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動力學(xué)環(huán)境試驗的必要性和意義

2011-01-14 23:49張利
航天器環(huán)境工程 2011年2期
關(guān)鍵詞:斷路置信度航天器

動力學(xué)環(huán)境試驗是航天器環(huán)境工程的重要組成部分。與航天器在軌道飛行中所經(jīng)受的各種空間環(huán)境相比,動力學(xué)環(huán)境有完全不同的特點。它主要產(chǎn)生在發(fā)射階段,作用時間雖短,但其重要性不容忽視。運載火箭等航天器在發(fā)射和動力飛行期間,必須承受由于起飛、級間(整流罩)分離、二次點火、關(guān)機和航天器入軌等各種操作引起的振動、噪聲、沖擊和加速度等動力學(xué)載荷。上述動力學(xué)環(huán)境會對航天器上組件造成結(jié)構(gòu)性的損壞,例如:電子元器件受損,因電子線路短路或斷路、接插件松動和支架斷裂而使儀器設(shè)備發(fā)生故障,衛(wèi)星的主結(jié)構(gòu)及次結(jié)構(gòu)破壞或斷裂等。這些故障的發(fā)生可能會影響發(fā)射任務(wù)的完成,甚至導(dǎo)致整個飛行任務(wù)失敗。據(jù)NASA的一項統(tǒng)計,衛(wèi)星發(fā)射上天后第一天所出現(xiàn)的故障,有30%~60%是由動力學(xué)環(huán)境所引起。因此,動力學(xué)環(huán)境對衛(wèi)星工作可靠性的影響不能忽視。為了保證航天器經(jīng)受住這些嚴酷的(組合的)環(huán)境條件而不遭受損壞,必須把它們放在模擬這些力學(xué)環(huán)境的地面試驗設(shè)備中進行環(huán)境試驗。為規(guī)范環(huán)境試驗條件,美軍標(biāo)《運載器、上面級和航天器試驗要求》(MIL-STD-1540C)規(guī)定:“地面環(huán)境試驗和結(jié)構(gòu)試驗,其主要目的是驗證設(shè)計和消除潛在的缺陷,以保證任務(wù)的完成。將這些要求應(yīng)用于某一個特定型號時,其目的是要獲得高置信度來完成和實現(xiàn)航天任務(wù)。”

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