【簡介:】本篇文章給大家談談《中國輕型飛機制造》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、空客天津交付了第600架A320系列飛機,此舉意味著什么呢?
2、關于航空航天的報告
本篇文章給大家談談《中國輕型飛機制造》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
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空客天津交付了第600架A320系列飛機,此舉意味著什么呢?
空客天津近日交付了第600架A320系列的飛機,此舉意味著中國民用航空業(yè)的發(fā)展將會得到更大的推動??湛惋w機作為一種高效、快捷的交通工具,在交通運輸、物流運輸、軍事國防等方面得到了廣泛的應用。隨著中國民航市場的不斷發(fā)展,中國民航對飛機的需求也將越來越大。
對于市場龐大的輕型飛機市場而言,經(jīng)濟、環(huán)保、取材方便的航空柴油發(fā)動機將迎來前所未有的發(fā)展機遇,市場前景廣闊。隨著工業(yè)水平的不斷提高,航空汽油的發(fā)展也在朝著更高效率、更清潔、更環(huán)保的方向發(fā)展。我國巨大的市場,對民用飛機的發(fā)展和航空工業(yè)的發(fā)展,都有著深遠的意義。作為世界上經(jīng)濟增長最快的國家之一,我國航空運輸市場的發(fā)展速度也是非??斓?。自去年以來,我國國際航空運輸市場持續(xù)快速增長,國內(nèi)航空公司紛紛增加國際航線運力,為國際航空運輸市場的發(fā)展提供了保障。
為了滿足中國航空市場的需求,中國航空公司正在通過與外國航空公司的合作和投資來擴大其全球網(wǎng)絡。歐洲空客一直以來都十分重視與我國的合作,在合作的過程中,雙方的關系越來越密切,友誼也越來越深厚。在中國進博會上,各大空客開始搶奪中國的訂單,這些公司都希望與中國合作,以緩解公司的資金壓力。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,越來越多的國家向中國尋求合作,雙方的貿(mào)易往來也在不斷擴大。
隨著航空制造業(yè)零部件的采購、運輸、倉儲等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也逐漸形成了上下游產(chǎn)業(yè)的集聚區(qū),這也方便了各大企業(yè)之間的交流與合作。而中國作為最大的新興市場,也吸引了大量的外資企業(yè)到中國投資,促進合作,擴大貿(mào)易。
關于航空航天的報告
“我知道地球是圓的,因為我看見了圓形;然后,又看到它還是立體的。當我往下看時,……看到印度洋上船舶拖著尾波前進,非洲一些地方出現(xiàn)灌木林火,一場雷電交加的暴風雨席卷了澳大利亞1000英里的地區(qū),呈現(xiàn)出大自然的一幅立體風景畫?!?/p>
這是航天員在談到從航天飛機上看地球的情景時的一段描述。
航天技術發(fā)展是當今世界上最引人注目的事業(yè)之一,它推動著人類科學技術的進步,使人類活動的領域由大氣層內(nèi)擴展到宇宙空間。航天技術是現(xiàn)代科學技術的結(jié)晶,是基礎科學和技術科學的集成,航天技術是一個國家科學技術水平的重要標志。
航天技術是一門綜合性的工程技術,主要包括:制導與控制技術,熱控制技術,噴氣推進技術,能源技術,空間通信技術,遙測遙控技術,生命保障技術,航天環(huán)境工程技術,火箭及航天器的設計、制造和試驗技術,航天器的發(fā)射、返回和在軌技術等。由多種技術融于一體的航天系統(tǒng)是現(xiàn)代高技術的復雜大系統(tǒng),不僅規(guī)模龐大,技術高新、尖端,而且人力、物力耗費巨大,工程周期長。時至今日,航天技術已被廣泛應用到政治、軍事、經(jīng)濟和科學探測等領域,已成為一個國家綜合國力的象征。
人類很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球?qū)θ祟愐恢背錆M著吸引力和神秘感,許多美麗的神話和傳說,反映了人類對宇宙的向往和探索空間奧秘的心情?!舵隙鸨荚隆?、《牛郎織女》,以及孫悟空騰云駕霧、一個筋斗十萬八千里等。
航天飛行的歷史是從火箭技術的歷史開始的,沒有火箭也就沒有航天飛行。追溯源頭,中國是最早發(fā)明火箭的國家?!盎鸺边@個詞在三國時代(公元220~280年)就出現(xiàn)了。不過那時的火箭只是在箭桿前端綁有易燃物,點燃后由弩弓射出,故亦稱為“燃燒箭”。
? 隨著中國古代四大發(fā)明之一的火藥出現(xiàn),火藥便取代了易燃物,使火箭迅速應用到軍事中。公元lO世紀唐末宋初就已經(jīng)有了火藥用于火箭的文字記載,這時的火箭雖然使用了火藥,但仍須由弩弓射出。真正靠火藥噴氣推進而非弩弓射出的火箭的外形被記載于明代茅元儀編著的《武備志》中,見圖1.1。
這種原始火箭雖然沒有現(xiàn)代火箭那樣復雜,但已經(jīng)具有了戰(zhàn)斗部(箭頭)、推進系統(tǒng)(火藥筒)、穩(wěn)定系統(tǒng)(尾部羽毛)和箭體結(jié)構(箭桿),完全可以認為是現(xiàn)代火箭的雛形。
中華民族不但發(fā)明了火箭,而且還最早應用了串聯(lián)(多級)和并聯(lián)(捆綁)技術以提高火箭的運載能力。明代史記中記載的“神火飛鴉”就是并聯(lián)技術的體現(xiàn);“火龍出水”就是串、并聯(lián)綜合技術的具體運用,如圖1.2所示。
世界上第一個試圖乘坐火箭上天的“航天員”也出現(xiàn)在中國。相傳在14世紀末期,中國有位稱為“萬戶”的人,兩手各持一大風箏,請他人把自己綁在一把特制的座椅上,座椅背后裝有47支當時最大的火箭(又稱“起火”)。他試圖借助火箭的推力和風箏的氣動升力來實現(xiàn)“升空”的理想?!叭f戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻出了生命,但他仍是世界上第一個想利用火箭的力量進行飛行的人。
19世紀末20世紀初,火箭才又重新蓬勃地發(fā)展起來。近代的火箭技術和航天飛行的發(fā)展,涌現(xiàn)出許多勇于探索的航天先驅(qū)者,其中代表人物K.3.齊奧爾科夫斯基(~OHCTaHTHH3ayap且oBHq UHOaKOBCKHfi),R.戈達德(Robert Goddard),H.奧伯特(Hermann Oberth)。
前蘇聯(lián)科學家齊奧爾科夫斯基一生從事利用火箭技術進行航天飛行的研究。在他的經(jīng)典著作中,對火箭飛行的思想進行了深刻的論證,最早從理論上證明了用多級火箭可以克服地心引力進入太空的論點。
1、建立了火箭運動的基本數(shù)學方程,奠定航天學的基礎。
2、首先肯定了液體火箭發(fā)動機是航天器最適宜的動力裝置,論述了關于液氫一液氧作為推進劑用于火箭的可能性,為運載器的發(fā)展指出了方向,這些觀點僅僅幾十年就成為了現(xiàn)實。
3、指出過用新的燃料(原子核分解的能量)來作火箭的動力;并具體地闡明了用火箭進行航天飛行的條件,火箭由地面起飛的條件,以及實現(xiàn)飛向其他行星所必須設置中間站的設想。
4、提出過許多的技術建議,如他建議使用燃氣舵來控制火箭,用泵來強制輸送推進劑到燃燒室中,以及用儀器來自動控制火箭等,都對現(xiàn)代火箭和航天飛行的發(fā)展起了巨大的作用。
美國的火箭專家、物理學家和現(xiàn)代航天學奠基人之一戈達德博士在1910年開始進行近代火箭的研究工作,他在1919年發(fā)表的《達到極大高度的方法》的論文中,闡述了火箭飛行的數(shù)學原理,指出火箭必須具有7.9 km/s的速度才能克服地球的引力,并研究了利用火箭把有效載荷送至月球的幾種可能方案。
德國的奧伯特教授在他1923年出版的《飛向星際空間的火箭》一書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工作的基本原理,而且還說明火箭只要能產(chǎn)生足夠的推力,便能繞地球軌道飛行。同齊奧爾科夫斯基和戈達德一樣,他也對許多推進劑的組合進行了廣泛的研究。
在1932年德國發(fā)射A2火箭,飛行高度達到3 km。1942年10月3日,德國首次成功地發(fā)射了人類歷史上第一枚彈道導彈?a?aV?a2(A4型),并于1944年9月6日首次投入作戰(zhàn)使用。
V-2的成功在工程上實現(xiàn)了19世紀末、20世紀初航天技術先軀者的技術設想,并培養(yǎng)和造就了一大批有實踐經(jīng)驗的火箭專家,對現(xiàn)代大型火箭的發(fā)展起到了繼往開來的作用。V-2的設計雖不盡完善,但它卻是人類擁有的第一件向地球引力挑戰(zhàn)的工具,成為航天技術發(fā)展史上的一個重要里程碑。
? 1957年10月4日,前蘇聯(lián)用?°衛(wèi)星?±號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空,衛(wèi)星呈球形,外徑O.58 m,外伸4根條形天線,質(zhì)量83.6 kg,衛(wèi)星在天上正常工作了3個月。按照今天的標準衡量,前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過是一個伸展開發(fā)射機天線的圓球,但它卻是世界上第一個人造天體,把人類幾千年的夢想變成了現(xiàn)實,為人類開創(chuàng)了航天新紀元,標志著人類活動范圍的又一飛躍。
? 1961年4月12日,前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘?°東方號?±載人飛船,尤里.加加林成為人類第一位航天員,揭開了人類進入太空的序幕,開始了世界載人航天的新時代。
? 1962年8月27日,美國發(fā)射的“水手2號”探測器第一次成功飛越金星。
? 1969年7月20日,美國N.A.阿姆斯特朗和E.E.奧爾德林乘坐?°阿波羅11號?±飛船登月成功,在月球靜海西南角著陸,成為涉足地球之外另一天體的首批人員。他們在月球上安放了科學實驗裝置,拍攝了月面照片,搜集了22虹月球巖石與土壤樣品,然后自月面起飛,與指揮艙會合,返回地球。首次實現(xiàn)了人類登上月球的理想。
? 1971年4月19日,前蘇聯(lián)?°禮炮1號?±空間站人軌成功,其質(zhì)量約18 t,總長14 m,軌道高度200~250 km,軌道傾角51.6。,成為人類第一個空間站,完成了有關天體物理學、航天、醫(yī)學、生物學等方面的科研計劃,考察地球資源和進行長期失重條件下的技術實驗。
? 1972年3月2日,美國發(fā)射了木星和深遠空間探測器?°先驅(qū)者10號?±。它攜有表明人類信息的鍍金鋁板,經(jīng)過11年飛行,于1983年6月越過海王星軌道,而后成為飛離太陽系的第一個人造天體。
? 1975年6月8日,前蘇聯(lián)發(fā)射了?°金星9號?±探測器,實現(xiàn)了在金星表面著陸。
? 1975年7月18日,美國?°阿波羅號?±飛船與前蘇聯(lián)?°聯(lián)盟19號?±飛船在大西洋上空對接成功(視頻資料)。
? 1975年8月20日,美國發(fā)射了?°海盜1號?±探測器,第一次在火星表面著陸成功(視頻資料)。
? 1977年9月,美國發(fā)射了?°旅行者2號?±探測器,對天王星、海王星進行探測。
? 1981年4月,世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重復使用的美國航天飛機?°哥倫比亞號?±試飛成功,標志著航天運載器由一次性使用的運載火箭轉(zhuǎn)向重復使用的航天運載器的新階段,是航天史上一個重要的里程碑,標志著人類在空間時代又上了一層樓,進入了航天飛機時代。至2000年10月,航天飛機已成功飛行100次。
? 1986年2月,前蘇聯(lián)?°和平號?±軌道空間站發(fā)射成功,它成為目前人類發(fā)射的在軌運行時間最長的載人航天器,在軌運行超過15年。2001年3月23日,?°和平號?±軌道空間站被引入大氣層銷毀,完成了其輝煌的歷史使命。
? 目前,更大規(guī)模的國際空間站在美國、俄羅斯、加拿大、日本、意大利和歐洲空間局的合作下,正在進行在軌組裝建設?-?-
人類就是以如此快速的步伐沖擊著宇宙大門!
? 不難看出,從公元10世紀的中國火箭到第二次世界大戰(zhàn)的V一2導彈,人類是出于軍事需求發(fā)展了火箭技術,而這恰恰為航天技術的發(fā)展奠定了堅實的基礎。自20世紀40年代至今,航天技術以驚人的速度發(fā)展著并日臻完善。我們可以堅信,隨著科學技術的進步和工業(yè)基礎的不斷增強,航天技術將會有更大的突破并更趨完善。
? 航天技術從20世紀50年代末期的研究試驗階段到70年代中期,發(fā)展到了廣泛實際應用階段。其中60年代以來,為科學研究、國民經(jīng)濟和軍事服務的各種科學衛(wèi)星與應用衛(wèi)星得到了很大發(fā)展。至70年代,軍、民用衛(wèi)星已全面進入應用階段。一方面向偵察、通信、導航、預警、氣象、測地、海洋、天文觀測和地球資源等專門化的方向發(fā)展,同時另一方面,各類衛(wèi)星亦向多用途、長壽命、高可靠性和低成本的方向發(fā)展。
? 回顧近50年來航天技術應用的歷程,具有代表性的大事列舉如下:
? 1958年12月,美國發(fā)射了世界上第一顆通信衛(wèi)星?°斯科爾號?±;
? 1960年4月,美國先后發(fā)射了世界上第一顆氣象衛(wèi)星?°泰羅斯1號?±和導航衛(wèi)星?°子午儀1B號?±;
? 1963年7月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星;
? 1964年8月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星;
? 1965年4月,美國成功地發(fā)射了世界上第一顆商用通信衛(wèi)星?°國際通信衛(wèi)星1號?±,正式為北美與歐洲之間提供通信業(yè)務,它標志著通信衛(wèi)星進入了實用階段;
? 1972年7月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球資源衛(wèi)星?°陸地衛(wèi)星1號?±;
? 1982年11月,美國航天飛機開始商業(yè)性飛行;1984年11月,美國航天飛機成功地施放了兩顆衛(wèi)星并回收了兩顆失效的通信衛(wèi)星,第一次實現(xiàn)了雙向運載任務;
? 1983年4月,美國發(fā)射了世界上第一顆跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星;
? 1999年,由66顆小型衛(wèi)星組網(wǎng)形成的美國?°銥?±星全球電話通訊系統(tǒng)建成并投入使用。
? 目前,美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的衛(wèi)星導航系統(tǒng)已成為全世界各領域普遍應用的定位導航系統(tǒng),發(fā)揮著巨大的作用。
? 在我國,繼1970年4月24日首顆衛(wèi)星?°東方紅一號?±發(fā)射成功以來,航天技術的發(fā)展和應用也取得了巨大的成就:
? 1975年11月,我國第一顆返回式遙感衛(wèi)星發(fā)射成功,并順利回收;
? 1984年4月,我國第一顆靜止軌道試驗通信衛(wèi)星發(fā)射成功;
? 1986年2月,我國第一顆靜止軌道實用通信衛(wèi)星發(fā)射成功;
? 1988年9月,我國第一顆氣象衛(wèi)星?°風云一號?±發(fā)射成功;
? 至2000年10月,我國?°長征?±系列運載火箭已成功發(fā)射62次。
? 進入20世紀90年代,我國航天技術應用的步伐進一步加快,大容量通信衛(wèi)星?°東方紅三號?±、氣象衛(wèi)星?°風云一號?±和?°風云二號?±以及資源衛(wèi)星先后發(fā)射成功。
? 1999年11月20日我國成功發(fā)射了第一艘試驗飛船?°神舟號?±,在載人航天領域邁出了堅實的一步?-?-
綜上可見,從1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功算起,迄今僅40余年,航天技術取得了如此巨大的成就是前所未有的,產(chǎn)生了巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。
總之,隨著航天技術應用的發(fā)展,航天活動已越來越顯示出其巨大的軍事意義和經(jīng)濟效益,已成為國民經(jīng)濟和國防建設的一個重要組成部分。反過來,這種社會和經(jīng)濟效益又進一步推動著航天技術日新月異的發(fā)展。
? 航天技術是一門研究和實現(xiàn)如何把航天器送人空間,并在那里進行活動的工程技術。它主要包括航天器、運載工具和地面測控三大部分。為了便于了解,我們首先對航天器進行分類。
? 同一個航天器可兼有數(shù)種任務,故機械地、絕對地分類,是不可能的。同一類航天器,往往包括了幾種系列,而每一系列又可分成數(shù)種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)或型號。
? 航天器可分為無人航天器與載人航天器兩大類。無人航天器按是否繞地球運行又可分為人造地球衛(wèi)星和宇宙探測器兩類。它們又可以進一步按用途分類,如圖1.3所示。
? 簡稱人造衛(wèi)星,是數(shù)量最多的航天器(占90%以上)。它們的軌道長度由i00多公里到幾十萬公里。按用途它們又可分為:
目前的載人航天器只在近地軌道飛行和從地球到月球的登月飛行。今后將出現(xiàn)可以到達各種星球的載人飛船,以及供人類長期在空間生活和工作的永久性空間站。載人航天器按飛行和工作方式可分為:
可以重復使用的,往返于地面和高度在1000 km以下的近地軌道之間,運送有效載荷的航天器。
3.宇宙探測器
旅行者1號 旅行者2號
? 按航天器在軌道上的功能來進行分類,就人造地球衛(wèi)星而言,可分為觀測站、中繼站、基準站和軌道武器四類。每一類又包括了各種不同用途的航天器。
衛(wèi)星處在軌道上,對地球來說,它站得高,看得遠(視場大),用它來觀察地球是非常有利的。此外,由于衛(wèi)星在地球大氣層以外不受大氣的各種干擾和影響,所以用它來進行天文觀測也比地面天文觀測站更加有利。屬于這種功能的衛(wèi)星有下列幾種典型的用途。
在各類應用衛(wèi)星中偵察衛(wèi)星發(fā)射得最早(1959年發(fā)射),發(fā)射的數(shù)量也最多。偵察衛(wèi)星有照相偵察和電子偵察衛(wèi)星兩種。
資源衛(wèi)星是在偵察衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的基礎上發(fā)展而來的。利用星上裝載的多光譜遙感器獲取地面目標輻射和反射的多種波段的電磁波,然后把它傳送到地面,再經(jīng)過處理,變成關于地球資源的有用資料。它們包括地面的和地下的,陸地的和海洋的等等。
海洋衛(wèi)星的任務是海洋環(huán)境預報,包括遠洋船舶的最佳航線選擇,海洋漁群分析,近海與沿岸海洋資源調(diào)查,沿岸與近海海洋環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)視,災害性海況預報和預警,海洋環(huán)境保護和執(zhí)法管理,海洋科學研究,以及海洋浮標、臺站、船舶數(shù)據(jù)傳輸,海上軍事活動等。
? 當然,作為觀測站的衛(wèi)星遠不止以上幾種,預警衛(wèi)星、核爆炸探測衛(wèi)星、天文預測衛(wèi)星(如美國的“哈勃”太空望遠鏡)等均屬于這一類。雖然它們的功能各有側(cè)重,但基本觀測原理都是相似的。
2.中繼站
利用衛(wèi)星進行通信和平常的地面通信相比較,具有下列優(yōu)點:
①通信容量大;
②覆蓋面積廣;
③通信距離遠;
④可靠性高;
⑤靈活性好;
⑥成本低。
廣播衛(wèi)星是一種主要用于電視廣播的通信衛(wèi)星。這種廣播衛(wèi)星不需要經(jīng)過任何中轉(zhuǎn)就可向地面轉(zhuǎn)播或發(fā)射電視廣播節(jié)目,供公眾團體或者個人直接接收,因此又稱為直播衛(wèi)星。目前普通的家庭電視機配一架直徑不到1m的天線就可以直接接收直播衛(wèi)星的電視廣播節(jié)目。
跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星是通信衛(wèi)星技術的一個重大發(fā)展。它是利用衛(wèi)星來跟蹤與測量另一顆衛(wèi)星的位置,其基本思想是把地球上的測控站搬到地球同步軌道上,形成星地測控系統(tǒng)網(wǎng)。
3.基準站
這種衛(wèi)星是軌道上的測量基準點,所以要求它測軌非常準確。屬于這種功能的衛(wèi)星有:
4.軌道武器
這是一種積極進攻的航天器,具有空間防御和空間攻擊的職能。它主要包括:
不同類型的航天器,其系統(tǒng)的結(jié)構、外型和功能干差萬別,但是它們的基本系統(tǒng)組成都是一致的。典型航天器都是由不同功能的若干分系統(tǒng)組成的,其基本系統(tǒng)一般分為有效載荷和保障系統(tǒng)兩大類。
1.有效載荷
用于直接完成特定的航天飛行任務的部件、儀器或分系統(tǒng)。
有效載荷種類很多,隨著飛行任務即航天器功能的不同而異。例如,科學衛(wèi)星上的粒子探測器,天文觀測衛(wèi)星上的天文望遠鏡,偵察衛(wèi)星上的可見光相機、CCD相機、紅外探測器、無線電偵察接收機,氣象衛(wèi)星上的可見光和紅外掃描輻射儀,地球資源衛(wèi)星上的電視攝像機、CCD攝像機、主題測繪儀、合成孔徑雷達,通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器和通信天線,生物科學衛(wèi)星上的種子和培養(yǎng)基等,均屬有效載荷。
? 單一用途的衛(wèi)星裝有一種類型的有效載荷,而多用途的衛(wèi)星可以裝有幾種類型的有效載荷。
? 2.保障系統(tǒng)
? 用于保障航天器從火箭起飛到工作壽命終止,星上所有分系統(tǒng)的正常工作。各種類型航天器的保障系統(tǒng)一般包括下列分系統(tǒng):
(1)結(jié)構系統(tǒng):用于支承和固定航天器上各種儀器設備,使它們構成一個整體,以承受地面運輸、運載器發(fā)射和空間運行時的各種力學環(huán)境(振動、過載、沖擊、噪聲)以及空間運行環(huán)境。對航天器結(jié)構的基本要求是重量輕、可靠性高、成本低等,因此航天器的結(jié)構大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和碳纖維復合材料等制造。通常用結(jié)構質(zhì)量比,即結(jié)構重量占航天器總重量的比例來衡量航天器結(jié)構設計和制造水平。
(3)電源系統(tǒng):用來為航天器所有儀器設備提供所需的電能?,F(xiàn)代航天器大多采用太陽電池和蓄電池聯(lián)合供電系統(tǒng)。
(4)姿態(tài)控制系統(tǒng):用來保持或改變航天器的運行姿態(tài)。常用的姿態(tài)控制方式有重力梯度穩(wěn)定、自旋穩(wěn)定和三軸穩(wěn)定。
(5)軌道控制系統(tǒng):用來保持或改變航天器的運行軌道。軌道控制往往與姿態(tài)控制配合,它們構成航天器控制系統(tǒng)。
(6)測控系統(tǒng):包括遙測、遙控和跟蹤三部分。遙測部分主要由傳感器、調(diào)制器和發(fā)射機組成,用于測量并向地面發(fā)送航天器的各種儀器設備的工程參數(shù)(212作電壓、電流、溫度等)和其他參數(shù)(環(huán)境參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)等)。遙控部分一般由接收機和譯碼器組成,用于接收地面測控站發(fā)來的遙控指令,傳送給有關系統(tǒng)執(zhí)行。跟蹤部分主要是信標機和應答機,它們不斷發(fā)出信號,以便地球測控站跟蹤航天器并測量其軌道位置和速度。
除了以上基本系統(tǒng)組成外,航天器根據(jù)其不同的飛行任務,往往還需要有一些不同功能的專用系統(tǒng)。例如,返回式衛(wèi)星有回收系統(tǒng),載人飛船有乘員系統(tǒng)、環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)、交會與對接系統(tǒng),航天飛機有著陸系統(tǒng)等。
一個剛體航天器的運動可以由它的位置、速度、姿態(tài)和姿態(tài)運動來描述。其中位置和速度描述航天器的質(zhì)心運動,這屬于航天器的軌道問題;姿態(tài)和姿態(tài)運動描述航天器繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動,屬于姿態(tài)問題。從運動學的觀點來說,一個航天器的運動具有6個自由度,其中3個位置自由度表示航天器的軌道運動,另外3個繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動自由度表示航天器的姿態(tài)運動。
航天器的控制可以分為兩大類,即軌道控制和姿態(tài)控制。
1.軌道控制
軌道控制包括軌道確定和軌道控制兩方面的內(nèi)容。軌道確定的任務是研究如何確定航天器的位置和速度,有時也稱為空間導航,簡稱導航;軌道控制是根據(jù)航天器現(xiàn)有位置、速度、飛行的最終目標,對質(zhì)心施以控制力,以改變其運動軌跡的技術,有時也稱為制導。
軌道控制按應用方式可分為四類。
(1)軌道機動:
指使航天器從一個自由飛行段軌道轉(zhuǎn)移到另一個自由飛行段軌道的控制。例如,地球靜止衛(wèi)星發(fā)射過程中為進入地球靜止軌道,在其轉(zhuǎn)移軌道的遠地點就須進行一次軌道機動。
(3)軌道交會:指航天器能與另一個航天器在同一時間以相同速度達到空間同一位置而實施的控制過程。
(4)再人返回控制:指使航天器脫離原來的軌道,返回進入大氣層的控制。
2.姿態(tài)控制
姿態(tài)控制也包括姿態(tài)確定和姿態(tài)控制兩方面內(nèi)容。
姿態(tài)確定是研究航天器相對于某個基準的確定姿態(tài)方法。這個基準可以是慣性基準或者人們所感興趣的某個基準,例如地球。
姿態(tài)控制是航天器在規(guī)定或預先確定的方向(可稱為參考方向)上定向的過程,它包括姿態(tài)穩(wěn)定和姿態(tài)機動。姿態(tài)穩(wěn)定是指使姿態(tài)保持在指定方向,而姿態(tài)機動是指航天器從一個姿態(tài)過渡到另一個姿態(tài)的再定向過程。
姿態(tài)控制通常包括以下幾個具體概念。
(1)定向:指航天器的本體或附件(如太陽能電池陣、觀測設備、天線等)以單軸或三軸按一定精度保持在給定的參考方向上。此參考方向可以是慣性的,如天文觀測;也可以是轉(zhuǎn)動的,如對地觀測。由于定向需要克服各種空間干擾以保持在參考方向上,因此需要通過控制加以保持。
(2)再定向:指航天器本體從對一個參考方向的定向改變到對另一個新參考方向的定向。再定向過程是通過連續(xù)的姿態(tài)機動控制來實現(xiàn)的。
(3)捕獲:又稱為初始對準,是指航天器由未知不確定姿態(tài)向已知定向姿態(tài)的機動控制過程。如航天器人軌時,星箭分離,航天器從旋轉(zhuǎn)翻滾等不確定姿態(tài)進入對地對日定向姿態(tài);又如航天器運行過程中因故障失去姿態(tài)后的重新定姿等。為了使控制系統(tǒng)設計更為合理,捕獲一般分粗對準和精對準兩個階段進行。
(4)粗對準:指初步對準,通常須用較大的控制力矩以縮短機動的時間,但不要求很高的定向精度。
(5)精對準:指粗對準或再定向后由于精度不夠而進行的修正機動,以保證定向的精度要求。精對準一般用較小的控制力矩。
(6)跟蹤:指航天器本體或附件保持對活動目標的定向。
(7)搜索:指航天器對活動目標的捕獲。
總之,姿態(tài)控制是獲取并保持航天器在空間定向的過程。例如,衛(wèi)星對地進行通信或觀測,天線或遙感器要指向地面目標;衛(wèi)星進行軌道控制時,發(fā)動機要對準所要求的推力方向;衛(wèi)星再人大氣層時,要求制動防熱面對準迎面氣流。這些都需要使星體建立和保持一定的姿態(tài)。
姿態(tài)穩(wěn)定是保持已有姿態(tài)的控制,航天器姿態(tài)穩(wěn)定方式按航天器姿態(tài)運動的形式可大致分為兩類。
(1)自旋穩(wěn)定:衛(wèi)星等航天器繞其一軸(自旋軸)旋轉(zhuǎn),依靠旋轉(zhuǎn)動量矩保持自旋軸在慣性空間的指向。自旋穩(wěn)定常輔以主動姿態(tài)控制,來修正自旋軸指向誤差。
(2)三軸穩(wěn)定:依靠主動姿態(tài)控制或利用環(huán)境力矩,保持航天器本體三條正交軸線在某一參考空間的方向。
3.姿態(tài)控制與軌道控制的關系
航天器是一個比較復雜的控制對象,一般來說軌道控制與姿態(tài)控制密切相關。為實現(xiàn)軌道控制,航天器姿態(tài)必須符合要求。也就是說,當需要對航天器進行軌道控制時,同時也要求進行姿態(tài)控制。在某些具體情況或某些飛行過程中,可以把姿態(tài)控制和軌道控制分開來考慮。某些應用任務對航天器的軌道沒有嚴格要求,而對航天器的姿態(tài)卻有要求。
航天器控制按控制力和力矩的來源可以分為兩大類。
(1)被動控制:其控制力或力矩由空間環(huán)境和航天器動力學特性提供,不需要消耗星上能源。
4.主動控制系統(tǒng)的組成
航天器主動控制系統(tǒng),無論是姿態(tài)控制系統(tǒng)還是軌道控制系統(tǒng),都有兩種組成方式。
(1)星上自主控制:指不依賴于地面干預,完全由星載儀器實現(xiàn)的控制,其系統(tǒng)結(jié)構見圖1.4
(2)地面控制:或稱星一地大回路控制,指依賴于地面干預,由星載儀器和地面設備聯(lián)合實現(xiàn)的控制,其結(jié)構見圖1.5。
“小鷹500”輕型多用途飛機的性能參數(shù)
小鷹500輕型多用途飛機
翼展 9.879米
機長 7.743米
機高 3.044米
展弦比 8
最大巡航速度 300公里/小時
經(jīng)濟巡航速度 290公里/小時
設計航程 1640公里
全載最大航程 1780公里
(65%功率,高度3050米)
實用升限 4200米
最大起飛重量 1400公斤
有效載荷 560公斤
最大燃油重量 235公斤
起飛滑跑距離 410米
著陸滑跑距離 250米
發(fā)動機 Lycoming IO-540-V4A5
功率 260馬力
空中小轎車
“小鷹”-500飛機的總設計師龔國政將自己設計的飛機形象地喻為“空中小轎車”。的確,如果忽略機翼及尾翼,“小鷹”-500更象是一輛私家小轎車?!靶→棥?500飛機基本型為教練機,也可根據(jù)用戶需求,加裝自動駕駛儀、多功能顯示器等設備,將收放式起落架改裝為固定式起落架后,該機可作為私人商務飛機或其他用途飛機?!靶→棥?500飛機用途廣泛,可運用于飛行員訓練、私人商務飛行、旅游用機、農(nóng)林牧漁及環(huán)保用機,也可用于航空探測、空中攝影、航空俱樂部以及空海軍飛行教學訓練、執(zhí)行公務、空中巡邏等,具有很強的適用性。
“小鷹”-500飛機在設計制造中廣泛采用了現(xiàn)代航空工業(yè)中先進的技術、工藝和新材料,使得飛機達到了國際同類產(chǎn)品的先進水平。例如飛機采用的薄蒙皮、大隔框制造技術在中國航空制造業(yè)中首次被采用。該機的機身是鋁合金半硬式結(jié)構,機頭、尾錐和座艙部分的側(cè)蒙皮為玻璃鋼材料,機身腹部有2塊垂直向下的鋁合金腹鰭。飛機的機翼采用的是懸臂式下單翼,結(jié)構為鋁合金單梁式。與眾不同的是“小鷹”-500的機翼翼尖為玻璃鋼上翹式,這樣可以改善翼尖繞流,降低飛機誘導阻力。該機的尾翼采用的是全動式等剖面矩形水平尾翼,左右翼為一整體,安裝在機身尾錐上部,水平尾翼和垂直尾翼都采用鋁合金鉚接結(jié)構,方向舵和平尾均帶有配平調(diào)整片。
“小鷹”-500飛機是嚴格按照中國民航CCAR-23-R2部適航條例要求進行設計制造的,正如龔總所講,“小鷹”-500雖然自身重量較輕(空機重840公斤),但麻雀雖小、五臟俱全,飛機的燃油系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等各大系統(tǒng)都很完備,經(jīng)測試,“小鷹”-500飛機的主要性能與國外同類機相比毫不遜色。為保證飛機起降的穩(wěn)定性,飛機的起落架采用可收放的前三點起落架,主起落架為空間轉(zhuǎn)軸搖臂式,為最大限度地減輕著陸時的震動,飛機的前、主起落架均裝有油-氣減震器,同時飛機的主機輪還裝有單盤剎車裝置,并帶有應急設備。
“小鷹”-500參與市場競爭的主要優(yōu)勢是它的經(jīng)濟性,這主要體現(xiàn)在飛機的價格和效能比方面。該機投入市場后的價格將在200萬人民幣左右,與一輛國外進口高檔轎車的價格相差無幾。該機每小時耗油約40升,而一輛省油型的轎車百公里耗油量約為10升,從效能比上看,“小鷹”-500絲毫不比轎車遜色,而噴氣式輕小型通用飛機的單 位/小時的耗油量約為幾百升,這也是活塞式通用飛機長時間不被淘汰和“小鷹”-500飛機采用活塞式發(fā)動機作為動力的主要原因。積極采用國際成熟的技術和工藝,減少研制成本,最大限度地降低研制風險,是“小鷹”-500飛機研制的主要指導思想。該機的動力裝置為一臺美國萊康明公司的水平對置6缸氣冷活塞式發(fā)動機。該公司主要生產(chǎn)各類航空發(fā)動機,聲譽較好,據(jù)說該公司生產(chǎn)的發(fā)動機到目前為止還未發(fā)生過空中停車現(xiàn)象。飛機的座艙為封閉式非氣密座艙,座椅分兩排布置。前排兩個座椅可調(diào)節(jié)坐姿,并帶有慣性卷筒式安全帶,后排長椅配置普通安全帶。
該機的操作為單駕駛體制,但裝有兩套操縱系統(tǒng)。機身兩側(cè)各有一個向上開啟的登機門,登機門后邊各有一個應急窗。值得一提的是“小鷹”-500為增加舒適度,在機內(nèi)安裝了空調(diào)系統(tǒng),國外通用飛機為減輕重量現(xiàn)在都較少采用。該機的標準機載設備包括空速表、高度表、升降速度表、電動陀螺地平儀、磁羅盤、失速警告裝置等。除此之外,飛機還采用了不少先進的機載設備,使該機具有進入大型機場起降的能力,這使“小鷹”-500飛機具有許多同類飛機所不具有的能力。
“小鷹”-500飛機計劃于2004年上半年完成適航驗證試飛和取得型號合格證(TC),下半年將取得生產(chǎn)許可證,首批商品機將開始交付用戶。同時,由于中國民航和美國FAA有雙邊互相認證協(xié)議,“小鷹”-500飛機在通過國內(nèi)適航審查取得“TC”后,經(jīng)過一定工作程序,有望早日獲得國外適航認可,從而飛出國門參與國際市場競爭。
關于《中國輕型飛機制造》的介紹到此就結(jié)束了。