空間飛行器設(shè)計(jì)第3講(已修改)
2025-01-18 18:31 本頁面
【正文】 1 第三講 近地空間環(huán)境 2 航天器在空間飛行時(shí)所處的環(huán)境（包括自然的和人為的）稱為 空間環(huán)境 。 太陽系內(nèi)的空間環(huán)境可分為： ?地球空間環(huán)境 ?行星際空間環(huán)境 ?其他行星空間環(huán)境 大多數(shù)航天器運(yùn)行在近地空間。 3 地球空間環(huán)境 地球的數(shù)學(xué)描述 采用國際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)（ IUGG1975）推薦值 參考橢球體：長半徑 a= 短半徑 b= 扁率 f=1/ 引力常數(shù) ?＝ GM= 105km3/s2 地球大氣層以外的領(lǐng)域通稱宇宙空間（外層空間、太空） 太陽系內(nèi)宇宙空間分為： 行星空間、行星際空間。 行星空間指行星引力作用的范圍 ,行星際指行星間其他空間。 4 表面重力加速度： 標(biāo)準(zhǔn)值 g0＝ m/s2 45緯度處 g45＝ m/s2 其他緯度處 g＝ (1+? ?) 半徑向量 ?＝ a(1 ?＋ ?) 式中， ? ? 地理緯度。 5 近地空間（ Nearearth Space) 地球引力作用以內(nèi)的區(qū)域稱為 地球空間 ， 為一個(gè)球體： R＝ 105km(約 150個(gè)地球半徑 ) 平均地月距離： eEM＝ 105km（ 384404km,約 60個(gè)地球半徑） 月球?qū)Φ厍蛞灿衅渥饔每臻g： R月 ＝ 104km 6 近地空間 深層空間 (深空， Deep Space)： 近地空間 （ Nearearth Space）： 100kmR 35786km (地球靜止軌道 )。 也有人定義為 90kmR 104km(10RE). 影響航天器活動(dòng)的因素： 地球大氣、地球電離層、地球磁場(chǎng)、太陽電子輻射、空間離子輻射。 深空 7 地球大氣 大氣質(zhì)量 m大氣 ＝ 1018kg，占地球質(zhì)量的百萬分之 。 90%以上集中在 15km高度以內(nèi)， %在 50km高度以內(nèi)， 2022km以上及其稀薄。 地球大氣指由地球引力場(chǎng)和地磁場(chǎng)束縛，位于地球表面和水圈之上的氣體層。 8 圖 地球大氣層 9 地球大氣的結(jié)構(gòu) 按溫度垂直分布特性分為以下五層： ：南北極 7－ 8km，赤道上 16－ 18km，中高緯度處 8－ 12km。占 3/4空氣質(zhì)量，空氣狀況經(jīng)常變化，風(fēng)雨雷電在此發(fā)生。 ： → 50km，大氣無上下對(duì)流，只有水平方向的流動(dòng)，空氣質(zhì)量占 1/4。 20km以下溫度一般保持在 (℃) 。 20－ 32km氣溫逐漸升高。層內(nèi)水蒸氣、塵埃很少。 10 ： → 80km，空氣只有 1/3000。 50－53km之間，氣溫隨高度上升，達(dá) 282K0，以后下降，到 80km處降為 。 4. 熱層： → 400km。 80km以上，氣溫隨高度上升，到 150km處，達(dá) 1000K。 在 400km處，達(dá) 1500－ 1600K。 5. 外層： 400－ 1600km。 大氣邊界位于 2022－3000km。 11 圖 地球大氣溫度隨高度的變化關(guān)系 12 按大氣被電離情況 , 分為電離層和非電離層： 非電離層 ： H50km，大氣處于中性原子狀態(tài)；
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