卫星环境工程和模拟试验 上
航天五院511所刘锋研究员关于“热真空、热平衡、热循环试验技术”11月讲座内容
北京中质卓越质量咨询中心京质咨询字［2011］048号关于举办“空间环境工程及试验技术”专题讲座的邀请函各有关单位：本课程由国内著名空间环境工程专家、原航天医学工程研究所的“应急生保试验舱（主舱）”研制负责人和508所“动态热真空试验设备”的设计和顾问组组长、航天五院511所原三室（真空室）主任、511所科技委原常务副主任、1985年8月作为国家公派赴美访问学者、1986年9月至1988年2月被聘为美国阿克隆（AKRON）大学机械工程系研究员、终身享受国务院政府特殊津贴专家刘锋研究员主讲，具体内容安排如下：主办单位：北京中质联合卓越质量咨询中心授课时间：2011年11月23日——25日（23日报到地点：北京）教学方式：采用交流、讨论、案例分析等互动式模式。
为学员与专家、学员与学员之间建立广阔的交流平台，使学员在学习后也可以与专家共同解决在自己工作实践中遇到的技术难题。
授课对象：型号/项目主管、型号/产品设计师、可靠性工程管理及技术人员，大中院校从事空间环境研究的课题组研制人员，环境试验工程师及其他对本专题感兴趣的相关人员。
【授课内容】第一讲航天器环境可靠性试验技术1、航天器区别其他产品的特点2、航天器研制阶段3、航天器的空间环境及其效应4、对空间环境及其效应的设计对策5、航天器空间环境地面环境可靠性试验原理6、空间环境地面环境可靠性试验项目7、地面环境可靠性试验在航天器各研制阶段的任务8、试验规范及试验标准第二讲热平衡试验技术一、热平衡试验模拟理论1、真空气体传导与对流可忽略，1.33exp -3, 6.65exp -2, 1.33exp-2真空泵，扩散泵，分子泵2、冷黑热沉与航天器间辐射换热与温室辐射换热相比小于0，01、100K，吸收率不小于0.9的黑漆，朝向航天器的表面涂黑漆的液氮3、太阳辐射太阳模拟器到达热流法，吸收热流法二、热控模型热平衡试验1．目的：验证热设计的正确性A、获取验证热数学模型需要的试验数据B、验证热控产品的功能和性能C、为确定正样航天器热平衡试验验证方法提供依据2．试验对热控模型的要求A、按初样航天器或舱段的设计（尺度，材料，布局，位置……）制造B、组件可利用模拟件（表面性质，热功率，热容与初样一致）C、各组件，重要位置布置温度传感器，布置模拟热功率的元件和内引线3．试验对试验设备的要求A、空间模拟器B、测量设备C、净化4．试验工况与步骤A、低温工况B、高温工况三、正样航天器的热平衡试验1．目的：A、验证热设计的正确性B、获取验证热数学模型需要的试验数据C、验证热控产品的功能和性能2．试验对正样航天器技术的要求A、尽可能用正样产品B、个别模拟件必须热接口与正样一致3．试验对试验设备的要求A、空间模拟器B、测量设备四、组件试验热平衡试验1．目的：A、验证热设计的正确性B、获取验证热数学模型需要的试验数据C、获取在工作温度上，下限时元器件的温度D、检验机光电组件温度范围，温度梯度，温度均匀2．那一类组件需要作热平衡试验A、元器件功率大与0.3 瓦B、接触传热大于200瓦/平米C、辐射传热大于50瓦/平米3．试验对送试产品的要求A、鉴定组件B、模拟在航天器上的热边界条件4．试验对试验设备的要求A、真空热试验设备B、至少能使受试组件达到其温度上下限五、热平衡试验结束的判据A、传统方法B、外推方法：航天器温度场瞬时温度与极限温度预报理论（AIAA-81 1141）在地面和天上的应用第三讲热真空试验及热循环试验技术一、热真空试验A、航天器热真空试验B、组件热真空试验C、温度稳定的判据D、温度测点，温变速率二、热循环试验A、航天器热循环试验B、组建热循环试验C、温度稳定的判据D、温度测点，温变速率三、其他空间环境地面试验A、磁试验：1）、试验设备2）、航天器级3）、有磁性组建B、微放电与二次放电与热真空试验结合C、充放电试验D、检漏试验E、材料级试验：1）、紫外试验2）、原子氧试验3）、空间综合辐照试验【培训费用】2200元（以上费用包括培训费、教材费、场地费、证书费、二日中餐等费用；食宿统一安排，费用自理。
空空导弹运输振动试验方法研究
空空导弹运输振动试验方法研究作者：刘新佳郭迅来源：《航空科学技术》2020年第04期摘要：本文介绍了目前我国空空导弹公路运输试验的常用方法，对目前几种常用试验方法的试验原理、试验步骤进行了详细研究，并对各种方法的可实施性进行了分析。
同时，针对空空导弹实验室内振动台模拟试验过程中出现的问题，提出了一种合理可行的剪裁方法，可为后续空空导弹运输试验的实施提供参考。
关键词：空空导弹；公路运输；运输振动；模拟运输试验；试验谱中图分类号：TJ762.23文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.04.009空空导弹从生产厂家交付用户，再到最后完成作战使用，在其寿命期内必然会经历多种运输环境，就所经历的振动环境而言，路运最大，空运次之，海运最小[1]。
目前，我国空空导弹类产品主要在国内陆地部署，而公路运输由于具有机动灵活、周转速度快、适应性强等特点，从而成为其寿命期中最主要的运输方式。
为了考核空空导弹在运输环境下的环境适应性和可靠性，在型号研制中均要求开展公路运输试验[2]。
本文对目前国内空空导弹类产品的公路运输试验方法进行了介绍，并结合某型产品的实际运输试验，对多种试验方法的有效性及可实施性进行了详细分析，可为后续空空导弹类产品运输试验考核提供参考。
1实地跑车试验实地跑车试验通常称为跑车试验，即将产品按实际包装状态放置在运输车辆上（可按实际需要增加相应配重），在寿命期内经历的典型运输环境下进行试验验证。
这种方法操作简单，更贴合产品的真实运输环境，对产品的损伤较小，容易得到用户方的认可，是目前空空导弹类产品运输试验考核的主要方式。
近年来，相关标准中对运输试验的考核要求越来越严苛。
1986年发布的GJB 150.16《军用设备环境方法振动试验》[3]中规定，高速公路卡车运输一般为1600～2400km，任务/外场运输一般为500km。
2009年发布的GJB150.16A《军用装备实验室环境试验方法第16部分振动试验》[4]在运输振动的试验方法上并没有本质区别，但在试验里程上的要求更为严苛，其中高速公路卡车运输一般在3200～6400km范围内；任务/外场运输里程一般为500～800km。
基于LabVIEW的冲击响应谱试验测量系统研制
基于LabVIEW的冲击响应谱试验测量系统研制罗纪; 沈志强; 焦安超; 王磊【期刊名称】《《环境技术》》【年(卷),期】2019(000)0z2【总页数】5页(P47-51)【关键词】冲击响应谱环境试验; LabVIEW【作者】罗纪; 沈志强; 焦安超; 王磊【作者单位】北京卫星环境工程研究所北京 100094【正文语种】中文【中图分类】V416.2引言冲击试验是环境与可靠性试验的一种，其目的是验证受试产品在运行过程中耐受冲击作用的能力。
传统的冲击试验，是以简单脉冲产生的冲击效果进行实际冲击环境的模拟。
这种方法很大的局限性，与真实的冲击环境存在较大差异，同时会损坏试验设备的减震装置。
冲击响应谱试验技术采用冲击载荷作用在系统上的响应来衡量冲击作用的效果，可以十分科学，合理的描述试验条件[1-2]。
本文在对冲击响应谱试验的原理及算法充分研究的基础上，以NI数据采集系统硬件为基础，利用Lab-VIEW编程语言开发了一套基于LabVIEW的冲击响应谱测试系统。
1 冲击响应谱的原理及计算方法冲击响应谱（SRS）通常又称“冲击谱”，是指将实际的物理系统分解成一系列线性的、相互独立的、单自由度的质量弹簧系统，当其公共基础受到冲击激励时，对每个单自由度系统进行冲击响应分析计算，得到响应最大值，和其对应的固有频率组成函数响应曲线[3-5]。
图1 冲击响应谱计算模型从对冲击响应谱的定义中不难发现，在冲击响应谱的计算过程中首先要进行冲击响应的计算，来自外界的输入施加到系统上时必将会产生相应的输出即系统的响应，在输入已知或事先给定的情况下，计算系统的输出首先需要知道的就是系统的模型，也就是结构动力学方程。
设单自由度系统的物理模型如图2所示。
单自由度系统的数学方程为：其中m、c、k分别为系统的质量、阻尼和刚度。
设代入式（1）可得：其中和分别表示系统的固有频率和阻尼比。
方程的通解为:上式为位移响应与时间t和固有频率fn的关系式，表示为X(t，fn)，一般的冲击响应谱用加速度响应和频率的关系式进行表示，对上面的式求二阶导数后表示为冲击响应谱计算过程如下：假设冲击脉冲的持续时间为t∈(ta，tb)，其中ta，tb分别是系统受到冲击激振作用的起始和结束时刻；分析的固有频率fn∈(fn，fm)，其中fn、fm分别表示分析频率的上下限。
国外超低轨卫星计划及环境效应研究进展
国外超低轨卫星计划及环境效应研究进展姜海富;柴丽华;周晶晶;于钱;院小雪;臧卫国;杨东升;武博涵【摘要】Due to the advantage of military investigation and scientific exploration, super low orbit satellite has wide economic advantages and broad application prospects. This paper mainly introduces the development status of super low orbit satellite and describes the technology research work about space environment effect of super low orbit satellite. On this basis, it puts forward the problems concerning super low orbit satellite space environment effect that our country should be paid attention to.%由于在军事侦察、科学探测等方面的优势,超低轨卫星具有巨大的经济效益和广阔的应用前景.系统调研了国外(美国、俄罗斯、日本等)超低轨卫星的发展概况,梳理了国外在超低轨空间环境效应方面开展的技术研究工作,提出了我国超低轨卫星环境效应方面需要关注的问题.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2015(033)005【总页数】5页(P30-34)【关键词】超低轨;卫星;空间环境【作者】姜海富;柴丽华;周晶晶;于钱;院小雪;臧卫国;杨东升;武博涵【作者单位】北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京100094;北京工业大学材料学院, 北京 100124;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京 100094;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京 100094;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京 100094;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京 100094;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京 100094;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京100094【正文语种】中文【中图分类】V524.3超低轨道距离地球表面一般在400 km以下，在该轨道运行的卫星称为超低轨卫星。
风洞试验技术介绍及应用课件
风洞管道
用于产生和控制气流，通常由坚固、轻质且 耐腐蚀的材料制成。
风扇和压缩机
模型台
用于放置和固定试验模型，具备高精度和高 稳定性。
提供风洞所需的气流，具有大推力和高效率 的特点。
02
01
控制系统
调节气流参数，如速度、方向等，保证试验 的准确性和可重复性。
04
03
风洞设备的性能参数
最大气流速度
决定了风洞能模拟的最 高风速，是衡量风洞性 能的重要指标。
环境监测与评估
通过风洞试验技术监测环境质量，评估环境对人类和 生态的影响。
建筑领域应用
建筑风工程
通过风洞试验技术模拟建筑在风力作用下的动态响应和稳定性， 优化建筑设计。
建筑环境模拟
模拟建筑内部的环境条件，评估建筑环境的舒适度和能效。
古建筑保护
通过风洞试验技术评估古建筑在风力作用下的安全性，为古建筑 的保护提供依据。
评估汽车的空气动力学性能、行驶稳定性等参数， 提高汽车的安全性和舒适性。
汽车研发与改进
通过风洞试验技术对汽车进行性能测试和优化， 加速新车型的研发和改进。
环境模拟领域应用
气候模拟
模拟气候变化对环境的影响，研究气候变化的规律和 趋势。
自然灾害模拟
模拟自然灾害如风、雨、雪等对环境的影响，研究灾 害的预防和应对措施。
风洞工作原理
01
02
03
风洞结构
风洞由收缩段、实验段、 风扇和控制系统等组成， 能够产生稳定的气流供试 验使用。
气流控制
通过调节风扇转速和控制 系统，实现对气流速度、 方向和压力等参数的控制。
模型安装与测量
试验模型安装在风洞实验 段，通过测量仪器测量气 流对模型的作用力、压力 和温度等参数。
中国航天科技集团公司第五研究院
招生 人数
02 航天器控制系统任务分析与建模 03 航天器控制系统的构造、设计与集成
技术 04 航天器控制系统故障诊断与系统重构
技术 05 航天器控制系统测试与仿真技术
招生 人数
4
2
考试科目
①101 思想政治理论②201 英语一 ③301 数学一④901 自动控制原理 同上 同上 同上
①101 思想政治理论②201 英语一 ③301 数学一④901 自动控制原理 同上 同上 同上
中国航天科技集团公司第五研究院
单位代码：83266 联 系 人：蒋耀光 联系电话：(010)68379368、68745111 通信地址：北京 9628 信箱 57 分箱 邮政编码：100086 E-mail: jiangyg@ 单位网址：/
一、单位简介
③301 数学一④903 信号与系统
控推部
学科、专业名称（代码） 研究方向
01 航天控制
02 自适应控制 03 智能控制 04 计算机控制 081102 检测技术与自动化装置 01 航天器推进技术
02 航天器敏感器技术 03 航天器执行机构技术 04 航天器控制系统及部件的检测技术 081103 系统工程 01 系统工程理论与方法
1970 年 4 月 24 日，中国空间技术研究院成功研制并发射了中国第一颗人造地球卫星——东方 红一号，开创了中国探索外层空间的新纪元。2003 年 10 月，神舟 5 号飞船载人飞行获得圆满成功， 使中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，树立了中国航天史上一座新的里程碑。 2007 年 10 月，嫦娥一号月球探测器进入环月轨道，实现了中华民族千年的飞天梦想——嫦娥奔月。 2008 年 9 月，神舟七号成功实现中国航天员首次空间出舱活动。截至目前，我院研制并成功发射了 80 余颗不同类型的人造卫星、4 艘无人试验飞船，3 艘载人飞船和 1 颗月球卫星，形成了以通信广 播卫星、返回式遥感卫星、地球资源卫星、气象卫星、科学探测与技术试验卫星、导航定位卫星和 载人飞船七大航天器系列为主的航天器研制业务。
结构热试验中冷壁热流边界模拟方法研究
壁热流边界。文章讨论了在结构热试验中进行冷壁热流边界模拟的试验方法，并使该方法在结构热试验的控制
算法中加以实现，对结构热试验是一个有效的补充。
关键词：结构热试验；热流模拟；控制算法
中图分类号：V416.4
文献标识码：A
文章编号：1673-1379（2008）01-0033-03
1 引言
在飞行气动加热等热环境作用下结构的性能。由于
测量 传感器
反馈
为表面壁温（热力学温标）。
w
式(1)右边第一项表示表面温度修正后的对表
实测热流q
PID控制 算法运算 输出
面的气动加热，第二项是表面的辐射散热。 工程上，在马赫数不高的情况下，热壁热流的
公式(1)可以简化为公式(2)来计算：
，
(2)
实测壁面 温度
根据壁面温度
参数 冷壁热流q c
计算热壁热流q
参考文献（References） [ 1] 周锡仪, 等. 结构热试验技术[M]. 北京: 宇航出版社,
1993 [ 2] 范绪箕. 气动加热与热防护系统[M]. 北京: 科学出版
社, 2004 [ 3] 王智勇. 飞行器气动加热环境与结构响应耦合的热结
构试验方法[J]. 强度与环境, 2006, 33(4) [ 4] 杨世铭. 传热学[M]. 北京: 高等教育出版社, 1987
均不容易保证，可测量范围也受到传感器安装工艺
从式中看出，热壁热流是通过冷壁热流、壁面
的限制，以温度信号作为基准进行过程控制不能确 温度（壁面气体比焓）、恢复温度（恢复比焓）几
保试验的准确度和可靠性。
个变量计算出来的。由于气体的焓值可以根据气体
由于冷壁热流在结构热试验中没有办法通过传 温度以及气体的特性计算得出，所以在下面的讨论
稳态加速度模拟试验设备：离心机设计(15)
基本理论 分析 ，研 究总体设 计和部件设 计 问题 ，提 出离心机设计原 则及相应计 算方法；下篇通过一个 国家 “ 七 五 ”科技 攻关项 目的研 制报告作 为实例，提供读者 进行 具体设计 时参考 。 文中，作者对 多年 累积 的技 术资料 与实践 心得进行 了系统整理 与归纳 ，力求梳理 出一条研制稳态加速度模 拟用 离心机 的设 计思路 与实用程序 ，使 其兼具资料 性、技 术性与实用 性。该文对相 关领域 的研究者和技术人 员 将有 一定启发 与助 益， 其他 类同设备设计也有 某些触类 旁通作用 ， 对 对该专业有兴趣的读者也可作为参考读物。 文章 主要探讨 的对 象是 中型 、大型、特 大型航 空航 天离心机 ，土 工离心机和载人 离心机 。 在 第 ７ 中介 绍 了离心机半径 、功率 、结构布 置、实验 室建设等 总体设计 问题 。 章 关键 词：环境模 拟；加速度 ； 离心机 ；设 计
和配重臂总长度， ； ， ’ 为半径 处工作臂 ｍ （、 （ ）
摘要 ：文章分 ３ １ 章详 细介 绍了稳 态加速度模拟试验设备一 离心机的设计。 篇 ０ 上篇对稳 态加速度 环境 及其效应 、试验 方法和相 关标准作 了阐述 ；中篇 （ ）系统介绍 国内外该类 离心机 上
发展 的基 本历程 、概貌及典型 离心机 结构细节 ，并对其适 当予以小结与点评 ； 中篇 （ ） 离心机运动 学进行 下 对
第７ 章
目 录
离心机总体设计 （ ２ 续 ）
７ ．２ 支反力与平衡 ．１ ４． ７ ．３ 平衡定义与不平衡类型 ．１ ４Ｉ ７－ ．２ ４ 不平衡的掌控 ７ ． １ 平衡精度 ．２ ４． ７４２ 平 衡方 法 ．．． ２
７４２３ 平衡 监测 ． － ． ７４３ ．－ 小 结
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汇报人： 时 间：2018.9
1
目录
1
课本内容框架
2
主要知识点
3
工作映射
2
Part 1
课本内容框架
3
课本框架
1 概论
2 空间环境效应和模拟试验
3 空间环境模拟试验设备
4 真空环境模拟技术
5 空间容器设计与制造
6 冷黑环境模拟技术 卫星环境工程和模拟试验（上） 7 低温系统
22
空间外热流环境模拟
空间外热流 环境模拟
太阳模拟方法
利用模拟太阳光谱能量分布的太阳模拟器，探 究太阳辐射对卫星产生的能量效应和热效应， 这种模拟结果直观可靠，可用于修复外形复杂 和表面性质变化大的卫星。
技术复杂，成本高，安装、维护困难，寿命短， 有一定危险性。
红外模拟方法
利用红外模拟器模拟卫星表面吸收的空间热外 流，用于研究空间外热流环境对卫星的热效应。 一般只适用于外形简单，表面光学性质变化不 大的卫星。
单相密闭循环系统
文丘里管是先收缩而后逐渐扩大的管道。测 出其入口截面和最小截面处的压力差，用伯努利 定理即可求出流量。
19
低温系统-开式沸腾系统
系统简单，投资少， 但温度不均匀。
开式沸腾系统
1-液氮储槽；2-热沉；3-调节阀门；4-管路
20
低温系统-带压节流系统
系统简单，热沉不可 不受重力，位置限制 但温度不均匀。
振动环境模拟 冲击环境模拟 噪声环境模拟 （下册） 加速度环境模拟
7
空间真空环境效应
压力差效应
10E5-10E2Pa真空范围内，卫星进入 稀薄大气，容器内外压差约0.1MPa
热辐射效应
真空环境，卫星与外界传热主要通 过辐射形式。
空间真空环境效应
高度
0 90Km 200Km 500Km 10， 000Km 月球表面
轨道，空间碎片的密度较低，其危险性
亦相对低一些。
25
空间其它重要环境模拟技术
空间碎片模拟技术
空间碎片对航天器危害主要表现如下： 舱壁穿孔 威胁舱外活动的航天员 损坏脆性体表面 温控涂层剥落 温控涂层性能改变 太阳电池阵损坏
26
空间其它重要环境模拟技术
空间碎片模拟技术
1-排气道；2-吸氢管；3-推进舱；4-分离及速度测量区；5-试验舱；6加长舱；7-速度测试舱；8-过滤舱；9-密封及试件夹紧装置；10-压力
29
飞机制造
军用机型有：“幻影”“大西洋隼”（sun）系列
达索集团旗下经产品
软件系统开发
开发软件应用程序，以3D EXPERIENCE 平台 为基础，可实现 3D 设计、工程、 3D CAD、建模、仿真、数据管理和流 程管理。
30
达索飞机
大
幻 影 战 斗 机
（Chapter1-12） 8 空间外热环境的红外模拟技术
9 太阳辐照环境模拟技术
10 热真空环境模拟技术
11 卫星热平衡和热真空试验技术
12 空间其他重要环境模拟技术
4
Part 2
主要知识点
5
概论
环境预示
根据轨道参数预示卫星的工作环境和载荷 特性，属于空间环境工程范畴
环境试验规范制定 根据成功经验制定环境试验的规范
带压节流系统
系统适用于中、小型环模装置
1-液氮储槽；2-节流阀；3-热沉；4-调节阀；5-液氮泵；6-管路
21
低温系统-单相密闭循环系统
可根据热沉负载的大小 进行流量调节，热沉的 壁温较低且温度比较均 匀。 但所需设备多、投资大。
系统适用于大型环模装置
单相密闭循环系统 1-带压液氮储槽；2-控制阀门；3-热沉；4-过冷器；5-液氮泵；6-阀门
9
空间其他环境效应
粒子辐照环境效应
弱磁场环境效应
微重力环境效应
空间其他环境效应
原子氧化环境效应 微流星体环境效应
空间碎片环境效应
等离子体环境效应
高层大气环境效应
10
热真空试验
为什么要进行热真空试验？ 热真空试验包括热平衡试验和热真空试验。 热平衡试验的目的是：模拟空间环境下，卫星温度分布数据，校核卫 星的热设计，保证卫星各系统在规定温度内的工作能力。 热真空试验是在规定压力或试验温度下，暴露出卫星的设计与工艺问 题，评定其工作性能。
压力 101325Pa 0.2Pa 1.5E-4Pa 10E-6Pa 10E-11Pa
10E-11Pa—10E12Pa
真空出气效应
高于10E-2Pa的真空度下，材料中的 气体不断从表面设防气体，这可能
改变材料的表面性能。
会引起材料光学性能变 材料蒸发、升华和分解效应 差，表面粗糙度变大，
引起材料力学性能变化
西 洋 反 潜 巡 逻
机
美 洲 虎 战 斗 机
阵 风 战 斗 机
31
达索飞机
“隼”（sun）系列民用飞机
32
达索系统
达索系统公司专注于产品生命 周 期 管 理 （ Product Lifecycle Management ） 行 业 跨 度 从 飞 机 、 汽车、船舶直到消费品和工业装 备和建筑工程。达索系统帮助客 户实现重大的业务变革，带来战 略性的商业价值，包括缩短项目 实施周期、增强创新、提高质量。
真空压力容器
15
冷黑环境模拟技术
空间等效温度3K（绝对温度0K），吸收率为1的空间环境，称 为冷黑环境，又称为热沉环境，它影响卫星的热性能和内部仪器的 工作性能，卫星发射前必须模拟冷黑环境试验。
为了模拟空间冷黑环境，通常使用铝、铜或不锈钢料制成的构件，将其内 表面涂上高吸收率的特制黑漆，并将液氮通入构件内部，这种装置称为热沉。 目前，世界各航天国家均采用这种以液氮作冷源的热沉来模拟空间冷黑环境， 因为热分析理论计算和试验数据分析表明，用77K液氮温度和吸收率为0.9以上 的热沉来模拟空间冷黑环境，模拟误差仅为1%左右，完全能够满足冷黑环境模 拟试验的要求。另外，追求更低的温度是不必要的，而且会大大增加技术难度 和模拟设备的投资。
39
达索系统
SIMULIA仿真技术涵盖了结构、流体、 塑料注塑、声学和结构化应用。为结构 和流体的仿真提供了强大的技术，包括 直接链接到产品数据的复杂装配体。建 模、仿真和可视化技术完全集成在 3DEXPERIENCE 平台上。
36
达索系统
SolidWorks 是 达 索 系 统公司专门负责研发与销售 机械设计软件的视窗产品， Solidworks 软件功能强大， 组件繁多。，易学易用，能 够提供不同的设计方案、减 少设计过程中的错误以及提 高产品质量。它是达索中端 主流市场的主打品牌。
37
达索系统
SolidWorks 可进行产品2D/3D设计，物理仿真动画，零件及仿真，流体仿真静力分
34
达索系统公司
CATIA 是 达 索 系 统 的 CAD/CAE/CAM 一体化集成解决方 案，现已整合到“3D”体验平台。 它覆盖了众多产品设计与制造领 域，被广泛应用于航空航天、汽 车制造、船泊、机械制造、消费 品等诸多行业。
35
达索系统公司
CATIA是CAD/CAE/CAM 一体化集成三维软件，相对于其他软件catia曲 面模块功能强大。
析，运动仿真分析等，与CATIA都属于三维设计软件，Solidworks简单易学，是机械结构
设计的中高端软件，CATIA是达索的高端软件，被播音，空中客车等复杂大型装配公司使
用。
38
达索系统
SIMULIA是达索并购ABAQUS后, 开发的分析仿真平台，它是一个协 同、开放、集成的多物理场仿真平 台。 SIMULIA将同CATIA ,DELMIA 一起,帮助用户在PLM中,实现设计, 仿真和生产的协同工作，将分析仿 真在产品开发周期的地位提升到新 的高度。
卫星环境工程
环境实验设备研制 根据环境试验规范研究设计各种模
拟空间环境的模拟设备
环境模拟试验
模拟卫星的实际工作环境以保证和检 测卫星的可靠性。
环境控制
主动，被动方式控制工作环境 6
概论
空间环境模拟
卫星环境模拟
动力学环境模拟
真空环境模拟 冷黑环境模拟 太阳辐照环境模拟 （3-12） 电磁辐射 粒子辐射 磁场 微重力
大量空间碎片，美国和原苏联都进行过
用动能武器摧毁航天器的反卫星试验，
这些人为摧毁的航天器也形成了大量碎
片，还有固体火箭排出物中的大量氧化
铝颗粒等。
1987年公布的空间碎片数量为7000
个 ， 这 些 空 间 碎 片 大 都 在 500 － 1000km
处，因此长寿命航天器遭空间碎片的危
险最大，而在36000km高度的地球同步
13
真空环境模拟技术
真空获得技术：
1.有油高真空抽气系统
不装试件时极限真空度：6.5E-5Pa 装试件时：1.3E-3Pa
2.无油高真空抽气系统 对油敏感的组件，如光学仪器，采用无油真空抽气系统。1E-1~1E-2Pa
3.无油超高真空抽气系统
暴露在超高或极高环境下的材料和组件 1E-8~1E-9Pa
干摩擦、黏着与冷焊效应
10E-7超高真空环境下发
生
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空间太阳辐照环境效应
卫星吸收太阳的红外线和可 热辐射效应 见光后，将影响卫星的温度
空间太阳辐射环境效应
紫外线效应
波长小于300nm的紫外线照射 到卫星金属表面，会使金属 表面带电，这将干扰卫星点 系统；紫外线会使光学玻璃， 太阳电池盖变色，还会造成 材料分解，力学性能下架等。
技术简单，成本低，安装、维护方便，寿命长。
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空间其它重要环境模拟技术
磁层亚暴环境模拟系统