飞行器现代设计方法

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1、《飞行器现代设计方法》复习提纲《飞行器现代设计方法》复习提纲1.按层次论述卫星的上级、同级及下级系统卫星工程系统是卫星的上一层次系统，是由卫星系统、运载器系统、发射场系统、测控系统和卫星应用系统等卫星系统同级系统构成的有机整体。卫星本身又是由若干个相互关联的部分所组成，具有特定的内部结构，从大的角度划分卫星系统由有效载荷和卫星平台，装载于卫星上的、所有服务于地面的仪器、设备和系统，统称为卫星的有效载荷；卫星平台又可细分为服务支持系统和结构平台，卫星上用于保证和支持有效载荷工作的仪器、设备和系统，统称为服务

2、和支持系统；卫星上所有用于装载有效载荷和服务支持系统的卫星结构体称为卫星结构平台。各级关系如下图所示。2.卫星及其设计的主要性质和特点卫星是进入并适应外层空间环境，能在这种特殊环境下完全自动化运行和工作，以服务于地上人类的特定需求的一类工程技术的人造物体，作为设计对象，一种型号卫星就是一个工程项目。因此卫星具有工程项目所具有的一般共性：(1)系统的整体性卫星是由相关的分系统或子系统有机组成的整体，卫星设计应从卫星的整体性质和功能出发，将卫星整体性质和功能的求得和卫星整体的优化自始至终列为设计工作的首要目标

3、，避免脱离整体功能和整体优化原则，避免把局部当整体，突出局部和以局部优化来取代整体优化；(2)系统的层次性卫星系统是卫星工程系统的有机组成部分，与运载器系统、发射场系统、测控系统和卫星应用系统等同级系统构成有机的整体，而卫星系统又是由有效载荷和卫星平台等低层次系统有机组成的。卫星设计师首先应该清楚他们所承担的项目位于哪一个层次，并且要做到工作确实“到位”；卫星需要利用运载器发射到外层空间轨道，并自主运行和工作，为人类服务，10《飞行器现代设计方法》复习提纲具有其自身的个性：(1)对特殊环境的适应性卫星面临

4、的特殊环境主要有运载器环境和外层空间环境。对返回式卫星，还有卫星返回过程的环境。Ø对运载器环境的适应性Ø对外层空间环境的适应性Ø对返回环境的适应性(2)卫星的高度自动化性质卫星的高度自动化性质是由于其运行和工作与外层空间环境、远离地面而且又是不载人航天器的客观情况而必然要具有的一种特殊性质。卫星在其工作寿命期间，根据设计的程序和地面遥控指令，自动地运行和实现其信息获取、处理、存储和传输等任务。卫星从发射入轨之时起直到其工作寿命终止之时止的整个运行期间，除了极个别极其昂贵的卫星或者需要延长其工作寿命者值得花

5、高代价专门派航天员到外层空间对其发生故障的器件进行修理和更换外，一般都不进行空间轨道上的补给、维护、修理和更换。卫星可以视为一种特殊的“一次性使用”的产品，要求卫星设计时使其工作寿命期间的失效概率设计到最小，使其在在轨运行期间不致发生整星失效的事件。(3)卫星的高风险性卫星的高风险性一是体现在发射过程中的高风险性，其二是卫星自身带有一定量的危险品，包括爆炸螺栓、推进系统等。因此要求在卫星型设计过程中危险品的设计、存储、运输和使用要遵守规范及标准。(4)卫星设计的顺序性卫星设计的顺序性是由卫星系统的整体性、

6、层次性及对特殊环境的适应性等决定的，可以用“先高后低和先外后内”来概括卫星设计的程序性质。(5)卫星设计的创造性所谓创造性活动是发现对象的新性质、新关系和新规律，形成反映事物的新概念、新思想、新理论。卫星设计是创制过去不存在的新卫星的全部工程资料的技术工作，显然它具有鲜明的创造性。从上述卫星及其设计的性质可知卫星设计具有不同意一般工程项目设计的特点，主要体现在：(1)由卫星个性引发的特殊设计问题卫星有别于一般的工程项目，具有很强的个性，其个性来自卫星存活和工作于空间轨道上而为地面特定需求服务的性质。由于这

7、些个性所引发的特殊设计问题包括：(1)卫星作为运载器的有效载荷，其的总质量和总尺寸受到严格的限制；(2)卫星运行于空间轨道，必须能够适应空间环境，但无法在真实的环境中进行检测、试验和验收；(3)卫星是特殊的一次性使用产品，无法进行维修和替换。在卫星设计过程中必须注意上述由卫星个性所引发出的与众不同的问题。10《飞行器现代设计方法》复习提纲(1)由运载器有效载荷引发的设计特点卫星是运载器的有效载荷，由此引发出以下设计特点：Ø慎用质量和追求轻质的设计特点卫星的总质量一般只占运载器总质量的1%左右，卫星的平均单

8、位质量的价值一般为其运载器平均单位质量价值的百倍以上，一般比黄金药膏很多，卫星1公斤的价值高达数万甚至十几万美元。在卫星设计中，慎用质量和追求轻质，以规定的质量指标实现规定的或更多的功能，自然成为一个突出的特点。Ø追求小尺寸和巧安排的设计特点卫星只能占用运载器的很小一部分空间，只能放置在与运载器相协调的、尺寸限制很严的部位。在这尺寸限制很严的狭小空间内，要放置所有的卫星部件，构成一个能在空间运行和工作的、满足特定要求的实体，这