亚轨道飞行器返回轨迹设计方法

针对亚轨道飞行器返回轨迹设计难点以及当前已有方法和模型的不足,提出了一种亚轨道飞行器返回轨迹设计方法。将返回轨迹分为初始返回段和机动转弯段,在机动转弯过程引入航向角偏差参数,并根据该参数标志的转弯终点对倾侧角进行迭代求解,能够有效处理亚轨道飞行器返回过程大范围机动转弯问题以及返回过程的各类约束,并通过算例验证了方法的可行性。设计方法符合亚轨道飞行器返回轨迹特点,能够满足设计要求。     

用于载人返回飞行器自动着陆的INS/GPS组合系统

随着宇宙自由空间站盼建立,人们将经常地生活在空间,在紧急的情况下,需要例行的通道,以确保机组人员有返回地面的能力。载人返回飞行器在空间的续航中,对机务人员的要求应少,并能提供自主脱机、返回和自动着陆的能力。本文着重讨论装有差分全球定位系统/惯性导航系统(DGPS/INS)自动着陆的能方,这种系统不需塔康和微波着陆系统辅助导航就能提供所需的位置精度和速度精度。仿真试验的结果证明用DGPS和高精度的高度表实行自动着陆的可行性。这种原理适用于一些载人飞行器的应用,如确保机组人员返回的飞行器、确保飞船的可用性、先进的载人发射系统、国家航天飞机,以及如图1所示的推进系统/电子设备舱等非载人的返回飞行器。     

临近空间乘波体飞行器弹跳瞬间特性研究

以临近空间乘波体飞行器弹跳瞬间的特性为研究对象,论证临近空间乘波体飞行器飞行轨迹属于非开普勒轨道的研究范畴;推导基于非开普勒轨道的该飞行器巡航段和再入段的动力学方程,研究弹跳瞬间临近空间乘波体飞行器的位置矢量求解问题;进而论述弹跳瞬间特性,提出弹跳系数的概念,最后进行仿真分析,结果表明临近空间乘波体飞行器弹跳瞬间有明显的拐点特性并且加速度必须满足一定的条件才能弹跳,所得结论对临近空间乘波体飞行器弹跳飞行的研究具有一定的参考价值。     

范登堡基地航天飞机地面设备

概况航天飞机作为一种空间运输工具已经引起人们的注意。目前,苏、法、英、日等国家都在研制航天飞机。美国的航天飞机已于1980年进行了第一次载人轨道飞行并返回地面。其复杂的地面设备担负着接收、处理、发射航天飞机并整修可重新使用的元部件的任务。航天飞机由轨道飞行器、外贮箱、两台固体火箭助推器组成。     

飞行器可达性问题的统一求解方法研究

针对飞行器的可达性问题,研究了可达域与可返回窗口2个子问题。前者着眼于飞行器在现有条件下对地面目标的覆盖范围,后者则更关注于飞行器在返回过程中的空间上界。对描述飞行器可达性问题的2种方法进行深入研究,提出一种统一框架下的飞行器可达性数值求解方法。通过研究与可达域相对应的终端优化问题以及与可返回窗口相对应的初值优化问题,形成了一套完整的求解流程。仿真结果表明,利用所提求解方法能够快速获得飞行器完整的可达性信息,为飞行器的总体设计、任务规划等提供设计参考。     

一种探月返回轨迹大气层内外联合规划制导算法研究

直接返回再入是探月返回常见方式.主要研究大气层内外参数联合规划制导算法,通过在月球影响球出口点进行轨道拼接,建立地心轨道及再入段与设计参数的对应关系.将出月球影响球点和月心的连线与地月连线夹角、出口点月面纬度和月心真近点角作为待优化参数,将再入点航迹倾角、航迹偏角与理想状态的偏差及地心段轨道近地点高度作为约束,利用粒子群优化,得到可行的设计参数,实现基于预测校正的再入过程最大过载最小,并通过调整置入时刻,实现经度匹配.仿真表明提出的联合优化算法能够在轨道段将飞行器导引至理想的再入点,且航迹倾角和航迹偏角满足设计要求;而预测校正制导算法可将进入再入点的返回飞行器精确导引至预定开伞点且最大过载最小.     

空间作战飞行器

太空作战飞行器是一种能按需及时发射的可重复使用的亚轨道或轨道作战飞行器,可将上面级送入近地轨道或仅使上面级达到亚轨道速度,具有航天发射、操作、侦察和作战等多种用途,能摧毁敌方空间系统、拦截弹道导弹和对地进行精确打     

航天器面临空间碎片的威胁

据来自美国国会技术评估办公室的消息报道,地球轨道上不断增加的碎片将严重地威胁着载人空间飞行器(如航天飞机和自由号空间站)。美国国会技术评估办公室发言人说:“除非世界各国共同减少每年所产生的轨道碎片,否则由于空间飞行器与碎片相撞,将来的空间活动将失去它的     

重复使用的自由飞行器

美国航宇局正向工业界寻求关于一种能在轨道上自由飞行并能回收重复使用的再入飞行器的建议。这种自由飞行器能把科学研究载荷带入空间,科学研究载荷在轨道上完成任务后,这种飞行器利用软着陆又把它们带回地面。美国航宇局艾姆斯研究中心说,这种自由飞行器能用各种不同的运载火箭发射(包括德尔它运载     

亚轨道飞行器推力常值损失下应急上升段飞行程序设计

针对亚轨道飞行器(SRLV)应急返回任务,在分析不同故障时段所具有的飞行特点的基础上,提出一种发动机推力常值损失下应急大气上升段飞行程序设计方法.该方法采用随动压变化的正攻角设计方案用于故障后飞行程序设计,使得不同故障时刻SRLV均能够安全到达低动压环境.仿真结果表明,不同故障时刻,该方法均能够在满足弯矩约束、攻角限制的情况下使得故障飞行器安全到达预定高度,为后续应急返回机动飞行提供了有利的飞行条件.     

HOPE轨道飞行器系统方案和飞行试验计划的新进展

日本空间开发事业团(NASDA)正在进行HOPE(由H-Ⅱ发射入轨的轨道飞行器)的基本方案设计,当前研究的目的是建立HOPE可行的方案和做好技术基础准备。HOPE的主要任务是为自由号航天站/日本实验舱(JEM)提供后勤运输服务。除了以前研究的由H-Ⅱ运载火箭发射的10吨级轨道飞行器的方案外,考虑到今后H-Ⅱ运载火箭性能会得到提高,还研究了体积和重量增大的各种轨道飞行器方案,其中之一为发射重量为20吨,并有3～5吨有效载荷能力的轨道飞行器。各分系统的设计和在诸如气动、结构、材料、制导、导航和控制领域中的技术研究正在进行。为了获得再入轨道飞行数据,已计划利用1993年H-Ⅱ试飞机会,对此种轨道飞行器作轨道再入试验,并着手做这方面技术准备工作。     

美国X-37B轨道试验飞行器的发展及分析

美国的第二架X-37B轨道试验飞行器在圆满完成预定任务后顺利返回地球,通过对美国X-37B项目的发展历程、设计方案及特点的介绍,分析了其试验任务和应用前景,最后对X-37B计划进行了总结。     

美国X-37B轫道试验飞行器发展研究

在简要介绍X-37B轨道试验飞行器的发射与返回过程的基础上．分析了X-37B的性能指标与技术能力,阐述了X-37B的发展带来的深远影响,并指出在美国未来的太空战略新蓝图中,X-37B将扮演极为重要的角色。     

美国X-37B轨道试验飞行器发展研究

在简要介绍X-37B轨道试验飞行器的发射与返回过程的基础上,分析了X-37B的性能指标与技术能力,阐述了X-37B的发展带来的深远影响,并指出在美国未来的太空战略新蓝图中,X-37B将扮演极为重要的角色。     

空间定位与遥测的结合

每一个空间飞行器必须知道它的轨道参数,诸如时间、空间和位置参数。对于体积小、动态特性高的飞行器来讲,其遥测设备的设计和制造将会更加困难。获得飞行器轨道参数的一种可能的途径是使用GPS转发器,它与地面静止的转发处理器配合可提供极其准确的飞行器位置和速度参数。GPS转发器把信号的输出频率变为S波段,以便能够利用现有的地面遥测天线及设备。如果把GPS转发器和遥测发射机合为一个系统,则它们之间的同步问题也将得到改善。本文介绍了GPS转发器和遥测系统的几种结合,讨论了有关测量、重量及接收功率的近似值。另外还介绍了在地面设备中同时接收和处理转发后GPS信号和遥测数据,从而节省了一个遥测接收机的方法。     

宇航飞行器以超圆速度再入大气层的极限速度和可变迎角问题

本文较仔细地讨论了宇航飞行器返回大气层的极限速度问题,推导出的弹道走廊宽度及允许的最大过载用来限定再入时的极限速度。文中的近似公式可用来估算最大过载及其出现的高度,同时还较详细地讨论了宇航飞行器返回大气层时攻角对再入弹道走廊的上下界、宽度以及过载的影响,并根据升力与阻力的关系提出了最佳攻角变化规律。本文的一些曲线和估算公式可供未来宇航飞行器总体设计、外形选择参考。     

德国SpaceLiner空天飞行器综述

SpaceLiner空天飞行器是德国航空航天中心提出的一种亚轨道、带翼高超声速飞行器,用于商业高速洲际飞行。作为可重复使用的运载飞行器,将重载荷送入轨道,计划2035年左右开展原型样机飞行试验,2040年后实现可运营的高速客运飞行。对SpaceLiner项目的背景、发展历程、进度规划等方面进行了综合梳理,并对该项目下当前最新型号SpaceLiner 7-3客运型与入轨型两种子型飞行器的任务定位与技术方案进行了梳理与分析。结合当前低成本空间进入技术发展情况,简要分析了可重复使用火箭对含SpaceLiner在内的空天飞行器发展所构成的影响。     

空间环境对结构复合材料的影响

石墨/环氧、凯芙拉/环氧等先进结构复合材料,由于它们优良的尺寸稳定性、良好的比强度和比刚度等特性,正广泛用于长期飞行的轨道飞行器结构上。然而大部分空间系统的材料在低地球轨道(LEO)和同步地球轨道(GEO)上均将遭受到高真空、热循环、紫外线照射和带电粒子的辐射,材料的性能和寿命都会遭受一定损伤。本文评述了模拟空间环境对结构复合材料性能的影响,提供设计参考。     

制导、导航和控制一体化仿真与分析在先进的航空航天器上的应用

现代仿真与分析计算机辅助设计(SA-CAD)软件包可成功地用来分析未来高性能航空航天器制导、导航和控制(GN&C)的综合性能。目前已装在公用开发工作站上的这些设备,由于大大扩展了系统分析能力和生产能力,因此可显著降低研制成本和减少风险。本文讨论了SA-CAD设备的价值,并对有代表性的空间站的乘员逃逸和返回飞行器、乘员紧急返回飞行器和一种超音速飞行器的制导、导航和控制的一体化分析方法及其结果进行了描述。     

空间飞行器智能故障诊断技术方法综述

故障诊断技术对于确保空间飞行器的可靠性和安全性至关重要.本文对现有的空间飞行器智能故障诊断方法进行了评述,简单介绍了重要的空间飞行器故障诊断系统开发工具,展望了空间飞行器智能故障诊断技术发展的前景.