機(jī)動(dòng)模式下星箭組合體沖擊振動(dòng)研究

楊曉論，潘建平，郝鵬飛，張 勇

（太原衛(wèi)星發(fā)射中心，太原，030045）

0 引言

傳統(tǒng)發(fā)射模式下，衛(wèi)星在發(fā)射場(chǎng)完成測(cè)試加注后，在技術(shù)區(qū)進(jìn)行衛(wèi)星與火箭垂直對(duì)接和扣整流罩，衛(wèi)星和整流罩的組合體從技術(shù)廠房垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射工位，轉(zhuǎn)運(yùn)過程具有距離近（約10 km）、速度慢（不大于5 km/h）、路況好（場(chǎng)內(nèi)優(yōu)良路況）等特點(diǎn)，星箭組合體在轉(zhuǎn)運(yùn)的過程中，受其他力學(xué)環(huán)境條件影響較?。?］。不僅如此，衛(wèi)星在出廠之前，均會(huì)經(jīng)歷力學(xué)試驗(yàn)考核，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)能夠承受運(yùn)載火箭的軸向力學(xué)環(huán)境要求，星箭的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)過程對(duì)星罩組合體的力學(xué)性能幾乎無影響。而為了完成航天快速發(fā)射任務(wù)，衛(wèi)星將會(huì)面臨著十分惡劣的運(yùn)輸、儲(chǔ)存等條件［2］。

隨著航天機(jī)動(dòng)發(fā)射力量的組建，全域機(jī)動(dòng)快速發(fā)射等任務(wù)會(huì)越來越多，而衛(wèi)星能否適應(yīng)遠(yuǎn)距離快速機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)則是制約航天快速發(fā)射任務(wù)的關(guān)鍵因素，同時(shí)為了能夠?qū)崿F(xiàn)廣域、遠(yuǎn)距、快速等發(fā)射需求，無依托衛(wèi)星發(fā)射已是必然趨勢(shì)。

為了實(shí)現(xiàn)未來空間系統(tǒng)快速作戰(zhàn)需求，衛(wèi)星及火箭均須快速進(jìn)入戰(zhàn)備狀態(tài)，具備星箭快速對(duì)接、組合體快速機(jī)動(dòng)至指定地點(diǎn)、快速發(fā)射等能力。在航天快速機(jī)動(dòng)發(fā)射任務(wù)中，星箭組合體水平放置于發(fā)射車，在機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，具有機(jī)動(dòng)距離遠(yuǎn)、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)速度快、運(yùn)輸路況復(fù)雜等特點(diǎn)。衛(wèi)星需要經(jīng)受來自切向和法向的動(dòng)態(tài)沖擊、振動(dòng)等力學(xué)環(huán)境影響，一旦結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)余量不足，則可能導(dǎo)致衛(wèi)星結(jié)構(gòu)安全性和整星力學(xué)性能出現(xiàn)問題，影響作戰(zhàn)性能。

為盡快形成航天快速發(fā)射的作戰(zhàn)能力，構(gòu)建遠(yuǎn)距離快速機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)及實(shí)驗(yàn)室條件下衛(wèi)星的振動(dòng)沖擊環(huán)境，探索機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)過程中外界力學(xué)條件對(duì)衛(wèi)星環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律，獲取機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)過程中衛(wèi)星的力學(xué)響應(yīng)數(shù)據(jù)，開展在衛(wèi)星運(yùn)輸和星箭組合體運(yùn)輸狀態(tài)下，遠(yuǎn)距離快速機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)過程的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)，以確?？焖侔l(fā)射能夠完成多區(qū)域、多地點(diǎn)快速組網(wǎng)，補(bǔ)網(wǎng)發(fā)射等任務(wù)，為航天快速發(fā)射裝備選型提供技術(shù)支撐。

1 研究?jī)?nèi)容

星箭組合體在公路機(jī)動(dòng)模式下，振動(dòng)和沖擊對(duì)星箭組合體，特別是衛(wèi)星會(huì)產(chǎn)生較大影響。本文就星箭組合體試驗(yàn)方案、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理方法、仿真分析進(jìn)行了研究。

a）機(jī)動(dòng)運(yùn)輸試驗(yàn)前后力學(xué)狀態(tài)確認(rèn)。

在公路運(yùn)輸試驗(yàn)前后，需對(duì)衛(wèi)星力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，并以此結(jié)果作為后續(xù)運(yùn)輸試驗(yàn)的衛(wèi)星失效標(biāo)準(zhǔn)之一，包括整星掃頻振動(dòng)試驗(yàn)方案、姿控部件精度標(biāo)定試驗(yàn)方案和關(guān)鍵部位拍照比對(duì)，通過以上方式可對(duì)衛(wèi)星運(yùn)輸前后星相進(jìn)行確認(rèn)。

b）數(shù)據(jù)處理方法。

制定衛(wèi)星本體和連接部位傳感器分布方案，獲取衛(wèi)星運(yùn)輸振動(dòng)沖擊數(shù)據(jù)，對(duì)時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理，提取瞬態(tài)信號(hào)進(jìn)行沖擊響應(yīng)譜轉(zhuǎn)換，截取低頻數(shù)據(jù)；對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，獲取穩(wěn)態(tài)隨機(jī)振動(dòng)功率譜密度，為后續(xù)整星力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性分析提供數(shù)據(jù)支撐。

c）振動(dòng)沖擊對(duì)衛(wèi)星力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性的影響。

通過對(duì)采集數(shù)據(jù)處理分析，構(gòu)建機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)過程中衛(wèi)星振動(dòng)沖擊檢測(cè)環(huán)境，以此研究振動(dòng)沖擊對(duì)星箭連接部位和衛(wèi)星部組件的力學(xué)環(huán)境影響。研究衛(wèi)星結(jié)構(gòu)及各分系統(tǒng)單機(jī)公路運(yùn)輸條件下振動(dòng)耐受程度，確保發(fā)射任務(wù)順利執(zhí)行。

d）衛(wèi)星機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)狀態(tài)下的技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)。

依據(jù)衛(wèi)星公路運(yùn)輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合仿真進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析總結(jié)，考慮快速發(fā)射應(yīng)用場(chǎng)景，提出衛(wèi)星快速機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)狀態(tài)下的運(yùn)輸適應(yīng)性指標(biāo)。通過本次試驗(yàn)及仿真等研究，探尋機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)過程中振動(dòng)沖擊對(duì)衛(wèi)星環(huán)境適應(yīng)性的影響，一定程度上可改進(jìn)衛(wèi)星，使其適應(yīng)遠(yuǎn)距快速機(jī)動(dòng)。

2 星箭組合體試驗(yàn)方案

2.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

衛(wèi)星公路運(yùn)輸試驗(yàn)以吉林一號(hào)（簡(jiǎn)稱高分03星）在KZ-1A火箭中的一箭四星發(fā)射為研究案例，衛(wèi)星與四星適配器組合體需要滿足KZ-1A火箭的包絡(luò)、星箭接口、質(zhì)量特性、力學(xué)特性等必要條件。

2.2 試驗(yàn)工況

三級(jí)以上公路運(yùn)輸包含：三級(jí)公路。

車速：40 km/h，20 km/h。

運(yùn)輸里程：累計(jì)不小于500 km（往返）。

行駛狀態(tài)：勻速行駛、過減速帶、轉(zhuǎn)彎、加速、減速。

非常規(guī)路況：選取部分典型道路（坑洼、減速帶等）。

規(guī)劃工況設(shè)置如表1所示。

表1 規(guī)劃工況Tab.1 Planning working conditions

2.3 試驗(yàn)流程

本試驗(yàn)?zāi)M星箭組合在三級(jí)以上公路運(yùn)輸所遇到的所有路況，獲取衛(wèi)星運(yùn)輸過程的力學(xué)輸入條件，試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 試驗(yàn)流程Fig.1 Test flow chart

根據(jù)任務(wù)需求，對(duì)星箭組合公路運(yùn)輸試驗(yàn)方案、仿真分析、數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，內(nèi)容包括力學(xué)分析、工裝設(shè)計(jì)、工裝仿真驗(yàn)證、試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)、傳感器安裝、運(yùn)輸線路規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集處理、力學(xué)仿真分析等，滿足公路運(yùn)輸試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得以下結(jié)論：

a）運(yùn)輸試驗(yàn)前，高分03 星在X、Y、Z三個(gè)方向一階頻率分別為45.62 Hz、24.54 Hz、43.37 Hz；運(yùn)輸試驗(yàn)后，高分03星三個(gè)方向一階頻率分別為45.34 Hz、24.05 Hz、43.25 Hz，三個(gè)方向基頻前后變化均小于0.5 Hz。通過掃頻試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比和仿真分析可知，整星在運(yùn)輸前后結(jié)構(gòu)狀態(tài)未發(fā)生變化。

b）經(jīng)過公路運(yùn)輸試驗(yàn)后，計(jì)算公路運(yùn)輸試驗(yàn)前后3次衛(wèi)星精度測(cè)試實(shí)測(cè)結(jié)果的算數(shù)平均值，均小于20 s，滿足精度要求。從數(shù)據(jù)對(duì)比可知，星箭組合公路運(yùn)輸試驗(yàn)前后衛(wèi)星姿控敏感部件狀態(tài)未發(fā)生變化，星箭組合公路運(yùn)輸試驗(yàn)產(chǎn)品滿足試驗(yàn)要求。

c）公路運(yùn)輸過程中路面不平和車輛突然加速是振動(dòng)激勵(lì)產(chǎn)生的主要原因，正常速度下行駛，振動(dòng)頻率帶寬在5～200 Hz，車輛經(jīng)過減速帶、坑洼等路況所產(chǎn)生的沖擊對(duì)航天器影響較大，相對(duì)于單星廂式貨車運(yùn)輸振動(dòng)頻率較低，產(chǎn)生的振動(dòng)沖擊也較小。

d）通過公路運(yùn)輸試驗(yàn)，驗(yàn)證了在三級(jí)公路等典型路況條件下的振動(dòng)與沖擊對(duì)于衛(wèi)星在星箭組合運(yùn)輸條件下影響較小，衛(wèi)星運(yùn)輸過程中結(jié)構(gòu)及各分系統(tǒng)單機(jī)前后狀態(tài)一致，試驗(yàn)衛(wèi)星并未出現(xiàn)系統(tǒng)單機(jī)及主承力結(jié)構(gòu)的疲勞或失效，同時(shí)獲取不同公路等級(jí)運(yùn)輸載荷譜。

e）試驗(yàn)衛(wèi)星對(duì)于運(yùn)輸環(huán)境適應(yīng)性較高，在星箭組合公路運(yùn)輸條件下，能夠滿足航天快速響應(yīng)發(fā)射任務(wù)需求。

3 星箭組合體振動(dòng)沖擊數(shù)據(jù)分析

為分析振動(dòng)信號(hào)在頻域下的響應(yīng)特性，提取振動(dòng)傳感器的時(shí)域信號(hào)，使用FFT算法將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)化到頻域［3］。為抑制信號(hào)采樣被截?cái)嘁痤l域中的能量泄露，頻譜分析時(shí)選用Hanning窗。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)之前，預(yù)設(shè)一個(gè)假定條件，即在有足夠樣本量的情況下，待統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)滿足高斯分布的要求。在此前提下，本文的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法依據(jù)航天器試驗(yàn)要求中關(guān)于統(tǒng)計(jì)方法的說明，即鑒定試驗(yàn)用的極限預(yù)示環(huán)境值是指用90%置信度估計(jì)在至少99%的飛行次數(shù)中不會(huì)被超過，驗(yàn)收試驗(yàn)用的最高預(yù)示環(huán)境值是指用50%置信度估計(jì)在至少95%的飛行次數(shù)中不會(huì)被超過。該區(qū)間估計(jì)是指按某種置信度估計(jì)其值滿足一定百分比范圍，其計(jì)算式如下：

式中Ex為按P百分位概率和C百分位置信度下的估計(jì)值，對(duì)于隨機(jī)振動(dòng)，該值以功率譜密度的形式來計(jì)算；Xm為N個(gè)獨(dú)立樣本X得到的對(duì)數(shù)平均值；σx為樣本x的標(biāo)準(zhǔn)差，以dB 表示（相對(duì)于樣本對(duì)數(shù)均值），當(dāng)數(shù)據(jù)不充足時(shí)可取3 dB；Zp和Zc為標(biāo)準(zhǔn)化正態(tài)變量，即按P的百分比不超過并有C的置信度，Zp和Zc值一般取50，90和95，99。

3.1 數(shù)據(jù)處理流程

試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析流程見圖2。

圖2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析流程Fig.2 Flow chart for experimental data analysis

3.2 沖擊振動(dòng)響應(yīng)

沖擊激勵(lì)是非周期函數(shù)，作用時(shí)間很短，而沖擊響應(yīng)通常是瞬態(tài)過程。一個(gè)沖擊的輸入脈沖通常使用峰值A(chǔ)0和作用時(shí)間t0來描述。然而實(shí)際工況中，沖擊激勵(lì)都帶有復(fù)雜和不規(guī)則的沖擊力或者沖擊加速度波形。遞歸數(shù)字濾波法利用數(shù)學(xué)上的遞推公式實(shí)現(xiàn)濾波的要求，其計(jì)算速度快，故選擇遞歸數(shù)字濾波法計(jì)算本次試驗(yàn)的沖擊響應(yīng)譜［4］。

數(shù)字濾波法的數(shù)字濾波波形選擇為斜臺(tái)不變數(shù)字濾波模型，廣義斜臺(tái)函數(shù)表達(dá)式為

式中u(t-KΔt)為單位階躍函數(shù)；A為t=KΔt時(shí)斜臺(tái)的斜率。

對(duì)沖擊加速度信號(hào)進(jìn)行采樣，為Ui。對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)采樣，為xi，則遞歸數(shù)字濾波法的遞推公式為

根據(jù)該遞推公式計(jì)算得到加速度響應(yīng)離散時(shí)間序列，改變系統(tǒng)的固有頻率，求得各個(gè)單自由度系統(tǒng)的響應(yīng)值，即可進(jìn)一步得到加速度響應(yīng)峰值，然后以各單自由度系統(tǒng)固有頻率和其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)峰值得到?jīng)_擊響應(yīng)譜曲線，見圖3。

圖3 星箭組合運(yùn)輸星上單機(jī)設(shè)備的三向隨機(jī)振動(dòng)PSD曲線Fig.3 Three-dimensional random vibratio PSD curve of single equipment on satellite and rocket combined trasportation

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于振動(dòng)輸入較大，垂向振動(dòng)輸入時(shí)單機(jī)的隨機(jī)響應(yīng)結(jié)果最大。以單機(jī)各方向隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的最大方向進(jìn)行疲勞壽命的考核。星箭組合運(yùn)輸星上單機(jī)設(shè)備的等效加速試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 星箭組合運(yùn)輸星上單機(jī)設(shè)備的等效加速試驗(yàn)的均方根Tab.2 RMS of equivalent acceleration test for single unit equipment on satellite and rocket combined transportation

通過以上數(shù)據(jù)分析可知，星上單機(jī)設(shè)備隨機(jī)響應(yīng)在星箭組合運(yùn)輸狀態(tài)下大于單星運(yùn)輸，單機(jī)設(shè)備的等效加速試驗(yàn)的均方根均小于單機(jī)驗(yàn)收級(jí)隨機(jī)振動(dòng)條件下的均方根，滿足保障衛(wèi)星安全運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

4 仿真數(shù)據(jù)分析

針對(duì)衛(wèi)星快速發(fā)射任務(wù)情況下的路況條件，分析衛(wèi)星運(yùn)輸過程中星上單機(jī)的振動(dòng)環(huán)境，通過等效疲勞分析獲取運(yùn)輸過程中積累的振動(dòng)損傷，進(jìn)行星箭組合運(yùn)輸試驗(yàn)的仿真分析，仿真試驗(yàn)流程見圖4。

圖4 仿真試驗(yàn)流程Fig.4 Simulation test flow chart

衛(wèi)星在運(yùn)輸過程中受到的力學(xué)環(huán)境主要為平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng)，然后疊加了若干由于路面坑洼而產(chǎn)生的瞬態(tài)信號(hào)。確定性振動(dòng)包括正弦周期振動(dòng)、復(fù)雜周期振動(dòng)、瞬態(tài)振動(dòng)等；非確定性的隨機(jī)振動(dòng)通常是非周期的，知道其歷程只能預(yù)示各振幅出現(xiàn)的相對(duì)概率，而不能預(yù)示某一給定時(shí)刻的瞬時(shí)值。本文對(duì)星箭組合體公路運(yùn)輸試驗(yàn)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)和沖擊響應(yīng)仿真分析，以獲取衛(wèi)星力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。

采用通用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件建立整星結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的有限元模型，建模時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的不同組件進(jìn)行了簡(jiǎn)化［5］，具體如下：

a）承力筒：承力筒筒體簡(jiǎn)化為復(fù)合材料殼單元，承力筒上、下端框簡(jiǎn)化為金屬材料梁?jiǎn)卧?，承力筒使用六面體實(shí)體單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格并與承力筒建立綁定接觸約束。

b）太陽翼：帆板基板簡(jiǎn)化為復(fù)合材料殼單元，電池使用非結(jié)構(gòu)質(zhì)量等效建立在復(fù)合材料殼單元上，帆板基板邊緣框簡(jiǎn)化為梁?jiǎn)卧?，帆板鉸鏈等效為彈簧單元，接口關(guān)系用rigid單元連接到星體模型上。

c）適配器支架：使用六面體實(shí)體單元?jiǎng)澐诌m配器支架有限元模型，衛(wèi)星支腿與適配器支架使用rigid單元連接來模擬螺釘連接。適配器支架底部通過減振器與振動(dòng)輸入相連。

d）星上單機(jī)：為簡(jiǎn)化模型，星上單機(jī)建立質(zhì)量點(diǎn)等效單機(jī)的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小型單機(jī)用rigid單元將質(zhì)量點(diǎn)連接到單機(jī)安裝點(diǎn)上，而質(zhì)量較大單機(jī)使用梁?jiǎn)卧獙①|(zhì)量點(diǎn)連接到單機(jī)安裝點(diǎn)上。

最終完成的星箭組合運(yùn)輸狀態(tài)有限元模型見圖5。

圖5 星箭組合運(yùn)輸狀態(tài)有限元模型Fig.5 Finite element model of satellite and rocket combined transportation state

根據(jù)裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法中卡車運(yùn)輸路線要求，對(duì)星箭組合體運(yùn)輸狀態(tài)進(jìn)行隨機(jī)響應(yīng)分析，隨機(jī)振動(dòng)PSD曲線見圖6。

圖6 15次隨機(jī)振動(dòng)PSD曲線Fig.6 15 random vibration PSD curve

根據(jù)公路運(yùn)輸試驗(yàn)?zāi)康牟⒁罁?jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)文件，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)星箭組合體公路運(yùn)輸試驗(yàn)進(jìn)行仿真分析。首先，通過包絡(luò)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料選擇對(duì)運(yùn)輸試驗(yàn)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，包括適配器、減振器等，適配器質(zhì)量低于60 kg，采用橡膠減振器；其次，對(duì)運(yùn)輸狀態(tài)和仿真分析流程進(jìn)行分析，以滿足公路運(yùn)輸試驗(yàn)要求；然后，對(duì)星箭組合體進(jìn)行動(dòng)/靜力學(xué)分析，獲取其力學(xué)特性，星箭組合體一階橫向頻率為14.8 Hz、15.7 Hz，一階縱向頻率為45.7 Hz；最后，對(duì)星箭組合體進(jìn)行公路運(yùn)輸仿真分析，獲取星上單機(jī)設(shè)備力學(xué)特性。其中，安裝點(diǎn)位置隨機(jī)響應(yīng)小于1g，沖擊響應(yīng)小于0.5g，遠(yuǎn)小于單機(jī)設(shè)備環(huán)境組件力學(xué)試驗(yàn)要求，具有較強(qiáng)的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。

通過以上分析，可知高分03 星的一箭四星在公路運(yùn)輸條件下振動(dòng)耐受程度能夠滿足星箭組合體機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)進(jìn)快速發(fā)射需求，星箭適配器支架及減振器設(shè)計(jì)符合公路運(yùn)輸機(jī)動(dòng)快速發(fā)射要求。

5 結(jié)論

通過對(duì)以上公路運(yùn)輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)試驗(yàn)和力學(xué)仿真的結(jié)果進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論。

獲取衛(wèi)星在單獨(dú)和星箭組合兩種運(yùn)輸條件下，經(jīng)由三級(jí)以上公路運(yùn)輸過程中傳遞到衛(wèi)星的振動(dòng)及沖擊等力學(xué)輸入條件。通過對(duì)公路運(yùn)輸前后衛(wèi)星掃頻振動(dòng)、精度標(biāo)定及定點(diǎn)拍照等對(duì)比，衛(wèi)星主承力結(jié)構(gòu)力學(xué)特性未發(fā)生變化，姿控精度部件幾何位置關(guān)系未發(fā)生變化，表明衛(wèi)星結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、材料穩(wěn)定、加工工藝可靠，具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和仿真分析可知，高分03星運(yùn)輸過程中結(jié)構(gòu)及各分系統(tǒng)單機(jī)前后狀態(tài)一致，未發(fā)生疲勞破壞或失效，滿足航天快速響應(yīng)發(fā)射任務(wù)需求。通過對(duì)星箭組合體公路運(yùn)輸仿真，獲取星箭組合體固有頻率及星上單機(jī)設(shè)備力學(xué)響應(yīng)，遠(yuǎn)小于單機(jī)設(shè)備力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)要求，同時(shí)表明高分系列衛(wèi)星快速發(fā)射狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)及各分系統(tǒng)單機(jī)未發(fā)生疲勞破壞或失效，具有較強(qiáng)的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性，能夠滿足機(jī)動(dòng)快速發(fā)射任務(wù)需求。

本文以星箭組合體為研究對(duì)象，對(duì)星箭組合體在機(jī)動(dòng)運(yùn)輸條件下所受到的振動(dòng)、沖擊等外界力學(xué)環(huán)境的影響進(jìn)行分析研究。結(jié)合工程實(shí)際，提出一種星箭組合體機(jī)動(dòng)運(yùn)輸試驗(yàn)方案，對(duì)具體試驗(yàn)流程、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取與處理方法以及力學(xué)仿真分析方法進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明星箭組合體機(jī)動(dòng)運(yùn)輸試驗(yàn)方案可以驗(yàn)證星箭組合體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)的正確性和有效性。