【简介:】本篇文章给大家谈谈《航天飞机 结构设计》对应的知识点,希望对各位有所帮助。本文目录一览:
1、同是高科技,为何设计航天飞机可返回,火箭就不可以?
2、航天飞机是一种什么样的
本篇文章给大家谈谈《航天飞机 结构设计》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
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同是高科技,为何设计航天飞机可返回,火箭就不可以?
航天科技代表了一个国家综合国力的集中体现,一个国家拥有自己的航天力量相当于在航天届有自己的发言权。航天飞机的设计初衷就是为了实现可返回并且重复使用,降低航天发射成本,在2016年美国实现了一级火箭的回收,实现了火箭的可返回。
航天飞机时代是人类历史上的一座里程碑,它不仅代表了人类的智慧集合,更让人类实现了可返回航天器的回收,上个世纪的美国航天飞机有“挑战者”号、“哥伦比亚”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号、“奋进”号,同时前苏联也有自己的航天飞机“暴风雪”号。这些都是无数科学家工程师呕心沥血制作出来的智慧结晶,成为人类历史的科学里程碑。
可回收火箭一直都在各个科学家的设想中,2016年美国的Space X太空公司首次完成了一级火箭的分离回收,成为了第一个成功发射并回收火箭的国家,可回收式火箭在航天史上可谓是一个不菲的功勋,首先极大地节省了巨额的发射费用,发射完的火箭回收维护修理好了还能再执行下一次飞行任务,提高了发射效率。我国也在极力支持可回收火箭的科研设计。相信有一天会有一个回收火箭在我国的发射塔架上起飞。因为科技和材料的不断创新,我们才能在21世纪见证如此多的历史时刻。
总而言之上个世纪的航天器可返回的有航天飞机,21世纪又创新了新的可返回式火箭,同时将人类的视野拉伸到了浩瀚无垠的外太空中去。相信新机穿越这一电影会有一天被人类所实现!火箭和航天飞机都可以回收了,下一步的科技创新将会由我们这一代以及下一代的科技人员不断开拓!
航天飞机是一种什么样的载人航天器?
航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器。
航天飞机(Space Shuttle)是一种往返于近地轨道和地面间的、可重复使用的运载工具。它既能像运载火箭那样垂直起飞,又能像飞机那样在返回大气层后在机场着陆。
美国航天飞机由轨道器、外贮箱和固体助推器组成。苏联航天飞机本身未装备主发动机,因而只是航天器,不是运输器,需借助能源号运载火箭送上太空。
奋进号(OV-105)
奋进号航天飞机名字来源于18世纪英国著名探险家、航海家和天文学家詹姆斯库克的一艘船,于1992年5月7日执行首次飞行任务(STS-49)。由于几乎每一次升空的任务都不尽相同,因此,奋进号航天飞机设计时就突出了任务适应性。空重151,205磅,装发动机后重172,000磅。
奋进号采用了许多新技术扩展其能力,大多数这些被验证成功的技术和设备都又被安装到了其他的航天飞机上。如直径40英尺的减速伞,可缩短着陆滑跑距离1000到2000英尺。
扩展续航时间的线路和管道使其具有执行长达28天任务的能力;改进的航空电子仪器包括通用计算机,增强的惯性仪器和战术导航系统,恒星追随系统,改进的前轮操纵系统;还加装了新型辅助动力系统,可用于驱动航天飞机的液压系统。
奋进号航天飞机的设计特点
1.一具直径40呎的新型减速伞,能够缩短航天飞机落地后的减速滑行距离约1,000呎(近300公尺),而成为2,000呎的滑行总长。
2. 一些配合延伸绕行期限(Extended Duration Orbiter:EDO)改装所需的管线与电路连结,因而能够将航天飞机绕地球运行的任务期限延长到28天。
3.升级版的航电系统,包括较先进的通用任务计算机,改良的惯性量测单元(Inertial Measurement Units),策略性飞行导航系统(Tactical Air Navigation Systems),强化版的主任务控制器,多路转换器/多路分解器(MUX/DEMUX),固态跟星仪(Solid-State Star Tracker),与一套改良过的鼻轮转向机构。
4.一套改良版的辅助动力系统(Auxiliary Power Unit:APU),后者是用来提供航天飞机液压系统所需的动力。 1987年7月31日 - 建造合约签署
1982年2月15日 - 开始乘员模组的结构组装(因为奋进号的主结构本是为了作为其他航天飞机的备用零件而造,因此反而比建造合约签署还早实行)
1987年9月28日 - 开始后段机身的结构组装1987年12月22日 - 机翼自格鲁曼(Grumman)公司处送抵棕榈谷(Palmdale)的组装地点
1987年8月1日 - 开始最后组装
1990年7月6日 - 完成最后组装
1991年4月25日 - 自棕榈谷完工出厂
1991年5月7日 - 运送至肯尼迪太空中心
1992年4月6日 - 进行飞行转备点火
1992年5月7日 - 首次升空(STS-49) 国际空间站第三个桁架部件的装配。这个重4010磅(1820公斤)构架组件将安装在或际空间站桁架的右侧。这一新组件的名称是S5。
由于这个组件距离一些重要电子元件的距离非常小,有的地方甚至小于两英尺,因此,每个任务组成员都将参与到装配工作中来。他们各司其职,有的负责操纵机器臂,有的负责安装,有的负责从内部协助,还有的负责观测和协调整个工作进程。 修复工作被认为是整个任务中最困难的一项工作。空间站内一个控制运转的陀螺仪在2006年10月出了问题,这个陀螺仪的用途本是控制空间站的转向,出问题后陀螺仪不得关闭。STS-118的工作人员将在这一期任务中更换这个陀螺仪。为了这一项任务,全体机组成员培训了将近一年的时间。
STS-114成员也曾经在2005年更换过一个坏掉的陀螺仪,机组成员可以从他们那期总结相关经验。
STS-118是一项为期11天的任务,其中包括3次太空行走。但由于空间站一项重大的进步,奋进号将能首次使用来自空间站的供电系统。因此,一旦这项空间站电力转换系统激活并投入使用,机组成员将可以在空间站多留3天,并增加一次太空行走。
航天飞机资料
神州是载人飞船,与航天飞机有很大区别
航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。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。航天飞机通常设计成火箭推进的飞机,返回地面时能像滑翔飞机或飞机那样下滑和着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具,是航天史上的一个重要里程碑。
航天飞机的飞行轨道通常是近地轨道,高度在1000公里以下。需要在高轨道运行的有
效载荷,也可以由航天飞机送上近地轨道后再从这个轨道发射进入高轨道。航天飞机的运载能力较大,往往采用多级组合的形式,可以串联或并联,也可以串、并联结合。
航天飞机进入轨道的部分叫做轨道器。它具有一般航天器所具有的各种分系统,可以完成多种功能,包括人造地球卫星、货运飞船、载人飞船甚至小型太空站的许多功能。它还可以完成一般航天器所没有的功能,如向近地轨道施放卫星,向高轨道发射卫星,从轨道上捕捉、维修和回收卫星等。
到目前为止,世界上真正投入使用的航天飞机只有美国航天飞机一种。但美国航天飞机计划也有过惨痛的教训,1986年1月28日发生了震惊世界的“挑战者”号爆炸事件。当时因固体火箭助推器一现场连接处的O形密封环被烧穿,造成外贮箱破损,引起爆炸,7名航天精英在人们的注视之中踏上了不归之路。随后航天飞机停飞了32个月,一些系统进行了重新设计和改进。1991年4月出厂的“奋进”号是为代替失事的“挑战者”号而制造的。
宇宙飞船
载人飞船是能保障宇航员在外层空间生活和工作以执行航天任务并返回地面的航天器,又称宇宙飞船。它的运行时间有限,是仅能一次使用的返回型载人航天器。载人飞船可以独立进行航天活动,也可作为往返于地面和太空站之间的“渡船”,还能与太空站或其他航天器对接后进行联合飞行。载人飞船容积较小,受到所载消耗性物资数量的限制,不具备再补给的能力,而且不能重复合作。
载人飞船具有多种用途,主要有:(1)进行近地轨道飞行,试验各种载人航天技术,如轨道交会和对接及宇航员在轨道上出舱,进入太空活动等;(2)考察轨道上失重和空间辐射等因素对人体的影响,发展航天医学;(3)进行载人登月飞行;(4)为太空站接送人员和运送物资;(5)进行军事侦察和地球资源勘测;(6)进行临时性的天文观测。
载人飞船一般由乘员返回座舱、轨道舱、服务舱、对接舱和应急救生装置等部分组成,登月飞船还具有登月舱。返回座舱是载人飞船的核心舱段,也是整个飞船的控制中心。返回座舱不仅和其它舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行阶段的各种应力和环境条件,而且还要禁受再入大气层和返回地面阶段的减速过载和气动加热。轨道舱是宇航员在轨道上的工作场所,里面装有各种实验仪器和设备。服务舱通常安装推进系统、电源和气源等设备,对飞船起服务保障作用。对接舱是用来与太空站或其它航天器对接的舱段。
航天器设计的设计特点
航天器设计除具有一般飞行器设计特点外,还有其自身的特点:①航天器设计的内容因任务不同而差异很大,如通信卫星、广播卫星使用转发器、侦察卫星配用照相机和摄像机、地球资源卫星有遥感设备、登月飞船有登月舱等。不同用途的航天器,结构形式几乎完全不同。②设计受运载器制约,轨道选择、重量、尺寸、结构、电气和环境等都必须与运载器相适应。③与火箭设计不同,航天器的设计不仅要考虑发射和再入时的力学环境和热环境,而且还要考虑轨道运行时的空间环境(见空间环境影响)。④航天器需要与地面测控系统和用户台站(网)综合设计,彼此协调一致,并解决远距离信息传输问题。⑤长时间的连续工作对可靠性设计有更高的要求。
关于《航天飞机 结构设计》的介绍到此就结束了。