太空飛行器顫振現象是一種比較複雜的氣動彈性力學不穩定現象,是結構彈性力、自身慣性力和氣動力共同作用下形成的系統自激振動。
太空飛行器顫振主要有兩部分構成:熱效應及諧波激勵。太空飛行器顫振給太空飛行器的姿態回響和數據信號獲取等帶來不穩定因素，甚至導致太空飛行器失效。
基本介紹
- 中文名：太空飛行器顫振
- 外文名：Spacecraft flutter
- 組成：熱效應及諧波激勵
- 影響：導致太空飛行器失效等
- 領域：航空航天
- 現象：氣動彈性力學不穩定現象
簡介,組成,熱效應,諧波激勵,影響,對衛星的影響,對飛機的影響,
簡介
太空飛行器顫振現象是一種比較複雜的氣動彈性力學不穩定現象,是結構彈性力、自身慣性力和氣動力共同作用下形成的系統自激振動。太空飛行器顫振主要有兩部分構成:熱效應及諧波激勵。太空飛行器顫振給太空飛行器的姿態回響和數據信號獲取等帶來不穩定因素，甚至導致太空飛行器失效。
組成
太空飛行器顫振主要有兩部分構成:熱效應及諧波激勵。
熱效應
當太空飛行器從陰影區進入日照區時，太空飛行器受到的太陽輻射熱流會驟然增加，很容易引起太空飛行器產生不必要的振動，即熱振動效應。
諧波激勵
在頻率波動的諧波激勵情況下，振動頻率變化範圍和速度都會對實時控制產生影響，其中頻變速度影響更大些。且在一定範圍內，可以在理論上實現控制，並取得明顯的控制效果。當振動頻率變化速度增大時，將越來越難以實現有效的控制。
影響
為了順利完成任務，要求太空飛行器儘可能不受外界干擾而維持正常的工作狀態，但特殊的空間熱輻射環境很可能導致太空飛行器不能正常工作。多數太空飛行器在軌道飛行期間，會周期性進出日照區和陰影區，使太空飛行器經歷冷熱交變以及衝擊熱載荷作用，特別是當太空飛行器從陰影區進入日照區時，太空飛行器受到的太陽輻射熱流會驟然增加，很容易引起太空飛行器產生不必要的振動，即熱致振動，而給太空飛行器的姿態回響和數據信號獲取等帶來不穩定因素，甚至導致太空飛行器失效。
對衛星的影響
在姿態調整動量輪、調姿推力器以及外界擾動等因素下，地面目標在成像器件上位置發生了變化，這種變化在不同的成像方式下，對圖像質量造成的影響不同。
在顫振影響下，在星載相機設定的曝光時間內，額外的顫振會導致地面目標在成像器件上位置發生了變化。此時，若採用面陣凝視成像，感測器像面的同一位置會接受物面不同點的亮度信息，導致圖像解析度降低；若採用 TDI 相機，像在像面的運動速度會與 TDI 相機預先設定的電荷轉移速度失配，像面出現傾斜錯亂並模糊的現象。
對飛機的影響
當地面飛機受擾動,會產生結構振動,但由於系統阻尼作用,振動迅速衰減,結構恢復靜止狀態。同樣,飛機飛行過程中,在複雜外力作用下,也會產生振動。如果飛行速度小於一定值,這種振動會在阻尼作用下衰減。如果飛行速度太大,這種振動會趨於發散。當這種振動幅值維持恆定時,飛行速度就是顫振速度,是穩態和非穩態的臨界值。
太空飛行器顫振
太空飛行器顫振