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文档简介

ICS49.140

V01

_

中华人民共和国国家标准

GB/T40544—2021/ISO17401:2004

航天器对发射服务接口要求文件

Spacecraftinterfacerequirementsdocumentforlaunchvehicleservices

(ISO17401:20049Spacesystems—Spacecraftinterfacerequirementsdocumentforlaunchvehicleservices?IDT)

2021-08-20发布 2022-03-01实施

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GB/T40544—2021/ISO17401:2004

■ir. -j—

刖 目

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准使用翻译法等同采用ISO17401:2004«航天系统航天器对发射服务接口要求文件》。

本标准做了下列编辑性修改:

一将标准名称改为《航天器对发射服务接口要求文件》。

本标准由仝国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC7TC425)提出并归口。

本标准起草单位:中国航天标准化研究所、南安市中机标准化研究院有限公司、中科智S(东营)科技创新发展有限公司、厦门市科力电子有限公司。

本标准主要起草人:霍玉倩、林晓平、宁晶、尹光池。

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GB/140544—2021/1SO17401=2004

本标准用于指导发射服务用接口要求文件(IRD>的编制。本标准的编制目的在于促进航天器和运载火箭系统之间的技术交流。本标准通过减少不必要的发射服务要求,将航天器承包商和航天器制造商的成本最小化。

在某些情况下,为提供全面的信息,明确要求提供图纸。所有项目已规定明确的国际单位制。若不合适.可以调整为相应的比例。

必要时,航天器方可以增加其他要求。IRD的某些章节可提及不适用于有关发射服务的具体情况,在这种情况下,可进行裁剪。

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GB/T40544—2021/ISO17401:2004

航天器对发射服务接口要求文件

1范围

本标准规定了航天器方编制发射服务接口要求文件的通用模板。接口要求文件列出了航天器方在提交发射服务申请时对运载火箭和发射场提出的主要技术要求。

接口要求文件包括航天器发射任务介绍.机械和电气接口.总体环境要求(机械、热、洁净度、无线电-电气),航天器研发和测试方案,以及发射场设施和保障要求。

本标准适用于所有现役运载火箭和相关的发射场,通过规范航天器方在特定的发射任务时提交一份相对独立的接口要求文件,便于运载方选择。

本标准定义的接口要求文件,包括了运载方编制接口控制文件所需的基本SC输入数据,接口控制文件是依据ISO15863起草。

2术语、定义和缩略语

2.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1.1

可用空间usablevolume

LV整流罩或承载结构内允许有效载荷使用的空间,航天器的静态包络不得超过该空间,以确保在动态环境屮航天器和运载火箭之间没有物理接触。

2.1.2

航天器适配器spacecraftadapter;SCadapter

连接航天器和运载火箭的结构以及星箭连接分离装置。

注:航天器适配器是运载火箭的一部分。

2.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

EIRP 等效全向辆射功率(equivalentisotropicradiatedpower)

EMC 电磁兼容性(electromagneticcompatibility)

IRD 接口要求文件(interfacerequirementdocument)

LV 运载火箭(launchvehicle)

RF 身寸频(radiofrequency)

SC 航天器(spacecraft)

Y/N 是否响应(yes/noresponse)

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GB/T40544—2021/ISO17401:2004

3航天器任务说明

3.1任务说明

IRD应包括如下信息:

一任务的目的;

一轨道参数;

一航天器在轨视图,图示。

3.2航天器说明(可选)

IRD应包括如下信息:

一航天器平台:

一航天器有效载荷。

4机械接口

4.1机械配置

IRD应包括如下信息:

一航天器机械图样(发射状态);

坐标系.图示;

一接口平面以上最大高度,单位为米(m);一航天器最大直径,单位为米(m):

一对接面接口直径,单位为米(m)。

4.2航天器基频

IRD应提供基本的固有频率(规定边界条件):

纵向频率,单位为赫兹(Hz);

横向频率,单位为赫兹(Hz)。

4.3可用空间

IRD应包括如下信息:

一静态包络.图示:

一接口平面下方的SC凸起,带尺寸阁;一航天器体积.单位为立方米(m3);一航天器外围空气空间,单位为立方米(m”:——特殊间隙要求,图示。

4.4航天器(或航天器适配器)机械接口

IRD应包括如下信息:

a)

机械接口,图示。

b)

直径,单位为米(m)。

c)

航天器接口附件。

d)

2

材料。

e) 杨氏模量,单位为牛顿每平方米(N/m2)。

f) 徐层:

1) 接触表面;

2) 其他表面。

g) 粗糙度,单位为米(m)。

h) 平面度/垂直度。

i) 刚度(适用于包带):

1) 适用长度(高度),单位为米(m);

2) 截面积.单位为平方米(nr);

3) 惯性(相对于截面重心),单位为四次方米(m:)。

j) 刚度(包带除外):

1) 径向,单位为牛顿每米(N/m);

2) 切线方向,单位为牛顿每米(N/m)。

注:IRD的本条内容适用于SC提供的适配器的下适配器接口环。

4.5连接器和微动开关(接口的SC侧)

IRD应包括如下信息:

a) 制造商和零件号。

b) 数fl。

c) 位置和机械接口.图示:

1) 周向位置,单位为度(°);

2) 径向位置.单位为米(m>:

3) 距离分离面的高度,单位为米(m)。

d) 插拔力.单位为牛顿(N)。

e) 释放的能fl.单位为焦耳(J>。

f) 关键指标。

4.6气液连接接口

IRD应包括如下信息:

a) 定义。

b) 位置和机械接口.图示:

1)

周向位置,单位为度(°):

2)

径向位置.单位为米(m>:

3)

距离分离面高度,单位为米(m)。

4.7操作口

对于每个有效载荷的接口,IRD应包括如下信息

a)在SC坐标系屮的位置,单位为米(m),图示

1)

Xs;

2)

ys;

3)

Zs。

b)操作口的最小尺寸、长度和高度.单位为米(m>。

O目的。

注:符号.Vs3\,Zs是SC轴(或平行于SC轴的轴)上任何点的通用坐标。

5电接口

5.1脐带电缆示意图

IRD应提供航天器和运载火箭以及航天器和地面测试设备之间的接线图。

5.2脐带电缆的分离电连接器

IRD应包括如下信息:

一需要的连接器数fl;

一运载火箭提供(Y/N,请说明);

一制造商;

一零件号:

一用户需要的引脚数fl;

——极性方向:

——插人键的位置,图示;

位置,图示;

——尾罩屏蔽要求:

一线束屏蔽要求。

5.3脐带电缆连接(对每个连接点)

IRD应包括如下信息:

一连接点号码:

5ft會b;

——电缆类型:

——双绞屏蔽特性:

一最大电压,单位为伏特(V);

——最大起飞电压.单位为伏特(V);

一最大电流,单位为安培(A);

——最大起飞电流.单位为安培(A);

——最大单向电阻,单位为欧姆(£1);

最大电压降.单位为伏特(V);

线路起点;

线路端点:

——分离最大电压(如适用).单位为伏特(V);

一分离最大电流(如适用),单位为安培(A):

一信号类型:

信号频率,单位为赫兹(Hz)。

5.4航天器电气要求

5.4.1火工装置要求

IRD应包括如下信息:

一要求的指令数fl;

电气回路阁,!?!Z5;

一指令标识;

一毎个指令的启动器数fl;

指令启动时间;

一指令之间的最小时间间隔,单位为秒(s);

——脉冲宽度,单位为秒(S);

一电压,单位为伏特(V);

——最小全发火电流,单位为安培(A);

——最大不发火电流.单位为安培(A);

一输出隔离电阻.单位为欧姆

一电缆测量仪:

一电缆类型;

一从LV-SC接口到火工装置的导线长度.单位为米(m>:一火工装置的电路连接器:

一起爆特性。

5.4.2不加注循环指令

IRD应包括如下信息:

一要求的指令数量:

一指令标识:

一冗余指令数量:

一指令启动时间(在地面或飞行屮);

——电阻(开/关配置),单位为欧姆(fl);

一最大、最小和额定输出电压,单位为伏特(V);

一最大电流.单位为安培(A):

——航天器上电路隔离电阻.单位为欧姆

——接地要求:

SC电路,阁7K。

5.4.3电气要求

IRD应包括如下信息:

——要求的命令数fl:

一指令标识;

一冗余指令数fl;

一指令启动时间(在地面或飞行屮);

一指令之间的最小时间间隔.单位为秒(s);

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一最大、最小和额定输出电压.单位为伏特(V):

——最大电流,单位为安培(A);

一电流分布特性:

指令持续时间,单位为秒(S);

——接地要求:

——SC电路。

5.5分离状态传递

IRD应规定确认航天器分离状态的测量方法。

5.6SC飞行遥测

IRD应包括如下信息:

——通道数;

一测fl类型:

一变换器量程:

信号电压.单位为伏特(V);

——采样率;

编码格式:

一信号源阻抗,单位为欧姆(A)。

5.7要求运载火箭提供的电源

IRD应提供以下信息:

一地面阶段(Y/N,请说明);

飞行阶段(Y/N,请说明);

——电压和稳定性,单位为伏特(VX+AV);

一所需电流,单位为安培(A):

频率.单位为赫兹(Hz):

一纹波电压噪声.以百分比计。

5.8接地电位连续性

IRD应提供以下信息:

一参考点在SC上的位置;

一SC金属元件与参考点之间的最大电阻,单位为欧姆一SC接口平面的最大电阻,单位为欧姆(£1)。

6射频与电磁接口

6.1无线电及电气系统的特性

IRD应提供以下信息:

a) 设备数量。

b) 设备类型。

O设备名称。

d) 设备功能。

e) 频段(L,S.C.Ku,Ka)。

f) 载波频率.单位为赫兹(Hz>。

g) 带宽,单位为赫兹(Hz),对应于:

1) -3dB衰减:

2) -60dB衰减;或

3) 99%带宽。

h) 载波调制:

1) 类型;

2) 指标:

3) 比特率,单位为位每秒(B/s);

4) 副载波频率.单位为赫兹(Hz)。

i) 载波极化。

j) 接收器频率.单位为赫兹(HzH若LV承包商要求

1) 本地振荡器;

2) 第一中频:

3) 第二屮频。

k) 发射机功率(EIRP):最大值和标称值,单位为瓦特(W)。

l) 接收器天线的场强:最大值、最小值和标称值,单位为瓦特毎平方米(W/m2)。

m) 天线说明:

1) 位置.图示:

2) 模式和增益。

n) SC传输计划。

6.2RF遥测和指令链路

6.2.1地面操作用SC射频链路的定义

IRD应提供以下信息:

——源数量和相应的频带;

一要求的链路类型(若有多个选项对用);

——链路目的:

链接目标;

——与链路激活和时间表相对应的事件。

6.2.2SC天线坐标

IRD应提供以下信息:

——标识:

SC参考系屮的坐标测fit.单位为米(m);

视场,I?lz5。

6.2.3射频链路的实现

IRD应提供以下信息:——RF源;

——SC位置;

——目的;

一RF接收位置。

6.2.4RF链路预算

IRD应提供以下信息:

a) SC遥控

1) SC测试设备输出:

i) 信号频率,单位为赫兹(Hz);

ii) 带宽.单位为赫兹(Hz);

iii) 输出功率(最大值、最小值和标称值).单位为瓦特(W):

iv) 调制类型和指标。

2) SC全向天线:

i) 信号频率.单位为赫兹(Hz);

ii) 功率密度(最大值、最小值和标称值).单位为瓦特每平方米(W/m2)。

b) SC遥测

1) SC仝向天线:

i) 信号频率.单位为赫兹(Hz);

ii) 带宽,单位为赫兹(Hz);

iii) 输出功率:EIRP(最大值、最小值和标称值).单位为瓦特(W)。

2) SC测试设备输人:

i) 信号频率,单位为赫兹(Hz);

ii) 功率密度(最大值、最小值和标称值),单位为瓦特每平方米(W/m:)。

6.2.5基带信号特性

IRD应提供以下信息:

a)遥测:

1) 通道数;

2) 数字:

i) 编码:

ii) 比特率,单位为位毎秒(B/s)。

3) 模拟:

i) 调制类型和指标;

ii) 频率.单位为赫兹(Hz>。

4) 从SC接受的输人:

i) 电平.单位为伏特(V)(带公差):

ii) 偏移,单位为伏特(V)。

5) 电气支持设备的可调输出:

i) 电平,单位为伏特(V)(带公差);

ii) 偏移,单位为伏特(V)。

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b)遥控:

1) 通道数。

2) 数字:

i) 编码;

ii) 比特率,单位为位毎秒(B/s)o

3) 模拟:

i) 调制类型和指标:

ii) 频率,单位为赫兹(Hz)。

4) 从电气支持设备接受的输入:

i) 电平(带公差

ii) 偏移,单位为伏特(V)。

5)SC的可调输出:

i) 电平(带公差

ii) 偏移,单位为伏特(V)。

7航天器任务特性

7.1用于任务分析的SC输入数据

7.1.1质量和惯性特性

如果发射配置和分离配置不同,IRD应提供以下信息:

a) 质量.单位为丁•克(kg)(带公差)。

b) 重心(屮心线上的原点,接口平面),单位为米(m)(带公差):

1) Xs;

2) Ys;

3) Zs。

c) 静不平衡,单位为米(m)(带公差)。

d) 惯性矩(相对于SC重心),单位为千克平方米(kg•m2)(带公差):

1) IXX:

2) I;

3) 1

4) I;

5)Ixz:

6)Iy/„

e) 动态不平衡(对于旋转SC).单位为度(°)(带公差)。

参考轴应平行于4.1中定义的SC参考轴。

注:符号.Vs3s,Zs是SC轴(或平行于SC轴的轴)I:任何点的通用坐标。

7.1.2晃动质量(摆式)

IRD应提供以下信息:

a) 贮箱(气囊、材料等)的类型。

b) 推进剂的类型。

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c) 贮箱的最大容积,单位为立方米(m:i>。

d) 填充体积,单位为立方米(m>:)。

e) 液体填充比例,以百分比计。

f) 液体质i,单位为千克(kg)。

g) 液体贮箱重心在SC参照系屮的坐标,单位为米(m):

1) Xs;

2) Ys;

3) Zs。

h) 晃动模型(定义为1g和低g重力环境):

1) 质i(对应于晃动分数),单位为千克(kg)。

2) 长度.单位为米(m>。

3) 连接点相对于l箱的位置坐标,单位为米(m):

i) Xs;

ii) Ys:

iii) Zs=

4) 第一晃动频率(1g模型).单位为赫兹(Hz>。

7.1.3SC任务限制(如适用)

IRD应提供以下信息:

——气动热流密度:

——太阳方位角;

——遥测数据采集:

——角加速度/角速度;

一附属物的布局:

一惯性单兀的使用:

——其他。

7.2SC轨道参数(带公差)

IRD应提供以下信息:

一倾角,单位为度(°)(带公差);

近地点高度,单位为米(m)(带公差);

一远地点高度.单位为米(m>(带公差):

一近地点幅角,单位为度(°)(带公差);

一相对于格林威治子午线的降交点经度,单位为度(°>(带公差)。

7.3发射窗口

7.3.1发射窗口限制(如适用)

IRD应提供以下信息:

一太阳方位角;

曰食;

月食;

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地面站视角。

7.3.2首选窗口

IRD应规定发射周期和发射窗口。

注:对于双次或多次发射.请参阅LV用户指南。

7.4SC指向和分离

IRD应提供以下信息:

a) 允许角速度:

1) 旋转.单位为转数每分钟(r/min)(带公差):

2) 侧滚、俯仰和偏航(3轴稳定SC),单位为度毎秒(7s)(带公差)。

b) 分离姿态:

1) 分离速度.单位为米每秒(m/s)(带公差);

2) 允许最大指向误差(圆锥角),单位为度(°);

3) 允许最大倾斜速率,单位为度每秒(7s);

4) 允许最大角加速度,单位为度每二次方秒(7.<)。

注:参考LV用户指出.丫解参考框架记义。

8环境要求

8.1概述

8.2〜8.7屮的要求适用于K行和地面处理操作,包括SC运输(如适用)。

8.2机械环境

IRD应提供以下信息:

——允许最大纵向加速度g(静态和动态);

允许最大横向加速度g(静态和动态);

一允许纵向正弦振动曲线.图示:

允许横向正弦振动曲线.图示:

一允许纵向随机振动曲线,图示;

一允许横向随机振动曲线.图示:

一允许噪声曲线.图示:

一允许冲击曲线.图示。

8.3热环境

IRD应提供以下信息:

a)允许空气温度范围:

1) SC在加电状态下的地面处理,单位为摄氏度(°C);

2) SC在不加电状态下的地面处理.单位为摄氏度(°C

3) 合罩后,单位为摄氏度(°C);

4) 发射前,单位为摄氏度(°C)。

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b) 允许湿度范围:

1) 合罩前,以百分比计;

2) 合罩后,以百分比计;

3) 发射前,以百分比计。

c) 最大发射前空气冲击速度,单位为米每秒(m/s)。

d) 最大上升热流:

1) 整流罩抛落前,单位为瓦特毎平方米(W/m=);

2) 整流罩抛落后,单位为瓦特毎平方米(W/m=)。

e) 最大自由分子热通量:

1) 整流罩抛落时,单位为瓦特毎平方米(W/m=);

2) 整流罩抛落过程中,单位为瓦特每平方米(W/m=)。

f) 散热:

1) 合罩前.单位为瓦特(W);

2) 合罩后,单位为瓦特(W);

3) 发射前.单位为瓦特(W)。

g) LV承包商要求的热分析(Y/N,请说明)。

8.4静压

IRD应提供以下信息:

一允许最大上升段泄压速率,单位为帕斯卡毎秒(Pa/s);

一允许最大上升段压差变化率,单位为帕斯卡每秒(Pa/s)o

8.5污染和洁净度控制

IRD应提供以下信息:

一整流罩空气清洁度,单位为清洁度级别;

一SC表面的最大沉积物,单位为千克毎平方米(kg/m3);——出气:总质i损失,以百分比计;

一出气:挥发性对冷凝材料的质量损失,以百分比计。

8.6射频与电磁环境

IRD应提供以下信息:

SC和LV轴射谱图,图7K;

——SC和LV辐射敏感度限值要求,图示。

8.7环境监测

IRD应提供以下信息:

a)飞行中环境数据采集:

1) 温度(Y/N,请说明);

2) 压力(Y/N,请说明

3) 加速度(低频振动)(Y/N,请说明);

4) 冲击(Y/N,请说明)。

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b)发射靶场作业和运输数据采集:

1) 温度(Y/N,请说明);

2) 湿度(Y/N,请说明);

3) 洁净度(Y/N,请说明);

4) 加速度(低频振动)(Y/N,请说明);

5) 冲击(Y/N,请说明)。

9SC研制和试验项目

9.1机械环境鉴定和验收试验

IRD应提供以下信息:

a) 鉴定和验收的准则。

b) 适用试验列表:

1) 静力试验(Y/N,请说明);

2) 模态试验(Y/N,请说明);

3) 正弦振动试验(Y/N,请说明);

4) 噪声试验(Y/N,请说明);

5) 随机振动试验(Y/N,请说明);

6) 分离冲击试验(Y/N,请说明)。

O流程阁和试验计划.图示。

9.2LV/SC匹配性试验

IRD应提供以下信息:

a) 适用试验列表:

1) 机械接口匹配(Y/N,请说明);

2) 分离(Y/N,请说明);

3) 自动脱落连接器拔出(Y/N,请说明);

4) 间隙测fl(Y/N,请说明);

5) EMC(Y/N,请说明);

6) 端到端电气(Y/N,请说明);

7) RF链路(Y/N.请说明):

8) 其他(Y/N,请说明)。

b) 作业流程图和试验计划.图示。

10发射场作业:设施和支持要求

10.1一般后勤要求

10.1.1概述

10.1.2-10.1.14屮列出的要求应为毎个相关设施和毎个项目在IRD屮加以定义。

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10.1.2SC集装箱和地面支持设备物理包层

IRD应提供以下信息:

高度,单位为米(m);

一宽度,单位为米(m);

长度.单位为米(:

质量.单位为丁•克(kg>。

10.1.3产品搬运设备

IRD应规定产品搬运设备。

10.1.4SC和地面设备的供电

IRD应提供以下信息:

a) 电压,单位为伏特(V)。

b) 频率.单位为赫兹(Hz>。

c) 功率.单位为瓦特(W)。

d) 特殊要求(Y/N,请说明):

1) 功率的稳定性,以百分比计;

2) 其他。

e) 备用电力:

1) 连续(Y/N,请说明):

2) 在特定期间(说明)(Y/N.请说明)。

10.1.5集成管束和接地线

IRD应提供以下信息:

一线路数:

——目的:

一线路类型(电气特性);

-SC提供的连接器(Y/N,请说明);

一集成管束屏蔽;

一接地基准。

10.1.6气体和流体管线

IRD应提供以下信息:

一线路数;

——目的:

一管线类型:

——流体或气体的类型;

一操作压力,单位为帕斯卡(Pa)(带公差);-SC提供的连接器(Y/N,请说明)。

10.1.7洁净室

IRD应提供以下信息:

a)

工作尺寸:

1) 面积.单位为平方米(nr);

2) 高度,单位为米(m)。

b)

洁净度等级。

c)

特殊采样技术。

10.1.8

SC和地面设备的环境控制

IRD应提供以下信息:

a)

温度.单位为摄氏度(°C)(带公差)。

b)

湿度.以百分比计(带公差)。

c)

检查频率,单位为次毎天。

d)

故障时允许的停机时间,单位为秒(S)。

e)

需要备用空调系统(Y/N,请说明)。

f)

备用电力:

1) 连续(Y/N,请说明

2) 在特定期间(说明XY/N,请说明)

10.1.9

服装(安全和洁净室)

IRD应提供以下信息:

使用地点:

一危险作业类型;

一服装类型;

一防护类型:

对用性。

10.1.10面积

IRD应提供以下信息:

-SC可用面积.单位为平方米(m=);

一地面站对用面积,单位为平方米(nr);

一办公场地可用面积,单位为平方米(m2);一其他地面支持设备可用面积,单位为平方米(m=);一储存可用面积,单位为平方米(m2)。

10.1.11储存(非危险品)

IRD应提供以下信息:

a) 要储存的项目列表。

b) 环境:

1) 温度,单位为摄氏度(°C);

2) 湿度.以百分比计:

3)其他。

10.1.12SC发射前活动日历

IRD应提供以下信息:

a) 组装和测试(请说明时间线)。

b) 危险作业(请说明时间线):

1) 平衡;

2) 高功率射频系统的开启;

3) 初始加压;

4) 危险品安装;

5) 燃料加注;

6) 对接操作。

c) SC蓄电池充电。

d) SC系统的控制。

10.1.13特殊技术支持设备

IRD应提供以下信息:

a) 称重装置:

1) 磅秤,单位为丁•克(kg)(带公差);

2) 可用的称重传感器(Y/N,请说明)。

b) 动平衡机:

1) 容量,单位为T克(kg);

2) 旋转速率、每分钟转数(带公差):

3) 接口类型。

10.1.14其他

IRD应规定任何其他一般后勤要求。

10.2固体发动机设施的特殊要求(Y/N,请说明)

10.2.1固体发动机储存

IRD应提供以下信息:

a) 面积.单位为平方米(m2>。

b) 环境:

1) 温度,单位为摄氏度(°0:

2) 湿度,以百分比计;

3) 其他。

O4用静电放电保护(Y/N,请说明)。

10.2.2火工品储存

IRD应提供以下信息:

a)面积,单位为平方米(m2)。

b:)环境:

1) 温度.单位为摄氏度(°C

2) 湿度.以百分比计;

3) 其他。

c)可用静电放电保护(Y/N,请说明)。

10.3X射线设施的具体要求

IRD应提供以下信息:

一对用X射线设备(请指明)(Y/N,请说明>;一可用转台(Y/N,请说明);

一对用胶片处理(Y/N,请说明);

一可用冷浸(Y/N,请说明)。

10.4危险作业设施的具体要求

10.4.1

气体

IRD应提供以下信息:

——规格;

一由用户购买(Y/N,请说明);

一数fl,单位为立方米

一供给压力,单位为帕斯卡(Pa)(带公差):

—采样(Y/N,请说明)。

10.4.2

液体推进剂

IRD应提供以下信息:

a)

b)

c)

d)

e)

f)

规格。

由用户购买(Y/N,请说明)。

数量,单位为立方米(n?:>。

供给压力,单位为帕斯卡(Pa)(带公差)。采样

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