“神舟号”飞船回收着陆系统可靠性分析中的几个问题

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1、第32卷第6期航天返回与遥感2011年12月SPACECRAFTRECOVERY&REM0TESENSING19“神舟号’’飞船回收着陆系统可靠性分析中的几个问题荣伟王学贾贺郭奎(1北京空间机电研究所，北京100076)(2中国空气动力研究与发展中心低速所，绵阳622662)摘要文章概述了“神舟号”飞船回收着陆系统研制过程中，在可靠性分析方面所作的部分研究工作，其中包括系统的可靠性建模、系统可靠性评估方法、降落伞可靠性评估方法和验证方法、火工装置可靠性评估方法及验证方法等内容。关键词载人飞船回收着陆系统可靠性“神舟号”飞船中图分类号：V525文献标识码：A文章编号：1009—

2、8518(2011)06—0019—07SomeProblemsforReliabilityAnalysisofRecoveryandLandingSystemoftheSHENZHOUSpacecraftRongWeiWangXueJiaHeGuoKui。(1BeijinInstituteofSpaceMechanics＆Electricity，Beijing100076，China)(2LowSpeedAerodynamicInstituteofCARDC，Mianyang622662，China)AbstractInthispaper，itpresentssomeres

3、earchworkonreliabilityanalysisinthedevelopmentoftheSHENZHOUspacecraftrecoveryandlandingsystem，includingsystemreliabilitymodeling，systemreliabilityevaluationmethod，reliabilityassessment&verificationtechniquesofparachute，andreliabilityassessment&verificationtechniquesofpyrotechnics．KeywordsMa

4、nnedspacecraftRecoveryandlandingsystemReliabilitySHENZHOUSpacecraft1引言载人飞船研制是一项复杂的系统工程，回收着陆系统是载人飞船的一个重要的组成部分，其主要任务是在正常返回及各种应急救生的状态下，通过减速装置稳定返回舱的姿态，减小返回舱的下降速度，最后通过着陆缓冲技术保证航天员以安全速度着陆。可见在载人航天活动的整个任务过程中，回收着陆系统的工作成败直接关系到航天员的生命安全。因此必须要求该系统具有很高的可靠性。由于回收着陆系统除了在正常返回状态下要满足其要求外，还要在各种应急救生状态下保证航天员以安全速度返

5、回着陆，因此它应具有适合于在多种状态下的工作程序；此外，由于飞船返回舱在返回的过程中收稿日期：2011-10—08基金项目：国家重大科技专项工程航天返回与遥感2011年第32卷处于高速运动状态之中，而且回收着陆系统工作时高度较低，这就使得回收着陆系统在工作的过程中出现故障征兆的实时性差，外界无法采取营救措施，因此，为了提高回收着陆系统工作的可靠性和安全性，对于回收着陆系统本身所有可以预见的故障均要有相应的补救措施。这样就使得回收着陆系统的工作程序和组成关系非常复杂，从而给回收着陆系统可靠性模型的建立和可靠性的准确评估等问题带来了较大的困难。同时，回收着陆系统产品的种类较多，包

6、括机械产品、电子产品、机一电结构产品以及火工装置、降落伞等，各产品的工作特点也不尽相同，同样给单机产品和系统的可靠性评估带来困难。在“神舟号”飞船的研制过程中，为解决回收着陆系统在可靠性分析、验证、评估等方面的问题，笔者及其相关课题组人员针对回收着陆系统的特点，开展了一些相关的可靠性研究工作，取得了一些有意义的研究成果。本文主要整理了“神舟号”飞船回收着陆系统可靠性研究方面所遇到的一些主要问题及其研究情况，包括系统的可靠性建模、系统可靠性评估方法、降落伞可靠性评估方法和验证方法、火工装置可靠性评估方法及验证方法等。限于篇幅，本文只对这些问题及其研究工作做概述性的介绍。具体的研

7、究情况可查阅相关的参考文献2系统可靠性建模2．1问题及特点分析由于回收着陆系统的工作受高度和时间的限制，其工作过程是由一系列不可逆的按时序执行的动作所组成，每一个动作的执行都是在前一个动作完成以后才进行的。如果在中途出现故障，回收着陆系统的工作不可能暂停或恢复到原位重新开始，外界也无法采取营救措施，因此为了提高回收着陆系统工作的可靠性，确保航天员的安全，采取了一系列冗余或备份措施。同时由于“神舟号”飞船采取冷备份降落伞减速系统等特点，导致了回收着陆系统的工作特点和各组成部件之间的逻辑关系较为复杂．其可靠