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《空间飞行器结构刚度控制要求》由TC425(全国宇航技术及其应用标准化技术委员会)归口上报及执行,主管部门为国家标准化管理委员会

目录

基础信息

计划下达日期
2020-08-03
项目周期
中文标准发布后90天
发布日期
2023-11-02
归口单位
全国宇航技术及其应用标准化技术委员会
执行单位
全国宇航技术及其应用标准化技术委员会
主管部门
国家标准化管理委员会

翻译承担单位

翻译人

代健

国内外简要情况说明

空间飞行器结构除满足承载和形状维持的要求外,还需满足运载火箭提出的最小基频要求以确保全箭姿控稳定性,并在星箭接口控制文件中进行明确。

传统空间飞行器结构设计时,首先根据组合体基频和准静态载荷等要求进行初步设计。

除横向和纵向基频外,国内外火箭一般不对空间飞行器横向高阶以及扭转等频率进行约束。

而空间飞行器结构与火箭结构、外激励之间的动力学耦合响应只能通过后期基于详细模型的星箭载荷耦合分析进行分析和识别,但此时空间飞行器结构已完成详细设计。

若识别出存在动力学耦合及响应放大超出预期等情况,则需对空间飞行器结构方案进行再次的详细优化设计,严重的将导致结构方案反复。

因此,有必要在设计初期开展结构刚度分配和验证,降低空间飞行器振动水平,实现结构轻质化设计,避免方案反复的风险。

本标准规定了空间飞行器、空间飞行器及上面级(或多星适配器)组合体的刚度分配一般流程、设计输入、分析输出等。

通过制定本标准,对于促进国际航天合作,推动空间飞行器联合研制以及对外发射和搭载服务方面具有重要意义。

随着国际航天领域合作的日益增多,卫星等航天器可能搭载不同国家的运载火箭、与不同适配器组合执行特定轨道的发射任务。

同一航天器的重要单机级、分系统级(如星箭火工分离系统)甚至舱段级,通常由多个国家、厂商配套产品组成。

航天器在发射前一般通过星箭接口控制协调和载荷耦合分析,对星箭力学环境兼容性进行评估。

目前还没有统一的航天器及适配器组合体的结构刚度分配ISO标准,由于各国标准不一致,某些结构间、结构与火箭外激励间复杂高阶耦合可能在研制后期或发射过程中才暴露,可能导致整器交付或发射过程中出现故障,给星箭接口协调带来非预期困难和纠纷,为进一步规范空间系统的结构刚度指标分配,减少总体和分系统迭代次数、避免结构方案反复,有制定相关标准的必要性。

《空间飞行器结构刚度控制要求》标准英文版的制定将为规范空间飞行器、空间飞行器及上面级(或多星适配器)组合体的刚度分配控制一般流程、设计输入、分析输出,有利于规范刚度指标分配与控制流程、减少总体和分系统迭代次数、避免结构方案反复,有助于减少不同产品供应商间矛盾和冲突。

目前我国与法国、意大利、白俄罗斯、巴西等国家开展了卫星领域的研制合作,本标准将为卫星联合研制和运载火箭的发射服务奠定坚实基础。