美国航天飞机结构解读

航天飞机是指可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的交通系统。它集航空技术、火箭技术和空间技术于一身,既能作为运载工具,发射各类航天器,又能像普通飞机一样绕地球轨道运行后返回地面,并经过维修再次发射。它在轨道上运行时,可在机载有效载荷和乘员的配合下完成多种任务。     

共面快速受控绕飞轨迹设计与控制

绕飞运动在航天器在轨服务与在轨支援、辅助航天员舱外活动、航天器编队飞行、空间交会对接等空间活动中具有重要应用。分析了快速受控绕飞的可行性和主要过程，建立了适用于目标航天器运行在圆轨道上的共面快速绕飞和进入绕飞与退出绕飞的轨迹设计模型，采用多速度脉冲控制方法和等角度，等时间控制方式对绕飞轨迹进行控制。仿真计算结果表明所提出的快速受控绕飞轨迹设计模型和控制方法可以实现对圆轨道目标航天器的共面快速受控绕飞。     

卫星快速绕飞轨迹设计与制导

快速绕飞在航天器近距离观测、空间目标识别与侦察、在轨服务与应急情况处理活动中具有重要应用。首先建立了适用于目标航天器运行在圆轨道或椭圆轨道的相对运动状态转移矩阵;然后,推导了采用多脉冲控制方法实现与目标航天器共面和异面快速绕飞、进入绕飞和退出绕飞的轨迹设计与制导的模型和算法;最后,分析了绕飞过程速度脉冲需求与绕飞参数的关系。仿真计算结果表明所提出的快速绕飞轨迹设计模型和制导算法可以用于对圆轨道或椭圆轨道目标航天器的共面或异面快速绕飞。     

知识资料窗

知识资料窗航天器进入技术使航天器按预定要求进入行星大气层并在行星表面软着陆的技术。按航天器所要到达的目标星，分别有金星进入、火星进入和地球进入等，地球进入又称再入。有人把在月球上或其他无大气行星上的着陆技术也归入进入技术。进入技术是综合性技术，包括离...     

地球观测50年的科学成就

自从Sputnik一号于1957年发射升空,已有数千颗卫星进入太空用于观测地球,收集数据。今天,气象气候预报、自然灾害预测都在很大程度依靠卫星观测技术。一个正在形成的飓风会在哪里登陆？大气臭氧层的状态如何？海平面会上升多少？没有哪一个观测方式能像运行于绕地轨道的卫星一样为这些以及许许多多的地球科学问题提供答案。50年来从气象预报、高技术导航系统到解答地球气候基本问题,卫星观测在众多科学研究领域和实践应用领域发挥着重要作用。     

低地球轨道空间环境下航天器表面原子氧通量密度和积分通量分布的数值模拟

基于蒙特卡罗方法和区域分解法,建立低地球轨道空间环境航天器表面原子氧通量密度和积分通量的数学模型。模型考虑了航天器表面几何构型、原子氧数密度和分析热运动、地球自转对航天器速度的影响以及轨道运行参数。通量密度分布的求解是通过其微分方程的对于独立变量分子运动速度和与表面速度矢量合成的积分得到,积分通量是通过沿轨道时间积分来实现。与此同时,得到了沿入射攻角变化原子氧分布的最大值和最小值。计算结果表明:通量分布伴随入射攻角增大而急剧下降,在迎风面达到最大值,背风面最小值。入射攻角是影响分布计算结果的重要因素。计算误差与NASA-LDEF飞行试验实验结果吻合较好。     

原子氧、紫外辐照对锦纶材料力学性能影响试验研究

航天器在低地球轨道运行期间,空间环境中的原子氧与紫外辐照均会对非金属材料的力学性能造成影响.文章以锦纶材料为研究对象,探讨锦纶材料2种缝制结构形式在原子氧与紫外辐照协同作用下的力学强度性能变化,试验结果表明:在紫外辐照作用下材料会发生明显的褪色;紫外辐照和原子氧均会降低锦纶材料的断裂强力;原子氧与紫外辐照协同作用对单层...     

星光折射航天器自主定轨方案比较

当星光透射大气发生折射时 ,用星光折射角精确地反映星光在大气中离地球表面的高度 ,并建立高度、航天器与地球的几何关系。通过对折射角进行观测 ,间接测得地平 ,从而改善了用地平仪直接测地平所造成的航天器自主导航精度低的不足。本文提出了几种利用星光折射的航天器自主定轨方案 ,并作了细致的仿真实验 ,对直接和间接两种测量地平方法以及几种星光折射自主定轨方案进行了分析比较。     

嫦娥二号卫星绕日运行轨道分析

嫦娥二号(Chang’e-2)卫星是我国首颗绕日运行的人造行星,文章在给定卫星轨道数据的基础上,对其绕日运行的轨道进行分析。分析了卫星与地球的交会周期,以及一个交会周期内卫星相对地球和太阳的距离变化情况。通过分析得出了嫦娥二号卫星返回地球的速度增量需求和可飞越的目标小行星。分析结果可为嫦娥二号卫星后续任务的论证规划提供参考。     

火星探测器轨道

火星探测器的运动可分为 3个阶段 :绕地心 (地球质心 )运动阶段 ,绕日心 (太阳质心 )运动阶段 ,绕火心(火星质心 )运动阶段。在飞行时间最长的绕日心运动阶段 ,火星探测器相对于日心的运动轨道视其飞出地球引力作用球 (半径约 930 ,0 0 0km)时相对于日心的速度不同 ,可以为以日心为焦点的椭圆或抛物线或双曲线。当速度量值小于该处逃逸太阳的速度 (指从该处出发能飞离太阳引力场的最小速度量值 )时 ,轨道为椭圆 ;等于逃逸速度时 ,轨道为抛物线 ;大于逃逸速度时 ,轨道为双曲线。地球和火星绕太阳的公转轨道为两个基本同面的椭圆。地球公转轨…     

考虑地球扁率效应的两航天器双共切最优交会原理

轨道交会研究受控航天器与目标航天器于预定的位置和时间相会合。本文讨论按两次冲量法沿双共切椭圆轨道,使沿圆轨道运行的受控航天器实现向另一圆轨道转移并和沿该圆轨道运行的目标航天器相交会的最优方案,讨论中计及到地球扁率造成的轨道摄动。文中的所谓圆轨道指的是变轨时刻的密切轨道为圆形以及是对近圆轨道的近似替代。     

航天发射对臭氧层的影响

众所周知,在地球大气层中存在着臭氧层.它对地面热辐射起着平衡作用,为人类生存提供了条件.但是,随着工业的发展,臭氧层遭到了较为严重的破坏,以致出现了“臭氧空洞”.现在臭氧浓度全球性降低已成为事实.究其原因,除了工业生产污染外,还有人类每年频繁向空间发射航天器也是一个重要原因.初看起来,发射航天器对大气的臭氧影响不大,因为火箭飞行时间极短,仅数分     

航天器大气进入过程制导方法综述

研究承担进入任务的升阻比小于0.5的小升阻比航天器,基于对该类航天器大气进入制导方法的调研,分别以地球大气再入和火星大气进入过程为例,分析了进入制导需满足的各种约束和待解决的技术难题,并对大气进入制导控制方法的研究现状进行了阐述,对不同方法的优缺点进行了对比研究分析和归纳总结,对未来研究发展方向进行了展望。     

航天领跑大数据

航天是人类探索太空和利用太空的伟大事业。它在研制、运行和发布成果的全过程中，都会产生大数据和应用大数据。数据既是航天理论的基础，又是航天实践的基石。航天要对尺度远比地球大无数倍的广阔空间中进行探索，其数据总量更多、要求更高、应用也更广泛。另一方面，如果没有及时而精确的大数据支持，哪怕是一个小数点的错误，也会影响航天任务全局的成败。为了远距离控制航天器的飞行和执行任务，必须以最快的速度处理数据。因此，航天大数据不仅具有一般大数据的特点，而且要求高可靠和更高的处理速度。因此，航天是最早提出发展大数据技术的领域，也是取得大数据成果最多的领域。     

基于IGRF地磁场模型的航天器地磁干扰力矩数值仿真

航天器长期在轨运行期间,空间磁场与其自身磁矩相互作用的累积,会对航天器的姿态造成较大影响,加重姿态控制系统负担,降低航天器的可靠性。文章分别针对航天器轨道计算及地磁场模型的使用,对航天器地磁干扰力矩数值的仿真进行了系统的研究,最终得到航天器在轨运行时地磁干扰力矩计算仿真方法。     

近地轨道飞行器的光辐射背景环境

文章简要介绍了在可见光和红外波段深空和地球高层大气的光辐射源和辐射特性,包括辐射机制和强度、辐射的各向异性等,通过比较表明空间红外波段的背景辐射明显高出可见光波段近1个数量级;分析了在地球大气外进行对地观测时大气辉光辐射的角分布,指出了辐射的临边增亮特性。以上研究对于研制和开发新型航天器、利用太空资源以及未来的深空探测都具有实用价值。     

美国设计出十倍音速飞机

据最新一期美国《航空及太空技术周刊》报道 ,美国能源部国家实验室已经完成了一种超高音速飞机的革命性设计。这种时速接近 1 1 0 0 0公里或 1 0马赫的飞机 ,将能在两小时以内从美国飞抵地球上的任何地点。这家周刊说 ,“超速飞翔”的关键在于飞机沿着地球的大气边缘飞行时 ,会出现象投掷瓦片掠水般的飞跳动作。一架“超速飞翔”飞机起飞后将先穿越地球大气层到接近 430 0 0米的高度 ,然后关掉引擎滑翔降回大气层表面 ,这时再发动 (吸入大气助燃推进的 )引擎 ,飞跳回太空。如此重复这一过程 ,直到抵达目的地。设计人员指出 ,如果将“超速飞…     

古怪的“飞鱼”

如今,随着航天技术的飞速发展,航天飞行器的＂翅膀＂越来越硬,它们不仅飞出了地球,而且飞向了更遥远的宇宙空间。不过,当它们进入太空前还在地球上的时候却＂寸步难行＂,不得不依靠汽车、火车、轮船这样的＂代步工具＂,到了关键的时候还得求助航空技术这位＂老兄＂伸出手来拉兄弟一把。     

知识资料窗

知识资料窗载人航天载人航天是人类驾驶和乘坐载人航天器在太空从事各种探测、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动。载人航天的目的在于：突破地球大气的屏障和克服地球引力，把人类活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空，更广泛和深入地认识地球及其周围的环境，更...     

近地航天器受照角系数的矢量计算法

本文提供了一种近地航天器受照角系数的计算方法。在一定的假设条件下,近地航天器空间外热流的计算,可归结为计算三个辐射角系数。太阳直接辐照角系数、地球红外辐射角系数和地球反照的太阳辐射角系数。计算公式是采用矢量分析和坐标变换的方法推导出来的,并且用航天器的轨道和姿态参数来表示,这些参数可以是已知的或由测量获得。本文提出的方法,不仅可以用于变轨和不变轨的近地航天器的空间外热流的实时计算,而且也可以用于近地空间目标的红外辐射特性的预测。