人员运载系统简介

人员运载系统(PLS)是NASA约翰逊航天中心正在研究的一种小型运载器,它的任务是往返于自由号空间站与地面之间,担任人员和贵重货物运输任务,以弥补目前的航天飞机在这方面的不足。 NASA目前正在考虑把用于从自由号上运回陷入困境或受伤的宇航员的一种救援飞行器改装成PLS。这种救援飞行器称作确保机组返回能力(ACRC)飞行器,它可能是NASA的一个指令性项目。ACRC的候选     

亚轨道飞行器返回轨迹快速优化

快速、准确、鲁棒的轨迹生成方法可以增加任务的安全性与可靠性,极大地降低成本。针对亚轨道飞行器返回段特点,引入"伪控制量"、"末端进场走廊"等概念,分别采用高斯伪谱法和向前拉道伪谱法进行了返回轨迹快速优化研究,比较了两种伪谱法在处理复杂问题时的能力。仿真结果表明,向前拉道伪谱法不适合处理含控制量约束的问题,而高斯伪谱法在满足各种约束条件下,能够快速准确地生成亚轨道飞行器返回轨迹,同时验证了结果的可行性与最优性。     

返回器着陆缓冲技术途径综述

返回器在着陆或着水瞬间将受到一定的冲击载荷,为了保护宇航员及器上产品的安全,返回器需要具备着陆缓冲能力.文章对返回器当前主流的着陆缓冲方式进行了分析和比较,包括主结构着陆缓冲、海面溅落式缓冲、气囊式着陆缓冲、反推发动机着陆缓冲等,并对月地高速再入返回飞行器、MPCV和CST-100等典型返回器的着陆缓冲设计及验证进行了...     

美国正在探索新的突防技术

一、研究增强洲际弹道导弹突防能力的各种技术空军弹道导弹局计划于1985财年对可以提高弹道再入和机动再入飞行器突防能力的各种技术和系统进行研究。目前已提出的研究项目包括:1.用各种有源和无源的电子方法改进再入飞行器(包括本体和尾流)的特征,使苏联的防御失效;2.用反模拟技术改进再入飞行器的可观察度;3.抑制再入飞行器尾流或增强有关突防装置的尾流;     

关于飞行器进入行星大气层的问题

宇宙飞行器再入地球大气层或进入行星大气层是航天飞行的一个重要阶段。从空间返回地球大气层的飞行器叫做再入地球大气层飞行器,简称为再入飞行器;进入其它行星大气层并不返回地球的飞行器称为进入行星大气层的飞行器,我们不妨把这两类飞行器都简称为进入飞行器。     

美军发射X-37B轨道验证飞行器

近期美军发射了X-37B轨道验证飞行器。飞行器的载荷、实验和计划的轨道运行细节均被列入机密范畴。X-37B是一次无人飞行试验,旨在验证新设备、传感器和材料在太空中的状况,并关注它与卫星和其他运行系统协同工作。飞行器计划在范登堡或爱德华空军基地着陆。     

“联盟号”乘员安全返回飞行器的工作方案

乘员安全返回飞行器(简称 ACRV)可以为自由号空间站上的宇航员提供几种重返地球的方法。经研究各种飞行器的结构和系统方法,美国决定把俄罗斯“联盟号”T·M 宇宙飞船作为进一步研究供自由号空间站临时使用的飞行器的样板。联盟号乘员安全返回飞行器(以下简称联盟号)工作方案的主要目标是:最大限度地利用现有的、非专用的资源。关键问题在于确定任务的最佳配合(美国与俄罗斯之间)。比较好的办法是由美国充分监督和指导以确保任务的安全、成功,同时又要与俄罗斯正在进行的工作相协调,利用其现有的专业技术和基础知识。联盟号的地面、飞行和协作工作的初步方案已经制订出来,下面要论述当前联盟号工作方案的主要特点,包括发射前的工作、飞行控制、训练和搜索救援工作。     

类Clipper再入返回飞行器气动特性分析

针对类Clipper再入返回飞行器的气动特性,采用近似反设计的方法,在飞行器外包络等约束条件下,通过形状控制函数,计算出类Clipper飞船的气动外形。基于计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,研究分析类Clipper再入返回飞行器在不同高度、不同马赫数和不同攻角下的全空域/速域气动特性变化规律,并结合不同飞行状态下的压心位置探讨飞行器的稳定性。结果表明:类Clipper再入返回飞行器在不同飞行状态下能够具有良好的气动特性,最大升阻比可达1.1以上,属于中等升阻比再入,总体呈现出良好的静稳定性,可在未来作为具有可重复使用再入返回飞行器的方案之一。     

轻小型再入飞行器发展研究

为实现深空探测无人取样返回任务,目前国外普遍采用轻小型化返回飞行器,并已取得较大成功。文章概述了星尘号、起源号和隼鸟号3个典型深空高速再入返回器的情况及技术特点,在此基础上分析了我国开展轻小型再入返回器研究的技术需求及发展建议,指出需要在高速再入返回气动技术、轻小型高速再入返回热防护技术、超声速降落伞回收技术、轻小型机构与综合电子技术等方面进行突破。     

图片新闻

2009年3月31日，欧航局与俄罗斯生物问题研究所宣布“火星-500”计划的105昼夜模拟火星飞行试验正式启动。6名乘员将被封闭在生物医学研究所模拟舱内，模拟火星任务中的所有环节，如飞往火星、围绕火星轨道运行、在火星表面登陆以及返回地球。试验期间，乘员们只能彼此间进行人际交流，如果要和亲人和朋友进行语音交流，则必须通过一个模拟的飞控中心进行，飞控中心和模拟飞行器之间的交流会有20分钟的时间延迟。     

地外探测取样容器再入过程动力学建模及仿真分析

无人取样返回是开展地外星体探测的重要手段之一,也是深入开展未知星体载人着陆探测的必要准备。取样返回飞行器基于不同的技术基础及返回技术发展需求,在再入大气过程中可能采用不同的返回方式,如美国、苏联/俄罗斯和日本的返回飞行器均采用了弹道式的返回方式;中国探月三期的月球取样返回器采用了跳跃式返回方式。在不同的再入弹道情况下,取样容器的受力情况有所不同。由于地外星体取样返回是我国首次开展的一项工程实践,所以尚未有针对该问题开展专项的动力学建模及相应的仿真分析。文章对样品容器在返回过程中的力学环境进行建模,分别沿轴向和法向建立样品容器的动力学模型,以典型再入弹道条件下样品容器的受力情况为研究对象,对样品容器准静态和考虑动态振动环境条件下的受力情况及运动进行分析,获得样品容器在返回过程中的动力学特性,为取样返回容器的设计提供参考。     

美研制新的IUSⅡ

《航讯》1986年9月4日报道: 波音宇航公司正在研究提高固体惯性上面级(IUS)的工作能力。目的是要使IUS成为一种可重复使用的轨道转移飞行器,它能将卫星送入对地静止轨道,然后再返回航天飞机轨道重新装运卫星。这种“空间拖船”是六十年代末NASA提出的原空间运输系统方案的一部分。当时这一计划因资金缺乏而未能实现。     

空间双机容错计算机系统研究

为在资源有限的条件下，最大限度地实现长寿命空间飞行器计算机系统的容错，同时又能达到所要求的性能，提出了一个模块化的双机容错设计方案。采用热冗余比较方式，软硬件组合实现系统的容错管理，可保证在某个资源或包含该资源的模块发生故障时，不会导致整个系统的失效，并具备模块级重构能力，从而实现系统的资源共享。不同冗余系统可靠性分析和有关测试结果表明，所设计的双机容错系统性能满足有关要求。     

弹道式再入飞行器以配平攻角状态返回的轨道计算原理及相应的控制要求

弹道式再入飞行器一般为轴对称旋成体,但其质心可以偏离对称轴。我们称通过飞行器质心和对称轴的平面为飞行器的对称面。这种飞行器以配平攻角状态返回时,不仅要求其相对于地球的飞行速度矢量平行于飞行器的对称面、飞行攻角恰等于配平攻角,而且要求其相对于质心的转动角速度矢量垂直于飞行器的对称面,能使飞行器的姿态跟随飞行速度矢量的改变。基于上述考虑,本文给出了这种飞行器以配平攻角状态返回的轨道计算原理及相应的控制要求。     

法国小型航天飞机“使神号”

法国向欧洲伙伴推荐的小型航天飞机“使神号”是欧洲未来轨道飞行器和空间运输系统计划的一个组成部份。欧洲空间局已决定在九十年代实施这项计划,使欧洲能在空间发射和空间载人活动方面具有完全的自主能力。在轨道飞行器“哥伦布舱”和空间运输系统“使神号”计划中,前者包括载人舱和自动平台,它们先与美国空间站配合工作,然后再独立工作;后者将由“阿里安5”火箭发射,使其抵达轨道飞行器。轨道飞行器还将配备欧洲的数据中继卫星系统。该计划已得     

NASA人体研究项目进展分析(下)

<正>四、利用非侵入式医学评估系统,不断提高探索任务中的医疗保健能力(ExMC)在月球和火星探索飞行任务中,航天员乘员组不仅需要有维持健康的能力,还需要具备诊断和治疗伤病的能力。探索飞行任务中的医疗保健能力主要是研发飞行任务中的医疗技术、数据处理能力以及不同级别保健的临床措施。医疗技术不仅包括飞行中的诊断和治疗技术,还包括数据系统。     

充气式返回舱气动热特性研究

文章针对航天器返回实时性和经济性的需求,以充气式返回舱为研究对象,研究该飞行器从空间站返回过程中的气动特性,重点分析气动热特性。文章通过引入分子运动论、Kemp-Riddell方法、Linear桥函数等计算方法,建立起该飞行器在自由分子流区、过渡流区和连续流区高超声速情况下的表面热平衡方程,得出了该飞行器返回过程中的驻点热流密度和驻点壁面温度。计算分析了该飞行器最大直径D1和半锥角α等几何尺寸对其气动热特性的影响,得到在一定范围内增大D1和α可以有效减小驻点热流密度和驻点壁面温度,并研究在峰值加热高度附近70km、80km处不同马赫数下的气动热特性。在此基础上,依据热防护系统材料和布局,将气动加热计算的表面热流分布作为外壁边界条件,分析了结构材料层的温度变化特性。     

升力式飞行器最短返回时间离轨点设计方法

针对升力式飞行器升阻比较大、横向再入机动能力较强的特点，提出了一种综合考虑着陆场位置、返回时间和离轨燃耗约束的最短时间离轨点设计方法。首先，在飞行器运行轨道和着陆场位置给定的条件下，求解了着陆点与星下点轨迹的最小横向距离，并考虑位置及时间约束，根据再入可达域参数确定了再入航程角和再入时间范围。其次，考虑离轨燃耗约束，推导了再入角给定时离轨航程角和离轨时间的解析计算方法，采用牛顿迭代法求解二者取值范围。最后，依据离轨段及再入段航程角范围确定了离轨窗口，用非线性优化方法求解了返回时间最短的离轨点位置。数值仿真表明，所提方法能实现多约束下的飞行器最短返回时间离轨轨道计算，具有较好的适应性，可为航天器离轨方案设计提供参考。     

着陆缓冲技术综述

着陆缓冲技术是空间飞行器返回技术的重要组成部分。利用着陆缓冲装置可以明显降低降落伞的面积、减小回收系统的重量,同时大幅度降低飞行器着陆时的冲击载荷。近些年来,着陆缓冲技术有了些新的发展。文中对已有的着陆缓冲装置进行了分类,对每种类型的技术性能、使用范围作了评述。     

美国航天技术在医疗领域中的二次应用——航天医学和生物医学

NASA正在开发能使人类在空间居住的医学和生命支援系统项目,美国的许多直接二次应用技术都源于此。NASA的生命科学计划是研究重力生物学,监测宇航员的健康状况,以及研究并拟定微重力生理效应的对抗措施。目前,已经把在生物遥测系统、微生物识别、医疗监测系统和冷却服技术方面所取得的某些技术直接应用于现代医学中。 1.生物遥测系统 载人航天计划的最早需求之一是能远距离测定人的某些生理