浅论回收型卫星气动外形设计

本文首先简要介绍回收型卫星重返大气层概貌。从工程设计角度出发论述卫星再入舱气动外形设计依据,评述美、苏两国现有空间再入飞行器外形的特点,然后论述卫星再入舱与导弹再入弹头的主要差别,指出再入舱特有的主要空气动力学问题。最后展望回收型卫星气动外形未来发展趋势,推荐一种有发展前途的新型再入舱气动外形—平头双锥体。     

再入飞行器最小加热气动外形

本文应用熟知的附面层换热关系式和高超音速牛顿压力分布,导出表面总热流率和再入飞行全过程的总加热量计算公式;在给定弹道系数不变的前提下,运用经典变分方法,求解具有约定长细比以及具有约定长细比和约定容积条件下的层流、湍流最小加热外形,并导出约定底部直径和约定容积条件下的层流最小加热外形解析表达式.计算结果表明,平头旋成体可以最大限度地减小再入飞行器的总热流率和再入飞行全过程的总加热量.     

空间飞行器再入大气层的防热问题

空间再入飞行器再入星球大气层时,周围空气由于受到压缩和摩擦,温度可高达一万度以上,炽热高温气体以对流和辐射两种方式向飞行器蒙皮传递大量的热量。因此,如果没有完善的防热措施保护,舱内有效载荷必将化为灰烬。对于防热问题来说,至关重要的是要充分了解再入飞行器周围的热环境,即搞清高温气流的流动状态(层流或是湍流),准确予计飞行器表面压力分布和剪切力,计算高温气体对蒙皮的辐射加热率、对流加热率以及再入飞行的总加热量。凭借多年的理论研究和反复实践,目前人们对这种再入物理现象已有相当程度的认识,利用高速电子计算机     

回收型科学卫星的应用

不论回收型科学卫星还是洲际弹道导弹的机动再入舱,其再入控制原理都是一样的。美国早期空间计划中,“水星”、“双子星”和“阿波罗”再入舱采用的是弹道式再入方式。目前,苏联的“联盟 T”载人飞船仍然采用这种方式。这种再入方式要求对     

美一报废大型卫星将再入大气层

9月7日NASA宣布，其庞大的“高层大气研究卫星”（UARS）预计将在9月底或10月初无控地再入地球大气层。这颗重6．5吨的卫星的大部分将在再入过程中被烧毁，但有些部分预计会存留下来，并落到地面。NASA称，现在说卫星具体将在何时再入和哪个地区将受到影响还为时过早，但该局正在密切监视这颗卫星，并将向公众通报有关情况。     

地球轨道卫星气动力工程近似计算

本文以漫反射理论模型和修正牛顿理论为基础,提出一套计算近地卫星气动力的工程近似方法,推荐二种通用气动函数表。根据本文所介绍的计算公式和函数表格,经过简单算术运算,即可求出各种理论外形(轴对称组合几何体)在轨道运行段和再入大气层过程中气动力系数。大量计算表明:飞行高度在135公里以上时完全可按自由分子流理论计算,飞行高度在80公里以下时完全可按连续流理论计算,中间过渡区可利用自由分子流和连续流的计算值进行半经验修正。     

基于遗传算法的航天器再入动态终迹圈研究

为实现航天器安全准确地沿最优飞行轨迹再入,对航天器再入飞行过程中任意时刻飞行状态,在满足所有约束条件下,计算航天器所能达到的地面最大着陆区域,以判断该时刻飞行器能否到达预定着陆点。文章采用改进的遗传算法对航天器再入飞行轨迹进行优化,结合再入动态终迹圈计算方法,实现再入动态终迹圈的仿真计算。通过对仿真结果的对比分析,得到再入动态终迹圈及相应再入飞行轨迹的特性,对航天器再入飞行制导及航迹规划具有一定的借鉴意义。     

用四元数法建立卫星返回运动方程组

通常坐标系间的转换关系及角运动的描述采用欧拉角方法,但该方法的描述在角运动方程中存在不定解问题;在卫星的返回再入过程中,角度变化范围很大,有时很难避开奇点。采用四无数法,可根本解决奇点问题,有效地提高计算的精度和速度。在此基础上,文章建立了卫星返回运动的方程组。     

我国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功

2014年10月24日,我国在西昌卫星发射中心用长征-3C改二型运载火箭成功发射了我国探月工程三期再入返回飞行试验器（又称嫦娥-5飞行试验器,简称试验器）以及卢森堡-4M小卫星,把试验器准确送入近地点209km、远地点413000km的地月转移轨道。该试验器的主要用途是突破和掌握探月航天器再入返回的关键技术,为嫦娥-5任务提供技术支持。卢森堡-4M小卫星主要用于验证卫星长效电池工作情况。11月1日,试验器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆,它标志着我国探月工程三期首次再入返回飞行试验获得圆满成功。这是我国航天器第一次在绕月飞行后再入返回地球,使我国成为继苏联和美国之后,成功回收探月航天器的第三个国家,表明我国已全面突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术,为确保嫦娥-5任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实的基础。     

太空新航线

<正>美极区研究卫星离轨再入8月30日,美航宇局用于研究地球极区的一颗卫星在工作了7年后,受控再入大气层,并基本上被烧毁,少量残骸落入挪威和俄罗斯以北的巴伦支海。     

2016年国外民商用对地观测卫星发展回顾

2016年,国外共进行了17次民商用对地观测卫星发射,成功将79颗卫星送入轨道(46颗由火箭直接发射入轨,25颗从"国际空间站"释放,8颗随飞船再入释放),另外1颗随飞船再入释放失败.从整体来看,2016年,民商用对地观测卫星发射次数和发射数量都较2015年有所增加,这主要归因于新兴商业图像供应商发射的微纳卫星数量的增多.     

德国报废卫星11月份将落回地球

NASA“高层大气研究卫星”9月24日坠地在全球引起热议，但它并不是天上掉下来的唯一卫星。德国宇航研究院官员称，其已退役的X射线空间观测卫星“伦琴卫星”将在11月初落回地面，但现在判断卫星残骸具体将在何时落在何地还为时尚早。重2.4吨的这颗卫星轨道在南、北纬53度之间，而这意味着卫星残骸可能落到这一大片区域的任何地方。最新估计表明，该卫星最多有30块大型碎片会在剧烈的再入中存留下来，可能落到地球表面上的卫星部件总重约为1．60屯。这次再入将与落入太平洋南部的“高层大气研究卫星”相似。     

天地纵横的多面手--返回式系列遥感卫星

应用卫星无论是在国民经济领域还是在军事方面,以及人们的日常生活中都有巨大的帮助作用,但其技术更为复杂,且价格昂贵。世界第三中国最早研制的应用卫星是返回式卫星。中国返回式卫星的研制工作是从1966年开始的。在攻克了卫星姿态控制与轨道控制技术、卫星再入防热技术和卫星     

日德共同研制返回式实验卫星

日德两国已就共同研制、发射返回式实验卫星取得一致意见,双方已在备忘录上签字。该卫星拟于1994年2月发射,现正处于研制中。卫星计划主要是实施石油精制用的催化剂的制造实验,并返回地面。由日本人亲自动手进行不载人空间实验还是第一次,期待在卫星再入大气层,回收技术验证试验方面发挥作用。     

国防科技工业十大新闻航天占三席

<正>1月19日,2014年度国防科技工业十大新闻评选结果揭晓。在十大新闻中,航天占据三席,分别为:高分二号卫星成功发射,我国亚米级高分辨率卫星影像图发布;探月工程三期再入返回飞行试验任务获得圆满成功;中巴地球资源卫星04星暨     

返回式卫星主动段热控设计

我国的一种返回式卫星发射时未设整流罩,星体直接受到气动加热。利用热惯性法进行主动段热控设计,理论计算值、试验值均未超过飞行测量数据,说明设计和计算是合理的。     

人造卫星如何返回地面

近二十多年以来,世界各国相继发射了两千四百多颗不同类型的空间飞行器,其中有用于科学试验、资源考察、导航以及全球通讯等的应用卫星,有用于军事目的的侦察卫星和载人飞船。大多数卫星在完成飞行使命之后将坠入地球大气层焚毁,而有些军事侦察卫星和载人飞船(统称再入飞行器)与众不同,     

阿里安—5火箭首次发射将携带两个载荷：欧空局再入舱和阿拉伯—2卫星

阿里安－５火箭首次发射将携带两个载荷──欧空局再入舱和阿拉伯－２卫星据欧空局官员上周（１９９４年３月底）说，欧空局将于１９９６年４月发射一个３吨重的再入舱，并为阿拉伯联盟发射一颗商业通信卫星，这是阿里安一５火箭首次发射携带的两个主要载荷。现在世界上掌...     

载人航天器的再入制导控制与仿真计算

研究了弹道一升力式载人航天器的再入制导规律和各种再入误差源对其落点的影响。主要包括以下内容：再入纵向制导和侧向制导规律的确定;分析各种单项误差对落点的影响;用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟各种再入误差源及其对落点偏差的综合影响。通过大量的模拟计算,掌据各种再入误差对落点偏差的影响,提出再入误差应具有的指标要求,并得到一些有益的结论。计算结果表明,确定的制导规律可以达到满意的落点控制效果。     

基于差分进化算法的再入可达域快速计算

针对高升阻比高超飞行器再入可达域计算问题,提出了基于差分进化算法和倾侧角插值相结合的混合求解方案。通过设计罚函数和适应度函数极值化将再入过程等式约束和不等式约束添加到优化指标。为了减小参数化倾侧角剖面的搜索空间,利用带约束的差分进化算法求解满足再入过程约束和终端约束的再入轨迹。在分别得到最大横向航程和最大纵向航程的倾侧角剖面后,利用插值法快速生成倾侧角指令集,进而实现再入可达域的快速计算。以高升阻比飞行器CAV-H为对象,设计仿真算例,结果表明,该混合优化求解方案易于实现且具有良好的可操作性。