“重新设计支架,改变其固有频率,并加强薄弱部位。”
这是常规的解决思路。
但温卿在审查设计修改方案时,提出了更深层的问题:
“我们只考虑了发射段的力学环境。但在轨运行时,空间堆本身就是一个振源——泵的转动、冷却剂流动、甚至控制棒的微小动作。
都可能引发持续的、低频的微振动。
这些微振动长期作用于结构,可能引起疲劳,也可能干扰某些精密传感器的工作。”
她要求振动组和结构组合作,不仅要通过地面振动试验,还要建立空间堆在轨运行时的完整动力学模型。
预测其固有模态和可能的内源性激励,评估其对结构长期可靠性和敏感设备的影响。
并在设计早期就考虑隔振、减振或频率规避措施。
散热问题同样棘手。
空间堆的废热需要通过辐射散热器排向冰冷的太空。
地面样机虽然用大型液冷板模拟太空散热,但如何确保在复杂的、变功率的运行工况下。
堆芯温度、一回路温度、热电转换器冷端温度都能稳定在各自的最佳窗口内,是一个复杂的动态控制难题。
热控组的仿真和初步试验显示,系统存在明显的热惯性滞后和各回路间的热耦合干扰,简单的PID控制难以取得理想效果。
温卿引入了她在“轩辕-V”MIPS系统中探索过的模型预测控制(MPC) 概念。
要求热控组建立更精确的系统热动力学模型,并开发基于多变量、多约束优化的先进控制算法。
以实现更平稳、更高效的热管理。
此外,还有电磁干扰(EMI) 问题:
堆内强电磁泵产生的磁场,可能干扰敏感的电子设备;
能量转换系统的大电流切换,也可能产生传导干扰。
电磁兼容(EMC)测试几次不达标,迫使团队对电缆布线、屏蔽设计、接地策略进行了反复修改和优化。
每一个问题都牵一发而动全身,解决一个问题往往暴露出另一个更深层次的问题。