新概念航空航天_空天飞行器
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空天飞行器的发展现状及发展方向随着航天技术的发展,人类不断提出开发和利用空间资源的计划。
建立永久性天基系统则是航天技术下一步发展的大战略,载人空间站是这个天基系统的核心组成部分,在空间站等天基系统发展过程中,人们很自然地提出空间站等级和地球之间的人员、物资的往返运输问题O空天飞机是一种低成本、高收益的水平起飞、水平着陆、可完全重复使用的新一代天地往返运输系统。
它是航空技术和航天技术相结合的产物,不仅用于向空间站等天基系统补充人员、物资、燃料、提供在轨服务,并把空间站等内制成的产品运往地球,而且可用作全球f生快速运输机。
1982年到1985年美国完成了空天飞机的概念研究。
研究结果表明:研制空天飞机获得成功的可能性极大。
并把这种飞机命名为国家航空航天飞机(NASP),飞机代号为X30。
整个空天飞机计划将分两步组织实施。
第一步先发展飞行试验用的缩比样机,第二步再研制全尺寸空天飞机°空天飞机的技术尖键有一体化的吸气式推进系统、先进的气动外形、长寿命材料、氢的有效利用和新的控制系统。
其中最核心的项目是高超音速的吸气式推进系统。
设想的样机可乘2人,运载能力为1114kg 装有8~12台发动机。
飞行试验的主要目的是:模拟空天飞机在30km以上的高度,以马赫数Ma=5~10的速度连续飞行;验证空天飞机能从普通机场起降;验证动力装置从跑道起飞到入轨的全过程。
正式投入使用的空天飞机预计要到2020年以后。
美国空天飞机的主要特点是:1、推进系统与机身一体化。
机上装有3种推进系统,即涡轮喷气发动机(从起飞工作到Ma=3);亚燃冲压发动机(从Ma=2T作到Ma=6);超然冲压发动机(从Ma=4开始开始工作,可能工作到Ma=25);火箭发动机(从Ma=15开始工作,直到入轨)。
2、为了保护飞机头部和发动机受热部位,选择燃料液氢作为冷却剂。
3、采用超高温耐热材料和金属基复合材料。
4、采用多进气道、多喷管的组合发动机设计。
1.7 新概念航空航天飞行器1.7.1 空天飞机空天飞机全称为航空航天飞机,它是指以吸气式发动机和火箭发动机组合推进系统作动力装置、能像飞机那样在跑道上起降、在大气层内高超声速飞行,又能单级入轨运行的可载人飞行器。
空天飞机集飞机、运载器、航天器等多重功能于一身,既能在大气层内作高超声速飞行,又能进入轨道运行,将是21世纪控制空间、争夺制天权的关键武器装备之一。
与航天飞机相比,空天飞机多了一个在大气层中航空的功能,它起飞时也不使用火箭助推器,而且完全可重复使用,理想的空天飞机还能像飞机那样,每次飞行之后,经过简单检修和加注燃料,能很快作下一次飞行。
空天飞机的奥妙之处在于它的动力装置。
这种动力装置既不同于飞机发动机,也不同于火箭发动机,这是一种混合配置的动力装置。
空天飞机中安装有涡轮喷气发动机、冲压发动机和火箭发动机。
涡轮喷气发动机可以使空天飞机水平起飞,当速度超过2400km/h时,就使用冲压发动机,使空天飞机在离地面60km的大气层内以3万km/h的速度飞行;如果再用火箭发动机加速,空天飞机就会冲出大气层,像航天飞机一样,直接进入轨道。
返回大气层后,它又能像普通飞机一样在机场着陆,成为自由往返天地间的输送工具。
空天飞机可以在一般的大型飞机场上起落。
起飞时空气喷气发动机先工作,这样可以充分利用大气中的氧,节省大量的氧化剂。
飞到高空后,空气喷气发动机熄火,火箭喷气发动机开始工作,燃烧自身携带的燃烧剂和氧化剂。
降落时,两种发动机的工作顺序同起飞时相反。
空天飞机飞行速度快。
在大气层内的飞行马赫数可为12~25,是现代高技术作战飞机飞行速度的6~12倍。
它可以在个把钟头内,把货物从欧洲运到澳洲。
空天飞机在跑道起落,出入太空自由,可以像普通飞机一样在地面机场水平起飞升空,返回大气层后像普通飞机一样自由选择机场水平降落,可以像普通飞机一样在大气层内飞行,也可进入外层空间自由飞行或按一定的轨道运行。
空天飞机的发射费用低。
空天飞行器发展现状空天飞行器是指能够在大气层和太空中自由飞行的飞行器。
随着科技的不断进步,空天飞行器的发展也取得了长足的进展。
目前,空天飞行器已经成为人们关注的热点领域。
在太空方面,空间飞行器的发展取得了很大的突破。
人类已经成功实现了载人登月和空间站建设,并且多次进行了航天飞行任务。
国际空间站自2000年开始有人居住,成为了人类在太空中的重要据点。
同时,一些国家也开始计划建设自己的空间站,如中国已成功发射了天宫一号和天宫二号空间实验室。
空间探索为人类开拓了一个新的领域,也为人们了解地球、深化科学研究提供了新的机会。
在大气层方面,空天飞行器也取得了一系列的进展。
近年来,随着无人机技术的发展,许多国家已经开始使用无人机进行各种任务。
无人机在军事、民用领域都得到了广泛的应用,如侦查、救援、影像拍摄等。
同时,还有一些新型的空天飞行器在研发中,如反重力飞机、超音速飞机等。
这些新型空天飞行器的研发将为航空领域带来全新的突破。
除了传统的航天飞行器和无人机之外,还有一项研究被称为“太空电梯”,它是一种以地球为锚点、连接地球与太空的交通工具。
太空电梯利用地球高速自转的动能和太空上的反向离心力来实现载人和物资的往返运输。
虽然目前太空电梯仍处于理论和概念阶段,但它有望成为未来的交通方式,极大地提高人类在太空中的活动能力和效率。
总的来说,空天飞行器的发展现状表明,人类对于太空和大气层的探索和利用进入了一个新的阶段。
随着更多的国家和机构参与进来,空天飞行器的研发和应用范围将会更加广泛。
相信未来,空天飞行器将会为人类的科技发展和生活带来更多的惊喜和便利。
内部人员亲述中国军工现状:真相令人震撼曾经有个朋友问了我一个问题:“祖国这么厉害了啊,那为啥那么多大学生还抄论文,从哪能找到创新的影子呢?为啥发动机,大飞机还是没造出来,模仿还是创新?”从个人在网络上的体会而言,这个问题的普遍性很大,如鲠在喉,所以我觉得自己要说点什么,结果搂不住嘴了,转过来给大家当玩笑看看。
简单说,航空发动机和大飞机属于系统集成工程,它是一个国家整体工业体系实力和基础工业应用的集中体现,诸如项目运行中的工业设计材料加工整合集成装配流程等等,也是一个国家整体科技理论及基础理论储备及工程化理论的精华所在,有说法言,工业王冠上的明珠所在嘛。
我们工业化多少年了?也可以说我们真正形成工业门类覆盖多少年?美国和俄罗斯等工业国家是多少年?漫说发动机这东西是人家美俄等经过二战这种特殊时期,靠人命一架架摔出来的经验,这种经验如果是你愿意分享吗?呵呵,所以对于我们缺少的就是本文中的那两个字--时间。
我们怎么办?不能用摔飞机此类冒着大规模应用风险的手段来加速工程验证吧?那么这种漫长而繁琐的基础验证只能靠时间,几代人的奉献,金钱,国家持续不断的投入来走完人家近百年的道路目前,我们的太行发动机虽然谈不上完美,但已经相对成熟了,类似这种大推力航空发动机目前只有美,俄和我们有,老欧洲只存在可能和核心机的概念储备,具体到下一代大推,着这个圈子还将缩小,如果进入新概念的航空发动机研制,推比在15以上的航空发动机的技术论证及工程进展,那么老毛子暂时也可以休息了,呵呵。
我们的全权数控版增推的太行在任何方面都已经把AL-31系的发动机放在了身后,新一代大推力发动机已经上某测试平台进行飞行台试,对于飞控火控推力控制等等一体化方面,不客气的讲,再给毛子两年时间不被甩下,国人对于航空发动机的短板人云亦云,无论外行内行,好像不谈到,不拿发动机说事,就算他知识面不丰富,呵呵,说实话暴露了我们无论学术还是日常生活都太过浮躁。
都世界第一集团了,不客气的说5年之内坐三往二,有何妄自菲薄的地方? 至于大飞机,别急,你今年就看得见,如大型战略投送平台和大型战略武器投射平台等这样的东西我们奋起直追步入快车道,如此我们航空业最后的空白领域即将被填补。
空天飞行器的基本概念-回复【空天飞行器的基本概念】空天飞行器,作为一种新型的航空航天装备,是现代科技与工程技术深度融合的产物,它既具备航空飞行器在大气层内飞行的能力,又拥有航天器进入太空、在轨运行以及返回地球的技术特点。
空天飞行器的出现和发展,标志着人类对天空和太空探索能力的又一次飞跃。
一、空天飞行器的定义及分类空天飞行器(Aerospace Vehicle)是指能够在地球大气层内外自由往返飞行,并能执行多种任务的飞行器。
其涵盖了从起飞、升空、入轨、空间作业到再入大气层、着陆等一系列复杂的飞行阶段。
按照功能和任务的不同,空天飞行器大致可以分为以下几类:1. 空天飞机:以重复使用为主要特征,可在机场水平起降,通过自身动力直接飞向太空,完成任务后再返回地面,如美国的X-37B轨道试验飞行器和中国的神龙空天飞机等。
2. 卫星发射载具:这类空天飞行器主要用于将卫星送入预定轨道,例如SpaceX公司的“猎鹰9号”火箭就具有部分重复使用的设计理念。
3. 亚轨道飞行器:主要进行临近空间飞行,不进入地球轨道,但可以达到或超过一般商用客机飞行高度数倍,如维珍银河公司的太空船二号。
4. 太空探测器:这类空天飞行器通常用于深空探测任务,如火星车、月球探测器等,它们既能承受大气层外严酷环境,又能实现地月转移、行星际飞行等功能。
二、空天飞行器的关键技术空天飞行器的研发涉及众多高精尖技术领域,主要包括:1. 高超声速技术:空天飞行器需要在短时间内突破音障并达到高超声速,这就要求其具备高效的推进系统以及能够承受高速气动加热的耐热材料和结构设计。
2. 可重复使用技术:为降低太空探索成本,空天飞行器追求可重复使用,这包括了高性能发动机的回收利用、机体材料的耐久性设计以及飞行控制系统的精确制导等技术。
3. 热防护技术:空天飞行器在大气层内外穿梭时会面临极大的温度变化,因此必须采用高效的热防护系统,确保在高温环境下机体结构的安全。
4. 自主导航与控制系统:空天飞行器在复杂的空中和太空环境中需具备自主导航、定位和姿态控制能力,这对于飞行安全和任务成功至关重要。
世界主要空天飞行器研制情况及未来发展趋势唐绍锋 张静 (中国运载火箭技术研究院)空天飞行器(Aerospace Vehicle)是航空航天飞行器的简称。
美国国家航空航天局(NASA)航空航天技术术语词典和麦格劳-希尔科学与技术术语词典对空天飞行器的解释为“在可感大气层内外都可以飞行的一类飞行器”,即既能航空又能航天的飞行器。
一般来说,将海拔100km高度的卡门线作为航空与航天的界线。
所以空天飞行器是指既可以在海拔100km以下又可以在海拔100km以上飞行的飞行器。
本文从商业和军事两方面阐述了空天飞行器的研究意义,介绍了空天飞行器研发所必须要突破的关键技术和世界代表性空天飞行器项目的研制情况,并对空天飞行器的未来发展趋势做出了预测。
1 研究意义商业意义发展空天飞行器可以大大降低空天之间的运输费用。
据估计,空天飞行器的运输费用至少可以降到航天飞机的1/5,甚至可降到1%,其实现途径归纳起来主要有三点:一是充分利用大气层中的氧,以减少飞行器携带的氧化剂,从而减轻起飞质量;二是整个飞行器全部重复使用,除消耗推进剂外不抛弃任何部件;三是水平起飞,水平降落,简化起飞(发射)和降落(返回)所需的场地设施和操作程序,不受发射窗口限制,减少维修费用和管理调度成本。
空天飞行器不仅可以向空间站等空间系统补充人员、物资、燃料,提供在轨服务,把空间站内制成Reviews的产品运回地球,还可以搭载乘客进行太空旅行,使人们观赏到旖旎的太空风光,为人们提供在地球上无法获得的体验。
基于空天飞行器的高速能力,乘坐它可以大大减少旅行时间,方便快捷地到世界的任何地方看望朋友或进行商业旅行。
此外,空天飞行器还可以对自然灾害进行快速响应。
军事意义在军事上,空天飞行器可以在大气层内外自由飞行,如果将它发展成一种全新的航空航天轰炸机、战斗机和运输机,其作战区域将是整个地球乃至近地空间。
它能在1~2h内突破任何地面防御系统,从空间对陆、海、空目标实施精确打击,即具备了全球快速打击能力。
航空航天的基本概念人类为了扩大社会生产,必然要开拓新的活动空间。
从陆地到海洋,从海洋到大气层,再到宇宙空间就是这样一个人类逐渐扩展活动范围的过程。
航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。
经过近百年来的快速发展,航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域,该领域取得的重大成就标志着人类文明的高度发展,也表征着一个国家科学技术的先进水平。
航空航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。
航空必须具备空气介质和克服航空器自身重力的升力,大部分航空器还要有产生相对于空气运动所需的推力。
翱翔天空是人类很久以来的梦想,但直到18世纪后期热气球在欧洲成功升空,这一愿望才得以实现。
20世纪初期飞机的出现,开创了现代航空的新篇章。
空气动力学是航空技术的科学基础,航空技术的每一项成就都离不开空气动力学的进展。
航空按其使用方向有军用航空和民用航空之分。
军用航空泛指用于军事目的的一切航空活动,主要包括作战、侦察、运输、警戒、训练和联络救生等。
在现代高技术战争中,夺取制空权是取得战争胜利的重要手段,也是军用航空的主要活动。
军用航空活动主要由军用飞机来完成,军用飞机可分为作战飞机和作战支援飞机两大类。
典型的作战飞机有战斗机(又称歼击机)、攻击机(又称强击机)、战斗轰炸机、反潜机、战术和战略轰炸机等。
作战支援飞机包括军用运输机、预警指挥机、电子战飞机、空中加油机、侦察机、通讯联络机和军用教练机等。
除固定翼飞机外,直升机在对地攻击、侦察、运输、通信联络、搜索救援以及反潜等方面也发挥着巨大的作用,已成为现代军队,特别是陆军的重要武器装备。
民用航空泛指利用各类航空器为国民经济服务的非军事性飞行活动。
根据不同的飞行目的,民用航空分为商业航空和通用航空两大类。
商业航空指在国内和国际航线上的商业性客、货(邮)运输;这类运输服务主要由国内和国际干线客机、货机或客货两用机以及国内支线运输机完成。
通用航空指用于公务、工业、农林牧副渔业、地质勘探、遥感遥测、公安、气象、环保、救护、通勤、体育和观光游览等方面的飞行活动;通用飞机主要有公务机、农业机、林业机、轻型多用途飞机、巡逻救护机、体育运动机和私人飞机等。
第一部分:填空题1.是指以当代科学技术最新成就为基础,处于科学技术发展前沿的,对提高生产力、促进社会文明、增强综合国力起先导作用的技术群。
2.高技术分为信息技术、技术、新能源技术、生物技术、航天技术、海洋技术等6大技术群。
3.人们把应用于军事领域或从军事领域直接产生的高技术称为。
4.军事高技术的分类主要包括两个方面:一是,二是,直接应用于武器装备并使之具有某种特定功能的应用技术。
5.在未来相当长的时间内,仍然是当代军事高技术的核心。
6.、网络化将成为高技术发展的主导趋势。
7.异军突起的技术将对新军事变革产生难以估量的影响。
8.军事生物技术、技术、军用能源技术、军事航天技术、军事海洋技术等也都将在未来的10至20年内获得空前的发展。
9.武器讲为武器装备的发展开辟了崭新的领域,在一定程度上代表了未来武器装备的发展方向。
10.《21世纪陆军的战略性技术》的研究报告强调,未来夺取21世纪战场上的优势,是关键。
11.进入21世纪,世界新军事变革进一步加速,军队建设呈现出从机械化向转型的特点。
12.精确制导武器真正得到人们的重视并得到大规模的使用时在年海湾战争中。
13.指以高性能光电探测器为基础,采用目标识别、成像跟踪、相关跟踪等新方法,控制和导引武器准确地命中目标的技术。
14.精确制导技术指以为基础,采用目标识别、成像跟踪、相关跟踪等新方法,控制和导引武器准确地命中目标的技术。
15.精确制导技术是在基础上的延伸和发展,用于支持精确制导武器的远距离高精度作战、夜间作战、全天候作战、复杂战场环境下作战。
16.精确制导武器系统按照不同控制导引方式可概括为、、寻的式、卫星定位和复合式等五种制导方式。
17.是引导指令由弹上制导系统按照预先拟定的飞行方案控制导弹飞向目标,制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导。
18.自主式制导是按照预先拟定的飞行方案控制导弹飞向目标,制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导。
19.是由设在导弹以外的地面、水面或空中制导站控制导弹飞向目标的制导技术。