航天器工程

  • “1+1=1”:中国空间站的系统集成

    王翔;

    文章系统阐述了中国空间站设计和组装建造任务中“1+1=1”的系统集成科学思想及其工程实现。首先结合航天史上的多舱段航天器案例,从多个学科专业维度分析了系统融合集成的意义及实现情况。而后从组合体功能的统一设计与分配、三舱的资源融合与系统集成、设备级和系统级冗余的实现三方面深入阐述了中国空间站对“1+1=1”的系统集成科学思想的创新发展。最后强调了系统集成理念实现背后与之相匹配的技术管理体系的重要性。

    2024年S1期 v.33 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K]
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  • 编者按

    <正>2021年4月29日,中国空间站天和核心舱成功发射,拉开了空间站在轨建造的大幕。随后的天舟货运飞船、神舟载人飞船、问天实验舱、梦天实验舱等陆续成功入轨对接,“T”字构型空间站的建成标志着中国航天正式进入了空间站时代。我国空间站在轨建造伊始,空间站系统总指挥王翔研究员应新华网邀请,撰文对空间站建设顶层指导原则、关键技术内涵和底层逻辑思考等方面进行解疑释惑。在繁重的科研工作之余,带领团队躬行空间站设计建设十年的他提笔纾胸意,指端现绝知,于2021年7月13日发表了《“1+1=1”中国空间站告诉你》一文,通透明了地阐述了空间站设计和组装建造中“1+1=1”的系统集成科学思想及其工程实现,获得了广泛赞誉。

    2024年S1期 v.33 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 680K]
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  • 大道有形:中国空间站的构型设计

    王翔;

    文章阐述了蕴含在中国空间站三舱T字构型之中的科学、技术与工程原理。首先介绍了航天器构型设计普遍遵循的三项原则:适配天地环境、满足功能性能要求和保障重要设备在轨工作。然后通过对和平号空间站和国际空间站构型的比较分析,阐明了空间站构型设计在三原则之外由于多舱段组合体的特点带来的更多复杂性。最后从舱段构型、组合体构型、构型动态变化三个维度深入分析了中国空间站构型设计思想,凸显了其在多舱段空间站构型设计理念方面的创新发展。

    2024年S1期 v.33 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]
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  • 大器厚成:中国空间站的交会对接

    王翔;

    文章系统阐述了空间交会对接的原理和中国空间站的交会对接设计,介绍分为交会与对接两部分。在交会部分从轨道规律入手,按照时间顺序依次介绍了火箭发射、入轨、远距离追踪及近距离接近过程;然后分别对交会过程的偏差修正与约束条件、停泊点、径向交会、自动与手动模式、快速交会进行了专题分析。在对接部分从对接初始条件、组合体建立、对接动力学、异体同构对接机构和机械臂抓捕对接等方面对对接设计进行了阐述与分析;最后从工程哲学语境揭示了交会对接蕴含的科学思维、科学方法与科学实践。

    2024年S1期 v.33 15-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K]
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  • 人在太空:空间站工程师视角下的载人航天

    王翔;

    从人在太空的作用,以及为满足人在太空需求而进行的航天器系统设计两方面,阐释了空间站工程师视角下的载人航天。在人的作用方面,重点对太空现场有人参与能够取得的独特效益、人对航天器系统的备份补充作用、人应对意外的优势及人作为航天研究任务对象四方面进行了深入分析,明确了航天活动中人的特殊重要价值。在逐步递进满足人需求的航天器系统设计方面,重点阐述了安全第一、保障人长期生存、改善人在太空生活及支持人高效工作的系统设计,凸显了载人航天器系统在保障人在太空工作生活的关键平台作用。

    2024年S1期 v.33 25-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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  • 格物致知:为什么需要空间站在轨验证

    王翔;

    文章深入分析了在轨验证在空间站技术进步中不可替代的重要作用。在轨验证的不可替代性主要来自难以地面模拟的物理条件、人机工效设计的天地差异以及载人环境的天地差异三方面,为此国内外空间站均充分利用在轨验证来推动技术进步。国外空间站在机械臂升级换代、出舱活动能力提升、再生生保技术完善等方面均通过在轨验证实现技术迭代升级,中国空间站则专门利用天和核心舱单舱在轨飞行充分进行在轨关键技术验证,而中国载人航天“三步走”发展战略也体现了通过在轨验证铺就工程发展阶梯的理念。空间站本身就是在轨飞行的技术验证平台,因此文章最后探讨了在轨验证技术在后续航天任务和中国空间站运营中的应用前景。

    2024年S1期 v.33 35-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
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  • 轻舟向远:太空资源开发利用背景下的中国空间站

    王翔;

    文章对中国空间站在开发利用太空资源的航程中发挥的作用进行了深入解析。概述了典型的太空资源以及作为资源利用工具-航天器的主要类别,介绍了中国空间站在太空资源利用方面已取得的成果;之后详细介绍了中国空间站支持太空资源利用相关的设备设施配置和人机工作模式设计,并展望了中国空间站未来作为在役太空工具在轨维护的太空母港和新工具在轨制造的太空工厂的发展前景;最后提出将月球作为太空探索的下一站工具,并对未来月球探测和资源利用方面有人参与的必要性进行了深入分析,明确了人在其中的核心作用。

    2024年S1期 v.33 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
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  • 击水中流:载人空间站针对空间碎片的设计

    王翔;

    文章系统阐述了载人空间站针对空间碎片问题的设计理念与措施。首先介绍了空间站面临的日趋严峻的空间碎片环境及其产生的现实威胁。然后分析了空间站应对空间碎片的两方面策略:主动规避与被动防护。进一步对发生空间碎片撞击事件后空间站在感知、定位、评估、维修等方面的应急处置措施与流程进行了阐述,并从空间环境保护和碎片观测两方面分析了空间站针对碎片治理的主动作为措施。最后展望了未来深空飞行面临的碎片问题和防护方案。

    2024年S1期 v.33 51-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K]
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  • 虚实相生:空间站的数字化研制

    王翔;

    文章从主线流程增强、物理过程替代融合、管理领域拓展、研制体系完善四方面系统阐述了中国空间站的数字化研制工作,总结分析了其背后的数字化理念与方法。主线流程增强方面重点阐述了贯穿研制全流程的基于模型的协同;物理过程替代融合方面分析了建模仿真与物理试验的虚实交互;管理领域拓展方面介绍了模型在技术状态管理、质量管控、计划管理与实施中的应用;研制体系完善方面阐述了数字化在流程优化、研制体系扁平化、系统试验普及中发挥的作用。文章最后对航天数字化应用中的若干问题和未来发展进行了探讨。

    2024年S1期 v.33 66-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2668K]
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  • 《航天器工程》征稿简则

    <正>《航天器工程》是由北京空间飞行器总体设计部主办的综合性技术期刊,也是中国宇航学会飞行器总体专业委员会、中国宇航学会系统工程与项目管理专业委员会会刊,是国内全面、综合反映空间技术发展、工程研究、系统设计、集成测试和试验发展水平的代表性期刊之一,是中国科技核心期刊、中文核心期刊、中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊,面向国内外公开发行。主要读者对象是从事航天器工程及其相关领域的科研人员、工程技术人员和管理人员,以及大专院校相关专业的教师和研究生等。

    2024年S1期 v.33 87页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K]
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