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航天飞机返回地球过程原理?

作者:admin 发布时间: 2024-03-17 10:09:11

简介:】一、航天飞机返回地球过程原理?航天器在轨道上的运动是在有心力场作用下基本上按天体力学规律的运动。改变运动速度可使航天器脱离原来的运行轨道转入另一条轨道。若速度的变

一、航天飞机返回地球过程原理?

航天器在轨道上的运动是在有心力场作用下基本上按天体力学规律的运动。改变运动速度可使航天器脱离原来的运行轨道转入另一条轨道。若速度的变化使航天器转入一条飞向地球并能进入大气层的轨道,便有可能实现返回。航天器是应用变轨原理迈出返航第一步的。

航天器返回时重新进入地球大气层,称为再入。能够耐受再入飞行环境的航天器又称为再入航天器。再入航天器和再入弹头统称再入体。通常取80~120公里为开始再入的高度。航天器在这一高度上的速度叫再入速度。速度方向与当地水平方向的夹角叫再入角。航天器从环地轨道返回的再入速度在8公里/秒左右(视轨道高度而定),从月球返回的再入速度接近11公里/秒,从行星返回的再入速度为13~21公里/秒(视具体行星而定)。

再入航天器进入大气层后受到空气阻力 (D)的作用,其方向与速度方向相反,大小与大气密度 (ρ)、飞行速度(V)的平方以及表示再入体形状特征的阻力面积(CDA)成正比, 。地球大气虽然稀薄(尤其是高层大气),但如果再入体有较大的阻力面积,气动阻力所产生的减速仍足以将其速度大大减小。至今再入航天器都是利用地球大气层这一天然条件,应用气动减速原理实现地面安全着陆的。

大气减速会使再入航天器内人员和设备受到制动过载的作用。保证制动过载不超过人体或设备所能耐受的限度,也是实现返回的必要条件。大气减速还使再入航天器受到加热。当再入航天器以极高的速度穿过大气层时,由于对前方空气的猛烈压缩和与之摩擦,航天器的速度急剧减小,它的一部分动能转变为周围空气的热能。这种热能又以对流传热和激波辐射传热两种形式部分地传给航天器本身,使航天器表面温度急剧升高,形成气动加热。从月球或行星返回的航天器具有更大的能量,气动加热就更为严重。保持航天器一定的结构外形和防止乘员座舱过热是实现返回的一个重要的技术关键。

二、航天飞机是怎么返回地球的?

航天飞机在返回时,先将尾部朝前,使用自身的火箭发动机动力减速,减速后逐步降低高度,进入大气层。此时调整姿态,让腹部向前,利用大气阻力继续减速。与大气摩擦的高温有机身的防热瓦承担。随着高度降低,速度减慢,航天飞机就象普通飞机一样,利用滑翔降落。整个降落过程,由计算机控制。

三、1986年,哪个航天飞机失事?

挑战者号航天飞机!

1986年1月28日,挑战者号在进行代号STS-51-L的第10次太空任务时,因为右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效,并且导致一连串的连锁反应。在升空后73秒时,爆炸解体坠毁。机上的7名宇航员都在该次事故中丧生。

其实这场事故本来可以避免。在发射前13小时,一位重要工程师向公司上级召开了电话会议,指出了上次“挑战者”号的发射由于助推器O型环失效差点毁灭,但上级由于急着完成快捷而便宜的太空旅行,保持了自己的观点。

四、哥伦比亚航天飞机失事真正原因?

楼上说的没错;哥伦比亚号航天飞机在发射时,燃料储箱上的一块保温泡沫脱落以80公里/小时的速度击中了左边机翼,造成机翼上陶瓷隔热瓦受损,当时发射中心在监控时也发现了,但是没有引起足够的重视,为哥伦比亚号航天飞机返回时,留下了严重隐患;哥伦比亚号航天飞机按照预定计划返回大气层时,高温气体侵入机翼,进而造成整个航天飞机失控,最后解体的惨剧。

五、1986年美国航天飞机失事原因?

事故原因是用于密封右侧固体助推器的O形环失效,橡胶弹力因发射时创历史新低的气温受限,O形环密封效果大打折扣。

航天飞机起飞后不久高温燃烧气体泄露并烧穿旁边的燃料外储箱,进而导致右侧固体助推器末端部件脱离和外储箱结构故障。

航天器爆炸后,包括乘组舱在内的整个轨道器在气动力下四分五裂。

六、航天飞机返回为啥无动力?

航天飞机返回大气层后,靠机翼滑翔降落,由于提前都是经过周密的计算,航天飞机基本上不需要什么大的动力就能完全滑翔到机场附近并对齐跑道降落。

但是这并不代表航天飞机没有动力,返回过程的航天飞机还有有一点剩余燃料的,遇到侧风等因素的影响,还是可以通过发动机调整方向的。所以航天飞机返回过程不是完全没有动力的

七、航天飞机怎样返回地面?

第一步是进行轨返分离和返回制动。在不到三分钟的时间里,神舟飞船要完成一系列动作。首先是第一次调姿,飞船相对前进方向逆时针转90°,变成横向飞行状态,轨道舱与返回舱分离。

紧接着第二次调姿,剩下的两舱组合体继续逆时针转90°,和初始状态相比等于掉了个头,变成了推进舱在前面,返回舱在后面,同时飞行姿态也从水平飞行变成了有一个仰角。随后,推进舱发动机点火,进行返回制动,飞船开始减速,进入到返回轨道。

第二步是推返分离,在距离地面145公里时,推进舱和返回舱分离,返回舱独自回家,在距离地面大约100公里左右,再入大气层。随着空气密度越来越大,返回舱周围被火焰包围,看上去像一团火球。这期间还会经历5分钟左右的黑障区。

第三步是开伞。在距离地面10公里处,这时,空气已经足够稠密,1200平方米的大伞打开,带着飞船返回舱继续减速。

最后第四步,在距离地面还有1米时,反推发动机点火,最后给飞船一个向上的力,飞船安全落地。

八、航天飞机能飞出地球吗?

这是飞机的飞行原理所决定的。飞机为什么能在空中飞行?飞机靠什么抵消地球对它强大的引力?很简单,就是靠飞机飞行过程中空气对流对机翼上下产生的压力差,这种压力差让飞机起飞,而且飞机速度越快,压力差越大!

这也是为什么飞机起飞前必须进行充分的加速,才能让飞机离开地面飞起来!

如此一来,飞机当然不可能飞出地球了,因为没有了空气,就不会产生压力差,飞机也失去了存在的意义,就飞不起来了!

当然,有一个例外,那就是如果飞机能飞的足够快,也就不需要利用压力差来飞行了,比如说如果飞机的速度达到了7.9千米每秒,就可以直接离开地球了,甚至不需要任何动力都可以!

但如此快速的飞机还能称得上飞机吗?那不就是火箭了吗?我们平时乘坐的飞机速度也不能达到如此高的速度!

最后说一点,要想离开地球并不一定非得达第一第二宇宙速度,只要有足够的能量,哪怕是1米/秒的速度也可以飞出地球大气层,只不过要持续给物体动力。

九、返回地球,女主角?

娜塔莉·波特曼,1981年6月9日出生于耶路撒冷,美国女演员、导演、制片人、编剧,毕业于美国哈佛大学。

十、月球返回地球过程?

从月球返回地球的过程,就以阿波罗11号位例。

阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上停留了21个多小时,其中两个半小时是在月球舱外探索和进行科学实验的。7月21日下午1点53分,宇航员在太空舱的上升阶段从月球上升空,然后与柯林斯和在轨航天器会合。这三名探险家于7月22日从月球轨道发射升空,并于7月24日返回地球。

登月舱(LM)正在与CSM对接。宇航员迈克尔·柯林斯留在月球轨道上,而另外两名船员则探索月球表面。在对接后,宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林和柯林斯一起转移到哥伦比亚,LM上升阶段被抛弃,返回地球的旅程开始了。

这台发动机将登月舱的上升级(上部)提升到月球表面。上升阶段然后与轨道指挥和服务模块对接。上升引擎必须具有很高的可靠性;严重的故障可能会把宇航员困在月球上。

上升发动机提供1587公斤(3500磅)的推力。发动机燃烧液体推进剂:燃料为50%肼和50%不对称二甲基肼;氧化剂为四氧化氮。这些推进剂是自燃的,也就是说,当它们聚集在火箭燃烧室时,它们会自发地点燃。

在从月球返回的旅程之后,阿波罗11号指挥舱在其燃烧的保护烧蚀盖上脱落,因为它通过地球大气层飞溅下来,1969年7月24日。虽然这张照片给人的印象是对航天器的强烈破坏,但烧蚀材料的表现却如设计的那样。通过蒸发和燃烧,它保护飞船内部免受与大气摩擦引起的灼热。

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