航天器环境工程最新期刊目录
同轨星间激光通信终端热控设计与验证————作者：韩延龙;李世俊;谢腾;
摘要：星间激光通信终端因质量轻、体积小且对光学组件温度要求严苛，其热控设计具有一定挑战性。文章以固定式同轨终端为研究对象，全面综合考量平台因素与空间环境对终端的影响，开展热量传递分析和热控方案设计。基于同轨终端独特的结构特点，精心设计出灵活性较高的散热面，配合主动加热回路，显著提升了同轨终端在不同组网轨道的热控适配能力。地面及在轨验证表明，所设计的热控方案能够有效控制同轨星间激光通信终端光学系统在轨温度...
液氧/甲烷火箭尾焰二次燃烧反应机理模型简化研究————作者：万律强;李双菲;陈彦君;
摘要：可重复使用火箭发射至回收期间，其尾焰中的富燃燃气会与空气中的氧气发生二次燃烧。为快速分析二次燃烧对火箭箭体热环境的影响，建立了一个适用于描述液氧/甲烷火箭尾焰二次燃烧的化学动力学机理模型。利用DRGPFA方法剔除Gri-Mech 3.0机理模型的冗余组分及反应，根据文献实验值对计算结果进行验证，并分析了环境参数（压力和温度）对燃烧过程的影响；继而通过温度敏感性分析得到简化的10组分14步及9组分7...
液体火箭发动机典型承力结构动态拓扑优化设计————作者：朱兆基;樊勋;董龙雷;王玉涛;冯秀志;王珺;
摘要：为满足液体火箭发动机承力结构在振动和冲击复杂力学环境下的环境适应性和轻量化设计要求，文章提出一种包括静力学优化、动力学优化和随机振动优化的动态拓扑优化流程，并开展多工况多目标的拓扑优化设计。通过静力分析，将总柔度值作为约束施加于随机振动优化工况中；动力学优化聚焦于优化固有频率，避免低阶模态产生共振，进而提升结构的抗振性能。基于OptiStruct软件平台，结合参数灵敏度分析，确保优化设计在复杂载荷...
JUICE木星探测器交流磁场控制技术分析————作者：刘超波;肖琦;高扬;徐超群;李蔓;刘守文;
摘要：空间科学发展对空间交流磁场（约20 kHz）的探测需求愈加凸显。减小探测器自身交流磁场对星载磁场传感器的干扰对于获得高精度空间磁场数据至关重要。2023年发射的JUICE木星探测器实现了世界领先的交流磁场控制。文中介绍了JUICE的磁场传感器配置和磁控指标，并归纳了交流磁场的来源；重点分析了JUICE的交流磁场指标估算，交流磁场测量，以及太阳电池板和反作用轮的磁场控制等关键技术；讨论了交流磁场控制...
适用于大型空间载荷的微振动数据处理方法————作者：崔浩东;刘宝禄;许明明;窦江培;
摘要：为解决大型空间载荷地面微振动测试中多传感器数据的变换合成问题，依托中国巡天空间望远镜（CSST）空间星冕仪载荷的测试工作，文章提出一种微振动数据处理算法：通过简易的坐标变换，将星冕仪载荷与卫星接口处的多传感器测量数据由传感器本体坐标系变换至参考坐标系下；以传感器的测量数据为输入，采用空间力合成理论计算得到载荷质心处六分量形式（Fx,Fy,Fz<...
航空发动机试验舱进气整流系统设计及数值验证————作者：白冰;邵钰杰;韩潇;龚洁;吕世增;赵月帅;杨波;李国华;张立明;富钰;
摘要：航空发动机试验舱的气动特性影响发动机性能评估准确性。为提高某型航空发动机试验舱的流场均匀性，文章针对试验舱前舱的扩压段和稳压段，设计了4套不同的整流系统组合方案，包括折流板、锥形多孔板、平面多孔板、蜂窝器和阻尼网等元素。应用计算流体动力学（CFD）方法对各个方案的前舱、来流管道及来流阀门的流场进行计算。结果表明，来流管道中的阀门对来流流场造成了一定影响，导致进入前舱的气流不均匀；折流板和锥形多孔板...
压缩拐角激波边界层干扰热流分布实验研究————作者：蔡琛芳;张隽研;沙心国;梁彬;袁湘江;
摘要：激波边界层干扰产生的高热流严重影响飞行器结构安全。为探索激波边界层干扰对高速飞行器热流分布的影响，文章利用红外热图技术，研究了不同后掠角和雷诺数对34°压缩拐角模型激波边界层干扰流场热流分布的影响规律。结果表明：增加后掠角有助于降低流场整体热流峰值，其中中心线热流峰值最大可降低1/3，但小角度后掠模型受后缘弓形激波影响致使局部热流升高，峰值趋近0°后掠模型；雷诺数对激波边界层干扰流场影响显著，表现...
大型航天器地面垂直分离试验系统设计及验证————作者：尹旺;董悫;
摘要：针对大型航天器舱段垂直分离地面试验对重力卸载精度、可控分离速度以及试验便易性等要求，文章提出一套基于电机控制的垂直分离试验系统的设计；通过综合控制仿真，对该系统拉力控制装置的作用力及分离参数进行了预测，并在实际的航天器舱段分离试验中进行了验证。试验结果表明：该系统能够有效模拟舱段在分离行程内的零重力环境，重力卸载效率大于95%；在分离动作完成后，可实现对分离舱段速度的平稳控制，从而保障了分离过程的...
高量级冲击试验中橡胶波形发生器动力学特性分析————作者：任志强;李新明;沈志强;晏廷飞;刘闯;杨艳静;
摘要：针对航天器在发射、爆炸分离、着陆等关键过程中遭遇的极端冲击环境，提出一种基于达芬方程的非线性动力学模型，用于精确预测和控制高量级冲击试验中橡胶波形发生器产生的半正弦波形。研究构建波形发生器的非线性弹性力模型，并导出相应的动力学方程，采用龙格-库塔法进行方程的数值求解。利用刚度等效原则，建立波形发生器的数值模型，并通过气动式冲击试验机进行半正弦波形的模拟试验。基于冲击试验数据，应用局部搜索优化算法对...
大型空间光学载荷隔振与指向一体化平台仿真研究————作者：郭怡琳;冯勃;周建;徐明龙;
摘要：为减轻航天器微振动对大型空间光学载荷指向精度及成像质量的影响，并满足轻量化需求，文章采用音圈电机设计了一种具备俯仰和偏航调节功能的四支腿隔振与指向一体化平台。首先，建立了该平台的简化动力学模型，并基于PID控制策略推导了动力学控制方程，分析了质心偏离及控制参数对控制效果的影响。随后，设计了带负载的隔振与指向一体化平台，利用ADAMS刚柔耦合和MATLAB/Simulink控制联合仿真技术，构建了主...
基于多尺度模拟的航天器用镧锶锰氧热控涂层光吸收性能研究————作者：郭昊峰;汪新智;侯光耀;马一高;韩骁;卢松涛;吴晓宏;
摘要：热控涂层是对航天器进行温度控制的重要手段。通过建立多尺度模拟体系，可以更深入理解新型热控材料的物理化学性质。针对La0.75Sr0.25MnO3（LSMO）热控涂层，文章提出一种结合原子尺度与微纳尺度的多尺度设计方法系统研究其光吸收性能。首先，利用第一性原理计算方法，对LSMO材料的晶体结构进行了优化，并确定了其重要光学常数；然后，...
聚四氟乙烯和环氧树脂玻璃纤维板的低气压沿面闪络行为研究————作者：琚丹丹;李飞;王豪;孙承月;李航;吴宜勇;王学强;李伟;经贵如;
摘要：聚四氟乙烯（PTFE）和环氧树脂玻璃纤维板（印刷电路板基材）是航天器常用的两种绝缘材料。针对低气压下这两种材料因沿面闪络现象而发生绝缘失效问题，实验研究了低气体压力和电极间距对闪络放电阈值的影响。结果表明：当气压低于0.1 Pa时，两种材料的闪络电压分别为40 kV和28 kV；在0.1～1 Pa的压力范围内，随气压的增加，两种材料的闪络电压均迅速下降；当气压高于1 Pa至100 Pa时，两种材料...
基于GaN功率器件的星载高功率T/R组件加速寿命试验方法————作者：武小坡;肖连辉;李阳斌;吴家锋;
摘要：针对GaN器件在宇航应用中可靠性数据匮乏的问题，开展地面加速寿命试验研究。通过对GaN器件的失效模式和高温退化机理分析，结合阿伦尼乌斯模型，计算得出该型器件的加速寿命试验激活能和加速系数，进而确定了科学合理的试验温度和试验时间。针对某基于GaN器件的星载T/R组件，设计了一种加速寿命试验方法。按照该方法将该T/R组件置于真空罐中进行480 h的加速寿命试验，结果表明，T/R组件的各项电性指标和功能...
卫星目标光学特性建模与仿真研究————作者：侯雅琴;陶东兴;徐彦彤;林博颖;毕研强;
摘要：为监测空间在轨目标，保障在轨运行航天器安全，需明确空间目标的光学特性。文章针对某新型卫星建立了包含几何模型和辐射模型的卫星光学特性数学仿真模型，并搭建了基于数字微镜器件（DMD）投影装置的光学特性半实物仿真系统。模型验证结果表明：目标光学特性数字建模方法可有效获取卫星目标的光学特性，所得某卫星不同谱段下的三维数字仿真图像的几何轮廓清晰；半实物仿真系统能够生成高质量的卫星运动场景，满足目标探测与识别...
《航天器环境工程》征稿简则
摘要：<正>《航天器环境工程》创刊于1984年，由中国航天科技集团有限公司主管，北京卫星环境工程研究所主办，目前为中国科技核心期刊和CSCD核心库（2023—2024年）收录，国内航天器环境工程专业领域唯一的学术、技术性期刊，广泛报道本专业最新研究成果和技术进展，主要涉及空间环境及其效应的科学、技术和工程等各方面研究内容，方向涵盖真空与低温、力学、热学、声学、电磁学、辐射与防护、光学、材料科...
《航天器环境工程》审稿流程（含审稿重点）
摘要：<正>~
“AI+航天器环境工程:交叉融合与工程实践”专题征文通知
摘要：<正>专题背景随着人工智能（AI）技术的快速发展，航天器环境工程作为航天技术的重要组成部分，迎来了与人工智能技术深度融合的机遇，例如，AI可用于空间环境效应预测、试验数据智能分析、材料性能优化、故障诊断与可靠性评估等，从而提升与航天器环境工程相关的设计、试验过程管控的效率和精度。本专题旨在汇聚AI与航天器环境工程领域的前沿成果，推动技术转化与学科融合，助力我国航天器研制、载人航天和深空...
利用RBF神经网络预测沸石分子筛对水分子的吸附能力————作者：乔宝韵;乔佳;张军;谢春旭;赵伟立;
摘要：针对空间望远镜水污染问题，本研究选取4种常见的沸石分子筛材料（ZSM-5、ZSM-22、MCM-41和SAPO-11）为研究对象，利用原子氧和紫外综合模拟实验设备，测试了不同环境下沸石分子筛对水分子的吸附性能，并结合实验结果和机器学习技术，构建了一个基于径向基函数（RBF）神经网络的污染物吸附能力预测模型。分析结果表明，该模型能够有效预测分子筛的吸附性能，其决定系数R2均大于...
基于机器视觉的固体火箭发动机金属壳体表面缺陷检测方法————作者：孙旭阳;沈飞;姚怡倩;张潇誉;李晓豪;
摘要：固体火箭发动机金属壳体的缺陷检测对于发动机状态的评估具有重要意义。文章提出一种基于机器视觉的检测方法，采用基于深度卷积生成对抗网络（DCGAN）的数据增强技术和基于卷积注意力模块（CBAM）的目标检测技术实现了发动机金属壳体表面缺陷的检测。首先基于已有的少量真实壳体缺陷数据，通过数据增强技术对数据集进行增强；再基于增强后的数据集，利用深度学习算法对缺陷目标进行识别和分类；最终实现对发动机壳体缺陷目...
ALICE FoCal量能器电荷读出电子学研究————作者：吝守龙;胡坤;孙鹏飞;胡守扬;许天驹;贾世海;宋金兴;李沛玉;智宇;陈雷;张昀昱;赵明锐;邓桂华;卢志永;靳尚泰;王浩祯;郭佳承;庄晓;蒋涛;张洞明;杨智棋;周静;李笑梅;
摘要：为满足ALICE FoCal量能器升级中对高精度电荷读出和高速数据传输的需求，中国原子能科学研究院开展了基于现场可编程门阵列（FPGA）线性放电技术的高精度读出电子学研究。搭建了塑料闪烁体与SiPM耦合的测试平台，并开发了一套读出电子学原型系统。该系统采用放大器芯片配合表面贴装电容和电阻搭建模拟前端，并利用FPGA线性放电技术实现高精度电荷数字化，同时集成了多板同步、数据获取和数据压缩功能，能够满...
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