航天飞机轨道飞行控制系统

引言航天飞机轨道飞行控制系统(FCS)供航天飞机入轨后作圆轨道飞行使用,并一直工作到航天飞机脱离轨道,作再入机动飞行为止。轨道飞行控制系统主要包括:敏感元件、航天飞机计算机系统、控制操纵装置、反作用控制系统(RCS)、轨道机动系统(OMS)、数字自动驾驶仪(DAP)、乘员接口及冗余管     

航天飞机轨道器的液压系统和飞行控制系统

航天飞机的轨道器是空间飞行器和民用飞机相结合的产物。它能在轨道上停留7～30天,能水平起飞和在现有民用机场跑道上着陆。航天飞机采用摆动主发动机的方法实现上升期间的控制,它操纵空气舵面实现再入、进场和着陆期间的控制。液压系统用来作为操作这些控制器和作动着陆起落架、制动器、操纵装置以及喷气发动机展开装置的动力源。本文讨论系统选择的理论根据、功率要求、飞行控制特性、工作范围、维修特点、内部试验要求以及液压系统采用的新技术。该系统设计具有空间飞行器的高可靠性和民用飞机的耐用性等两大优点。     

航天飞机轨道飞行器结构

为取得最佳气动性能和机动性能,美国航天飞机轨道飞行器设计成机翼/机身混合外形具有常规飞机的结构特点。轨道飞行器相当一中型运输机(图1),其结构重量为68.04吨,长37.24米,高17.27米,三角形机翼翼展23.79米。货舱长18.3米,直径4.5米,可装29.5吨有效载荷,乘员     

航天飞机降落轨道的控制

航天飞机降落轨道的控制问题是一个比较复杂的问题,它既不同于卫星回收,又不同于飞机降落控制。它与航天飞机降落到地面所采用的技术紧密相关,即与轨道器结构方案的选择、防热类型、轨道上的制导方法、在大气中下降轨道的选取以及最终着陆方法紧密相关。本文综述和分析了末区能量管理(TAEM)、各阶段的能量管理和制导方式,提出了与航天飞机降落轨道控制有关的一些特殊问题。     

航天飞机控制系统综合实验室

国家航宇局得克萨斯州休斯敦约翰逊空间中心(NASA-JSC)专门设有航天飞机控制系统综合实验室(SAIL),供航天飞机研制任务使用。SAIL为综合鉴定试验提供控制系统以及有关的飞行硬件、软件和程序。其指导思想是尽可能采用已经过鉴定的控制系统设备,不能满足要求的设备用飞行硬件模拟器代替。飞行硬件模拟器可为航天飞机的飞行设备提供各种电气终端,激励信号和信号接口。本文讨论航天飞机进场和着陆试验用的设备配置,已取得的操作经验和轨道飞行阶段的实验设备设计方面的问题。     

用于航天飞机例行飞行的航天飞机主发动机的改进

初步鉴定的成就通过一系列的地面鉴定试验验证了发动机的寿命。这些试验模拟了发动机飞行工作条件,并提供了更接近于实际飞行的情况。每一鉴定系列都在两倍于当量飞行时间的情况下进     

航天飞机飞行控制器智能训练系统

本文介绍了一种自动化智能训练系统,该系统结合了专家系统技术和训练/教学方法,该系统用来训练飞行控制中心(MCC)的飞行动力学人员(FDOs)从航天飞机上部署某种卫星。助推有效载荷模块的部署/智能计算机辅助训练(PD/ICAT)系统由五个部分组成:用户接口,域专家,训练对话管理员,学员模型和训练脚本生成程序。已开发了一种用户接口,它在功能上模拟了MCC的FDO环境。该接口还向学员提供有关目前训练对话特征的信息,并提供联机帮助(如果训练对话管理人员允许的话)。域专家(即部署专家DeplEx)包含FDO进行卫星部署所需要的各种规则和过程知识。DeplEx还包含有能识别和诊断学员所犯的共性错误的“故障法则”。训练对话管理员(TSM)检查学员的各种动作,并且将这些动作与DeplEx的动作进行比较以确定合适的应答。TSM的较好的特征是它能够允许学员,在部署过程的两步之间,有选取任何一条有效途径的自由。PD/ICAT为单独使用本系统的每个学员开发了一种学员模型。该模型包括了学员与训练系统相互配合的过程,并且对学员现有技术水平提供了评估资料。训练脚本生成程序根据学员模型和训练目标为每个学员指定了合适的训练练习。所有的PD/ICAT专家系统成分(DeplEx,TSM和TSG)通过一块公共黑板进行联系。PD/ICAT系统目前正在由有经验的和初学的FDOs进行试验以改进该系统,并检验它作为训练工具的有效性。最后,该系统将作为一种工具,用于开发一种通用的体系结构,包括智能训练系统以及建立这种系统所需要的软件环境。     

发现者号航天飞机模拟飞行试验

发现者号航天飞机在一次模拟飞行试验中安全着陆。据约翰逊空间中心官员说,这是一次具有真实紧张感的模拟飞行训训。训练模型经过56小时飞行后于4月30日下午在爱德华空军基地着陆。飞行时宇航员和飞行主管人员通过计算机正确地解决了180个问题。所模拟的问题之一是航天飞机返回地球时火箭发生故障。宇航员和工程技术人员     

飞行控制系统

土星Ⅴ运载火箭 S-ⅣB 级飞行控制系统的主要任务是要保持 S-ⅣB 级、仪器舱和有效载荷从 S-IB 和 S-ⅣB 级分离一直到指令服务舱与 S-ⅣB 级分离这一段时间内的姿态。在这段时间内,S-ⅣB 级经历了由 J-2发动机助推的动力飞行段和滑行段,因此,对 S-ⅣB 级要有两种飞行控制方式。在动力飞行段,S-ⅣB 级的俯仰和偏航姿态是靠液压系统摆动 J-2发动机控     

航天飞机恢复飞行后的发射计划

美国航宇局计划1988年2月18日恢复航天飞机飞行,并为国防部的有效载荷保留很多发射舱位。航宇局局长詹姆斯·C·弗莱彻透露了航天飞机恢复飞行后38个月内要发射的主要有效载荷。弗莱彻说,拟订的飞行频率是经慎重考虑的、可以接受的。它还反映了里根政府禁止用航天飞机发射大多数商业及国外有效载荷的决定,只能使用航天飞机的有效载荷以及有着国家安全或外交政策     

美航字局安排航天飞机飞行计划

美国航宇局已经公布从1988年2月至1994年底的46次航天飞机飞行任务。第一次飞行将部署一颗跟踪和数据中继卫星(称为TDRS-C),随后在1988年还承担国防部两次飞行任务和TDRS-D 以及美国航宇局的Hubble 空间望远镜部署。新的航天飞     

航天飞机轨道飞行器宇航员座舱的焊接

航天飞机的飞行目的,在于提供一种把有效载荷、宇航员和科学人员送往地球轨道并返回地面的切实可行而又经济的方法。该系统将允许美国只用过去很小一部份的成本就可使重达65,000磅(29,545公斤)的有效载荷沿轨道飞行并返回地面。仅仅由于所设计的主要部件只需最小限度的更换就可重复使用,所以这是可能的。     

航天飞机控制系统的验证与综合测试

航天飞机轨道飞行器采用了电操纵控制系统,这个系统由200个主要的航空电子设备组成,这些设备通过一种复杂的母线系统与五台飞行计算机连接。当回路中有人参与时对其指令的响应由飞行软件决定。洛克维尔国际公司航天飞机电子设备开发实验室(ADL)已初步完成了有关计算机和航空电子设备程序开发的测试工作。多串式系统测试和飞行软件的评价是在硬件发展的基础上完成的。本文对ADL进行全面介绍。详细说明ADL在航天飞机发展中的作用和测试能力。还介绍了ADL的测试台。     

惯性上面级满足航天飞机飞行任务需要

美国空军和波音公司的惯性上面级已成功地满足了航天飞机飞行任务要求,在51-C 航天飞机任务飞行期间,把国防部卫星送入地球同步轨道。惯性上面级是在发现者号航天飞机发射16小时后从轨道器有效载荷舱释放入轨。定时装置使惯性上面级中第一级发动机点火,此时轨道器至少在10     

航天飞机飞行的危险率为1:78

美航宇局任命的安全评审委员会已断定,任何一次航天飞机飞行中,发生灾难性事故的几率是1:78。宇航安全顾问委员会认为,在今后的几年中,有可能要发生事故。     

航天飞机防热瓦缝隙加热的飞行测量

本文给出了航天飞机第二次飞行试验再入时防热瓦缝隙内的温度分布数据。这是一系列缝隙加热飞行测量中的第一次,在这些试验中对防热瓦的边缘半径和缝隙的宽度将要作系统的改变。这些数据揭示了一些重要的特性,其中包括边界层的转换时间及其产生的影响。通过在缝隙内两个测点上测得的温度分布计算出了进入缝隙内表面的局部加热率。