空間飛行器設(shè)計-第3講-wenkub.com
2025-01-03 18:31 本頁面
【正文】 “中國科學院空間目標與碎片觀測研究中心” 2022年 3月在中科院紫金山天文臺成立，將為中國在空間航天領(lǐng)域建起安全預(yù)警系統(tǒng)。 52 目前太空碎片數(shù)量已超過了 3000萬個。 直徑大于 1cm的碎片將對航天器造成災(zāi)難性的破壞。大碎片數(shù)量很少，但質(zhì)量總數(shù)占 %。 不過，由于粒子質(zhì)量小，發(fā)動機工作時停泊的軌道低，隕落快，只有少數(shù)粒子在太陽光壓作用下擴散，其影響只是短期的。 47 (2) 碎裂生產(chǎn)的碎片 碎裂原因： ① 內(nèi)部裝置，如蓄電池等裝置的爆炸 ② 推進劑箱的爆炸 (屬高能爆炸 )， Delta火箭末節(jié) ③ 充壓箱爆炸 (屬低能爆炸 ) ④ 故意炸毀 (3) 老化生產(chǎn)的碎片 航天器表面長期暴露在真空環(huán)境中會逐漸分解、剝蝕產(chǎn)生微小的空間碎片。 45 空間碎片的來源 美、俄是空間碎片的最大制造者。 43 在 ?g0狀態(tài)，還會產(chǎn)生一些異常現(xiàn)象。 在 ? g0狀態(tài)， 沉降作用十分微弱，無需攪拌而獲得的合金十分均勻。 41 2. 微重力物理現(xiàn)象 液體的對流、沉降、分層、靜壓力等均有不同程度的減弱或消失，表面張力特別突出。在空間，氧化膜破壞，材料與航天器周圍環(huán)境介質(zhì)之間的摩擦加劇。在外層空間中，由于氫離子的擴散，材料表面充滿著氫離子，材料的光學性能會改變。 36 圖 3－ 8 地球輻射帶結(jié)構(gòu)示意圖 37 空間真空和空間失重 空間真空 宇宙空間是一個巨大的真空環(huán)境。 ? 太陽宇宙線 ： 是太陽耀斑時噴射出的高能帶電粒子。此時對衛(wèi)星表面電位影響巨大，強電弧、電磁脈沖影響星上電源系統(tǒng)、控制和通訊系統(tǒng)的正常工作。 32 圖 地球磁層剖面圖 33 地磁場控制著近地空間帶電粒子的運動，并通過大氣增溫對航天器軌道產(chǎn)生影響。 磁尾：在背陽面，為柱狀拖尾。 Magic Storm Polar Light (aurora) 29 極光 地磁場的三要素： （ 1）磁偏角 D：磁場水平分量 與正北方向的夾角。另一說法是：地核在 6000K的高溫和 360萬個大氣壓的環(huán)境中會有大量的電子逃逸出來，在地幔間形成負電層，因地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生地磁場。 26 地球磁場 基本概貌 內(nèi)源場：起源于地球內(nèi)部包括基本磁場和外源場變化時在地殼內(nèi)的感生磁場。材料機械力學性能下降、光學和電性能改變。 600－ 700km以上是氦 ,He（表 3－ 4）。如海拔100~200km處 , N2: 1013→ 109~1010個 /cm3。 19 (3). 壓力 （表 3－ 3） 海平面標準壓力 P0＝ 105 Pa。因為宇宙空間空氣極為稀薄，不足以加熱物體。 地球大氣的物理特性 15 表 3－ 1 不同海拔高度的大氣密度 海拔高度(km) 大氣密度 (g/cm3) 海拔高度 (km) 大氣密度 (g/cm3) 0 18 33 49 67 82 96 110 125 ?0=?101 101 ?0 102 ?0 103 ?0 104 ?0 105 ?0 106 ?0 107 ?0 108 ?0 165 245 370 540 730 980 1600 2750 109?0 1010 ?0 1011 ?0 1012 ?0 1013 ?0 1014 ?0 1015 ?0 1016 ?0 16 (2). 溫度 海平面大氣溫度的標準為 T0＝ 15℃ （ 288K）。 13 圖 正常電離層結(jié)構(gòu)示意圖 按電子濃度可將電離層細分為：
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