空間技術(shù)ppt課件(已修改)
2025-01-29 18:31 本頁(yè)面
【正文】 第八章 緒論 第九章 航天器的軌道 第十章 航天器的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制 第十一章 人在地球衛(wèi)星的結(jié)構(gòu) 第十二章 航天器的溫度控制 第十三章 航天器的遙測(cè)遙控和測(cè)控地面站 第十四章 航天器的返回 第十五章 載人航天器 航天技術(shù)是 指人類如何進(jìn)入外層空間（ 150km以上）、利用和 開(kāi)發(fā)外層空間資源的技術(shù)。 第八章 緒論 航天技術(shù)發(fā)展史 航天活動(dòng) ? 發(fā)射人造地球衛(wèi)星 ? 載人航天 （發(fā)射載人飛船、航天飛機(jī)、空間站） ? 月球探測(cè) （發(fā)射無(wú)人探測(cè)器和登月飛船） ? 行星探測(cè) （金星、火星、水星 木星、土星、天王星、海王星、冥王星） 1957年 10月 4日 蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星 1961年 4月 12日 蘇聯(lián)發(fā)射第一艘載人飛船 1969年 7月 21日 美國(guó)阿波羅 11號(hào)登月艙登陸月球。 1981年 4月 12日 美國(guó) “ 哥倫比亞 ” 號(hào)航天飛機(jī)首航成功。 1984年美國(guó) “ 挑戰(zhàn)者 ” 號(hào)航天飛機(jī)凌空爆炸， 7名宇航員喪生。 航天技術(shù)內(nèi)容 1）航天器技術(shù) 2）運(yùn)載器技術(shù) 3）地面測(cè)控技術(shù) 4）發(fā)射技術(shù) 5）空間運(yùn)用技術(shù) 第八章 緒論 地面測(cè)控技術(shù) ：研究和實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中的航天器進(jìn)行 監(jiān)視、控制和管理的技術(shù) 地面測(cè)控由 測(cè)控中心 和分布在各地的 測(cè)控臺(tái)、站 (測(cè)量船和飛機(jī) )進(jìn)行 。 我國(guó)的航天測(cè)控網(wǎng)：以 衛(wèi)星測(cè)控中心 (北京、西安、酒泉） 為中樞，以十多個(gè)固定臺(tái)站、活動(dòng)測(cè)控站和遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船為骨干的現(xiàn)代化綜合測(cè)控網(wǎng)。 測(cè)控中心 我國(guó)航天測(cè)控網(wǎng) 發(fā)射場(chǎng)的功能：完成運(yùn)載火箭和航天器的裝配、測(cè)試和發(fā)射。 發(fā)射場(chǎng)的組成：技術(shù)陣地、發(fā)射陣地、發(fā)射指揮控制中心、 地面測(cè)控系統(tǒng)。 酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 我國(guó)的第一個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)， 始建于 1958年 太原衛(wèi)星發(fā)射中心 承接太陽(yáng)同步軌道和極地軌道航天器的發(fā)射 西昌衛(wèi)星發(fā)射中心 發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星 海南發(fā)射場(chǎng) （ 2022年） 地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測(cè)衛(wèi)星 航天器的分類 航天器可分為 無(wú)人航天器 和 載人航天器 兩類。 第八章 緒論 航天器飛行環(huán)境 宇宙 ? 太陽(yáng)系 太陽(yáng)系由太陽(yáng)、八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）、矮行星及衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體、行星際物質(zhì)組成。 第八章 緒論 ? 地球 地球是橢球體，短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合， 長(zhǎng)軸在赤道平面內(nèi)。 長(zhǎng)半軸： a= 短半軸： b= 扁率： a=(ab)/a=1/ 黃道面：地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的面。 ? 銀河系 扁平的、略似鐵餅狀的外形，繞中心處旋轉(zhuǎn)。直徑約 10萬(wàn)光年，中心部位厚度約 萬(wàn)光年，太陽(yáng)離銀河系中心約 。 銀河系內(nèi)有 2022多億顆恒星。 ? 河外星系 河外星系是宇宙中與銀河系類似的天體系統(tǒng)。 到 20世紀(jì)末已觀測(cè)確認(rèn)的河外星系有 1250多億個(gè)。 銀河系 航天器飛行環(huán)境 ? 溫度環(huán)境 ? 真空環(huán)境 ? 微重力環(huán)境 ? 高能粒子的輻照環(huán)境 1. 溫度環(huán)境 1）太陽(yáng)輻射 (航天器的主要外熱源 ) 太陽(yáng)常數(shù) S：表示太陽(yáng)輻射能量的一個(gè)物理量。是地球大氣層外在日地平均距離處 ,垂直于太陽(yáng)光線的單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)接收到的輻射能量，單位 W/m2, 通常取 S=1353177。 21 W/m2 。 2）深空背景溫度 4K ：宇宙空件背景的輻射能量極小，僅為 105W/m2,相當(dāng)于 4K絕對(duì)黑體輻射。 ? 高低溫交變：太陽(yáng)照射的一面溫度達(dá)到 200?C,面向深空的一面 溫度可達(dá) 100 ?C。 2. 真空環(huán)境 真空 區(qū)域 粗真空 低真空 高真空 超高真空 極高真空 范圍 /Pa 105~103 103~101 101~106 106~1012 1012 高度/km 14~30 30~90 90~440 440~20220 20220 表 1 真空度的劃分 ? 真空放電效應(yīng) ? 輻射傳熱 ? 真空出氣效應(yīng) ? 材料蒸發(fā)、升華和分解 ? 粘著和冷焊效應(yīng) 3. 微重力環(huán)境 ? 對(duì)航天器的姿態(tài)和軌道穩(wěn)定性有影響。 ? 對(duì)航天員的生理健康有影響，易疲勞。 ? 使航天器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生了變化（用很小的力移動(dòng)展開(kāi)大型構(gòu)件）。 微重力環(huán)境 ： 天體的引力被與其方向相反的慣性力大部分抵消后，剩余的微弱重力環(huán)境，稱微重力環(huán)境，微重力環(huán)境中的重力加速度大小約為 103g ~106g。 4. 高能粒子輻照環(huán)境 1）地球輻射帶 2）太陽(yáng)宇宙線 由太陽(yáng)活動(dòng)產(chǎn)生的高能、高通量帶電粒子流。 3）銀河宇宙線 來(lái)源于太陽(yáng)系以外銀河的通量很低，但能量很高的帶電粒子 ? 空間輻射效應(yīng) :高能帶電粒子與航天器上的電子元器件相互作用。 ? 空間粒子輻射可能對(duì)航天員身體做成損傷。 ? 對(duì)通信、測(cè)控、導(dǎo)航造成干擾。 地球輻射帶 人造地球衛(wèi)星軌道 是指繞地球運(yùn)行的軌道，但是從發(fā)射到回收考慮在內(nèi)，它包括 發(fā)射軌道、運(yùn)行軌道和返回軌道。 第十章 航天器的軌道 發(fā)射點(diǎn) 入軌點(diǎn) 運(yùn)行軌道 制動(dòng)速度 落點(diǎn) 制動(dòng)火箭點(diǎn)火 0vv?v地球 圖 人造地球衛(wèi)星的軌道 人造地球衛(wèi)星發(fā)射 ?
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