【系列】北理工空间载荷之在宇宙展开一张“天网”

【编者按】志上九天揽月，愿赴星辰大海，北京理工大学在航天事业的征途中且思且行。学校根据“拓天”的战略发展规划，针对决定着飞行器规模、轨道需求、所形成能力，是空间科技领域的关键核心技术之一的有效载荷，顶层设计、谋篇布局，组建空间载荷研究院。通过跨学科组织空间载荷技术科研队伍，进一步加强空间载荷技术的理论基础和关键技术攻关，聚焦研发具有北理特色的载荷及应用，促进学校空间载荷资源的整合与共同发展。我们将推出系列报道，为大家介绍过去几年里我校在空间载荷方面取得的骄人成果。

盆友们

在昨天领略完我理参与研制的

太空VR眼镜的神奇之处后

你一定想了解更多

北理工的空间载荷成就吧 

那就让我们走近宇宙“天网” 去看看吧～

卫星发射，天线展开

卫星发射瞬间

       2015 年9 月，我国首颗携带15.6m 口径环形桁架天线的通信技术试验卫星一号发射入轨，天线成功展开并工作状态良好，成为我国空间结构技术发展的一个新里程碑。天线的顺利展开，依靠的是动力学展开数值模拟和地面实验模拟手段，这都来自于北京理工大学宇航学院的胡海岩院士团队。

天线展开模拟图

走向深空，

中国需要大型结构

我国航天科技发展迫切需要掌握大型结构在太空展开并长期服役的先进技术，以满足卫星通信、天基对地观测、深空探测等国家战略需求。这类大型结构展开后的面积达数百、甚至上千平方米，而空间微重力环境下的展开过程呈现极为复杂的非线性动力学特征。

美、俄等国在其航天任务中已发生多起结构展开失败，故结构展开过程的精确数值建模和地面模拟实验是确保结构在太空展开成功的关键。

大型空间结构展开，

北理工做了什么?

卫星天线反射器展开动力学模拟

弹簧驱动索网天线展开动力学模拟

天线反射器地面实验平台(400平米)

       胡海岩院士领导的团队基于刚-柔耦合多体系统动力学研究大型空间结构展开动力学问题，研究进展获得国际同行高度评价。

在此基础上，2012 年初该团队与航天504研究所组成协同创新群体，针对我国正在研制的15.6m 口径星载环形桁架天线动力学设计需求，联合申请并获批航天器力学领域第一个国家自然科学基金重大项目 “大型可展开空间结构的非线性动力学建模、分析与控制”（2013 -2017年）。

该群体将高校和研究所的优势完美结合，紧扣航天工程任务，提出了对空间可展开结构动力学建模的多种绝对节点坐标（ANCF）非线性有限元、基于网格撕裂的多体动力学高效并行算法、天线索网展开时接触/缠绕计算方法、天线索网反射面找形方法、天线地面展开重力抵消方法等，进而研制了拥有自主知识产权的大型空间结构展开动力学仿真软件和地面模拟实验系统。

展开的不仅是“大结构“，还有合作

图为北理工校长胡海岩院士和

八院院长代守仑为联合实验室揭牌

       2017年7月7日，北理工-八院“航天先进结构与机构”联合实验室揭牌仪式在学校国防科技园5号楼举行。

       中国航天科技集团公司副总经理杨保华，八院院长代守仑，北京理工大学校长胡海岩院士，副校长陈杰，校长助理、先进结构技术研究院院长杨亚政等出席了揭牌仪式，仪式由八院党委书记宗文波主持。

       “航天先进结构与机构”联合实验室将依托学校先进结构技术研究院和八院805所，针对面向未来航天装备的发展需求，共同开展航天结构和机构相关技术的应用基础研究和应用研究。

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策划：党委宣传部 韩姗杉

组稿：党委宣传部 张长鑫

编辑：党委宣传部 张长鑫

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