《基於超導釘扎效應的在軌裝配新方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由路勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於超導釘扎效應的在軌裝配新方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：路勇
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著宇航科技的發展，會有越來越多的大型太空飛行器不能整體發射到太空中，利用發射車運載未裝配的結構元件，進行在軌裝配是有效解決途徑之一。但傳統的在軌裝配方法面臨著可能涉及危險的人工太空操作，或者複雜的機器人操作與控制等技術挑戰。針對此，本項目提出了利用超導體磁通釘扎效應實現非接觸式聯接的在軌裝配新方法。擬利用理論分析、數值模擬和地面模擬實驗等手段，重點研究超導釘扎聯接的作用機理、拓撲結構、驅動與控制方式以及聯接的機械特性和動力學特性，為這種新型聯接技術的空間套用奠定理論和技術基礎。.超導釘扎聯接的提出將為在軌裝配開闢新的思路，該聯接是一種被動的穩定，不需要主動控制，為在軌裝配提供了更高的安全性和健壯性，用該方法集成一個新模組只涉及到控制其在釘扎範圍內以及聯接的激活，因此對危險的太空行走或複雜的機器人操作的需求大大減少。本項目研究為無機械接觸的太空飛行器結構被動聯接提供了新的思路，具有廣闊的套用前景。
結題摘要
針對目前傳統太空飛行器在軌裝配技術面臨控制複雜和航天員參與的風險，本課題提出了非接觸模組化太空飛行器設計的新思路。通過分析國內外非接觸連線形式用於太空飛行器研究具有的幾種形式，從中選擇出具有被動穩定特性的高溫超導磁通釘扎效應潛在套用在太空飛行器上的方式。並設計了兩種用於太空飛行器對接系統的釘扎對接接口，並詳細分析了實現對接過程的控制順序。同時設計出一種基於釘扎接口的可重構結構，此結構可用於太空飛行器重構過程，並對其結構進行擴展搭建了一種釘扎可重構擴展結構。利用有限元和修正凍結鏡像模型兩種分析方式，對於影響磁通釘扎連線的可靠性和穩定性的釘扎連線作用力和釘扎連線剛度進行了理論分析，並利用實驗對理論分析進行了驗證。此外利用氣浮墊氣浮原理搭建了無重力試驗平台，在此平台上對所設計的釘扎對接接口和釘扎可重構結構進行了可行性驗證。
