月球與深空探測搭載要求-編制說明_第1頁
月球與深空探測搭載要求-編制說明_第2頁
月球與深空探測搭載要求-編制說明_第3頁
月球與深空探測搭載要求-編制說明_第4頁
月球與深空探測搭載要求-編制說明_第5頁
已閱讀5頁,還剩14頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

國家標準編制說明

1工作簡況

1.1任務(wù)來源

本標準是國標委發(fā)[2022]39號下達的國家標準計劃項目之一,由全國宇航技術(shù)及其應(yīng)

用標準化技術(shù)委員會(SAC/TC425)提出并歸口,由北京空間飛行器總體設(shè)計部牽頭起

草。

計劃號:20221183-T-469。

計劃名稱:月球與深空探測搭載要求。

計劃周期:2023年1月~2024年3月。

計劃采標程度:無。

1.2制定背景

1.2.1目的及意義

隨著運載能力的進一步提升,探測手段的多樣性發(fā)展,工程與科學融合的進一步深

入推進,一帶一路的建設(shè)和國際合作的開展,會出現(xiàn)科研組織,商業(yè)公司或者其他國家

對我國的月球或者深空探測器提出搭載服務(wù)。月球與深空探測搭載載荷相對正式任務(wù)載

荷具有以下特點:

1)搭載載荷承制單位很可能為航天系統(tǒng)以外非合格供方單位,航天產(chǎn)品質(zhì)量保證體

系不全,經(jīng)驗不足,而國際搭載載荷的航天產(chǎn)品質(zhì)量保證體系與國內(nèi)存在較大差異,因

此搭載載荷在可靠性安全性要求、過程控制、試驗驗證和驗收確認等方面有可能很難滿

足國內(nèi)航天產(chǎn)品質(zhì)量保證體系相關(guān)標準或型號總體文件的規(guī)定;

2)搭載載荷因重量、空間、能源和進度等方面的限制,其可靠性,元器件、材料及

工藝選用,試驗驗證等較難完全遵守航天產(chǎn)品相關(guān)標準或型號總體文件的規(guī)定;

3)搭載載荷可能會涉及比較基礎(chǔ)的科學研究試驗,如生物試驗搭載,需要攜帶氣液、

土壤等可能造成探測器安全事故的物質(zhì)。

鑒于以上原因,探測器總體較難按照正式任務(wù)載荷的要求對搭載載荷進行功能性能、

可靠性安全性和產(chǎn)品質(zhì)量等全方位的控制和管理,但為了便于搭載任務(wù)的開展,又不影

響主任務(wù)安全,必須對搭載載荷進行專門控制,在設(shè)計階段探測器總體需要專門提出搭

載要求,在研制階段需要對關(guān)注項目進行檢驗驗證,部分項目還需要現(xiàn)場進行跟產(chǎn)確認。

1

系統(tǒng)性的搭載載荷要求應(yīng)包括任務(wù)分工、輸入文件要求、搭載流程、安全性要求等,使

搭載載荷和被搭載探測器各自按照標準開展設(shè)計工作,減少協(xié)調(diào)工作量,降低設(shè)計缺陷

或漏項的可能性,目前尚沒有成熟、通用、全面、系統(tǒng)的標準可以依據(jù)。

針對目前國內(nèi)尚未提出月球與深空探測搭載服務(wù)要求的相關(guān)標準,本項目充分調(diào)研

我國現(xiàn)有衛(wèi)星/空間飛行器/運載火箭涉及搭載服務(wù)接口要求相關(guān)的標準,并在我國探月

工程探測器研制經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提出月球與深空探測搭載服務(wù)標準。

1.2.2國內(nèi)外概況

1)國外情況

在國外航天器研制工作的調(diào)研工作中,主要調(diào)研了國際標準化組織、歐空局和美國

航天局的相關(guān)標準,尚未查詢到針對航天器搭載載荷制定相關(guān)標準。針對航天器通用產(chǎn)

品安全性的標準主要有歐空局ECSS-Q-ST-40CSpaceProductAssurancesafety,明確了航

天器安全控制的原則和方法,沒有對航天器產(chǎn)品的安全性設(shè)計與驗證提出具體要求,也

沒有涉及搭載載荷的相關(guān)內(nèi)容。

2)國內(nèi)情況

目前,國內(nèi)針對月球與深空探測搭載尚未制定系統(tǒng)性的標準,但在相關(guān)領(lǐng)域已制定

相關(guān)標準。

在地球衛(wèi)星搭載方面,相關(guān)標準針對搭載接口提出的要求比較具體,但需要依據(jù)月

球與深空探測任務(wù)的特點修改具體參數(shù)后才能參照應(yīng)用,在安全性方面,提出了原則性

的要求,列出了航天器搭載載荷必須關(guān)注的安全性項目,能夠指導(dǎo)航天器搭載載荷應(yīng)具

備那些方面的安全性措施,但安全性控制項目的設(shè)計約束、過程控制、試驗驗證和驗收

確認沒有具體的功能性能要求和可操作性的規(guī)定。

在航天器系統(tǒng)安全方面,已制定與航天產(chǎn)品安全性控制密切相關(guān)的系統(tǒng)性標準,代

表性的有GB/T29083-2012和一些行業(yè)與企業(yè)內(nèi)部標準,主要針對航天器通用產(chǎn)品安全

性提出了原則性的設(shè)計要求,如壓力容器、火工裝置、蓄電池等,其中的部分內(nèi)容可作

為月球與深空探測搭載載荷安全性控制的依據(jù)和參照;部分內(nèi)容不具有針對性,如供電

安全性的內(nèi)容主要針對平臺供配電產(chǎn)品提出,對搭載載荷電接口安全性沒有具體的設(shè)計

要求,另外沒有根據(jù)月球與深空探測搭載載荷的特點對電連接器防液,蓄液裝置、放射

源等危險源的提出安全性設(shè)計要求,且這些標準只針對所涉及安全性項目提出了設(shè)計要

求,沒有提出可操作性的驗證要求。

在專項安全方面,已制定與月球及深空探測搭載載荷安全控制相關(guān)的行業(yè)與企業(yè)內(nèi)

2

部標準,代表性的有檢漏、蓄電池、推進劑、火工裝置,密封放射源等標準,其中月球

及深空探測搭載載荷的火工品、推進劑、多余物控制等安全性控制可直接依據(jù)相關(guān)標準

執(zhí)行,而對于月球及深空探測搭載載荷的壓力容器、蓄電池、放射源等其他安全性項目

的控制只能參照相關(guān)標準的部分內(nèi)容,如在壓力容器檢漏方面,相關(guān)標準可以指導(dǎo)月球

及深空探測搭載載荷采用氦質(zhì)譜檢漏,但不適用于不能注入氦氣的最終產(chǎn)品的檢漏,如

生物試驗搭載載荷的最終檢漏不適合采用氦質(zhì)譜檢漏方法,因為其最終密封的氣體為地

球大氣。在月球及深空探測搭載載荷的其他安全性項目方面,如密封電連接器防液、蓄

液裝置等方面的安全性控制尚未查詢到專業(yè)性的標準。

1.3起草過程

1)成立標準起草組

標準計劃下達后,全國宇航標委會成立標準起草組,由北京空間飛行器總體設(shè)計部

牽頭負責,標準編寫過程中按需補充有關(guān)單位和人員。組成及任務(wù)分工如下。

起草單位主要包括:北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所,中國

航天標準化研究所。

起草人員主要包括:陳麗平、張熇、吳學英、鄧湘金、李飛、顧征、陳向東、彭松、

申振榮、雷英俊、張有為、許映喬、張海峰、李青、泉浩芳、賈曉宇、李瑩、朱舜杰、

盛麗艷、曹鴻謙。

任務(wù)分工為:前五名人員負責標準內(nèi)容大綱制定和技術(shù)參數(shù)的確定,并全面負責標

準條款的編寫。第六至九名人員具體負責搭載任務(wù)分工、搭載輸入文件要求、搭載流程

等部分內(nèi)容的確定。第十名和十一名人員分別具體負責電接口與熱接口內(nèi)容的確定。第

十二名和第十三名人員負責壓力容器安全性要求內(nèi)容的制定。第十四名人員負責溫度試

驗相關(guān)內(nèi)容的制定。第十四名負責標準內(nèi)容的標準化審查。后五名人員負責全文校對、

意見收集整理、標準化格式、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)與標準資料翻譯研究以及企業(yè)生產(chǎn)實踐等

工作。

2)20起草階段

2023年3月,起草組在充分調(diào)研國內(nèi)外技術(shù)和標準現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,形成標準征求意見稿

(一稿)。

2國家標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

2.1標準編制原則

本標準編制原則主要包括:

3

本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》的規(guī)定編寫,緊密結(jié)合工程任務(wù)實踐,注重標準的科學性、適用性和可操作性。

本標準不涉及專利。

2.2主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

2.2.1標準化對象和適用范圍

本標準的標準化對象是月球與深空探測器搭載載荷(以下簡稱搭載載荷)的通用要求、

搭載任務(wù)分工、搭載輸入文件要求、搭載流程和接口安全性要求,以及可能涉及的壓力

容器、蓄電池、放射源、推進劑貯箱、火工品等危險源的安全性要求。

本標準適用于月球與深空探測器搭載載荷的任務(wù)匹配、接口協(xié)調(diào)和安全性控制等。

本標準的ICS國際分類號為49.140,CCS國內(nèi)分類號為V70。

2.2.2標準正文結(jié)構(gòu)

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術(shù)語與定義

4通用要求

4.1一般原則

規(guī)定了搭載載荷可以在月球與深空探測器上實施搭載的一般原則。

4.2接口

規(guī)定了接口約定的一般要求。

4.3安全性

規(guī)定了搭載載荷安全性設(shè)計的基本原則。

5搭載任務(wù)分工

5.1發(fā)布方

規(guī)定了搭載載荷信息發(fā)布方的任務(wù)分工。

5.2探測器研制方

規(guī)定了探測器研制方的任務(wù)分工。

5.2搭載載荷研制方

規(guī)定了搭載載荷研制方(以下簡稱搭載方)的任務(wù)分工。

5.2其他相關(guān)方

規(guī)定了其他相關(guān)方的任務(wù)分工。

4

6搭載輸入文件要求

6.1接口數(shù)據(jù)單

規(guī)定了接口數(shù)據(jù)單主要應(yīng)包含的內(nèi)容。

6.2搭載技術(shù)協(xié)議書

規(guī)定了搭載技術(shù)協(xié)議書主要應(yīng)包含的內(nèi)容。

6.3搭載安全性控制要求

規(guī)定了搭載安全性控制要求主要應(yīng)包含的內(nèi)容。

7搭載流程

7.1載荷研制過程

規(guī)定了載荷單機研制過程中需要遵循的基本要求。

7.2驗收交付

規(guī)定了驗收交付應(yīng)交付的文件、具備驗收的條件和交付要求。

7.3裝器及飛行管理

規(guī)定了裝器及飛行管理要求。

7.4搭載成果交接

規(guī)定了搭載成果交接的相關(guān)事項。

8接口安全性要求

8.1電接口

規(guī)定了搭載載荷電接口安全性設(shè)計要求與驗證要求。

8.2機械接口

規(guī)定了搭載載荷機械接口安全性設(shè)計要求與驗證要求。

8.3熱接口

規(guī)定了搭載載荷熱接口安全性設(shè)計要求與驗證要求。

8.4EMC

規(guī)定了搭載載荷EMC設(shè)計遵循的原則。

9危險源安全性要求

9.1壓力容器

規(guī)定了搭載載荷壓力容器安全性設(shè)計要求與驗證要求。

9.2蓄電池

規(guī)定了搭載載荷蓄電池安全性設(shè)計要求與驗證要求。

5

9.3放射源

規(guī)定了搭載載荷放射源安全性設(shè)計要求與驗證要求。

9.4推進劑貯箱

規(guī)定了搭載載荷推進劑貯箱安全性設(shè)計要求與驗證要求。

9.5火工裝置

規(guī)定了搭載載荷火工裝置安全性設(shè)計要求與驗證要求。

2.2.3標準主要技術(shù)內(nèi)容的確定依據(jù)

2.2.3.1通用要求

根據(jù)國內(nèi)月球與深空探測器型號航天器產(chǎn)品研制經(jīng)驗明確了搭載基本原則、接口約

定方式和安全性設(shè)計基本原則。

2.2.3.2搭載任務(wù)分工

根據(jù)國內(nèi)月球與深空探測器型號航天器產(chǎn)品研制經(jīng)驗規(guī)定了發(fā)布方、探測器研制方、

搭載載荷研制方和其他相關(guān)方的任務(wù)分工。

2.2.3.3搭載輸入文件要求

根據(jù)國內(nèi)月球與深空探測器型號航天器產(chǎn)品研制經(jīng)驗,搭載載荷研制過程中所需的

輸入文件可以通過接口數(shù)據(jù)單、搭載技術(shù)協(xié)議書和搭載安全性控制等3份文件進行明確。

接口數(shù)據(jù)單以表格化方式固化搭載載荷與探測器的接口,并實現(xiàn)與探測器相關(guān)人員的簽

署,方便接口管理。搭載技術(shù)協(xié)議書由搭載載荷信息發(fā)布方組織相關(guān)方簽署,作為接口

數(shù)據(jù)單的補充,需細化接口信息,并補充環(huán)境適應(yīng)性、設(shè)計與建造、安全性、驗收交付、

飛行管理、進度和成果交接等方面的要求。搭載安全性控制要求規(guī)定了搭載載荷在設(shè)計、

過程控制和試驗驗證等研制過程中需遵循的安全性要求。通過接口數(shù)據(jù)單、搭載技術(shù)協(xié)

議書和搭載安全性控制要求等3份輸入文件約定了搭載載荷研制所需遵循的接口、技術(shù)、

進度、管理等方面的要求,使得搭載載荷和探測器總體以此為依據(jù)各自順利開展工作。

本標準根據(jù)國內(nèi)月球與深空探測器型號搭載經(jīng)驗規(guī)定了接口數(shù)據(jù)單、搭載技術(shù)協(xié)議書和

搭載安全性控制要求等3份文件需明確的項目及內(nèi)容。

2.2.3.4搭載流程

根據(jù)國內(nèi)月球與深空探測器型號航天器產(chǎn)品研制經(jīng)驗規(guī)定了在載荷研制過程、驗收

交付、裝器及飛行管理和成果交接等主要過程中搭載方以及相關(guān)方需遵循的要求。

2.2.3.5接口安全性要求

6

參考嫦娥四號、嫦娥六號具有搭載載荷經(jīng)驗的型號設(shè)計與建造規(guī)范、搭載技術(shù)協(xié)議

書、搭載安全性控制要求等技術(shù)文件的規(guī)定,并結(jié)合研制過程的經(jīng)驗,本標準對搭載載

荷機、電、熱等接口安全性的設(shè)計要求和驗證方法進行了系統(tǒng)的梳理和規(guī)范。

2.2.3.5.1電接口

電接口對整器安全性影響較大,短路是其最主要的故障模式,可能導(dǎo)致整器電源損

壞,產(chǎn)生災(zāi)難性后果,因此電接口的安全性設(shè)計原則必須保證搭載載荷與探測器完全隔

離,確保搭載載荷發(fā)生短路不會對探測器帶來任何影響。根據(jù)工程經(jīng)驗,搭載載荷與探

測器的電接口包括供電接口、遙控接口、遙測接口、數(shù)據(jù)接口、接地和特征阻值等6個方

面,其中一次供電接口隔離方式主要為熔斷器保護電路,本標準依據(jù)型號設(shè)計與建造規(guī)

范規(guī)定了熔斷保護電路的形式和熔斷器選擇準則;遙控接口的隔離方式主要為限流電阻,

本標準依據(jù)型號設(shè)計與建造規(guī)范規(guī)定了限流保護電路的形式及繼電器消反電路的形式;

本標準針對遙測接口、數(shù)據(jù)接口、接地和特征阻值的安全性設(shè)計要求參考了型號建造規(guī)

范,并結(jié)合工程實際經(jīng)驗進行了規(guī)定。

2.2.3.5.2機械接口

機械接口安全性主要需關(guān)注設(shè)備經(jīng)受任務(wù)過程中力學環(huán)境,在任務(wù)過程中不會脫落、

產(chǎn)生多余物或機構(gòu)運動干涉從而損傷探測器,因此本標準依據(jù)工程實際經(jīng)驗對搭載載荷

的強度及剛度、彈簧墊圈、多余物和機構(gòu)運動干涉等方面進行了規(guī)定。

2.2.3.5.3熱接口

熱接口安全性主要關(guān)注設(shè)備對外漏熱和對內(nèi)產(chǎn)生熱量的水平,以及其熱控多層的安

全性,因此本標準根據(jù)工程實際經(jīng)驗對搭載載荷外表面的發(fā)射率及吸收率進行了規(guī)定,

同時規(guī)定了熱控多層放氣孔及除揮發(fā)物質(zhì)的要求。

2.2.3.5.4EMC

搭載載荷EMC主要應(yīng)考慮不對整器的EMC造成干擾,因此本標準要求搭載載荷按照

專用技術(shù)文件的規(guī)定進行設(shè)計和驗證即可。

2.2.3.6危險源安全性要求

參考嫦娥四號搭載載荷的工程研制經(jīng)驗和國內(nèi)月球與深空探測型號對危險源安全性

控制的管理經(jīng)驗,本標準對搭載載荷可能涉及的壓力容器、蓄電池、放射源、推進劑、

火工裝置等危險源的安全性設(shè)計要求和驗證方法進行了系統(tǒng)梳理和規(guī)范。

2.2.3.6.1壓力容器

7

搭載載荷使用的壓力容器可能攜帶氣體、液體、土壤、生物等物質(zhì),因此本標準從

密封、耐壓和防液三個方面規(guī)定了搭載載荷使用的壓力容器安全性設(shè)計要求及驗證要求,

說明如下:

1)密封漏率要求參考了型號文件和企業(yè)內(nèi)部標準液體推進劑貯箱的漏率:≤1.0×10-

4a·m3/s。驗證要求中為了留有余量,單點檢漏時原則上要求壓力容器內(nèi)部與外部的壓差

不小于1.5倍最大設(shè)計工作壓力;整體檢漏針對具備交付狀態(tài)搭載載荷正樣產(chǎn)品,在此狀

態(tài)下壓力容器不能在注入氦氣,因此本標準整體檢漏參照采用附錄A的鐘罩真空壓力變

化法;

2)耐壓要求參考型號文件、企業(yè)內(nèi)部標準和GBT29083的規(guī)定:氣瓶的爆破壓力一

般不小于最大工作壓力的2倍,其他受壓部件的爆破壓力一般不小于最大工作壓力的4

倍,同時還規(guī)定所有壓力容器都應(yīng)設(shè)監(jiān)控容器壓力的裝置,并進行材料的超聲探傷、產(chǎn)

品的X光探傷、壓力試驗、聲發(fā)射檢查和漏率檢測。基于以上內(nèi)容本標準規(guī)定了搭載載

荷使用的壓力容器的耐壓設(shè)計要求,并結(jié)合嫦娥四號科普載荷壓力容器的研制經(jīng)驗建議

了其耐壓試驗方法(附錄B);

3)壓力容器上有可能與液體接觸的電連接器必須采用防液設(shè)計以防止其短路;壓力

容器內(nèi)的蓄液裝置應(yīng)能耐受高低溫存儲,不應(yīng)在非預(yù)期時間發(fā)生放液事件,以增加探測

器的風險;壓力容器內(nèi)表面針對具有腐蝕性液體首先需要進行耐腐蝕防護設(shè)計?;谝?/p>

上考慮,結(jié)合嫦娥四號科普載荷的研制經(jīng)驗,本標準規(guī)定了防液密封電連接器、蓄液裝

置、耐腐蝕性的設(shè)計要求和驗證要求。探測器可對搭載載荷進行斷電隔離操作,因此本

標準規(guī)定防液密封電連接器和蓄液裝置的耐溫設(shè)計只需考慮正常條件下在軌可能經(jīng)歷的

環(huán)境條件。根據(jù)嫦娥四號科普載荷研制經(jīng)驗,防液密封電連接器和蓄液裝置除了隨單機

完成規(guī)定的鑒定試驗和正樣驗收試驗,還需要對其長期高低溫存儲適應(yīng)性進行驗證,附

錄C和附錄D分別建議了防液密封電連接器和蓄液裝置長期高低溫存儲試驗方法。

2.2.3.6.2蓄電池

當前蓄電池的種類較多,如鋅銀、鎳氫、鎳鎘等鋰電池,不同種類電池空間使用的

安全性應(yīng)符合相應(yīng)行業(yè)和企業(yè)內(nèi)部標準規(guī)范的要求。對于搭載載荷使用的蓄電池,當前

尚未制定針對性的安全性規(guī)范,因此除滿足一般的空間用蓄電池安全性規(guī)范中過充電、

過放電、短路、耐力學和耐溫等安全性要求外,考慮月球探測器面臨環(huán)境條件的特殊性,

應(yīng)根據(jù)在軌可能經(jīng)歷的環(huán)境條件適應(yīng)性修改相應(yīng)規(guī)范中檢驗項目的試驗條件,但應(yīng)不低

于相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定值,如相關(guān)標準中規(guī)定的蓄電池熱真空試驗溫度范圍為-10℃~45℃,

8

而嫦娥四號著陸器對艙內(nèi)設(shè)備的工作溫度要求為-20℃~55℃,因此其空間鋰離子電池熱

真空試驗溫度范圍應(yīng)修改為-20℃~55℃。除此之外,考慮月球探測器軌道的特殊性,搭

載載荷蓄電池在存儲狀態(tài)下還應(yīng)耐受奔月、月面和環(huán)月等在軌各階段的長期高低溫存儲

環(huán)境,尤其是非正常條件下在軌直接暴露于空間后的長期高低溫環(huán)境,經(jīng)歷長期高低溫

環(huán)境存儲后不發(fā)生爆炸、起火、漏液,因此其存儲溫度要求應(yīng)根據(jù)在軌可能經(jīng)歷的環(huán)境

條件確定,并應(yīng)盡可能留有足夠的余量?;谝陨显颍緲藴室?guī)定了搭載載荷使用的

蓄電池的設(shè)計要求和驗證要求,附錄E給出了蓄電池長期高低溫存儲試驗方法。

2.2.3.6.3放射源

搭載載荷使用的放射源應(yīng)采用密封防護,經(jīng)防護后的密封放射源首先不應(yīng)對安裝人

員造成危害,并方便安裝人員操作,因此本標準首先對密封放射源的輻射劑量和安裝設(shè)

計進行了具體要求,并提出了檢驗要求。

GB4075-2009明確了使用密封放射源安全性能要求的確定方法,其中GB4075-

2009的第6節(jié)明確密封放射源性能確定程序,所有密封放射源均需要對火災(zāi)、保證、腐

蝕等所造成的危險進行評估,對于活度不超過GB4075-2009中表3所示規(guī)定值且不具

有重大危險的密封放射源,可按照最低級別要求(GB4075-2009中6.2節(jié))確定性能要

求并開展試驗,對于活度不超過GB4075-2009中表3所示規(guī)定值但經(jīng)評估泄露后具有

重大危險或活度超過了GB4075-2009中表3所示規(guī)定值的密封放射源,其性能要求及

試驗項目的確定需考慮火災(zāi)、爆炸、腐蝕等所造成的環(huán)境應(yīng)力。聯(lián)合國1992年12月14

日第47/68號決議中規(guī)定放射性同位素發(fā)電機應(yīng)封閉系統(tǒng)加以保護,該系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)造

應(yīng)保證在可預(yù)見的軌道條件下在再入大氣時承受熱力和空氣動力,軌道條件包括高橢圓

軌道或雙曲線軌道。一旦發(fā)生撞擊,封閉系統(tǒng)和同位素的物理形態(tài)應(yīng)確保沒有放射性物

質(zhì)散入環(huán)境,以便可以通過一次回收完全清除撞擊區(qū)的放射性物質(zhì)。根據(jù)以上規(guī)定,搭

載載荷使用的密封放射源的安全性要求首先應(yīng)遵守GB4075-2009的要求,對于活度不

超過GB4075-2009中表3所示規(guī)定值但經(jīng)評估泄露后具有重大危險或活度超過了GB

4075-2009中表3所示規(guī)定值的密封放射源還應(yīng)在可預(yù)見的軌道條件在再入高層大氣時

應(yīng)可承受熱力以及空氣動力和撞擊,確保沒有放射性物質(zhì)散入環(huán)境。在檢驗時,對于活

度不超過GB4075-2009中表3所示規(guī)定值且經(jīng)評估泄露后不具有重大危險的密封放射

源,按照GB4075-2009的試驗方法完成彎曲、溫度、外壓、沖擊、振動和穿刺等試驗,

試驗條件根據(jù)源經(jīng)歷的地面及在軌條件確定;對于活度不超過GB4075-2009中表3所

示規(guī)定值但經(jīng)評估泄露具有重大危險或活度超過了GB4075-2009中表3所示規(guī)定值的

9

密封放射源,應(yīng)針對性進行特殊試驗驗證,因此本標準根據(jù)嫦娥三號及嫦娥四號密封放

射源控制的經(jīng)驗規(guī)定了具體的試驗項目及試驗條件要素。

2.2.3.6.4推進劑

推進劑一般需要采用貯箱保存,因此針對推進劑的安全性控制實際上是針對貯箱的

安全性控制,衛(wèi)星推進劑貯箱的設(shè)計、生產(chǎn)、試驗和驗收一般遵循行業(yè)和企業(yè)內(nèi)部標準

的要求,如型號有特殊要求可單獨規(guī)定,另外GB/T29083-2012規(guī)定了航天器推進劑貯存

與輸送系統(tǒng)的安全性基本要求,因此本標準要求搭載載荷使用的推進劑貯箱應(yīng)滿足

GB/T29083-2012和專用技術(shù)文件中相關(guān)行業(yè)及企業(yè)內(nèi)部標準的要求,并應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定

完成必要的檢驗項目。

2.2.3.6.5火工裝置

火工裝置屬于通用的成熟部件,其設(shè)計、制造、試驗、檢驗和交貨一般遵循行業(yè)和

企業(yè)內(nèi)部標準的要求,如型號有特殊要求可單獨規(guī)定,另外GB/T29083-2012規(guī)定了航天

器火工裝置的使用安全性基本要求,因此本標準要求搭載載荷使用的火工裝置應(yīng)滿足

GB/T29083-2012和專用技術(shù)文件中相關(guān)行業(yè)及企業(yè)內(nèi)部標準的要求,并應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定

完成必要的檢驗項目。

3試驗驗證的分析、綜述報告,技術(shù)經(jīng)濟論證,預(yù)期的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效

本標準內(nèi)容以國標、行業(yè)和企業(yè)內(nèi)部標準為基礎(chǔ),充分總結(jié)嫦娥一號、嫦娥二號、嫦

娥三號、嫦娥四號、嫦娥五號飛行試驗器、嫦娥五號等已成功飛行探測器和嫦娥六號、

嫦娥七號等研制過程中探測器總體在載荷管理與控制方面的經(jīng)驗,尤其是嫦娥四號探測

器,針對搭載載荷進行了系統(tǒng)性的安全性控制和管理,在不影響主任務(wù)前提下首次實現(xiàn)

了國際及科普生物試驗載荷的搭載,已掌握的搭載載荷管理和安全性控制經(jīng)驗得到了充

分的實踐驗證。標準的制定充分吸取了以往型號和嫦娥四號探測器搭載載荷研制與安全

性控制成功的經(jīng)驗,在參考已有標準的基礎(chǔ)上,結(jié)合月球與深空探測器經(jīng)歷的特殊環(huán)境

及特點對搭載載荷的通用要求、搭載任務(wù)分工、搭載輸入文件要求、搭載流程和安全性

進行系統(tǒng)、全面的規(guī)范,作為普適的標準指導(dǎo)月球與深空探測器搭載載荷的研制,使得

搭載方和探測器總體各自按照標準開展工作,節(jié)省反復(fù)迭代溝通的次數(shù),提高工作效率,

避免工作漏項,以確保搭載載荷順利實施和探測器可靠性安全性及進度。

4與國際、國外同類標準技術(shù)內(nèi)容的對比情況,或者與測試的國外樣品、樣機的有關(guān)

數(shù)據(jù)對比情況

10

未查詢到國際、國外月球與深空探測搭載要求同類的標準。

5以國際標準為基礎(chǔ)的起草情況,以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外標準,并說明

未采用國際標準的原因

本標準為自主制定項目,標準未引用國際或國外標準。

6與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標準的關(guān)系

目前國內(nèi)外針對搭載載荷安全性控制尚未制定系統(tǒng)性的標準,已發(fā)布內(nèi)容相關(guān)的代

表性標準有GB/T29083-2012《航天器易燃、易爆、有毒物品及放射源的安全性要求》,

GB4075-2009《密封放射源一般要求和分級》和一些行業(yè)及企業(yè)內(nèi)部標準。

GB/T29083-2012對推進劑貯存與輸送系統(tǒng)、火工裝置、高壓容器、氣體和液體管理、

電氣設(shè)備、電池、放射源、推進劑地面操作和材料選用等方面提出了設(shè)計要求和地面使

用要求,部分內(nèi)容可作為月球與深空探測搭載載荷要求制定的依據(jù)和參照,如氣瓶的爆

破壓力一般不小于最大工作壓力的2倍,其他受壓部件的爆破壓力一般不小于最大工作壓

力的4倍,基于此,考慮搭載載荷壓力容器相對較小,技術(shù)實現(xiàn)成本稍小,預(yù)留部分余量,

本標準規(guī)定搭載載荷壓力容器最小設(shè)計爆破壓力應(yīng)不小于最大設(shè)計工作壓力的2.5倍,其

用于密封的緊固件(如螺釘、法蘭、螺紋等)及密封連接處的最小設(shè)計爆破壓力應(yīng)不小

于最大設(shè)計工作壓力的4倍,因此本標準首先遵循該標準的相關(guān)內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上根據(jù)月

球與深空探測器的特殊環(huán)境及搭載載荷的特點制定更加具體的安全性設(shè)計要求,并補充

接口、電連接器防液、蓄液裝置、放射源等項目的安全性設(shè)計要求和所涉及安全性項目

的驗證要求,目標是制定一份系統(tǒng)、全面、可操作性強的搭載要求以方便搭載工作順利

開展。

蓄電池的種類較多,一些行業(yè)和企業(yè)標準針對各種地球軌道空間使用的蓄電池制定

了較為詳細的安全性設(shè)計要求與檢驗要求,本標準規(guī)定搭載載荷蓄電池的安全性設(shè)計與

驗證首先需要遵循這些標準的要求,同時根據(jù)月球及深空探測器的環(huán)境特點補充適應(yīng)在

軌存儲環(huán)境的安全性設(shè)計與驗證要求。

GB4075-2009明確了密封放射源的分類及安全性驗證要求,并規(guī)定了活度不超過GB

4075中表3所示規(guī)定值且不具有重大危險的密封放射源需開展的安全性驗證試驗及方法,

但對于活度不超過GB4075-2009中表3所示規(guī)定值但經(jīng)評估泄露后具有重大危險或活度

超過了GB4075-2009中表3所示規(guī)定值的密封放射源還需開展特殊試驗驗證,本標準首

先遵循該標準的要求,并根據(jù)月球及深空探測的特殊環(huán)境及特點,補充明確了搭載載荷

密封放射源的特殊試驗驗證要求。

11

一些行業(yè)和企業(yè)內(nèi)部標準分別規(guī)定了火工裝置和推進劑貯箱的安全性設(shè)計要求與檢

驗要求,GB/T29083-2012規(guī)定了推進劑貯存與輸送系統(tǒng)的基本要求和火工裝置的使用要

求,因此搭載載荷使用的火工品和推進劑貯箱的安全性控制應(yīng)依據(jù)這些標準執(zhí)行。

本標準作為首部針對月球與深空探測搭載載荷開展工作所需的較全面、系統(tǒng)的規(guī)范,

在充分總結(jié)和提煉以往型號搭載載荷管理與控制成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合搭載載荷的特

點,對搭載載荷的通用要求、搭載任務(wù)分工、搭載輸入文件要求、搭載流程和安全性進

行系統(tǒng)、全面的規(guī)范,特別對安全性控制方面從設(shè)計與檢驗兩個方面進行全面規(guī)范和約

束,具有可操作性強、針對性強、內(nèi)容全面、適用性較好等特點。

本標準符合國家現(xiàn)行方針政策,與法律、法規(guī)和強制性國家標準不存在抵觸之處,

與相關(guān)標準協(xié)調(diào)。

7重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標準在編制過程中無重大分歧意見。

8涉及專利的有關(guān)說明

本標準不涉及專利。

9實施國家標準的要求,以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和實施日期的建議等措施

建議

建議本標準發(fā)布后,頒布之日即實施。同時在標準實施中及時在行業(yè)內(nèi)及相關(guān)單位

開展標準的宣貫,使相關(guān)單位能夠?qū)W習并應(yīng)用本標準,并結(jié)合實際應(yīng)用需求貫徹實施標

準。

10其他應(yīng)當說明的事項

10.1標準名稱的調(diào)整

本標準不涉及。

10.2采標程度的調(diào)整

本標準不涉及。

參考文獻

[1]GB4075-2009密封放射源一般要求和分級

[2]GB/T15849-1995密封放射源的泄露檢驗方法

[3]GB/T26929-2011壓力容器術(shù)語

[4]GB/T29083-2012航天器易燃、易爆、有毒物品及放射源的安全性要求

12

國家標準編制說明

《月球與深空探測搭載要求》

征求意見稿

全國宇航標委會

2023年3月

國家標準編制說明

1工作簡況

1.1任務(wù)來源

本標準是國標委發(fā)[2022]39號下達的國家標準計劃項目之一,由全國宇航技術(shù)及其應(yīng)

用標準化技術(shù)委員會(SAC/TC425)提出并歸口,由北京空間飛行器總體設(shè)計部牽頭起

草。

計劃號:20221183-T-469。

計劃名稱:月球與深空探測搭載要求。

計劃周期:2023年1月~2024年3月。

計劃采標程度:無。

1.2制定背景

1.2.1目的及意義

隨著運載能力的進一步提升,探測手段的多樣性發(fā)展,工程與科學融合的進一步深

入推進,一帶一路的建設(shè)和國際合作的開展,會出現(xiàn)科研組織,商業(yè)公司或者其他國家

對我國的月球或者深空探測器提出搭載服務(wù)。月球與深空探測搭載載荷相對正式任務(wù)載

荷具有以下特點:

1)搭載載荷承制單位很可能為航天系統(tǒng)以外非合格供方單位,航天產(chǎn)品質(zhì)量保證體

系不全,經(jīng)驗不足,而國際搭載載荷的航天產(chǎn)品質(zhì)量保證體系與國內(nèi)存在較大差異,因

此搭載載荷在可靠性安全性要求、過程控制、試驗驗證和驗收確認等方面有可能很難滿

足國內(nèi)航天產(chǎn)品質(zhì)量保證體系相關(guān)標準或型號總體文件的規(guī)定;

2)搭載載荷因重量、空間、能源和進度等方面的限制,其可靠性,元器件、材料及

工藝選用,試驗驗證等較難完全遵守航天產(chǎn)品相關(guān)標準或型號總體文件的規(guī)定;

3)搭載載荷可能會涉及比較基礎(chǔ)的科學研究試驗,如生物試驗搭載,需要攜帶氣液、

土壤等可能造成探測器安全事故的物質(zhì)。

鑒于以上原因,探測器總體較難按照正式任務(wù)載荷的要求對搭載載荷進行功能性能、

可靠性安全性和產(chǎn)品質(zhì)量等全方位的控制和管理,但為了便于搭載任務(wù)的開展,又不影

響主任務(wù)安全,必須對搭載載荷進行專門控制,在設(shè)計階段探測器總體需要專門提出搭

載要求,在研制階段需要對關(guān)注項目進行檢驗驗證,部分項目還需要現(xiàn)場進行跟產(chǎn)確認。

1

系統(tǒng)性的搭載載荷要求應(yīng)包括任務(wù)分工、輸入文件要求、搭載流程、安全性要求等,使

搭載載荷和被搭載探測器各自按照標準開展設(shè)計工作,減少協(xié)調(diào)工作量,降低設(shè)計缺陷

或漏項的可能性,目前尚沒有成熟、通用、全面、系統(tǒng)的標準可以依據(jù)。

針對目前國內(nèi)尚未提出月球與深空探測搭載服務(wù)要求的相關(guān)標準,本項目充分調(diào)研

我國現(xiàn)有衛(wèi)星/空間飛行器/運載火箭涉及搭載服務(wù)接口要求相關(guān)的標準,并在我國探月

工程探測器研制經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提出月球與深空探測搭載服務(wù)標準。

1.2.2國內(nèi)外概況

1)國外情況

在國外航天器研制工作的調(diào)研工作中,主要調(diào)研了國際標準化組織、歐空局和美國

航天局的相關(guān)標準,尚未查詢到針對航天器搭載載荷制定相關(guān)標準。針對航天器通用產(chǎn)

品安全性的標準主要有歐空局ECSS-Q-ST-40CSpaceProductAssurancesafety,明確了航

天器安全控制的原則和方法,沒有對航天器產(chǎn)品的安全性設(shè)計與驗證提出具體要求,也

沒有涉及搭載載荷的相關(guān)內(nèi)容。

2)國內(nèi)情況

目前,國內(nèi)針對月球與深空探測搭載尚未制定系統(tǒng)性的標準,但在相關(guān)領(lǐng)域已制定

相關(guān)標準。

在地球衛(wèi)星搭載方面,相關(guān)標準針對搭載接口提出的要求比較具體,但需要依據(jù)月

球與深空探測任務(wù)的特點修改具體參數(shù)后才能參照應(yīng)用,在安全性方面,提出了原則性

的要求,列出了航天器搭載載荷必須關(guān)注的安全性項目,能夠指導(dǎo)航天器搭載載荷應(yīng)具

備那些方面的安全性措施,但安全性控制項目的設(shè)計約束、過程控制、試驗驗證和驗收

確認沒有具體的功能性能要求和可操作性的規(guī)定。

在航天器系統(tǒng)安全方面,已制定與航天產(chǎn)品安全性控制密切相關(guān)的系統(tǒng)性標準,代

表性的有GB/T29083-2012和一些行業(yè)與企業(yè)內(nèi)部標準,主要針對航天器通用產(chǎn)品安全

性提出了原則性的設(shè)計要求,如壓力容器、火工裝置、蓄電池等,其中的部分內(nèi)容可作

為月球與深空探測搭載載荷安全性控制的依據(jù)和參照;部分內(nèi)容不具有針對性,如供電

安全性的內(nèi)容主要針對平臺供配電產(chǎn)品提出,對搭載載荷電接口安全性沒有具體的設(shè)計

要求,另外沒有根據(jù)月球與深空探測搭載載荷的特點對電連接器防液,蓄液裝置、放射

源等危險源的提出安全性設(shè)計要求,且這些標準只針對所涉及安全性項目提出了設(shè)計要

求,沒有提出可操作性的驗證要求。

在專項安全方面,已制定與月球及深空探測搭載載荷安全控制相關(guān)的行業(yè)與企業(yè)內(nèi)

2

部標準,代表性的有檢漏、蓄電池、推進劑、火工裝置,密封放射源等標準,其中月球

及深空探測搭載載荷的火工品、推進劑、多余物控制等安全性控制可直接依據(jù)相關(guān)標準

執(zhí)行,而對于月球及深空探測搭載載荷的壓力容器、蓄電池、放射源等其他安全性項目

的控制只能參照相關(guān)標準的部分內(nèi)容,如在壓力容器檢漏方面,相關(guān)標準可以指導(dǎo)月球

及深空探測搭載載荷采用氦質(zhì)譜檢漏,但不適用于不能注入氦氣的最終產(chǎn)品的檢漏,如

生物試驗搭載載荷的最終檢漏不適合采用氦質(zhì)譜檢漏方法,因為其最終密封的氣體為地

球大氣。在月球及深空探測搭載載荷的其他安全性項目方面,如密封電連接器防液、蓄

液裝置等方面的安全性控制尚未查詢到專業(yè)性的標準。

1.3起草過程

1)成立標準起草組

標準計劃下達后,全國宇航標委會成立標準起草組,由北京空間飛行器總體設(shè)計部

牽頭負責,標準編寫過程中按需補充有關(guān)單位和人員。組成及任務(wù)分工如下。

起草單位主要包括:北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所,中國

航天標準化研究所。

起草人員主要包括:陳麗平、張熇、吳學英、鄧湘金、李飛、顧征、陳向東、彭松、

申振榮、雷英俊、張有為、許映喬、張海峰、李青、泉浩芳、賈曉宇、李瑩、朱舜杰、

盛麗艷、曹鴻謙。

任務(wù)分工為:前五名人員負責標準內(nèi)容大綱制定和技術(shù)參數(shù)的確定,并全面負責標

準條款的編寫。第六至九名人員具體負責搭載任務(wù)分工、搭載輸入文件要求、搭載流程

等部分內(nèi)容的確定。第十名和十一名人員分別具體負責電接口與熱接口內(nèi)容的確定。第

十二名和第十三名人員負責壓力容器安全性要求內(nèi)容的制定。第十四名人員負責溫度試

驗相關(guān)內(nèi)容的制定。第十四名負責標準內(nèi)容的標準化審查。后五名人員負責全文校對、

意見收集整理、標準化格式、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)與標準資料翻譯研究以及企業(yè)生產(chǎn)實踐等

工作。

2)20起草階段

2023年3月,起草組在充分調(diào)研國內(nèi)外技術(shù)和標準現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,形成標準征求意見稿

(一稿)。

2國家標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

2.1標準編制原則

本標準編制原則主要包括:

3

本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》的規(guī)定編寫,緊密結(jié)合工程任務(wù)實踐,注重標準的科學性、適用性和可操作性。

本標準不涉及專利。

2.2主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

2.2.1標準化對象和適用范圍

本標準的標準化對象是月球與深空探測器搭載載荷(以下簡稱搭載載荷)的通用要求、

搭載任務(wù)分工、搭載輸入文件要求、搭載流程和接口安全性要求,以及可能涉及的壓力

容器、蓄電池、放射源、推進劑貯箱、火工品等危險源的安全性要求。

本標準適用于月球與深空探測器搭載載荷的任務(wù)匹配、接口協(xié)調(diào)和安全性控制等。

本標準的ICS國際分類號為49.140,CCS國內(nèi)分類號為V70。

2.2.2標準正文結(jié)構(gòu)

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術(shù)語與定義

4通用要求

4.1一般原則

規(guī)定了搭載載荷可以在月球與深空探測器上實施搭載的一般原則。

4.2接口

規(guī)定了接口約定的一般要求。

4.3安全性

規(guī)定了搭載

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論