后者作为这方面的专家,当然了解不同路径规划之间的区别,因此常浩南的回答并没有排解他心头的疑惑:
“可是我看过你们卫星的部分设计参数,并不是那种容易引起发散振动的大挠性结构卫星,燃料贮箱的尺寸和容量更是非常小……而且目前应该还几乎是满的,也无需考虑液体晃动问题吧?”
梯形路径,顾名思义,就是简单粗暴地在姿态变化过程中给出三个恒定的加速度值,让航天器的角速度经历均匀增加-匀速运动-均匀减速三个过程。
属于是学完高中物理就能看懂的、最简单的控制原理。
也是最不容易出问题的。
因此,虽然有不少缺点,但在符合条件的情况下,基本都会选择梯形路径。
而正弦函数的积分是一个余弦函数,这意味着角加速度的变化更加复杂,尤其对于执行机构和控制机构性能都有限的小型微星来说更是如此。
青鸾星座的选择,看似有点没事找事的意思。
不过这一次,常浩南并没有马上回答,只是露出神秘一笑:
“沈总您等一下就知道了……”
沈俊荣闻言一愣,也跟着笑了一下。
接着也不再多言,而是重新把一只耳机贴在了耳朵边,等待着常浩南的表演。
而就在两人讨论问题的这段功夫,青鸾02星已经开始了姿态调整机动。
在太空中,自然不可能有个摄像机盯着卫星的情况。
而小卫星项目本身没什么宣传价值,也不会单为了直观去做一个3D的示意图。
因此,此时显示在屏幕上的,只是传感器回传的姿态角速度曲线,以及模态坐标曲线。
至于卫星的动作情况……
那就只能靠脑补了。
随着张维永下达姿态调整指令,角速度曲线的纵坐标逐渐开始从0向上增长,在坐标系上绘制出一个正弦函数曲线。
稍晚些时候,模态坐标也紧跟着开始给出数据。
但是,跟拟合度接近完美的角速度曲线相比,模态坐标的数据如果细看,就掺进去了不少像是噪音的无规则波动。
也就是沈俊荣此前提到的挠性振动。
不过,或许是因为采用了正弦路径,眼前的振幅完全不会对卫星本身造成任何影响。
甚至他还能看出,在卫星的角速度达到最大值,也就是角加速度归零之后,振动就已经进入了收敛状态。
沈俊荣看向旁边的常浩南,不知道这有什么特殊的部分。
他甚至都知道接下来会发生什么——
在姿态调整的后半段,角加速度重新出现(负加速度),振动还会再次被加强。
直到整个调整过程结束,振动会在随后的8-10分钟,甚至更长时间里缓慢归零。
但常浩南却并未挪开视线,只是伸手指了一下屏幕,示意沈俊荣继续看下去。
而当后者重新把注意力放回到屏幕上的曲线时,却直接呆立当场。
当角速度重新开始减小的时候,模态坐标曲线上呈现出的振动水平,却并没有重新增加。
反而还在继续减弱。
又过了120秒,青鸾02星最终定位到了新的姿态。
而星载附件的振动,更是几乎在同一时间就彻底消失了……
根本没有他预想中,后续逐渐减弱的过程。
不要小看这点区别。
挠性振动除了会影响到设备和星体本身的工作状态以外,还有可能与轨道平动发生耦合,进而影响到卫星轨道。
如果影响较大,那么在姿态调整完成之后,甚至可能需要接上一次轨道调整,才能让卫星达到合适的工作状态。
而像眼前的青鸾02星那样,振动几乎和姿态机动同步结束,则几乎可以完全避免这种情况发生。
只是……
即便以100kg级别小卫星的体量,加上正弦路径,这个动作特征也有些过于离谱了。
好在这个时候,常浩南恰到好处地给出了进一步的解释:
“正弦路径的优势,不只是削弱角加速度带来的振动,更重要的是,没有了从正极大值到0的瞬间突变,换句话说,就是被诱发产生的振动更加规律……所以,我们在青鸾系列卫星上面,尝试性地应用了来自航空领域的主动抑振技术。”
“并且现在看来,效果还算不错……”
第1092章 飞天
常浩南嘴上的解释,突出一个轻描淡写。
但就算沈俊荣并不算卫星结构设计领域的专家,但也能想到,这简单的说辞背后,隐藏着何等复杂的计算和精妙的设计。
虽然只是几颗百公斤级别的小卫星,但其中的部分技术,却丝毫不亚于数吨级别的大家伙了。
不过,他也没再细问技术层面上更具体的细节。
一来不是自己的专业范围。
二来……
发射场的指挥控制大厅,说起来好像是很高大上,但其实算是个半公开场合。
虽然不可能随便进出,但包括媒体,甚至一些有组织的参观团队都能进来。
不是深入讨论问题的地方。
“所以……这也是在给以后的中继通信网络做准备?”
沈俊荣一边问了个不太敏感的问题,一边看了看旁边另一块屏幕上显示着的时间。
一时二十分。
就姿态调整而言,这已经是非常不错的效率了。
“这倒不是。”
常浩南摇头:
“就算是完整的、覆盖全球的中继通信网,主力也会是百公斤级别,最大不可能超过一吨的中小型卫星,本身其实不会面临挠性振动过大,影响设备工作状态的问题。”
“那……”
沈俊荣面露好奇。
“有备无患嘛……”
常浩南说着把耳机放下,站起身准备活动一下筋骨。
青鸾星座的四颗卫星技术指标完全相同,02号姿态调整的顺利完成已经验证了整个技术的可行性,后面三颗卫星无论风险还是压力就都要小上很多了。
“眼下,卫星的主流结构还是中心刚体-挠性附件的形式,但随着航天器功能的不断多样化,结构也迟早要发展到全挠性,比如日本计划在2005-2006年发射ETS-VIII工程试验卫星,就有单边约20米尺寸的可展开天线,几乎已经完全不符合传统构型了。”
“而未来尺寸更大的卫星,则有可能采用像是国际空间站那样的桁架式结构,现在的解决方案是利用黏弹性阻尼杆,实现被动振动抑制,但卫星受制于本身的体量,又不可能有足够大尺寸的中心刚体,单靠被动阻尼器很难满足系统的稳定性需求……”
“……”
总而言之一句话——
以后肯定有用,现在就顺手测试一下,权当是做技术验证。
这个思路,在常浩南搞涡扇10的时候,其实就已经非常熟练了。
涡扇9A整个型号,几乎就是被这么提前鼓捣出来的。
栾文杰作为科工委时代就当过副主任的领导,对此已经见怪不怪,因此青鸾星座的项目得以照常通过。
但对于较少接触航空口业务的沈俊荣来说,似乎还是显得有些激进了。
老爷子盯着屏幕上已经恢复平稳的两张图看了好一会,才算是接受了常浩南的这个说法。
“也好……如果未来我们的空间站也用到桁架式结构的话,或许也需要这项技术发光发热……”
他心里这样想着。
接着又想说点什么的时候,整个人却突然一颤,猛地咳嗽了起来。
这个时候,常浩南才突然想起,上一世在神舟五号任务成功之后,沈俊荣似乎就因为长时间的高强度工作而住了院……
与此同时,位于大厅一角的媒体准备区域,几名工作人员也已经调试好设备,正一边对着指挥大厅内部测试取景效果,一边等待着下一个重要的时间节点。
虽然中间还有大概三个小时的功夫,但却没有一个人舍得闭上眼睛休息一会——
很快,第一名华夏人就将离开地球,进入太空。
华夏也将随之成为全世界第三个独立掌握载人航天技术的国家。
在这种节骨眼上,别说休息,就连眨一下眼睛都会觉得浪费。
很快,就有一名来自C站的记者注意到了正在交流着的常浩南和沈俊荣二人。
“那边的……好像就是常浩南,常教授?”
“谁?”
旁边的同伴显然没反应过来。
“航空动力集团的那个总规划师,之前拿过菲尔兹奖的那位……据说也是今年院士增选最热门的候选人之一……”
第一个人目不转睛地回答道:
“如果能选上的话,应该是最年轻的院士了……”
后者此时也想到了这个名字,但还是有些不解:
“可是……他也和神舟五号有关系?”
“谁知道呢……他们这些搞数学的,参与什么项目都不奇怪。”
那名记者说着从大衣口袋里掏出采访计划:
“发射任务结束之后,我准备找个机会去采访一下他……”