航天器充放电论文_刘尚合,胡小锋,原青云,谢喜宁

导读:本文包含了航天器充放电论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:航天器,充放电,效应,轨道,电子,多层,介质。

航天器充放电论文文献综述

刘尚合,胡小锋,原青云,谢喜宁[1](2019)在《航天器充放电效应与防护研究进展》一文中研究指出目前,随着我国"神舟"载人航天计划、探月工程、空间站等航天重大任务的逐步推进,航天器在发射和轨道运行过程中的充放电效应已成为航天器的重要电磁危害源,而充放电效应及防护技术研究是关系航天器可靠性和安全性的重要问题之一,因此,该文从充放电效应对航天器的危害、航天器充放电机理、充放电效应防护技术等方面重点阐述研究进展,在综合分析航天器充放电效应及防护面临的新问题和新特点的基础上,对航天器充放电效应及防护研究的发展方向进行了展望。分析结果表明:航天器充放电效应与防护技术的研究热点集中在新环境、新技术、新平台、新要求及新载荷带来的航天器充放电新机理和新技术研究,而下一步重点研究工作主要有航天器充放电地面多源综合化模拟技术、充放电效应在轨监测技术、航天重大任务中充放电效应防护以及空间静电应用技术等,这些技术为提升航天器在轨安全性和可靠性提供了技术支撑。(本文来源于《高电压技术》期刊2019年07期)

范亚杰,张希军,胡小锋,代银松[2](2019)在《航天器多层外表面充放电实验研究》一文中研究指出为了研究航天器多层外表面的充放电特性及影响因素,利用空间材料表面带电地面模拟系统进行地球同步轨道航天器多层外表面充放电模拟试验,通过电子辐照多层介质材料,模拟地球同步轨道复杂的空间带电环境,使聚酰亚胺和聚四氟乙烯多层组合材料在受到高能带电粒子辐照后带电,然后测量其表面电位的变化,分析其充放电特性。结果表明:与单层介质材料相比,多层介质材料更容易产生静电放电,其充放电特性与电子能量、材料接触面积等因素相关。(本文来源于《绝缘材料》期刊2019年01期)

苏京,张丽新,刘刚,周博,潘阳阳[3](2018)在《转移轨道航天器深层充放电效应仿真分析》一文中研究指出为研究转移轨道卫星介质深层动态充电规律特征,针对卫星动态辐射环境的特点,基于FLUMIC思想,建立辐射带动态电子环境模式。针对动态辐射环境下星上介质深层充电的特征,使用辐射诱导电导率(RIC)模型和Geant4建立了适用于转移轨道卫星动态环境下的介质深层充电应用模型。首次对地球同步转移轨道(GTO)和嫦娥一号卫星调相轨道运行过程中介质深层充电情况进行了仿真分析。结果表明:转移轨道卫星在运行时会多次穿越辐射带区域,电子通量存在明显波动,这种波动性反映在材料的充电电位变化中。材料峰值充电电位分别为-2 846V和-4 110V,介质内部平衡电场均超过106 V/m,存在内放电风险,需要在工程设计中进行针对性防护。(本文来源于《上海航天》期刊2018年03期)

刘继奎,张可墨,柳青,王松,王斌[4](2018)在《航天器大功率传输介质深层充放电试验研究》一文中研究指出太阳帆板驱动机构(solar array drive mechanism,SADM)是长寿命、大功率航天器上负责能源传输的关键部件,对空间充放电效应非常敏感。为检验SADM导电环绝缘介质聚酰亚胺的深层充放电对功率传输性能的影响,提出材料掺杂改性和几何结构优化的方案并进行试验研究。利用电子加速器产生2 Me V高能电子束,对以聚酰亚胺为基体的不同成分掺杂和不同几何构型的试样进行辐照试验,顺次监测试样金属环片接地、恒压和悬浮3种工况下聚酰亚胺挡边的表面充电电位。结果表明,聚酰亚胺挡边高度越高充电越严重,挡边宽度对不同成分掺杂的试样表现出不同的影响规律。对充电影响最显着的是聚酰亚胺掺杂改性后产生的非线性电导特性,通过合理掺杂可以显着缓解深层充电风险并达到抗辐射加固的效果。(本文来源于《高电压技术》期刊2018年03期)

王子凤[5](2017)在《航天器电介质材料在空间环境下的内部充放电特征》一文中研究指出内部充放电效应是诱发航天器运行故障的主要原因之一。为使航天器安全可靠地运行,掌握电介质材料在空间环境下的内部充放电规律尤为重要。GEO与MEO是内部充放电风险较高的两个轨道,国内外对电介质材料在GEO的充电特征研究较深入。MEO轨道不同于GEO,卫星运行时不断进出辐射带,内部充电环境变化大,由于MEO充放电风险高且相关文献较少,因此对该轨道上的充电特征研究就有必要性。此外,卫星运行过程中,由于碎片撞击、发动机出气等影响,某些封闭区域或材料表面局部真空度发生变化,从而对内部充放电产生影响。本文利用FLUMIC模型以MEO的典型卫星为例得到了电介质材料在变化轨道环境下的充电特征,后又通过地面模拟试验加以验证。仿真及试验结果表明材料的充电电位随着轨道周期有很明显的波动,对于时间常数较小的材料,波动很大,其充电电位只有在卫星处于辐射带内的时候,才会达到较高水平。对于时间常数较大的材料,波动相对较小,由于电荷长期积累,充电电位仍然会达到很高的值,充电效果和持续处于辐照区相近,只是达到最大电位或者放电的时间有所延迟。随后进行了电介质材料在稳定真空度下充放电的试验,并采用在样品表面喷氮气的方法来改变局部真空度,研究喷气时样品的电位改变及放电特征。结果表明,随真空度增高,电位上升速度加快,放电频率增多,材料损伤概率增大。当样品局部真空度短时间内大幅变化时,材料就会有放电的风险,当气体流量较小,喷气时间较长时,电荷缓慢泄放不会出现剧烈的放电现象。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2017-06-01)

谢鹏敏[6](2016)在《基于空间充放电效应的航天器功率传输结构电场特性研究》一文中研究指出航天器运行于空间环境中,将遭遇多种空间环境因素的影响,其中具有重要影响的是空间带电粒子,由此产生的空间充放电效应是造成卫星故障的重要原因之一。功率传输结构作为卫星能源系统重要部件,极易成为充放电效应侵害的对象,其一旦故障,则整星失效。近年来,随着高电压大功率航天器能源系统的广泛应用,对能源系统的设计、制造及防护要求也日益提高。本文针对功率传输结构的充放电效应问题,采用数值模拟及实验研究相结合的方法,从材料级和结构件级两个方面展开研究,并在设计制造及防护方面提出优化措施。空间充放电效应的本质是空间带电粒子与航天器材料之间的相互作用。本文基于带电粒子衰减机理及蒙特卡罗统计方法,针对功率传输结构常用材料-铝和聚酰亚胺,采用GEANT4等粒子输运模拟软件,对带电粒子在材料中的输运特性、沉积特性及能量衰减情况等进行了模拟分析,并基于深层充电模型及辐射诱导电导率模型等经验公式,对材料内辐射诱导电导率特性及电场分布特性进行了理论分析。航天器功率传输结构复杂,包括高功率导电环组件及绝缘介质材料,存在较大充放电效应风险。本文针对功率传输通道简化结构,采用基于GEANT4的二次开发软件,模拟了电子束辐射下结构内电场特性分布,并分析了入射粒子能量、结构件自身几何参数等因素对充电结果的影响;后搭建深层充电实验平台,采用电子束辐射功率传输结构表面,在接地、接高压及悬浮等叁种不同工况下对绝缘材料表面充电电位进行测量,分析表面充电电位随辐射时间的变化规律,并验证几何参数对充电结果的影响。研究结果表明,绝缘材料电导率是决定材料是否发生放电的重要因素;空间粒子能量大小、结构件自身几何参数等因素对于功率传输结构充电结果影响明显;功率传输结构自身工作电压对充电电位起到抵销作用;尽量使功率传输结构内绝缘材料接地,这有助于减小充放电效应风险。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-03-01)

赵宇,颜吟雪,刘业楠[7](2015)在《极轨航天器多层外表面充放电效应试验研究》一文中研究指出利用空间带电粒子辐照试验台进行了太阳同步轨道航天器多层组件表面充放电试验,研究了常规与导电型(带ITO镀层)两种Kapton/Al薄膜在受到带电粒子辐照后的充放电情况和外观变化情况。试验结果表明,对于在近极地轨道运行的航天器,带ITO镀层的导电型Kapton/Al薄膜能够有效释放电荷、降低多层组件外表面对航天器地的电位差,本身不会形成放电损伤,比常规Kapton/Al薄膜更适合作为航天器多层外表面热控涂层。(本文来源于《航天器环境工程》期刊2015年06期)

冯娜,李得天,杨生胜,陈益峰,赵呈选[8](2015)在《电推进等离子体对航天器充放电效应的影响研究》一文中研究指出电推进具有高比冲及低推进剂消耗等优点,被广泛用作地球同步轨道卫星南北位置保持和深空探测等任务的主推进系统。而电推进在轨工作产生的等离子体与地球同步轨道上的空间等离子体的特性截然不同,导致卫星的充放电过程更加复杂,影响卫星在轨安全运行。为此,电推进等离子体对航天器的影响是进行卫星电推进系统设计时需要关注的问题。主要讨论电推进羽流对航天器表面带电的影响,从理论研究、仿真模拟和地面试验叁个方面对电推进系统对航天器表面充放电效应的研究进展进行了分析总结,最后对如何有效分析电推进等离子体羽流特性及其对航天器表面带电的影响的研究途径进行了展望。(本文来源于《真空与低温》期刊2015年05期)

蒙志成,孙永卫,原青云,刘浩[9](2015)在《航天器充放电效应研究现状及发展趋势》一文中研究指出阐述航天器充放电机理,详细介绍国内外航天器充放电效应地面模拟、在轨试验、仿真软件及防护技术的研究现状和发展趋势,可为进一步研究航天器充放电效应提供参考.(本文来源于《军械工程学院学报》期刊2015年03期)

强鹏[10](2015)在《航天器介质材料深层充放电效应模拟分析研究》一文中研究指出在轨航天器运行时会受到高能带电粒子的作用而引起空间辐射效应,其中,深层介质充放电是最具威胁的效应之一。高能粒子进入到材料深部,引起充放电过程,会产生直接的器件损伤,同时充放电过程中产生的放电电磁脉冲会干扰航天器电子系统的正常工作。对航天器介质深层充放电的研究,不仅是我国航天活动深入发展的保障,而且是我国航天器长寿命和高可靠性发展趋势的要求所在。首先,本文系统性地研究了航天器在轨运行时的空间环境因素以及可能产生的辐射效应,并作为后续研究的基础。其次介绍了航天器所处的轨道及其轨道下的高能辐射粒子分布,基于FLUMIC建立了外辐射带高能电子模型,得到了地球同步轨道最恶劣高能电子环境通量水平及能谱分布。其次,分别使用经验公式和Geant4模拟了卫星典型材料内部电子输运过程及能量分布,进而建立RIC解析模型求解了背面接地时介质材料内电场分布,改变了材料的参数,分析了介质材料的性能对其深层带电的影响。研究表明:材料密度对深层带电影响不大;本征电导率影响很大,当本征电导率高于111410????m时,不易发生介质深层带电问题;针对TEFLON这种材料厚度大于等于5mm时,裸露在GEO轨道上,最大电场能达到7.8×107V/m,可能会出现击穿。最后,根据深层充电的模式及形成电场的特点,研究了其放电机制,利用FDTD求解麦克斯韦方程组的方法,求解了特定电流脉冲下产生的电磁脉冲,研究了放电过程中产生的电磁辐射的时间结构和功率谱结构,为进行材料内带电效应评价和防护效应研究提供了依据。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-03-01)

航天器充放电论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了研究航天器多层外表面的充放电特性及影响因素,利用空间材料表面带电地面模拟系统进行地球同步轨道航天器多层外表面充放电模拟试验,通过电子辐照多层介质材料,模拟地球同步轨道复杂的空间带电环境,使聚酰亚胺和聚四氟乙烯多层组合材料在受到高能带电粒子辐照后带电,然后测量其表面电位的变化,分析其充放电特性。结果表明:与单层介质材料相比,多层介质材料更容易产生静电放电,其充放电特性与电子能量、材料接触面积等因素相关。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

航天器充放电论文参考文献

[1].刘尚合,胡小锋,原青云,谢喜宁.航天器充放电效应与防护研究进展[J].高电压技术.2019

[2].范亚杰,张希军,胡小锋,代银松.航天器多层外表面充放电实验研究[J].绝缘材料.2019

[3].苏京,张丽新,刘刚,周博,潘阳阳.转移轨道航天器深层充放电效应仿真分析[J].上海航天.2018

[4].刘继奎,张可墨,柳青,王松,王斌.航天器大功率传输介质深层充放电试验研究[J].高电压技术.2018

[5].王子凤.航天器电介质材料在空间环境下的内部充放电特征[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2017

[6].谢鹏敏.基于空间充放电效应的航天器功率传输结构电场特性研究[D].北京交通大学.2016

[7].赵宇,颜吟雪,刘业楠.极轨航天器多层外表面充放电效应试验研究[J].航天器环境工程.2015

[8].冯娜,李得天,杨生胜,陈益峰,赵呈选.电推进等离子体对航天器充放电效应的影响研究[J].真空与低温.2015

[9].蒙志成,孙永卫,原青云,刘浩.航天器充放电效应研究现状及发展趋势[J].军械工程学院学报.2015

[10].强鹏.航天器介质材料深层充放电效应模拟分析研究[D].南京航空航天大学.2015

论文知识图

实验设置原理航天器深层充放电探测器的电原理图表面电位等值线图与高度和纬度的关...电子通量变化与卫星异常关系[28]大型部件级高轨充放电环境模拟试验系统深层充放电实验模拟装置实物照片

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