煤基费托航空燃料燃烧性能及航程

航空替代燃料肩负着能源安全以及环境保护的双重使命。对煤基费托航空燃料的基础燃烧性能及航程进行了实验和理论研究。针对民航客机典型飞行任务,选取装有2台CFM56-7B发动机的B737-800型客机进行全包线飞行的航程评价。研究结果表明,煤基费托航空燃料比石油基航空煤油密度低,但热值高。评价结果表明使用煤基费托燃料的客机航程比使用石油基航空煤油的客机缩短2.1%。同时,虽然煤基费托航空燃料的燃烧边界较石油基航煤略窄,但更易点火且不易积碳。取得的结果对煤基费托航空替代燃料的实际应用具有一定的指导意义。      

天空之船

2011年，美国的三个工业小组都在研究如何达到美国航空航天局关于新飞行器燃料消耗与有害物质排放的要求．即比起1998年服役的飞行器来。新飞行器燃料消耗要降低50％，有害物质排放降低75％．将机场令人讨厌的噪音污染区域减小85％。     

同样的距离,不一样的旅程

嫦娥二号与嫦娥一号这对"姐妹"的奔月旅程有什么不同呢?这对"姐妹"的旅程可概括为一句话--同样的距离,不一样的旅程.     

日本"隼鸟"探测器的坎坷之旅

"隼鸟"(Hayabusa)探测器[见图1,以前被称为缪斯-C(MUSES-C)],于2003年5月9日,从日本九州的鹿儿岛航天中心由一枚固体燃料M-5型火箭发射升空,开始了它探访"糸川"(Itokawa)小行星的漫漫征程."隼鸟"质量为485.9kg(包括燃料),采用三轴控制方式,配备了氙离子发动机,用了2年零4个月的时间飞到"糸川"小行星的轨道.日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)希望它成为世界上第1个"往返"型小行星探测器.按照原计划,这项耗资1亿美元的任务是追踪"糸川"小行星,采集其上的岩石样本,并于2007年6月着陆于澳大利亚的沙漠地区,完成它长达4年的旅程.     

滚滚电流天上来

21世纪,人类要解决日益严重的环境污染、资源短缺和人口膨胀三大问题。其中环境和资源这两个问题都与发电有着密切的关系。 迄今,人类发电用的能源绝大部分是来自地下的矿物燃料——石油、煤炭、天然气等。千百年来,矿物燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳,不仅严重污染大气,而且产生温室效应,导致全球气候发生变化     

如此粒状生命

正这个世界不是固态的,而是由微小粒子构成的,这是古人便有的见解。这是人类最伟大的思想吗?公元前450年,一个人从阿纳托利亚的米利都踏上640千米的旅程,前往色雷斯的阿夫季拉,逃离了一个虽然繁荣但是突然被卷入政治旋涡的希腊城市。这将成为人类文明史上一次关键的旅程。这位旅行者的名字叫留基博;文献上关于他的生平记述寥寥,但是他的     

对GEO卫星在轨加注的服务航天器组网方案优化

对地球静止轨道（GeosynchronousOrbit,GEO）卫星在轨加注燃料以延长其工作寿命蕴含着巨大的经济价值,而执行加注任务的服务航天器在轨组网方案直接影响在轨加注任务全局。文章以GEO卫星为在轨服务对象,开展了提供加注服务的航天器最优组网方案研究。提出了1个燃料存储站加N个加注飞行器的服务航天器体系架构,燃料存储站承载大量燃料,长期在轨稳定运行;加注飞行器机动运行,执行对GEO卫星加注任务,当加注飞行器燃料不足时,返回燃料存储站获取燃料。燃料存储站的质量、运行轨道,加注飞行器的数目、质量与运行轨道、对GEO卫星提供加注的加注飞行器任务分配等是组网方案研究的重点,建立了以对GEO卫星加注任务的响应时间短、服务系统成本低为互斥评价准则的服务航天器组网方案的多目标优化设计数学模型,分析了组网方案优化问题的求解方法及流程,采用多目标粒子群算法对服务航天器组网方案进行了优化设计,通过分析一组非支配优化设计结果对于2个互斥评价准则的平衡性,提出了1个燃料存储站加4～6个加注飞行器的服务航天器最优组网方案。     

NASA准备建造新的航天飞机燃料工厂

为了降低航天飞机的发射成本,美航宇局准备在肯尼迪空间中心附近建造一个综合利用设施—煤气化工厂,专门生产航天飞机飞行所需要的液氧燃料。据计算,在航天飞机的前6次飞行中,每一次飞行平均用492,000加仑或295,000磅的液氢,每磅液氢的平均价格为1.47美元,也就是说,航天飞机每次发射的燃料平均要花43万多美元。现在使用的液氢燃料是用天然气生产的。生产这种燃料的厂家在     

有“人”要给卫星加油?

我们知道,卫星要想在轨道上正常工作,得有燃料供给它能量。燃料用完了,卫星就无法工作了,而且如果它继续在轨道上停留,占据着原来的位置,新卫星就没法“上岗”。     

高丽星-1工作寿命将减半

由洛克希德·马丁公司为韩国研制的高丽星－１（Ｋｏｒｅａｓａｔ－１）通信卫星，于８月５日用麦道公司的德尔他－２运载火箭发射。由于火箭的一个固体助推器工作完毕后没有分离，致使火箭的“无效载荷”增加，运载火箭负重飞行，结果将卫星送入一条远地点比预定高度低６３５１千米的椭圆轨道。卫星将利用自身的推进系统和燃料，将轨道调整到预定的轨道。当然，这样一来，卫星不得不大量消耗那些本来应主要用于定点保持的燃料，卫星在轨的工作寿命必将大为缩短。高丽星－１的设计寿命为１０年，现在可能缩短为４年半，准确的寿命预计还有待…     

美国敏捷地月运行示范火箭项目浅析

<正>1前言核动力火箭可以有效缩短人类探索火星的旅程,从而降低探火任务的复杂性和机组人员的风险。就效率而言,核动力火箭是传统化学火箭的2倍以上,同时推进剂消耗量更少,可以携带更多的设备载荷,完成多种科学目标。近年来,世界各国正在积极研发核动力火箭。其中,美国于2021年正式启动敏捷地月运行示范火箭（DRACO）项目,发起单位为美国国防高级研究计划局（DARPA）。2023年初,     

对接口匹配的航天器双主动最优交会研究

研究了两航天器协同轨道机动（双主动）完成近距离交会任务的最优控制问题。在考虑航天器姿态变化、对接口位置及路径约束的情况下,构建了完整的6自由度、26状态的双主动最优交会数学模型。利用高斯伪谱法分别将燃料总消耗最少和交会时间最短两种最优问题离散为大型非线性规划问题,而后应用SNOPT软件包进行了求解。在此基础上通过大量数值计算分析总结了不同初始参数对最小燃料消耗和最短交会时间的影响规律,并与主被动交会形式进行了对比。结果表明,当两航天器质量接近时,双主动交会通常可明显减少燃料消耗,或缩短交会时间;而当质量差距较大时,双主动最优交会逐渐退化为主被动最优交会。     

"金星快车"进入金星轨道并发回首批照片

□□经过约5个月(约153天)的漫长旅程后,飞行了4.1×108km的欧洲"金星快车"(Venus Express)探测器提早9天于4月11日进入预定的金星轨道.     

“好奇”号到火星有多难

美国航空航天局的“好奇”号，经历8个多月的漫长旅程，于2012年8日6日成功着陆火星。长久以来，美国航空航天局一直笼罩在大幅削减预算的低迷气氛之中。这次的火星探秘之旅，终能得以扬眉吐气。     

美国F-117进驻韩国

2005年5月31日，伊朗成功试验了一枚使用固体燃料技术的新型导弹，其射程超过2000千米。此次试验的成功意味着导弹计划的一个重大突破。首先，由于固态燃料在导弹中更加稳定，因此一个国家要想发展射程超过2000千米的导弹，必须掌握更多复杂的固态燃料技术。其次，固体燃料导弹具有更多的机动性，配置起来要比发射前需立即装满的液体燃料装置快得多。     

我们是否可以改变过去?

正“设想一下,我们的哥德尔学派时空旅行者,决定造访他的过去,并且要和年轻时的自己谈话。”拉里·德怀尔在1973年写道,“在t1时间点,T在和年轻时的自己谈话;在t2时间点,T进入火箭,开始他穿越回到过去的旅程;我们设t1为1950年,t2为1974年。”     

异声再次响起

4月2日,国际空间站上的俄罗斯航天员卡列里听到星辰号服务舱仪表间传出奇怪的声音——类似金属片拍打所发出的声音,随即向位于莫斯科的地面飞行控制中心作了汇报,并报告说,声音与他们去年11月26日在同样区域听到的响声很像。在随后进行的检查显示,空间站所有系统运转正常。后有     

火星之旅中航天员可能的心理危机分析

<正>登陆火星是人类继成功登月之后未来宇宙探索与开发的又一个极具风险却又十分诱人的宏伟目标。然而,红色星球距离地球如此遥远,航天员需要在狭小封闭的飞船中"囚禁"36个月,以完成史无前例的漫长旅程,这将是一次难以想象的     

不同稀释气体下等离子体辅助甲烷点火

等离子体由于可以同时在燃料反应中增加化学效应与热效应,有望成为辅助点火的有效技术途径。构建了基于激波管的等离子体辅助甲烷点火实验系统,测量了甲烷自点火、持续放电以及放电后断电条件下的点火延迟时间,分析了不同稀释气体下等离子体对甲烷点火延迟的缩短效果。构建了等离子体发射光谱测量系统,测量了放电单元中的发射光谱。在实验条件下,点火温度越高,持续放电下活性粒子的浓度越高。较小的放电功率(4 W)即可将甲烷的点火延迟时间缩短30%~95%。稀释气体为Ar时,等离子体在点火温度小于1 000 K或大于1 400 K时对甲烷点火延迟时间缩短作用更好。稀释气体为N2时,随着点火温度的升高,等离子体对甲烷点火延迟时间作用效果随之降低。     

低成本多小天体并行交会技术

小天体资源开发方兴未艾,为降低开发风险和成本,需要发射无人探测器交会观测多个待选目标小天体。传统多目标探测方案存在无法多次交会、成本高,周期长等不足。提出的低成本多小天体并行交会技术,能够对多小天体探测任务进行解耦,实现基于微纳飞行器的低成本多目标并行交会勘查,从而降低探测成本,缩短探测周期。该技术结合行星借力与不变流形机制构建了低能量星际转移方案。然后引入扰动流形思想,使微纳飞行器能够实现与目标小天体的快速交会。进一步,提出了一种多目标小天体探测全局搜索方法,该方法基于在日地halo轨道上停泊的微纳飞行器集群,逐次确定小天体探测目标,并利用上述方法完成了多微纳飞行器与多小天体的交会。数值仿真结果表明,该方案能够大幅度降低转移过程的燃料消耗,并缩短转移时间。