ICS49.020 V70 中华人民共和国国家标准 GB/T32302—2015 运载火箭与航天器接口要求 Interfacerequirementsforlaunchvehicleandspacecraft 2015-12-31发布 2016-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国航天科技集团公司提出。 本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)归口。 本标准起草单位:北京宇航系统工程研究所。 本标准主要起草人:罗恒、郑立伟、李聃、胡炜、雷凯、张亦朴、李君、李国爱、孙目、何巍、吴义田、 刘建、刘秉、王旭、成鑫、徐珊姝、谢萱。 ⅠGB/T32302—2015 运载火箭与航天器接口要求 1 范围 本标准规定了运载火箭与所发射的航天器(以下简称器箭)之间相应的接口要求、接口验证方法(含 分析和试验),以及发射场器箭联合操作要求。 本标准适用于运载火箭发射各种航天器的接口关系的确定、验证和检查。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T32455 运载火箭术语 3 术语和定义 GB/T32455界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 航天器支架(航天器适配器) payloadadaptor 连接航天器与运载火箭的结构以及器箭连接解锁装置。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CDR———关键设计评审(CriticalDesignReview) EMC———电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility) EMI———电磁干扰(ElectromagneticInterference) EIRP———等效全向辐射功率(EffectiveIsotropicRadiatedPower) FMAR———最终任务分析评审(FinalMissionAnalysisReview) ICD———接口控制文件(InterfaceControlDocument) PDR———初步设计评审(PreliminaryDesignReview) PMAR———初步任务分析评审(PreliminaryMissionAnalysisReview) RF———无线电频率(RadioFrequency) 5 一般要求 5.1 文件要求 5.1.1 航天器系统向运载火箭系统一般提供的文件要求如下: a) 航天器对运载火箭的技术要求; b)航天器载荷耦合模型; 1GB/T32302—2015 c)航天器热模型; d)航天器入轨姿态; e)航天器射频特性; f)航天器发射窗口; g)各项试验结果。 5.1.2 运载火箭系统向航天器系统一般提供的文件: a) 运载火箭用户手册; b)器箭载荷耦合分析; c)器箭热耦合分析; d)轨道分析; e)器箭联合操作; f)器箭分离分析; g)远场分析; h)电磁兼容性分析; i)整流罩排气分析; j)机械接口兼容性分析; k)电气接口兼容性分析; l)各项试验结果; m)发射任务评估报告。 5.1.3 器箭接口控制文件要求如下: 航天器与运载火箭接口控制文件由运载火箭承制方负责编制,运载火箭承制方和航天器承制方共 同确定ICD的内容,并由双方共同签署。签署后的ICD作为整个发射服务执行期间双方唯一的接口控 制及发射操作的基本工作文件。 5.2 主要技术要求 器箭接口要求一般包括以下内容: a) 任务性能; b)环境条件与试验; c)电磁兼容性分析与试验; d)机械接口; e)电气接口; f)接口验证分析; g)接口验证试验; h)发射场器箭联合操作要求。 6 详细要求 6.1 任务性能 6.1.1 任务概述 器箭双方应对任务基本情况进行概述。 6.1.2 发射次数 器箭双方应明确发射次数。 2GB/T32302—2015 6.1.3 计划发射日期和地点 器箭双方应明确发射日期和使用的发射场。 6.1.4 坐标系 器箭双方共同明确航天器与运载火箭相关的坐标系及对应关系,包括坐标原点及各坐标轴方位。 常用坐标系包括:地球赤道坐标系、惯性地心赤道坐标系、发射坐标系、发射惯性坐标系、运载火箭箭体 坐标系、航天器体坐标系等。 6.1.5 地球物理常数 器箭双方共同明确地球物理常数,包括地球参考椭球及标准大气。地球参考椭球包括赤道半径、地 球扁率、地球引力常数、标准重力加速度等。标准大气应明确引用的相关标准。 6.1.6 航天器质量特性 应明确航天器质量特性,具体包括: a) 航天器的发射质量及其偏差; b)航天器的质心和偏差; c)航天器的转动惯量、惯性积和偏差。 6.1.7 航天器外形尺寸 应明确航天器外形尺寸,具体包括航天器本体尺寸、最大外轮廓尺寸,宜给出航天器示意图。 6.1.8 航天器推进剂晃动特性 若航天器含有液体推进剂,应明确推进剂类型、贮箱类型和贮箱最大容积,并按如下内容提供航天 器推进剂贮箱的晃动特性: a) 加注容积(填充系数); b)推进剂质量; c)加注后贮箱的质心位置。 若有效载荷的推进剂质量占总质量的比例较大,按如下内容提出晃动模型,进行姿态控制分析: a) 晃动质量及其质心位置; b)等效刚度; c)晃动阻尼; d)一阶晃动频率(1g状态); e)不同重力加速度下阻尼系数的计算方法。 6.1.9 发射轨道 6.1.9.1 轨道要求 应明确航天器和运载火箭分离时的轨道要求,例如轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、近地点幅 角、升交点经度、平近点角等,运载火箭承制方应根据轨道要求和航天器质量确保运载能力满足要求。 6.1.9.2 入轨精度 应明确航天器与运载火箭分离时的入轨精度及概率,例如轨道倾角偏差、近地点高度偏差、远地点 3GB/T32302—2015 高度偏差、近地点幅角偏差等,并根据航天器承制方需求提供协方差矩阵。 6.1.10 航天器与运载火箭分离要求 6.1.10.1 分离定义 对航天器与运载火箭分离进行定义,明确分离系统的承制方,简要描述分离方案。 6.1.10.2 分离后机动 对器箭分离后,航天器与运载火箭的机动进行说明,并完成分离分析和远场分析,以避免器箭双方 碰撞或污染。 6.1.10.3 分离操作 明确器箭分离时,分离系统工作流程,一般包括分离指令发出、分离插头脱落、分离火工品动作、分 离信号发出、分离力提供等。 6.1.10.4 分离信号 明确分离信号的定义以及与器箭分离时间的关系。 6.1.10.5 相对分离速度及角速度 明确运载火箭末级质心和航天器质心在分离后瞬时的相对分离速度限值。明确俯仰、偏航、滚动三 轴分离角速度限值。 6.1.10.6 分离姿态要求 应提供运载火箭可行入轨姿态、器箭分离时刻航天器入轨姿态要求、姿态误差要求。 6.1.10.7 分离后提供的文件 在发射后一段时间内应提供《发射任务评估报告》,一般为3个月。 6.1.11 发射窗口要求 应提供航天器发射窗口,器箭双方并对窗口宽度进行确认。 6.1.12 航天器要求的遥测参数 器箭双方对《发射任务评估报告》中应包含的有关遥测参数进行明确。 6.1.13 飞行时序 应提供从点火到器箭分离的关键事件飞行时序。 6.2 环境条件与试验 6.2.1 静态环境 应明确运载火箭各动力飞行时间段内典型的最大纵向静态过载。 6.2.2 准静态载荷 应以航天器质心过载形式明确航天器质心位置处静动态横向及纵向极限过载,作为航天器结构设 4GB/T32302—2015 计的极限载荷,一般情况下在考虑安全系数后获得航天器设计载荷。 6.2.3 频率要求 在器箭分离面刚性支撑下,应给出航天器整体结构的横向与纵向基本频率限值,航天器的纵向与横 向基频一般不低于该限值,当低于该限值时,进行耦合分析后予以确认。 6.2.4 载荷耦合分析 应提供数学模型用于载荷耦合分析。通过载荷耦合分析结果预测航天器的最大动响应。确认在所 预测的环境条件下航天器是安全的并有足够的安全余量。 6.2.5 正弦振动 应明确器箭界面正弦振动试验条件量级、频率偏差、振幅偏差、带谷试验要求。 6.2.6 冲击 应明确器箭界面冲击试验量级、偏差、验收和鉴定试验定义。 6.2.7 随机振动 应明确器箭界面随机振动试验条件、偏差等。 6.2.8 噪声 应明确整流罩内航天器噪声试验的声压水平、频谱及各自的偏差。 6.2.9 热环境 应明确运载火箭主动飞行不同时段的辐射热流密度限值,包括: a) 抛罩前,整流罩内空间受到整流罩内壁的辐射热流密度; b)抛罩后,自由分子流加热的最大热流密度。 6.2.10 压力环境 应明确运载火箭整流罩内气压最大下降速率限值,运载火箭承制方应给出整流罩内压变化设计带。 6.2.11 航天器操作环境要求 应通过清洁操作满足航天器对整流罩清洁要求。 6.2.12 合罩后整流罩内的环境 应对整流罩合罩后的环境进行明确,包括温度及其控制偏差、相对湿度、气体流动速度、空气流动的 噪声水平、洁净度,罩内空调时段、温湿度测量责任方以及调整责任方。 6.3 电磁兼容性分析与试验 6.3.1 航天器、运载火箭及发射场无线设备 6.3.1.1 航天器和运载火箭无线电设备 航天器和运载火箭无线电设备的特性要求如下: a) 工作频段和带宽; 5GB/T32302—2015 b)天线极化方式; c)天线安装位置及方向性图; d)发射机发射功率及等效全向辐射功率(EIRP); e)接收机灵敏度