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主动隔振技术在航天器中的应用
发布时间:2020-03-05   点击次数:118次
   天舟一号货运飞船是我国于2017年4月20日19时41分在文昌航天发射中心由7号遥2运载火箭发射,天舟一号与天宫二号空间实验室完成交会对接,实施推进剂在轨补加,突破和掌握推进剂在轨补加等关键技术。天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷,将在轨开展空间科学及技术实(试)验。
  我们知道,在航天器上,虽说是处理微重力环境,但是由于星上、船上的姿轨控、风机、飞轮、帆板的动作,带来了很多扰动,如果不能克服这些微扰动,就达不到理想的微重力效果,失去了上天实验的意义,除此之外,星上的高分辨对地观测相机、天文相机,如果遇到振动,就会发生成像模糊,因此,一定要隔离振动,才能给航天器创造更好的条件。下面小编为大家介绍一下什么是主动隔振技术。
  被动隔振和主动隔振之间的差异:采用被动隔振,加弹簧或阻尼就可以,但在实际中,弹簧有共振频点,隔振水平也一般,不能满足高指标要求的隔振,而根据微重力科学实验的要求,要做到隔离1Hz以下的振动(或者叫做晃动);而且要达到0.0001g以下的水平(地面的重力是1g,汽车路面振动一般小于0.1g),才能获得更好的微重力环境水平,实现更理想的科学研究成果。在这种情况下,我们的科研人员开始研发主动隔振技术。
  该主动隔振装置主要是由定子和浮子两部分构成,利用磁悬浮主动控制技术,使浮子和定子非接触,从而隔离来自飞船平台的振动。控制器通过加速度计感知浮子加速度的变化,通过位置敏感器感知定子浮子相对位置的变化,并计算反馈电流,驱动电磁激励器,形成闭环控制。
  天舟一号的主动隔振装置主要有两个目标,目标一为在空间进行六自由度主动隔振关键技术验证,评估六自由度主动隔振控制算法,测试验证主动隔振系统的功能和性能指标;二是在飞船平稳期为非牛顿实验检验关键技术验证装置提供高水平微重力环境。
  据了解,这项技术属于国内首次实施,将使我国成为继美国和加拿大后第3个在轨采用主动隔振控制技术服务于空间微重力实验研究的国家;将极大支持和推动空间站高微重力实验平台的研制建设,取得的技术成果可以直接服务于未来我国空间站阶段的空间科学实验载荷。
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