2015301248---王宗英机电学院航天作业

2015301248王宗英机电学院航天作业1.未来航天飞行器——空天飞机我觉得未来的航天飞行器中空天飞机占主导地位。空天飞机是既能航空又能航天的新型飞行器。它像普通飞机一样起飞，以高超音速在大气层内飞行，在30～100公里高空的飞行速度为12～25倍音速，并直接加速进入地球轨道，成为航天飞行器，返回大气层后，像飞机一样在机场着陆。在此之前，航空和航天是两个不同的技术领域，由飞机和航天飞行器分别在大气层内、外活动，航空运输系统是重复使用的，航天运载系统一般是不能重复使用的。而空天飞机能够达到完全重复使用和大幅度降低航天运输费用的目的。航天飞机与空天飞机航天飞机，其原意为太空往返航班。美国人在完成阿波罗登月计划后，紧接着实施空间站计划，1973年5月发射了“天空实验室”实验性空间站，并为此研制了航天飞机，作为可重复使用的天地往返运输系统，逐步取代了一次性使用的运载火箭。主要是解决防热、安全等技术问题，并降低发射、维护费用。除美国外，世界上计划进行航天飞机研制的还有：苏联(俄罗斯)的“暴风雪”号航天飞机，其轨道飞行器可重复使用，它由一次性使用的“能源”号火箭发射，返回时像飞机一样水平着陆；1988年10月，无人驾驶轨道试飞成功后，计划被取消。欧洲航天局的“赫尔墨斯”航天飞机计划，也放慢了步伐。日本计划的“希望”号无人驾驶航天飞机，也只进行了缩比模型试验。实现空天飞机的技术难度比航天飞机更大，主要是三种动力装置的组合和切换，高强度、耐高温的材料(高速飞行时，其头锥温度可达2760℃，机翼前缘达1930℃，机身下也可达1260℃)和具有人工智能的控制系统等。这些都需要进行大量的研究和技术攻关。飞行器设计目前存在的困难技术难度和资金短缺，使各国的空天飞机计划难有进展。如英国的“霍托”号空天飞机，最终也与德国的“桑格尔”空天飞机一样，先由大型飞机驮至高空，然后从飞机上起飞进入太空。美国也决定重新确定国家空天飞机(NASP)计划进程，暂不研制X－30验证机，而先研究解决技术问题。最近一段时间，关于空天飞机试验的消息又不时传来。分为两种情况，一种是纯粹空天飞机试验，如美国国家航空航天局，计划对新研制的极超音速X-43A无人机进行最后一次试飞，以验证其技术性能和指标。这一次试飞的目标，是为检测这种飞机能否在10倍音速的条件下飞行。另一种是以最先进的普通战斗机进行执行某些航天任务的试验，以使这类普通战斗机带有某种空天飞机的特征。各个国家暗地里都在研制开发新型空天飞机，改善它们的性能，使我相信未来的航天飞行器非空天飞机莫属，而空天飞机必不负众望，承担起一机多用，保家卫国，探索外太空的重担。2.未来的水上飞行器美国有线新闻网(CNN)报道的两种新概念飞行器，吸引了不少好奇的目光。近些年来，各种奇形怪状的未来飞行器方案层出不穷，它们距离实际应用到底还有多远呢？中国专家认为，尽管很多方案从技术上看是可行的，但出于安全性、经济性等方面因素考虑，这些飞行器暂时还不能大规模用于人员运输。“现在的顶级游轮已经配备了电影院、游泳池、直升机平台、温泉浴池、健身房甚至小型观光潜艇，但是这都没法和俄罗斯商人兼设计师瓦西里·科留金设想的未来豪华游艇相比。”CNN网站的文章中介绍了这种俄罗斯人设计的快艇/飞行器结合体。报道称，这种名为“摩纳哥2050”的游艇把喷气飞机、直升机的特点集为一身，“它可以像鹞式飞机那样垂直起降”。从CNN公布的图片看，这种快艇/飞行器结合体实际上是由两部分组成，一部分是可在水面航行的豪华快艇，而飞行器看上去像是这艘快艇的上层建筑，实际上是停在快艇甲板上的兼具直升机和普通飞机特性的飞行器。在必要时，这个“上层建筑”可以通过位于两翼中和头部下方的涵道式风扇产生向下的推力垂直起飞，在达到一定高度后飞行器尾部的喷气发动机启动，飞行器以普通飞机的方式飞行。从外形上判断，该混合体的总重大概有几百吨，而飞行器部分可能只有几十吨。报道称，英国帝国理工学院航空系研究人员艾利克斯·里维斯博士与瓦纳瓦斯・瑟亥德斯教授合作进行了一项关于水上飞机作为未来巨型客机的研究。里维斯博士称，水上飞机将可以有效解决现代航空两大难题：航空港拥堵和噪声污染。“我们能够通过使用水上飞机而让人口密集区不再受噪音困扰，并减少建设大量基础设施的需要。”文章称，英国学者设计的水上飞机是一种全新概念飞机。水上飞机在上世纪40年代之后就基本上停止发展了，因为和陆上起降的飞机相比，其空气动力效率相对较差，并且结构效率较低。为了能在水面上漂浮，水上飞机传统上需要尖尖的浮筒，以及重型的设备确保在水面的侧向稳定性，但是这将使飞机的阻力增加，最高可达到20%。机体笨拙的外形，尤其是为了确保飞机在水上正常航行而不得不设计的V型外壳，同样增加了阻力。为降低由V型外壳造成的空气阻力，研发人员设计了混合型的翼身融合体，飞机机身后掠，与机翼融为一体。他们还决定去掉所有的浮筒。因为“机翼的内侧部分能够提供航向的稳定性。”此外，发动机也将移到飞机的顶部，这将避免喷溅水花，并降低噪音对机下空间的影响。地球上的百分之七十是水，水上飞行器出现亦是情理之中，或许不久的将来水上飞行器就会运用到军事中，届时水上飞行器的优越性能定能令它脱颖而出。3.“梦东方未来世界”航天馆一个名为梦东方的文化品牌于美国时间2014年11月19日在美国奥兰多向全球发布了其宏大的发展战略。庞大的规模和其结合中国文化故事的新奇主题使得梦东方主题公园富有吸引力。梦东方在奥兰多首秀，吸引了200多名来自世界各地的主题公园及景点游艺行业著名企业代表参加。在梦东方公布发展战略、整体业务规划及正在规划建设的全球最大中国文化主题公园“梦东方·传奇世界”项目后，引发业内及媒体的广泛讨论。“梦东方．未来世界”位于京东燕郊，集航天科技、文化交流、展览展示、课外教育、科技娱乐为一体，由航天馆和占地约300亩的中心娱乐岛组成。梦东方．未来世界”航天馆以“探索与创新”为主题，旨在打造中国最好的航天科学乐园。航天馆总建筑面积约16000平方米，共两层，由“天宫号空间站”、“天宫训练平台”和“月球基地”组成，设置了航空航天专题展览展示区、4D动感航天科技体验区、儿童体验区、高科技互动剧场以及星际航程、外星新技术中心、数字攀登、太空医疗中心、月球果园、苍穹馆以及模拟太空系列训练等航天高科技体验项目，能让我们亲身体验航天科技的魅力。想象一下在公元3015年,科技飞速发展,月球凭借其独特的自然资源与商业环境,逐渐代替地球成为宇宙贸易基地。人类与各个星球的居民们纷纷往来于月球购物、旅游，还可以自由往返于任何星球之间，宇宙各个星球组成了星际大联盟。今年轮到亚瑟星球执掌联盟主席之位,亚瑟星球派出咪噜公爵,代表星际同盟前来选拔星际大使……这是个伟大的梦想，但是我相信这个伟大的梦想在我们一代一代人的努力之下一定会在未来实现，因此我们要努力。4.太空垃圾太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片，是宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体，包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星，航天器表面材料的脱落，表面涂层老化掉下来的油漆斑块;航天器逸漏出的固体、液体材料;火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片。它们有撞击其它航天器的风险，某些太空垃圾在返回大气层时也会对地面安全造成威胁。由于太空垃圾以轨道速度运行，若与。它们相撞可能会严重损坏尚在运作的航天器，甚至威胁到宇航员在舱外活动时的生命安全。科学家估计，到2300年，任何航天器都无法再安全的进入到太空轨道了，因此清理太空垃圾成了一件刻不容缓的事情。俗话说，知己知彼，方能百战不殆。我们先来了解一下太空垃圾的产生方式。1.有意或无意爆炸产生的航天器残骸。2.宇航员漫不经心的过失。3.卫星和火箭的残骸。下面是清理太空垃圾的几种方法1“太空弹弓”。为了节省燃料，美国德州农工大学提出“弹弓-卫星太空清扫器”能够捕获太空垃圾，再将太空垃圾投向地球大气层燃烧，之后使用动量航行至下一个太空残骸目标进行清除。2013年初，研究人员仍在审查这一设计方案。2.“立方太阳帆”。英国提议建造“立方太阳帆”，使用小型人造卫星带动太阳帆捕获太空残骸至低轨道。最初计划于2011年实施，但目前该计划仍在筹划之中，期待生产商萨里太空中心制造更多小型人造卫星来实现。3.“太空残骸清除法”。美国弗吉尼亚州雷神BBN科技公司的丹尼尔-格雷戈里(DanielGregory)提出一种策略——在大气层制造“爆炸”，使人造卫星残骸进入低轨道燃烧。他们在高海拔平原释放气球爆炸，2012年初进行的研究测试表明该方法足以扰乱低地球轨道太空残骸的运行路径。4.电力残骸消除网”。2011年，恒星科技和研究公司提出“电力残骸消除网”计划，这种太阳能动力网状结构可以在十几年之内消除低地球轨道所有大型人造卫星残骸。它是由多个纳米人造卫星组建一个网络，彼此连接一根电传导胶带，长度为3公里，这种庞大网状结构穿过地球磁场可产生电压，能够捕获太空残骸和人造卫星碎片。5.电动系链”。2014年初，日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)提议“电动系链”策略来有效消除太空残骸，电动系链的电流可以减缓人造卫星碎片或者太空垃圾的速度。减速的人造卫星碎片将逐渐降落至地面，燃烧殆尽，预计2015年将进行电动系链测试。6.“清洁太空一号”。这是一种技术示范太空飞船，预计将于2018年从改良版“空中巴士A300”大型喷气式客机背部发射，之后它将与退役“瑞士立方”纳米人造卫星会合，移除太空残骸。7.脱轨任务”。该太空任务是2014年初提出的，旨在搜寻并清除轨道高度为800-1000公里极轨道区域的废弃人造卫星残骸，欧洲宇航局拟发射一个“太空捕捉器”，通过“织女星”火箭发射，重量为1.6吨。我觉得也可以通过电磁力和引力这个技术来实现，研发出新的宇宙飞船，使它通过电磁力和引力来“抓紧”太空垃圾，要么回收，或者在太空中将之消灭。除了以上这些，我们还可以用“金钟罩铁布衫”、“自杀卫星”、“终结绳索”、“激光扫帚”或“轨道康复者”等方法，但是对于清理太空垃圾，以上方法远远不够，我们还需要继续探索新的无缺点的方法，使得我们清理太空垃圾手到擒来，那样我们就可以继续进行安全的太空探索，实现我们伟大的梦想了，我相信这一天很快会到来。2015301248王宗英机电学院