航天器总体设计-文档资料共39页
飞行器结构设计(打印版)
在弹体坐标系下，由受力平衡和力矩方程得
Ra Rb G cos Ral1 Gl2 cos 0 fRa Fa
两坐标轴方向过载为：
nx ( P Fa) / mg 0 ny ( Ra Rb) / mg 0
可得
nx P / mg 0 fGl2 cos / mg 0l1 ny G cos / mg0
M N Yi Ji Fj
——舱段剖面上的正应力；
M ——由弯矩 M 产生的正应力；
N ——由轴向力 N 产生的正应力；
M ——作用在舱段剖面上的弯矩； N ——作用在舱段剖面上的轴向力；
J i ——减缩剖面的惯性矩；
Yi ——第 i 个元件到减缩剖面中性轴的距离；
F j ——减缩剖面的面积。
可知，从 0 至 90 度，随 增大， nx 变大， n y 变小。 4 波动系数 K：反映当舵面偏角发生变化时，导弹的过载系数变化的程度。 第四次课（教材 23 页-35 页） 1 地空导弹典型弹道上所选的特征点有：最大推力点，导弹进入控制飞行的初始点，机动飞行段的速 压点，机动飞行的终点。 2 压心：作用在物体上空气动力合力的作用点。 3 刚心：一个剖面上，所有作用力的合力，只产生纯弯曲的作用点。 4 设计载荷：使用载荷乘以安全系数。 P des
R ——连接框外径；
q ——连接框的支反剪流。
第八次课（教材 52 页—61 页） 1 梁式翼面结构中，翼梁一般沿翼面最大厚度线布置或沿翼弦的等百分比线布置，翼肋按顺气流方向 排列或沿垂直于翼梁弹性轴方向布置。 2 玻璃钢蜂窝夹层结构中，弹翼主体上蜂窝纵向沿展向排列，翼前后缘蜂窝纵向沿翼弦方向排列。 3 展弦比：展向长/弦向长。 4 翼面的相对厚度：翼面最厚位置厚度/弦长长度。 第九次课（教材 62 页—70 页） 1 普通肋开减轻孔是因为腹板剩余强度一般较大，减轻孔边缘翻边是为提高腹板的抗弯能力。 2 铆缝设计与计算主要是确定铆钉的直径，间距，边距与排距。 第十次课（教材 70 页—76 页） 1 第一强度理论是最大拉应力准则； 第二强度理论是最大伸长线应变准则； 第三强度理论是最大剪应力准则； 第四强度理论是最大形变能准则。 2 夹层结构夹芯参数为格子形状，边长，箔厚与变密度格子。 第十一次课（教材 76 页—84 页） 1 在多榫式接头中，齿中部厚度小于齿厚，是为了减少齿的精加工面，齿外端厚度比齿根略小，装配 时外端起导向作用。 （教材 77 页图 3.44）
航天器仪器舱结构设计放热设计
航天器仪器舱结构设计
研制过程
生产定型
该阶段的主要任务:对产品的批量生产条件进行全面考核 确认内容： 1. 符合批量生产的标准 2. 稳定质量、提高可靠性 生产阶段的初期，应先经过小批量的试生产，待产品的 生产质量稳定之后，通过生产定型，转入批量生产。
结构设计方法
航天器仪器舱结构设计
航天器仪器舱结构设计放热设计
航天器仪器舱结构设计
目录
CONTENTS
1 仪器舱概述 2 总体设计 3 构型设计 4 壳体设计 5 舱口设计 6 零部件设计 7 绝热设计
结构设计方法
航天器仪器舱结构设计
成员介绍和分工
宗旭 王浩 马浩 郭猛 韩成龙 张波涛 於希乔
国防科大航天学院 中国航天十一院 国防科大航天学院 航天员训练中心
这种结构是由几块通过机械加工铣切或化学铣切成形的壁板弯曲后焊接而成 的。舱体内表面有纵向和横向加强筋，分别起桁条和框的作用。在受集中力较大处 或开口周围布置了较强的加强筋。
结构设计方法
航天器仪器舱结构设计
设计内容
结构形式选择及其原则 •整体式结构——铸造结构、焊接结构
如图所示是铸造整体结构。为保持外表面的质量和尺寸精度，常对外表面和 两端连接处进行机械加工。这种结构适合于各种中等直径的舱段。
设计内容
结构形式选择及其原则 结构材料选择及其原则 结构制造工艺原则选择及其原则
结构设计方法
航天器仪器舱结构设计
设计内容
结构材料选择及其原则
导弹的结构材料是导弹结构设计必需的物质基础。先进的结构设计必需要 先进结构材料的支持。采用先进的材料对减轻导弹质量，提高导弹结构工艺性， 提高导弹的性能起着至关重要的作用。因此，要成功地完成导弹结构设计，必 须对现代导弹结构材料性能、特点、最新成果、应用情况及发展趋势有全面的 了解。本节仅介绍导弹结构材料的现状和选用原则，为弹体结构设计提供相关 的材料科学基础。
航天器总体设计
航天器总体设计（无平时成绩，考试试卷满分制，内容为21题中抽选13题）1、航天器研制及应用阶段的划分。
主要划分为工程论证、工程研制、发射、在轨测试与应用四个阶段。
1）工程论证阶段：开展任务分析、方案可行性论证工作。
2）工程研制阶段：包括方案设计阶段、初样设计与研制阶段、正样设计与研制阶段。
3）发射阶段：发射场测试及发射。
4）在轨测试与应用阶段：在轨测试阶段、在轨应用阶段。
2、航天工程系统的组成及各自的任务。
组成：航天工程系统是由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。
任务：1）航天器：指在地球大气层以外的宇宙空间执行探索、开发和利用太空以及地球以外天体的特定任务飞行器，又称空间飞行器。
2）航天运输系统：指在地球和太空之间或在太空中运送航天器、人员或物资的飞行器系统，包括运载器、运输器、轨道机动飞行器和轨道转移飞行器等。
3）航天发射场：系指发射航天器的基地，包括测试区、发射区、发射指挥控制中心、综合测量设施、勤务保障设施等。
4）航天测控网：系指对航天运输系统、航天器进行跟踪、测量、监视、指挥和控制的综合系统，包括发射指挥控制中心、测控中心、航天指挥控制中心、测控站和多种传输线路及设备。
5）应用系统：系指航天器的用户系统，一般是地面应用系统，如各类应用卫星的地面应用系统、载人航天器的地面应用系统、空间探测器的地面应用系统。
3、航天器总体设计概念及主要阶段划分。
概念：航天器总体设计是指为完成航天任务规定的目标所开展的以航天器为对象的一系列设计活动。
主要阶段划分：主要分为任务分析、总体方案可行性论证、总体方案设计、总体详细设计四个阶段。
总体详细设计又分为总体初样设计和总体正样设计。
4、航天器总体设计的基本原则。
满足用户需求的原则、系统整体性原则、系统层次性原则、研制的阶段性原则、创新性和继承性原则、效益性原则。
5、航天器技术从成熟程度上可分为哪四类技术，各自的含义。
航天设计总览及岗位职责(共7篇)
航天设计总览及岗位职责（共7篇）第一篇：引言本文档旨在提供一个全面的航天设计总览，并详细阐述各个岗位的职责。
航天设计是一个复杂且专业的过程，需要多学科知识的结合。
本文档将帮助读者理解航天设计的基本概念、流程以及各个岗位的重要职责。
第二篇：航天设计基础2.1 航天设计概述航天设计是指从航天器概念形成到发射的全过程。
这个过程包括航天器的总体设计、分系统设计、详细设计和生产。
总体设计涉及航天器的任务目标、轨道设计、结构设计等；分系统设计包括推进系统、热控系统、通信系统等；详细设计则是具体到每一个部件的设计；生产阶段则是将设计转化为实际产品。
2.2 航天设计流程航天设计流程通常包括以下几个阶段：1. 需求分析：确定航天器的任务目标、性能指标等。
2. 方案设计：提出总体设计方案，包括轨道、结构、动力系统等。
3. 初步设计：对方案进行细化，形成初步设计方案。
4. 详细设计：完成各个分系统的设计，并进行总体协调。
5. 生产制造：按照设计图纸生产出实际的航天器。
6. 发射前测试：对航天器进行全面测试，确保其性能符合要求。
7. 发射与监控：将航天器送入预定轨道，并监控其运行状态。
第三篇：岗位职责3.1 总体设计师总体设计师是航天设计团队的核心成员，负责航天器的总体设计。
其主要职责包括：- 负责航天器的任务分析与需求确定。
- 提出航天器的总体设计方案，包括轨道、结构、动力系统等。
- 负责航天器各分系统设计的协调与整合。
3.2 分系统设计师分系统设计师负责航天器某一特定分系统的设计，如推进系统、热控系统、通信系统等。
其主要职责包括：- 提出分系统的设计方案，并完成详细设计。
- 负责分系统的生产制造和测试。
3.3 结构设计师结构设计师负责航天器的结构设计。
其主要职责包括：- 提出航天器的结构设计方案，并完成详细设计。
- 负责结构件的生产制造和测试。
3.4 动力系统设计师动力系统设计师负责航天器的动力系统设计。
其主要职责包括：- 提出动力系统的设计方案，并完成详细设计。
空间飞行器总体设计
3. 轨道机动、交会对接的概念？ 答：轨道机动是航天器在控制系统的作用下使其轨道发生有意的改变。 （沿原轨道运行的航 天器经机动改变成另一条所要求的新的轨道运行） 轨道改变和轨道转移是轨道机动按是否有相重点分为轨道改变和轨道转移。 有交点， 只施加 一个冲量的是轨道改变。没交点，至少施加两个冲量的叫轨道转移。 （中间轨道称为过渡轨 道或转移轨道） 交会与对接是两个航天器在空间某一点上的会合叫做交会， 两个航天飞行器连接成一体叫做 对接，为了对接首先要交会。 三种方式：直接交会；用交会位置调节轨道交会；用等待轨道交会。 对接：法线轴重合时，加一个冲量。 4. 共面同向轨道改变需要的速度增量的大小？ 答：讨论椭圆轨道圆形化。设原轨道的半通径为 P、偏心率为 e。要求在其近地点或远地点 实施变轨使其转入一条同向圆轨道运行。 如果轨道改变在近地点发生，则因为原轨道在近地点处的地心距 rp 和速度 v p 分别为
航天器系统
有效载荷(有效载荷分系统)
航天器平台
航天器结构平台(结构分系统)
服务与支持分系统
图 1 航天器系统设计的层次关系图 (1). 有效载荷分系统：航天器上直接完成特定任务的仪器、设备和核心部分； (2). 航天器结构平台：整个航天器的结构体 (3). 服务和支持系统：有效载荷正常工作的必要条件。 ①结构分系统： 提供其他系统的安装空间； 满足各设备安装方位， 精度要求； 确保设备安全； 满足刚度，强度，热防护要求，确保完整性；提供其他特定功能
第四章—卫星总体设计
1. 总体设计基本任务是什么？ 答：在规定的研制周期和成本情况下设计一个能满足用户特定任务要求、优化的卫星系统 (1). 将用户要求转化成若干分系统组成的系统和系统的功能及性能参数， 并使该系统满足大 系统（运载火箭、发射场、测控中心和应用系统）的约束要求 (2). 将卫星系统功能和性能参数分解到各个分系统中， 经过分析和协调， 保证系统和分系统 之间的各种功能的、物理的和程序的接口兼容，最终完成总体方案设计 (3). 完成卫星总体详细设计(包含总装设计、总体电路设计、电性能测试和环境模拟试验要 求) (4). 提出产品保证要求，完成可靠性、可用性、可维修性、安全性、电磁兼容性及软件等保 证大纲及规范） 2. 总体设计基本设计原则是什么？ 答：满足用户需求的原则，系统整体性原则，系统层次性原则，卫星研制阶段性原则，创新 性和继承性原影响航天器姿态控制以及要求磁净化的设备 使航天器面临着潜在的危害
航天器系统设计
航天器系统设计航天器系统设计是一门复杂的学科，需要工程师运用科学知识和技术手段来设计、开发和实现飞行器的各个部件，同时需要考虑到各种因素的影响，包括材料、成本、重量、能量等等。
在这篇文章中，我们将介绍航天器系统设计的基本原理和流程。
一、设计目标在进行航天器系统设计之前，首先需要确定设计目标。
设计目标可以分为功能性、性能、成本和可靠性几个方面。
功能性指航天器需要完成的任务和所需的功能；性能包括速度、高度、功率、能耗和信号带宽等方面；成本是指设计和制造等费用；可靠性是指航天器在任务中需要达到的性能指标和预期寿命等要求。
二、系统结构设计目标确定后，接下来需要开展系统结构设计。
在航天器系统设计中，还需要考虑到系统结构的组成部分，包括燃料、推进系统、控制系统、通信系统、电力系统等等。
这些组成部分需要在设计过程中相互影响和相互协调，以实现系统的完整性和稳定性。
在航天器系统结构设计中，还需要考虑到一些基本原则。
例如，需要设计一个尽可能简单的系统，这样可以减少因部件失灵而导致系统崩溃的风险。
此外，还需要考虑到系统的模块化，这有助于提高系统的稳定性和可靠性。
另外，还需要考虑到系统的可维护性和可更新性。
三、部件设计设计完系统结构后，接下来需要开展部件设计。
在航天器系统设计中，设计主要包括材料选择、部件选型、设备设计、装配和测试等方面。
这些方面的设计需要尽量采用标准化部件和系统，以便保证部件的互换性和可重复性。
航天器部件设计的一个关键问题是重量控制。
航天器的质量可以影响其推进能力、任务效能和成本等方面。
因此，需要在设计部件时考虑部件重量的影响，并通过选择轻质和高性能材料来降低航天器的总重量。
四、模拟与测试在进行航天器系统设计之后，需要进一步开展模拟和测试工作。
模拟是通过计算机仿真系统中各种部件和元件的表现，以预测实际系统的性能。
测试是通过实验测量系统的性能和效果，以验证模拟结果的准确性和可靠性。
在航天器系统设计中，模拟和测试工作是非常关键的。
航天总体设计岗位功能(共7篇)
航天总体设计岗位功能（共7篇）航天总体设计岗位功能概述本文档详细描述了航天总体设计岗位的主要功能，共分为七篇，分别为：岗位定位、工作内容、技能要求、知识体系、发展路径、绩效评估和职业规划。
1. 岗位定位航天总体设计岗位是航天器研制过程中的核心岗位，负责航天器整体设计、方案论证、技术攻关、系统集成等工作。
该岗位需具备高度的专业技术能力和强烈的责任感，以确保航天器研制任务的顺利完成。
2. 工作内容航天总体设计岗位的工作内容包括：1. 航天器方案论证：根据任务需求，对航天器方案进行技术论证，确保方案的可行性和先进性。
2. 航天器总体设计：制定航天器总体方案，包括结构、热控、动力、通信、导航、控制等多个方面。
3. 系统集成：协调各分系统之间的工作，确保整个航天器系统的协同运行。
4. 技术攻关：针对研制过程中遇到的技术难题，开展技术攻关，确保航天器关键技术突破。
5. 质量控制：对航天器研制过程进行质量控制，确保航天器质量满足任务需求。
6. 试验验证：组织并参与航天器试验，验证航天器性能指标是否达到设计要求。
7. 技术文档编写：编写航天器研制过程中的技术文档，为研制和后续任务提供技术支持。
3. 技能要求航天总体设计岗位需具备以下技能要求：1. 航天器设计：熟悉航天器设计原理和方法，具备航天器总体设计能力。
2. 数学建模与仿真：熟练运用数学建模和仿真技术，对航天器性能进行预测和评估。
3. 计算机应用：熟练掌握计算机应用技术，如CAD、有限元分析等。
4. 项目管理：具备项目管理能力，能够有效地组织和管理研制团队。
5. 沟通协调：具备良好的沟通协调能力，能够与各分系统工程师、管理人员等进行有效沟通。
6. 英语应用：具备一定的英语阅读、写作和交流能力，能够查阅和交流国际上的航天技术资料。
4. 知识体系航天总体设计岗位所需的知识体系包括：1. 航天器原理：了解航天器的基本原理和构造，熟悉各类航天器的特点。
2. 航天器设计方法：掌握航天器设计的方法和流程，包括方案论证、总体设计、分系统设计等。
新型载人航天器的设计与研发
新型载人航天器的设计与研发第一章：引言随着科技的不断进步和人类对外太空的探索，新型载人航天器逐渐成为航天领域的一个热点话题。
本文将从设计与研发的角度，探讨新型载人航天器的相关内容。
第二章：载人航天器的需求与挑战在设计与研发载人航天器之前，我们首先要了解其所面临的需求与挑战。
需求方面，载人航天器应能够进行长时间的太空探索任务，并提供足够的生命保障措施。
而挑战则包括航天器的结构设计、材料选择、能源供应等方面。
第三章：设计原则与策略设计一款新型载人航天器需要遵循一定的原则与策略。
我们可以借鉴传统航天器的设计经验，同时结合新的科技和材料，提高载人航天器的可靠性和安全性。
例如，加强航天器的结构强度，提高耐久性，增加冗余系统等。
第四章：新型材料与技术应用新型材料和技术是新型载人航天器设计与研发的重要因素。
例如，碳纤维复合材料具有优秀的强度和轻量化特性，可以用于增加载人航天器的载荷能力和减轻重量。
此外，先进的生物医学技术也可以应用于载人航天器的生命保障系统，提供更好的医疗支持。
第五章：动力与能源系统设计载人航天器的动力与能源系统是其持续运行的关键。
在设计与研发过程中，我们需要考虑如何提供可靠的电力来源，同时保证系统的高效性和安全性。
太阳能电池板可能是一种理想的选择，它可以捕捉和存储太阳能，为航天器提供持续的能源。
第六章：环境控制与人机交互设计为了确保载人航天器内部环境的稳定和舒适，我们需要设计和研发高效的环境控制系统。
这包括温度、湿度、氧气浓度等因素的监测和调节。
另外，航天器的人机交互界面也需要便捷、易用，以方便宇航员进行操作和控制。
第七章：安全与故障处理在设计与研发新型载人航天器时，安全是首要考虑的因素。
我们需要为航天器设备配置多个冗余系统，以应对可能的故障。
同时，应制定应急预案和演习，以保障宇航员的生命安全。
第八章：试验与验证设计与研发完成后，我们需要进行一系列的试验与验证。
这些试验包括地面模拟实验和空中试飞实验，以测试载人航天器的各项功能和性能。