航天器

本文根据公开文献报道，介绍国内在航天器尺寸高稳定性复合材料桁架结构热变形测试技术方面的研究进展，分析国内现有技术手段存在的不足和问题，并明确了尺寸高稳定性复合材料桁架的技术要求，为下一步热变形测试技术明确发展目标。

本文针对航天器尺寸高稳定性复合材料桁架结构的热变形测试，从样品的热膨胀系数测试到桁架全场大尺寸热变形测试，全方位提出了相应的解决方案。特别针对激光干涉法在大气环境下的高精度热变形测量，介绍了上海依阳公司开展的方案性试验结果，证明了激光干涉法完全可以用于大气环境下的位移测量，尽管测量精度有所降低，但完全可以满足百纳米量级的全场热变形测量，同时也证明了此方案的可行性，为打通整个技术路线奠定了基础。

航天器用各种大尺寸构件都普遍要求超低膨胀系数以保证构件尺寸的稳定性，传统热膨胀系数测试只针对长度100mm以下的小试样，已无法满足大尺寸构件的超低热膨胀系数测量，需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文对国外在大尺寸构件热膨胀系数整体测量方面的研究工作进行了综述，以了解国外技术的发展状况，给今后开展此方面工作提供参考和借鉴。

火箭进入太空，离不开大量的燃料。但是携带大量燃料会让航天器的负重过大，致使航天器升空的能量与质量比居高不下。世界各大航天国家不得不为此付出巨额的航空预算。既不经济，又消耗地球上大量的能源，且存在重大安全隐患。

受自然界荷叶效应, 水黾腿等生物特性的启发, 超疏水纳米涂层近年来受到广泛关注和研究. 超疏水涂层凭借其特殊的浸润性和较低的表面能, 具有抗冰, 耐腐蚀, 防污损, 隐身, 油水分离等多功能综合性能, 这决定了超疏水纳米涂层无论在国防工业, 机械设备, 还是在日常轻工业以及百姓的生活等方面具有良好的应用潜力以及必要的研究空间. 飞机和航空航天器会经历恶劣的大气变化, 这种损坏对他们来说影响更大, 上海伯东 Europlasma 超疏水纳米涂层能保护航空航天机械免受结冰, 热变化, 小划痕和水损坏.

环高低温交变实验箱在测试和验证位置传感器在航空航天环境中的稳定性方面发挥了关键作用。以下是使用高低温交变实验箱进行此类测试的一般步骤

GBT 6494-2017是关于航天用太阳电池电性能测试方法的标准，它是根据我国航天工程的需求和经验总结而制定的。该标准细致地规定了太阳电池的测试方法和步骤，旨在确保太阳电池在各种工作条件下的电性能可靠性、稳定性和准确性。

燃料是航空工程技术的关键部分，是推动航天器的必需品，但增加燃料会增大航天器的重量，航天器的推动力会变得不够经济。这个难题一直困扰着航天器设计师。低温技术凭借其出色的能量质量比，成为当前技术能够实现的最佳解决方案之一。但低温燃料的易挥发性和外太空失重使低温液态燃料的在轨推进用途颇具挑战性。但德国研究机构ZARM的研究人员使用FLIR红外热像仪也许能够找到该问题的解决方案。

研究了在200keV 能量下质子辐照空间级甲基硅橡胶的损伤效应并对损伤机理进行了初步探讨。对质子辐照后硅橡胶的力学性能进行了测试。利用红外光谱(ATR) 、质谱(MS)及裂解气相色谱-质谱(PYGC-MS)等方法分析了硅橡胶老化机理。结果表明, 在低辐照剂量下, 硅橡胶以辐照交联效应为主, 其拉伸强度及表面硬度提高 在高辐照剂量下, 辐照降解效应占优势, 其拉伸强度及表面硬度下降。提出了在质子辐照作用下硅橡胶大分子网状结构的破坏模型。

验证产品及材料在高低温及大气湿度条件下，所承受环境变化的能力。检验产品受到长时间冷热温度交变作用后热应力对产品性能的影响作用。湿热试验目的：检验产品受到高温高湿环境时的劣化特性，评价材料的吸湿特性、结露特性，及产品在湿热环境下的贮存和使用性能。

航天器用各种大尺寸构件都普遍要求超低膨胀系数以保证构件尺寸的稳定性，传统热膨胀系数测试只针对长度100mm以下的小试样，已无法满足长度1m以上大尺寸构件的超低热膨胀系数测量，多数航天器用大尺寸构件需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文对美国波音公司在太空望远镜大尺寸桁架超低热膨胀系数整体测量方面的研究工作进行了综述，以了解国外技术发展状况，给今后开展此方面工作提供参考和借鉴。

钛具有强度高（即使在高温情况下）、重量轻、耐腐蚀性能好的优点，被广泛应用于飞机、舰船、航天器和导弹的制造。向钢中加入钛可达到降低晶粒尺寸和脱氧的效果，在不锈钢中可减少碳含量。钛常与铝（以细化晶粒），钒，铜（增加硬度），铁，锰，钼和其他元素形成合金。

The distortion, drag and break-up of drizzle droplets subjected to strong aerodynamicforces was investigated to understand the pre-impact behaviour of droplets in aircrafticing from supercooled freezing drizzle. The objective was to obtain a formulation anddata for the drag properties of droplets distorted by the aerodynamic forces, which werebeyond the scope of available experimental and modelling methods.A practical and efficient semi-empirical computer model was developed for small waterdroplets in air, 100μ m D 500μ m, at moderate Reynolds numbers, 350 Re 1500,and high Weber numbers 3 We 20. This used available experimental terminal velocitydata for free-falling droplets, extrapolated to higher Weber numbers, and the numericalsolution for sessile droplets on a horizontal unwettable surface, with corrections forthe Reynolds number.

理化公司无源、负刚度隔振技术解决航空低频隔振难题日前，理化公司采用无源、负刚度隔振技术解决了北京航天航空大学真空、旋转的环境下的低频隔振需求。北京航天航空大学某课题组的研究，目标是解决太空领域的相关技术难题，根据太空环境的特点，课题研究不仅需要避免高频振动的影响，难点在于如何消除低频的振动带来的干扰因素，同时隔振设备要能在旋转的环境中使用。因此，如何在真空、旋转的环境下实现低频减振成为了课题研究能否进行的先决条件。据此，理化公司分析了其真空、旋转的环境，结合产品特点，为其定制了一套无源隔振方案，这套解决方案不仅可以消除高频振动的影响，而且可以实现0.5-1 Hz或更低频率振动的影响，不受其旋转环境的影响，同时负载也可以高达几吨。之所以提供无源隔振是因为航空领域对隔振效果要求极高，需要实现低频隔振，同时要适应其旋转的环境。而目前其他的隔振技术最优的隔振效果也只能达到1.5-2.5 Hz，而理化公司提供的无源隔振方案不需要电源和气源，采用负刚度组件实现隔振，不仅可以实现高频隔振，而且能解决低频隔振的难题，实现0.5-1 Hz或更低的谐振频率，同时负载也可以高达几吨。从此案例可以看出，理化公司很好的应用了无源负刚度技术为客户提供了定制隔振解决方案。在隔振领域理化公司拥有专业的服务人员，会在客户提出需求后，根据现场情况，量身定做解决方案，尤其适合精密仪器和特殊环境的要求，比如真空等环境。理化公司无源、负刚度隔振技术在航空航天领域得到了广泛的应用，其使用效果如下图所示，不仅解决了高频的振动，同时解决了难度更大的低频振动带来的影响，可实现0.5-1 Hz或更低。 理化公司是MinusK隔振平台在国内的代理商，其产品在显微镜微观领域、光学领域、生物学领域、航天航空等领域应用广泛，为科研提供了更精密的实验环境。MinusK产品的特点即是无源，无需提供电源和气源，采用负刚度技术，不仅可以实现高频隔振，而且能解决难度更大的低频隔振，可实现0.5-1 Hz或更低频率的隔振，负载从几十公斤到几吨，均可在真空和洁净室使用。

航空材料是制造飞机（包括飞行器）、航空发动机及其附件、仪表及随机设备等所用材料的总称，通常包括金属材料(结构钢、不锈钢、高温合金、有色金属及合金等）、有机高分子材料(橡胶、塑料、透明材料、涂料等）和复合材料。近几十年来,新型航空材料及先进工艺发展很快，如高强度铝合金、钛合金、高温合金、超高强度钢、复合材料、隐身材料、粉末高温合金制造技术等，为第四代、第五代飞机的发展提供了物质保障。航空发展史证明,航空材料的每次重大突破，都会促进航空技术产生飞跃式的发展 航空材料不仅是航空事业发展的物质基础，也是航空事业发展的技术支撑。

航天器用各种大尺寸构件都普遍要求超低膨胀系数以保证构件尺寸的稳定性，传统热膨胀系数测试只针对长度100mm以下的小试样，已无法满足大尺寸构件的超低热膨胀系数测量，需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文对国内在大尺寸构件热膨胀系数整体测量方面的研究工作进行了综述，以了解国内目前的发展状况，给今后开展此方面工作提供参考和借鉴。

电子行业是一个新兴科学技术发展的综合行业，涵盖了研制和生产电子元器件和设备的各个相关领域。电子行业知识技术性密集、自动化程度高，并具有严格的质量控制体系。在电子行业，密封性检测越来越受到重视， 尤其在消费电子领域如手机以及各种周边零配件生产制造中，对于单个零部件以及整机的防水防尘要求需要对其进行密封性检测，形成了一整套严格的密封性检测的流程和方法。

人类从未停止对速度的追求。英国曼彻斯特大学宇宙航空研究小组，多年来一直致立于超音速空气动力学的研究，以期将超音速技术应用到人类的航空航天事业，帮助人类进行空间探索。在宇宙航空研究小组研发的关键期，FLIR红外热像仪利用自身特性，帮助宇宙航空研究小组的研究员们实现了技术突破。

德国卫星制造商OHB公司（德国OHB-System 是一家专门从事小卫星系统、分系统研制工作的企业,在小型商业卫星、小型研究卫星及相关分系统的研制、制造和操作方面具有丰富的经验）采用attocube的激光位移传感器IDS3010，对三代气象卫星（MTG）柔性组合成像仪进行了高真空光-热-力学模型试验。该试验包括在仪器的不同区域，并监控其后续光学元件相对位移测量哈特曼传感器。在真空环境中通过IDS3010激光干涉仪以小于1角秒的精度对平面基准相对位置的稳定性进行了一个多星期的持续测试。

伴随现代经济的发展，对于出行乘坐飞机都成了人们普遍的选择，以此给大家带来既方便又省时生活方式。但是对于飞机在长时间飞行中，机体表面都会遇到既寒冷又暴热的自然环境影响，如果机体外壳材质没经过相对应的测试都会出现脆化的情况，那么，这个时候冷热冲击试验箱的作用来了，在这些情况的环境下，该设备会进行模仿自然环境对测试产品的耐热和耐寒性能。　　在一般情况下，航天航空的材质用的是钛和钛合金，钛工业对航空的迫切需求发展迅速，也是航空航天工业中不可缺少的结构材料，广泛应用于造船、化工、冶金、医疗等领域。钛合金工作温度范围广，低温钛合金在-253℃可保持良好的塑性，耐热钛合金工作温度大约达到550℃左右，耐热性能明显比铝合金和镁合金还高。如果克服了550℃以上的氧化污染，其使用温度可能会进一步提高。钛和钛合金也具有优异的耐腐蚀性，特别是在海水和海洋大气环境中，使其在船舶和水上飞机上都是有很大竞争优势的；钛在各种浓度的硝酸和铬酸中很稳定，温度升高，反应缓慢。此外，纯钛在碱溶液和有机酸以及化合物中的抗腐蚀性也会很高；而且，钛的腐蚀性能的突出特直是不发生居部腐蚀和晶间腐蚀，一般为均匀腐蚀。对于航天航空的要求较高，在使用前，冷热冲击试验箱都要对钛合金做耐热和耐寒瞬间对产品冲击性能。

高低温高海拔低气压试验舱是用于确定设备对高温、低温和低气压环境条件的单独或综合作用的适应性。

AMS标准涵盖了材料的化学性能、机械性能、物理性能、微观结构特性和制造过程要求等方面。用途最为广泛的铝合金、钛合金及镍基高温合金都有相应的材料标准，在日常的材料性能检测中，除了主合金元素（通常含量大于1%），微量的非金属元素也是重要的检测部分，以确保这些元素含量在允许的范围。

对于新材料的研究和新工艺的开发一直需要一个完备的实验室要求。制备统一的纳米粒子对储能的高电容开发来说是一个关键点，同样，合适的粒径分布对于高性能热电材料和核热推进系统也起着至关重要的作用。从市面上购买的陶瓷材料通常粒径分布范围很大，不能很好的满足研发的需求。为了解决这样的一个问题，我们通过行星式球磨机和振动研磨的探索，也开发出了能够很好降低D50粒径和产生完美的粒径分布，但是我们为了进一步的达到理想的粒径要求，经过几年的科研攻关，我们开发出了PULVERISETTE7premium line机型。她可以达到更小的粒径分布和更统一的粒径范围，可以实现纳米级的研磨。在实验室水平上实现超细研磨。

连接器具有易于批量生产、易于维修、便于升级、提高设计灵活性等特点，广泛应用在航空航天、通讯与数据传输、新能源汽车、轨道交通、消费类电子、能源、医疗等各个领域。随着现在电子设备性能的不断升级， 连接器的结构日益多样化，新的结构和应用领域不断出现，同时对连接器的质量也有了更高的要求。

铜镍锰钎料是一种重要的焊接材料,由于其具有工艺性能优越、使用方便、成本较低、接头性能良好等优点,广泛应用于多种金属及合金材料的钎焊,在航空航天领域也有一定的应用[1]。铜镍锰钎料中元素锰的含量较高,准确测定其含量对控制钎料的性能有重要的影响,常量锰的测定有EDTA

油液颗粒计数器采用光阻法（遮光法）原理设计，用于检测液体中的颗粒的大小和数量。可广泛应用于航空、航天、电力、石油、化工、交通、港口、冶金、机械、汽车制造等领域中对液压油、润滑油、变压器油（绝缘油）、汽轮机油（透平油）、齿轮油、发动机油、航空煤油、水基液压油等油液进行固体颗粒污染度检测，及对有机液体、聚合物溶液进行不溶性微粒的检测。

材料恒温恒湿测试的目的是通过控制环境温度和湿度，使材料外于恒定的条件下进行测试。常用的方法是利用恒温恒湿测试箱，该箱内设有温湿度控制系统，能够精确地调节和维持箱内的温度和湿度。

高低温低气压试验箱是模拟高空低温低气压环境的专用试验箱，主要用于航空、航天、电子、国防、科研等行业，评价材料在高低温低气压状态下的可靠性试验。

Jessica Meir教授于2019年elife杂志在线发表了斑头雁高空飞行的研究成果“斑头雁通过降低代谢率维持高空缺氧飞行Reduced metabolism supports hypoxic flight in the high-flying bar-headed goose(Anser indicus)”。整个实验过程在加拿大不列颠哥伦比亚大学工程系30米长的风洞中模拟5500米和9000米的海拔高度，然后给飞行训练后的斑头雁带上面罩通过FMS便携式呼吸代谢系统测量风洞内个体常氧气（0.21）、缺氧（0.105对应5500米）和极度缺氧（0.07对应9000米）条件下的静息和飞行能量代谢参数如：氧气消耗量（VO2）和二氧化碳产量（VCO2）,以及结合其它穿戴式模块测量实验动物的一些生理参数如心率、血氧等。

在电子, 航空航天, 通讯实验等行业中, 对于使用的芯片有着严格的要求, 使用的芯片在严苛环境中能否正常工作, 可靠性如何, 成为重要的关注点, 而传统验证方法由于温度变化, 稳定速度慢和无法提供快速变化的温度环境, 很难满足相应的测试需要, 美国 inTEST 高低温测试机解决了传统验证方法缺陷问题, 提供快速高低温冲击能力.