“赫尔墨斯”计划的实施情况

详细介绍欧空局“赫尔墨斯”航天飞机新方案的特点、与原方案的不同之处及新方案的实施情况.选择防热系统是“赫尔墨斯”设计者面临的最复杂的问题之一.将“赫尔墨斯”防热系统同美国航天飞机的防热系统作了比较.目前有两种防热系统方案:带外防效层的非热强结构;能耐高温的热强结构.未来航天飞机的防效结构将大量采用碳基复合材料和陶瓷复合材料.     

统一热管理的疏导式防热系统概念研究

对各种防热、热控机理基本规律进行了梳理和研究,认为要进一步提高系统性能,需要进行结构、防热、热控一体化设计。基于这种设计思想,提出了一种将航天器防热、热控和结构相结合的“统一热管理的疏导式防热系统”,在传统防热机制的基础上,加入原先主要用于热控的各种热传输机制,进行防热、热控和结构等子系统间热的统一管理。应用这种系统,可提高防热效果,减轻飞行器的结构重量,减轻高热流区材料与结构的耐温负担,有可能实现长时间、超高速大气层机动飞行器的前缘尖化,还可使整个防热层趋于等温,易于热控处理,减小结构热应力。文章还分析了疏导式防热系统的应用前景,并针对几种典型的航天器（尖鼻锥和尖翼前缘的高超声速巡航飞行器、返回式航天器和载人飞船）提出若干适用的疏导式防热系统的方案设想。     

使神号航天飞机的防热系统

法国使神号航天飞机的防热系统借鉴了美国航天飞机的经验,但又有自己的特点。本文概括介绍了使神号的气动加热与防热系统的优化设计,以及防热方案与防热材料选择的近况,并评价了各类防热方案,特别指明了陶瓷复合材料盖板+多层反射层防热系统和陶瓷复合材料热结构的优点,最后给出了使神号上可能采用的防热系统分布图。     

美可能发展新型载人航天器

图１　欧洲前些年曾提出过用阿里安５发射的使神号航天飞机方案。美国的机组／货物转运飞行器有可能采用这种用一次性运载火箭发射的有翼航天器方案美可能发展新型载人航天器子　力　　美国的４架航天飞机按每架可重复使用１００次来计算，还可飞行很长一段时间，但终将被更为先进的载人航天器所取代。为了确定航天飞机的“接班人”，美国航宇局正在组织有关公司开展一项称为“航天运输结构”的研究计划，对各式各样的接班方案进行论证。正是在这项研究计划的实施过程中，美国航宇局产生了研制一种新式ＣＣＴＶ载人航天器的想法。这种航天器…     

航天飞行器热防护系统的一体化设计

航天飞行器进入大气层时经受强烈的气动加热,需借助于热防护系统以保护其免受气动热的伤害;飞行器机翼前缘和鼻罩是最高温区,该处的温差相当大,热防护措施尤其重要。作为热防护系统一方面要抵抗强热的冲击,另一方面要最大限度地减少气动热传入结构的内壁,这就对防热系统所用材料提出不同的要求。抗热冲击要求材料质密而隔热但又要求质轻,这就是矛盾所在。随着复合材料的发展,这对矛盾可以通过利用不同材料特性把防热系统分层来解决,从而导致一体化设计的概念和方法。本文利用热传导理论对两层结构的防热系统进行一体化设计分析。     

美可能发展新型载人航天器

美国的4架航天飞机按每架可重复使用100次来计算,还可飞行很长一段时间,但终将被更为先进的载人航天器所取代。为了确定航天飞机的“接班人”,美国航宇局正在组织有关公司开展一项称为“航天运输结构”的研究计划,对各式各样的接班方案进行论证。正是在这项研究计划的实施过程中,美国航宇局产生了研制一种新式 CCTV 载人航天器的想法。这种航天器将在现役航天飞机于2010年之后的某个时间被取而代之之前作为航天飞     

空天瞭望

哥伦比亚号事故调查报告公布经过近7个月的调查,哥伦比亚号事故独立调查委员会8月26日公布了关于该航天飞机失事原因的最终报告。报告指出,美国航宇局长期以来在安全问题上的放松和疏忽导致了这起悲剧的发生。报告说,造成哥伦比亚号机毁人亡的具体原因是左机翼前缘上的防热系统破损,而这一破损则是由起飞后81.7秒从外贮箱左侧双脚架斜面段上掉下的一块绝热泡沫材料引起的。这块泡沫材料砸到了左机翼8号增强碳-碳板的下半部附近区域。在再入过程中,防热系统的这处破损使得过热空气透过了前缘防热层,并使左机翼的铝制结构逐渐熔化,导致结构强…     

NASA加速研究现有航天飞机的后继型

NASA正在加速研究新型载人航天器,以在21世纪初替代现有的航天飞机。 研制这种航天器的计划预计将列入NASA今后5～7年的预算中。 现在正在考虑两种方案。第一种方案是改进方案,对现有航天飞机的设计进行较大的改进;第二种是设计一种大大不同于现     

载人航天器主动热控制系统流体回路的优化设计

载人航天器一般采用主动热控制技术为主的热控制系统,废热的排散主要通过泵驱动单相流体回路。分析了主动热控制系统的主要设计任务,如系统方案、工质的选择、回路部件的选型、系统参数的确定、控制算法等;提出了主动热控制系统方案及参数选择应满足适应性要求、安全性要求、可靠性要求以及经济性要求,指出主动热控制系统的设计是一个以系统总体质量最小为目标的约束优化问题,并讨论了优化设计的思路与实现流程。最后基于一个具体的设计案例对设计方法进行了验证。     

日本航天技术取得进展

日本航天技术取得进展日本目前正在继续开发其未来的载人和不载人航天器所需的技术。其中载人航天器技术包括将由日本宇航员在美国航天飞机和国际空间站日本实验舱上进行的空间试验技术。有关航天飞机的基础研究工作也在进展之中。在不载人航天器方面，日本正在实施所谓的...     

被动吸水材料在载人航天器湿度控制中的应用研究

结合载人航天器密封舱的实际情况,建立简化的理论分析模型,分析载人航天器内被动吸水材料热、湿传递过程,并讨论了影响湿度控制方案的几个主要条件。系统描述了被动吸水材料设计方案和性能。通过地面湿度扩散试验和飞行试验,验证了该设计方案,证明被动吸水材料设计方案合理可行,在其它湿度控制措施共同作用下,能够满足载人航天器湿度控制的要求。     

“赫尔墨斯”小型航天飞机综述

全面而详细地介绍欧空局“赫尔墨斯”小型航天飞机的性能及研制情况.可重复使用的“赫尔墨斯”是欧洲未来空间系统的最重要的组成部分,它借助“阿里安”5运载火箭垂直起飞达到预定轨道,返回时能像高超音速滑翔机一样水平降落在指定的跑道上.“赫尔墨斯”有载人和不载人两种飞行方式.法国宇航公司和达索-布雷盖公司推出了各自的“赫尔墨斯”方案.最后介绍“赫尔墨斯”最终方案的推进系统、防热系统、结构布局和电源系统等,以及该航天飞机的飞行计划.     

载人航天器热管理技术发展综述

载人航天器热管理是一种新的设计理念,针对大型载人航天器的特殊情况,从系统层面,主要通过流体回路和对流通风,完成航天器的热量收集、传输、利用和排散。文章介绍了国内外载人航天器热管理技术发展现状及方向,提出未来我国载人航天器热管理技术的发展方向。[     

纳米孔材料中辐射热传递的改进——扩散近似法计算

用可燃的烧蚀材料作为主动的承热层,用不可燃的多孔材料作为被动的隔热层,是当今一次性使用航天器最普通的一种热防护形式,然而对可重复使用的航天器来说,这种防热结构显然不适用.但是如果把烧蚀层改为金属薄壁或多层金属热防护系统,在不增加很多质量的情况下,能保证航天器主结构在允许的温度范围,则可能是一种很好的设计.在此情况下,隔...     

航天器结构用材料应用现状与未来需求

航天器结构是所有航天器的重要组成部分和基础,影响航天器结构性能的最主要的因素是结构用材料。文章着重对航天器结构中广泛使用的复合材料、金属材料、防热材料的应用现状进行了分析,同时提出了未来发展需求。     

自由号空间站的演变和新构思

美国在80年代初航天飞机试飞成功以后,就开始研究永久性载人空间站。 1984年美国总统里根批准了美国航天局提出的建造永久性载人空间站的建议,并要求在本世纪末以前建成。这一计划不久又发展成由美国、欧空局、日本和加拿大参加的国际合作计划,并将空间站定名为自由号。 自由号空间站采用大型桁架结构,主横梁长达150米。建成后的空间站重达200多吨,可居住8名航天员,输出75千瓦电力,是迄今世界上最大的载人航天器。     

充气式再入航天器结构参数优化及防热试验工程方法

用工程算法对充气式再入航天器的全展开半径,半锥角,刚性头锥半径与全展开半径之比三个方面的参数进行了优化计算,获得同时满足航天器质量,刚性头锥及柔性防热系统温度约束条件的充气式再入航天器的设计方案,计算得到了优化设计方案整个再入过程的外热流密度和温度变化规律,并且通过与文献中数据对比,验证了文中工程算法的正确性。针对再入过程的外热流密度和温度条件,参考充气式再入返回试验(Inflatable Reentry Vehicle Experiment,IRVE)典型防热材料,设计不同的柔性防热系统结构试验件。最后,通过热冲击试验,得到了各试验件冷端的温度响应,验证了各试验件在再入温度条件下防热性能。文章提出的柔性防热系统结构的改进方向,可为充气式再入航天器的设计分析提供参考。     

天地间,有我在往返——美私营企业大力发展可复用航天运载器

从50年代末人类进入太空时代直到美国航天飞机问世,不管是发射载人飞船还是发射不载人航天器,每次航天发射都要用掉一枚火箭。即使是在今天,世界上也仅有美国航天飞机这一种航天运输工具是可重复使用的,而     

美国航天飞机防热系统简介

美国航天飞机需要多次反复出入地球大气层，在其上升、入轨和再入的飞行过程中要经受严重的热、振动、噪声和冲击等复杂环境的影响，其中最苛刻的飞行条件是从轨道上以高超音速再入大气层时强烈的气动加热，因此需要采用防热系统对机体结构加以保护，防止它因高温而被烧毁。航天飞机再入气动加热环境的确定是防热系统设计的基础。     

美国载人航天器研制与生产能力分析

<正>20世纪50年代末,美国开始进行载人航天的研究,主要产品有载人飞船、货运飞船、航天飞机和空间站。在载人航天领域,美国通过实施"阿波罗"工程、航天飞机计划、国际空间站计划、"猎户座"飞船等重大工程与计划,奠定了雄厚的技术基础与储备,具备了全面研制生产载人航天产品的能力。美国的载人航天器研制与生产供应链基本完整,在总体设计与总装建造、推进、导航与控制、结构与机构、通信与信息处理、环境控制与生命