电磁轨道发射器的发展及应用前景

电磁轨道发射器作为一种发射运载工具和作战武器日益受到各国的重视,现将它的发展概况、原理、性能以及应用前景向读者作一简要介绍。 一、发展概况 1916年和1918年,法国人福桑·维勒普雷对轨道炮进行了大量研究。1926年,他出版了《电力炮》一书,并于同年和安德烈·     

微型航天器发射系统

天基电磁轨道炮可以用来发射重量在10公斤以下的微型航天器,以完成各种花费不多而又很有特色的空间科学任务。然而,要想在近期内部署这类天基电磁发射装置是不可能的。本文对各种近期的化学运载工具及上面级方案进行了评价,并提出了几种可执行某些微型航天器发射任务的方案。     

美海军开始试验电磁轨道炮原型发射器

据美国海军航空系统司令部网站2012年2月28日报道，美国海军第一架工业建造的电磁轨道炮（EMRailgun）原型发射器，在海军水面作战中心达尔格伦分部（NswCDD）进行了点火试验。BAE系统公司建造了这架原型验证机，并配备了全套传感器、高速相机和测量仪器，试验队将进行20MJ和32MJ试验，发射与先前NSWCDD实验室发射器发出的相似的炮弹。     

美开始试验电磁轨道炮

美国防部核武器局的实验型电磁轨道炮(Checmate)已在加利福尼亚州圣迭戈的麦克斯韦尔实验室投入实验。该装置是由战略防御新方案局(SDIO)的科技革新办公室倡议的,它能用来评价与陆基和天基动能武器系统的可行性有关的各种技术问题。不到九个月就达到工作状态的 Chec-mate 能够频繁地发射,从而使研究者能够建立评价技术所需要的数据库。其他轨道炮的标准工作能力是每月发射一发子弹,而Checmate 却能每天发射两发。六个电容器舱(图1)中的每一个在最     

天基轻气炮发射清除低轨碎片方案及关键技术分析

文章分析了现有的空间碎片清除方式,并以800~1200 km低地球轨道高度上1~10 cm量级的空间碎片为清除目标,提出了天基轻气炮清除碎片的新方法。首先分析了轻气炮有效载荷在典型参数下的弹丸加速能力;之后根据将碎片降轨使其坠入大气层烧毁的设想,提出天基轻气炮共面清除碎片的方式,并选择轨道高度800 km的圆轨道作为碎片运行轨道进行可行性分析。计算表明,对半径10 cm、厚度1 cm的铝合金圆板碎片(质量211.95 g),使用初速1 km/s、重10 g的黏性弹丸可按任务方案达到清除效果。此外,计算出该参数弹丸对轨道高度800~1200 km的圆轨道上可清除的最大碎片质量为500~825 g,证明轻气炮弹丸对1~10 cm的碎片具有较强的清除能力。最后,分析了以轻气炮为有效载荷的航天器在完成清除碎片任务时的关键技术。     

电磁发射技术的关键问题及其数值模拟

为了分析影响电磁发射性能关键技术问题,研究了电磁发射的相关因素,并进行了仿真分析.对当前提出的几类电磁发射技术进行总结,分析了其在高功率脉冲电源,电力调节控制,轨道、弹丸材料与结构以及抗烧蚀等方面的技术问题.讨论了轨道式发射装置的教学模型,并进行仿真.对发射效率、出口速度和发射精度等指标进行数据分析.结果表明,电源功率、轨道材料性能和电力调节控制方法是影响电磁发射性能的关键因素.     

一种平稳加速条件下电磁轨道发射系统射前电源时序快速计算方法

针对电磁轨道发射系统打击目标时的快速反应要求,提出了一种平稳加速条件下电磁轨道发射系统射前电源时序快速计算方法。首先,根据电磁轨道发射系统的高电压、大电流、强载荷的工作特点,分析了系统平稳加速条件,提出了一种平稳加速的实现方法;然后,建立了电磁轨道发射系统平稳加速下的抛体出口速度与电源模块放电时序间模型,包括关系数据表构造、响应面模型建立及检验,在此基础上给出了射前电源时序的确定方法;最后,将该方法用于某电磁轨道发射系统电源时序的求解中。结果表明,该方法大大减少了计算时间,而且能够保证发射过程保持平稳,展示了该方法的有效性。     

地球同步轨道区域电磁频谱监视效能分析

地球同步轨道区域电磁频谱的监视效能进行了分析和仿真。首先针对目标卫星主瓣,进行了频谱监视的目标覆盖率与监视概率分析,结果表明通过主瓣方式实现频谱监视的可行性较差;进而提出基于目标卫星副瓣进行频谱监视的方法。理论分析得到了实现同步轨道目标卫星全覆盖的轨道高度差、监视角及监视距离之间的关系;最后以实际在轨的同步轨道卫星作为目标样本库,进行目标覆盖率仿真分析,结果验证了基于目标卫星副瓣进行地球同步轨道区域电磁频谱监视是可行的。     

月球遥感卫星轨道初步分析

20世纪90年代末开始的重返月球的航天活动中,已实现的和将要实现的飞行任务中,绝大部分都属于月球遥感。地球遥感卫星大部分采用太阳同步、回归轨道,有的还采用冻结轨道,因为这些轨道特性对卫星遥感是非常有利的。那么月球遥感卫星是否具有同样特性的轨道?这是该文回答的问题。     

美国用气炮发射小型有效载荷

美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室正在研制气炮(gasgun)技术,这里的科学家们认为,利用这种技术可以研制一种能将小型卫星或大量物质送入低地轨道的便宜而可靠的运载器。 目前已制成了一种轻型气炮样机,准备于1990年下半年用此做试验。这种气炮将用天然气、空气和氢气产生的力把一小型射弹加速到6公里/秒的速度。目前已打算研制一种能将340公斤重的有效载荷送入轨道的大型气炮,它可极大地降低空间探索或部署战略防御系统的费用。     

张衡一号电磁监测试验卫星

正张衡一号电磁监测试验卫星(CSES)于2018年2月2日从酒泉卫星发射中心发射升空,进入预定圆极地轨道。卫星轨道高度约500km,轨道倾角97°,降交点地方时为14:00,重访周期为5天。张衡一号电磁监测试验卫星是中国全新研制的国家民用航天科研试验卫星,也是中国地球物理场探测卫星计划的首发星,卫星总质量约730kg,设计寿命5年,采用CAST2000卫星平台,     

我国航天运输系统60年发展回顾

航天运输系统包括一次性运载火箭、重复使用运载器、轨道转移运载器3个领域,目前一次性运载火箭仍是我国满足进入空间需求的主体。我国运载火箭起步于20世纪60年代,经过半个世纪的发展,共研制了17种运载火箭、9种上面级,具备发射低、中、高不同轨道和不同有效载荷的能力。对我国航天运输系统60年发展历程和主要成就与不足进行了总结。     

基于轨道角动量的电磁涡旋SAR成像新方法

为研究电磁涡旋波在合成孔径雷达(SAR)领域的应用潜力,验证电磁涡旋SAR成像的可行性,将电磁涡旋与合成孔径雷达模型结合,通过使用单一模式的轨道角动量,用合成孔径原理实现方位聚焦。给出了基于电磁涡旋的SAR几何模型和回波信号模型,并提出了适用于电磁涡旋SAR的改进chirp-scaling(CS)成像算法。通过点目标仿真分析,验证了所提成像算法的有效性。该方法可为SAR系统新体制设计及雷达的研究提供参考。     

低轨道星座卫星通信系统发展现状及展望

概述 低轨道星座卫星通信系统（简称LEO星座系统）主要是指轨道高度小于5000千米的一组或一群卫星相互协同工作．共同提供通信服务的卫星通信系统。从20世纪90年代开始．LEO星座系统开始受到人们的普遍关注．各国提出数十种星座方案．主要以全球无缝、终端可手持的大容量移动卫星通信系统为主。     

南非航天技术的历史、现状与发展前景

南非作为非洲大陆经济实力最强、高科技实力领先的国家,历史上曾经有一段航天技术发展的黄金时期。20世纪80年代来到90年代初,南非出于提高其国防能力的考虑,制定并实施了一项较为完整的航天技术发展计划。该计划的核心是发展南非自己的低地球轨道卫星及运载火箭(称为RSA)。后来由于南非国内外政治     

天基防御计划推动了高技术的发展

本文主要介绍了天基防御计划中无源探测器和雷电号电磁炮的研制和发展情况,并指出,发展速度很快的轨道炮技术将和其它为战争发展的技术一样,最终将会被用来为人类造福。     

面向21世纪的中国航天运载技术

一、中国航天运载技术的现状 经过40多年的不懈努力，中国的航天运载技术得到了长足的发展，长征系列火箭已具有发射近地轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道等多种轨道有效载荷的运载能力，入轨精度达到国际先进水平。该系列火箭近地轨道运载能力覆盖0.3～9.5吨，地球同步转移轨道运载能力达到5.1吨，太阳同步轨道运载能力达到6.1吨。 值得指出的是，80年代后期研制的长征二号E捆绑式火箭是我国运载火箭技术发展的一大飞跃，使我国运载火箭近地轨道运载能力达到9.5吨，为我国实现载人航天的目标打下了坚实的基础。而90年代中期研制成功…     

美海军研究局计划开发超高速射弹

美国海军研究局计划为海军水面火力支援（NSFS）开发适用于下一代增程超高速射弹（HVP）的技术。除了能满足传统火炮如127毫米／62倍口径MK45MOD4型舰炮和155毫米先进舰炮系统的性能特点，HVP也试图实现适用于未来电磁轨道炮的技术。在NSFS背景下，HVP具有很多优势：采用次口径射弹设计以实现高速度，不需要为增大舰炮射程而采用火箭发动机；发射更小、更精确的射弹以减少附带损伤，并提供改进弹仓和提高舰艇安全的潜力；不使用火箭发动机以降低射弹的总成本。     

非静止轨道卫星—90年代卫星通信的技术和政策问题

卫星通信的轨道选择已经兜了一个圈子。早期的实验卫星都是放置到低轨道上。在TEL-STAR于1962年发射到低轨道后,随之而来的就是军界和商界长达数年的关于各种类型的静止轨道,或者中、低轨道之优劣的激烈争论。自60年代以来,卫星通信的重点一直放在静止通信卫星系统上。目前,在静止轨道上大约已有300颗应用卫星。因此,人们也许会说静止轨道已成为卫星通信的主要轨道。但是时代、客观条件、卫星应用类型都在变。今天,我们有充分的理由认为中、低轨道卫星系统,尤其对移动卫星业务来说,意义重大。90年代显然存在这样的可能性,即将有比目前为止所有静止卫星还多的中低轨道卫星发射升空。这一卫星通信工业界的巨大变化前景引出了一大堆有关经济、技术、政策和法律问题。     

探月飞行的调相轨道

早期的探月飞行都采用直接由地球飞到月球的地月转移方式,探测器由运载火箭直接发送到地月转移轨道,这样做的好处是飞行时间比较短,只需3至5天的时间。20世纪90年代开始的新一轮探月活动中采用了一种新的飞行方式,探测器飞离地球前,先在绕地球飞行的调相轨道上运行若干圈,这样做的好处有三：一是可以在运载火箭能力不够的情况下,由探测器来补充;二是可以减小转移轨道中途修正的负担;三是可以扩大发射机会窗口。文章以嫦娥一号探测器及美、日的两个月球探测器为例,详细讨论了这种新的飞行方式,同时还对我国后续探月计划的飞行轨道提出了初步建议。