2022-12-22

神舟十四号助力航天员往返天地,看飞船如何进行环境可靠性测试

神舟十四号载人飞船经过半年多的太空生活,终于在12月4日返回地球了。
 
高低温试验,航天航空环境可靠性试验,恒温恒
 
神舟飞船是载人航天飞行的专属交通工具,肩负着运送航天员天地往返的重任,事关航天员的生命安全。随着中国空间站建造的进行,更多的航天员将前往太空,建设空间站,神舟飞船的发射也会比过去更密集。每一艘飞船在出厂前都要进行严格的环境可靠性测试,这些测试是如何进行的?
 
环境可靠性试验是提高航天飞船可靠性的重要手段
 
航天飞船在整个寿命期间所经受的各种环境,如真空、低温、温度变化、太阳辐射、磁场、重力等,作用往往是复杂的,对飞船及其组件、元器件和材料都会产生不利的影响。因此,为了保证航天飞船的可靠性和长寿命,航天飞船研制中必须对环境问题给予特殊的重视,依靠大量的环境试验来检验飞船的设计和制造质量,暴露潜在缺陷,使其可靠性不断提高。据国外估计,一个航天型号用于环境试验的费用可占到整个型号研制费用的35%,可见其重要性。多禾检测在航天航空领域也有着成熟的技术和经验,其测试能力和测试水平均处于国内检测机构领先水平。

航天飞船的地面环境可靠性试验怎么做
 
验证航天飞船是否可靠的最重要手段就是地面试验。航天飞船所用的元器件、各种材料都有严格规定,航天器的组件、分系统和系统级都要经过初样阶段的研制试验和正样阶段的鉴定和验收试验。航天飞船出场后还要经受发射前合格认证和运行试验,以及与运载器的合练,一切正常,才允许发射,这一系列地面试验共同保证了航天器的高可靠性。基本要求可参照我国军标GJB1027。下面我们就其中一项看看具体怎么做。
高低温试验,航天航空环境可靠性试验,恒温恒
 
1.组件鉴定地面温度试验
a)温度平均升(降)速率不小于1℃/min
b)最高(低)温度值的保持时间,从温度稳定时算起
c)组件应装在导热性能差的夹具上,不能直接受到热源的辐射
d)高温或低温试验过程中样品的状态(通电还是贮存)
e)至少3次温度循环,每次循环一般在最高(低)温度值各保持4~8小时
 
2.组件鉴定地面热循环试验
a)试验箱内应充满干燥空气或氮气
b)温度平均升(降)速率不小于1℃/min
c)温度循环从正常环境温度开始,组件通电工作,测试主要性能参数,达到并稳定在规定的最低试验温度值后,组件断电,冷启动并做性能测试,当重新稳定到规定的最低试验温度值时再保持规定时间,然后升温,达到并稳定在规定的最高试验温度值时保持规定的时间,然后降温达到正常环境温度,构成一个完整的温度循环。
d)在第一次和最后一次温度循环的最高(低)温度值要做性能测试,其他循环期间,监视组件的性能变化。
e)温度循环次数一般为9~24次,每次循环在规定的最高(低)温度值各保持至少1h,温度循环的后一半次数内应无故障发生。
 
 
高低温试验,航天航空环境可靠性试验,恒温恒
 

总结
 
环境对于航天飞船影响很大,也很复杂,而航天载人飞船的设计理念就是以航天员的安全性为核心,所有的环境可靠性试验都是以确保航天员更加安全,飞行任务更加可靠为目的。随着载人飞船技术不断成熟,其设备及零部件也在不断进行升级换代,产品的技术成熟度、质量与可靠性也在随之提高。

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