人造卫星会坠落吗:天上所有的人造卫星,无论它是否出现故障,都不可能永远绕地球运动。因为高空仍有稀薄的大气,对高速运行的卫星来说,也有一定的阻力,它的运行高度会逐渐下降,当它降到一定高度,就会坠下,并与空气剧烈摩擦而烧毁。人造卫星在天上停留时间的长短与卫星的高度有关,卫星越高,那里的空气就越稀薄,卫星在天上停留的时间就越长。
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航天飞机飞行片中为什么看不到星星?
航天飞机飞行片中为什么看不到星星?
这是由胶片的曝光时间决定的,因为星星的亮度比航天飞机暗淡得多。要想在胶片上看到星星的踪影,需要大约10秒至30秒的曝光时间;而捕捉航天飞机的踪影只需0.01秒的曝光时间。
如果把摄像机设定在拍摄航天飞机所需的曝光时间,就没有足够的时间捕捉星星的踪影。
如果为了捕捉到星星踪影而对胶片进行长时间的曝光,航天飞机在胶片上的踪影就会曝光过度
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飞机上为什么禁用手机的十万个为什么
移动电话正逐渐普及,但独独飞机中却不能使用。
本月,一位阿拉伯人由于在飞机起飞时用了手机,遭到了无数责骂。
1998年,英国采油工人Neil Whitehouse由于在一次航班中拒绝关机,被判入狱一年。
瑞士调查者们认为,去年发生的LX498空难,很可能与手机干扰有关。那次空难造成了10名乘客的殉难。
上个月,一架从斯洛文尼亚飞往萨拉热窝的飞机突然警报长鸣,不得不紧急迫降。调查者们在行李仓里发现了一个处于开机状态的手机。
事实上,飞机中的旅客只能通过座位上的电话与地面联系。飞行界坚持认为,在飞行途中使用手机是非常危险的。种种迹象都明显地证明了这一点。
因此,乘客们在飞行中决不可以使用手机。
“尽管没有确凿的证据,但手机似乎的确能在某些情况下影响飞机。”研究人员John Sheehan如是说。“当然,这种干扰极少发生。”
现在,电子器械的禁用规则正日益增多。有些乘客甚至希望所有的电子装置都被取缔掉,因为他们觉得烦不胜烦——即使是便携电脑键盘的滴答声也难以忍受。John Duncan如是介绍。现在,在飞行途中尚允许人们使用便携电脑。
“就象吸烟一样。当有人问道,‘我可以吸烟吗’的时候,别人总是相当客气,随他去吸,即使内心不愿意也不便表露。飞行途中也是一样。坐在你旁边的人想要使用便携电脑,即使你觉得很烦,你也不好意思反对。”
如今,使用移动电话的人越来越多;乘飞机的人也越来越多。因此,想在飞行途中使用手机的人也就越来越多。
但他们不能。
更令人啼笑皆非的是,手机干扰的原因至今不明。在飞机里使用座位上的固定电话,价格非常昂贵。在美国,每分钟是3美元。而一次20分钟的通话需要花费60美元。公司企业对此可不会高兴。
“我怀疑在航班中禁用手机是否有必要,因为你只要付费,就可以在飞机中通电话。”Flying Food公司的副总裁Larry Murphy如是说。
此外,Murphy还介绍说,“在私人飞机中,你绝对可以使用移动电话。”
那么,为什么飞机中禁用移动电话呢?人们的业务越来越繁忙,需要随时和地面保持联系。因此,这一问题也就日益突出。。
航空工业界和联邦通信委员会都表示,在航班中使用手机是不允许的。但他们各自的理由不同。评论家们指出,他们的理由甚至是完全矛盾的。
联邦航空管理局表示,禁令的原因是处于安全考虑。有足够的证据表明手机会影响正常飞行。
比如,RTCA航空顾问公司的数据就证明了这一点。
但是,私人飞机中仍旧可以使用手机。
美国通信委员会则认为,禁用手机与安全问题无关,而是出于信号干涉的考虑。他们指出,在高空中使用手机,会对信号塔信号造成干扰,从而影响地面用户,造成串线等问题。
然而,这一说法却没有丝毫证据。更有甚者,由于他们的“疏漏”,SprintPCS和AT&T的手机用户并不在禁用之列。这是否意味着,该理论荒谬无比呢?
有一种解释听上去比较合理:移动电话的频率与飞机装置的频率不同,因此造成了干扰。大学教授Tim Brown如是说。
但联邦航空局和美国通信委员会都不打算取消禁令。
据统计,平均每秒钟有两架美国航班,每天搭载150万乘客。而美国的移动电话用户数量则超过1.1亿。
分析家Galen Schreck评论道,“事情越来越麻烦了。在飞机上,一切无线器械都不能用:手机,呼机,掌上电脑……。只有便携电脑还可以用用。”
据Sheehan介绍,航班收入的15%来自于电话,
固定于飞机座位上的电话与普通的手机不同,信号是被屏蔽和控制的,由卫星系统进行控制。因此,使用这种电话费用不匪。
移动电话工业界也表示,他们无法营造特殊的信号塔,使信号能够在33,000英尺的高空传播600英里远。因此,飞行中不得使用手机的禁令也就无法解除。
然而,乘客们的业务越来越繁忙,不满也越来越多。“如今科技这么先进,他们一定能想出解决方法。”Murphy如是说。
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什么是飞船最佳发射窗口?
什么是飞船最佳发射窗口?
为什么要选择今日零时四十分发射“神舟”四号飞船?飞船发射时间是如何确定的?此间权威专家称,完成飞船飞行使命所允许的发射时间段即载人飞船的发射“窗口”,它可不是随便挑选的,而是根据飞船在轨运行时,太阳光照辐射、飞船姿态控制等要求,建立一个数学模型、输入相关数据,再经过精心计算推导而得出最佳发射时机。
专家介绍说,选择一个最佳发射“窗口”,必须考虑以下四个方面的因素:
–要保证飞船的太阳电池帆板有足够电源。飞船发射上天后,要保证各种仪器设备正常工作,需由太阳电池帆板供应充足的电源。太阳电池帆板在太空展开后,有一个起始位置,如果阳光垂直照射在帆板上,就会产生足够的电能;非直射状态下,太阳电池帆板效能就会降低。这就要求飞船在自主运行的七天内,太阳矢量与轨道面夹角在二十度范围以内。
–要考虑飞船控制系统(GNC)对发射“窗口”的要求。“神舟”四号飞船自主飞行阶段GNC分系统使用三个红外地球敏感器,由于地球温度比较高,安装在飞船上的地球敏感器的红外光线很容易发现并对准地球进行测量,但是如果有太阳光照射到红外镜头或视场,就会产生干扰,导致仪器出现故障。为保证红外地球敏感器的正常测量,需要避开太阳光的辐射影响并选择一个合适的角度。
–要保证飞船温控适度。飞船在太空运行会受太阳辐射影响,太阳照射面积的大小、角度不同,将使飞船吸收不同程度的热量,要保证飞船内环境温度适宜、保证一定的散热条件,也需要选择一个合适的角度。
–飞船有一定的姿态要求。飞船入轨后,有效载荷需要对地进行观测,这也需要选择一个合适的角度保证对地观测姿态。
飞船发射时机要同时满足上述四项要求,保证太阳、地球、飞船三者处于正确合适的位置,难度非常大:因为每一个季节、每一天的气象条件都不一样,可供选择的发射“窗口”极为有限。
据悉,“神舟”四号飞船发射前,中国载人航天发射场召开指挥部会议,经过认真讨论研究,确定此次最佳发射“窗口”为北京时间今日凌晨的零时四十分
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十万个为什么之航天飞机飞行片中为何看不到星星
这是由胶片的曝光时间决定的,因为星星的亮度比航天飞机暗淡得多。要想在胶片上看到星星的踪影,需要大约10秒至30秒的曝光时间;而捕捉航天飞机的踪影只需0.01秒的曝光时间。
如果把摄像机设定在拍摄航天飞机所需的曝光时间,就没有足够的时间捕捉星星的踪影。
如果为了捕捉到星星踪影而对胶片进行长时间的曝光,航天飞机在胶片上的踪影就会曝光过度。
小编为大家整理的十万个为什么之航天飞机飞行片中为何看不到星星就到这里了,希望同学们认真阅读,祝大家学业有成。
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为什么选在晚上发射神舟号飞船?
为什么选在晚上发射神舟号飞船?
我国的“神舟”号飞船的发射时间基本上都是选择在凌晨和子夜。那么,神舟飞船为什么选择在夜晚发射呢?
据有关专家介绍,航天发射是一项极其复杂和庞大的系统工程,飞船发射时机的选择要考虑到各种各样可能影响到发射的因素,其中,气象因素往往是最关键最直接的决定性因素。在综合考虑判断的基础上,最终确定下来的一天中的某一个时间段会作为飞船发射的时机,这个时间段被称为“发射窗口”。
“神舟”号飞船的发射窗口之所以选择在夜晚而不是白天,最重要的原因是便于飞船发射升空时,地面的光学跟踪测量设备易于捕捉到跟踪目标。道理很简单,在漆黑的夜空中,喷射着火焰向太空飞行的载有飞船的火箭非常显眼和突出
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最新关于航天的的十万个为什么:恒星的一生是怎样的
恒星通常是在星际气体中诞生的。在宇宙中,当星际气体的密度增加到一定程度时,由于其内部引力的增长大于气体压力的增长,这团气体云就开始收缩。这样的倾向一开始,其自身引力使巨量物质的密度普遍增大。巨大质量的星际物质开始变得不稳定。这些巨量的星际气体与尘埃坍缩进行得越来越迅猛,开始分裂形成较小的云团,密度也增大了许多。这些较小的云团最终将各自成为一颗恒星。由于星际物质的质量通常非常巨大,通常在太阳的一万倍以上,所以恒星总是一下子一大批地降生。
如果有一团星际气体超过通常的星际物质(每立方厘米一个氢原子)的密度,达到每立方厘米已达六万个氢原子。开始时这团气体是透光的,发出的光热辐射不受周围物质的牵制,畅行无阻地传到外面。物质以自由落体的形式落到中心,在中心区积聚起来。本来质量均匀分布的一团物质,变成了越往里密度越大的气体球。随着密度的增大,中心附近的重力加速度越来越大,内部区域物质的运动速度的增长表现得最为突出。开始几乎所有的氢以分子的形式存在,气体的温度也很低,总不见升高,这是因为它仍然过于稀薄,一切辐射都能往外穿透,溃缩着的气体球受到的加热作用并不显著。经历几十万年后,中心区的密度逐渐变大,在那里,气体对于辐射来说变得不透明了。这时核心便开始升温,随着温度的上升,压力开始变大,坍缩逐渐停止。这个特密中心区的半径通常和木星轨道半径相近,而它所含的质量只及整个坍缩过程中涉及的全部物质的5%。物质不断落到内部的小核上,它带来的能量在物质撞击到核心上时又成为辐射而放出。与此同时,核心在不断缩小,并变得越来越热。
温度达到二千度左右时,氢分子开始分解成为原子。核心开始再度收缩,收缩时释放出的能量将把所有氢分子都分解为原子。这个新生的核心比今天的太阳稍大一些,不断向中心落下的外围物质最终都要落到这个核心上,一颗质量和太阳一样的恒星就要诞生了。
人们将这样的天体称为“原恒星”,它的辐射消耗主要由下落到它上面的物质的能量来补充。由于密度和温度在升高,原子渐渐地丢失了它们的外层电子。落下的气体和尘埃形成了厚厚的外壳,使光无法穿透。直至越来越多的下落物质和核心联成一体时,外壳才透光,发光的星体突然露出来。其余的云团物质还在不断向它落下,密度还在不断增大,内部温度也在上升。直至中心温度达到一千万度发生聚变。一颗原始的恒星诞生了。
在反抗引力的持久斗争中,恒星的主要武器是核能。它的核心就是一颗大核弹,在那里不断地爆炸。正是因为这种核动力能自我调节得几乎精确地与引力平衡,恒星才能在长达数十亿年的时间里保持稳定。
热核反应发生在极高温度的原子核之间,因而涉及物质的基本结构。在太阳这样的恒星中心,温度达到一千五百万开氏度,压强则为地球大气压的三千亿倍。在这样的条件下,不仅原子失去了所有电子而只剩下核,而且原子核的运动速度也是如此之高,以至于能够克服电排斥力而结合起来,这就是核聚变。
恒星是在氢分子云的中心产生的,因而主要由氢组成。氢是最简单的化学元素,它的原子核就是一个带正电荷的质子,还有一个带负电荷的电子绕核旋转。恒星内部的温度高到使所有电子都与质子分离,而质子就像气体中的分子在所有方向上运动。由于同种电荷互相排斥,质子就被一种电“盔甲”保护着,从而与其他质子保持距离。但是,在年轻恒星核心的一千五百万开氏度的高温下,质子运动得如此之快,以至于当它们相互碰撞时就能够冲破“盔甲”而粘合在一起,而不是像橡皮球那样再弹开。
四个质子聚合,就成为一个氦核。氦是宇宙中第二位最丰富的元素。氦核的质量小于它赖以形成的四个质子质量之和。这个质量差只是总质量的千分之七,
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为什么选在冬季发射神舟号飞船?
为什么选在冬季发射神舟号飞船?
我国成功发射的“神舟”号飞船基本上都是在相对较为寒冷的季节发射升空的。那么,“神舟”号飞船为何选在冬季发射?
原来,航天发射是一项庞大的系统工程,飞船上天后,要由我国的航天测控网对飞船实施测控管理和回收。这个测控网由多个国内测控站、国外测控站和我国的四艘“远望”号远洋航天测量船组成。在对飞船实施测控的过程中,远望一号、二号、四号和三号远洋航天测量船同时分布在太平洋、印度洋和大西洋的指定海域,除了远望一号,其它三艘测量船的任务海域都在纬度相对较高的南半球。那里的海况在南半球的春夏季节要好一些,秋冬季节则极为恶劣,尤其是在冬季,不要说在海上执行航天测控任务,就是正常航行都难保安全。为此,“神舟”号飞船的发射要尽量避免安排在南半球的冬季
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为什么中国要建立自己的“北斗”卫星导航系统
为什么中国要建立自己的“北斗”卫星导航系统
卫星导航系统能够为地表和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务,是拓展人类活动和促进社会发展的重要基础设施。全球卫星导航已成为名副其实的跨学科、跨行业、广用途、高效益的综合性高新技术。
作为独立自主的大国,建立中国的卫星导航、定位和授时系统对保障国民经济的正常运行和国防安全都至关重要。一个国家必须有自己独立的坐标系统,要确定这个坐标系统,全球卫星导航是最重要的手段之一。如果没有自己的导航系统,势必要用国外的,这样可靠性和安全性方面都没有保证。此外,建立卫星导航系统也能显示综合国力,并在世界上争取更多话语权。
因此,中国从20世纪80年代开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年,中国初步建成“北斗”卫星导航试验系统,成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有独立自主卫星导航系统的国家。目前,中国正在自主建设、独立运行与世界其他卫星导航系统兼容共用的“北斗”全球卫星导航系统。北斗全球星座由35颗卫星构成,其中5颗是地球静止轨道卫星,3颗是地球同步倾斜轨道卫星,还有27颗地球中轨道卫星。截至2012年10月,“北斗”卫星导航系统已发射了16颗卫星。2012年12月27日,“北斗”卫星导航系统开始向亚太大部分地区正式提供连续天源定位、导航、授时等服务。
“北斗”系统的高精度授时分为单向和双向,单向授时的精度为100纳秒,双向授时的精度为20纳秒。这在公开使用的高精度授时领域是精度最高的。与其他三大卫星导航系统不相同的是,“北斗”卫星导航系统还提供“源定位”和“短报文”特色服务,短报文服务与微博类似,每条可以发120字。
“北斗”,既是中国的,也是世界的。“北斗”卫星导航系统预计到2020年完全建成,它将为全球用户提供稳定、可靠、优质的导航服务,并与世界其他导航系统携手,共同促进人类文明和社会发展。
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为什么有些飞机必须由计算机辅助才能操控
为什么有些飞机必须由计算机辅助才能操控
飞机的飞行特性一般包括两个方面:稳定性与操纵性。
飞机的稳定性指在改变飞行姿态时飞机“自动复原”的能力。比如,上反角的机翼结构,飞机向左偏斜后所产生的力会让飞机自动回复,这样的飞机稳定性就好。而下反角的机翼结构一旦开始向左偏斜,产生的力就会让飞机越来越向左偏,这样的飞机稳定性就差。
飞机的操纵性则是说飞机对飞行员的操纵动作的响应能力和对机动动作的完成能力。比如,飞行员向后轻轻拉一下驾驶杆,机头就向上昂起,这样的飞机操纵性很好。如果飞行员要很用力拉杆机头才能向上抬一点点,这样的飞机操纵性就不好。操纵性好的飞机往往具有较强的机动性能。
飞机的稳定性与操纵性常常是相互矛盾的,提高飞机的稳定性虽然可以得到较好的安全性,但会对操纵性有影响,使得飞机难以做出机动动作。所以,在设计飞机时,人们经常耗费大量时间和精力去协调这两种相互制约的性能,使飞机既具有足够的机动性,而自身的稳定性也不至于过小。
随着对飞机性能要求的进一步提高,通过减小飞机自身的稳定性来提高机动性的方法已经走不通了,这就需要“人工增稳系统”。
人工增稳系统通过在飞机上的传感器,察觉飞机受扰动后飞行状态的改变,然后计算机程序就自动控制舵面偏转来恢复飞机的飞行状态。这样,在飞行员不干预的情况下也能使飞机的飞行状态可以抵抗一定程度的干扰,相当于“增加”了飞机的稳定性,这就是“增稳”。这种增稳系统与飞行员的驾驶杆是互相独立的,增稳系统的工作不影响驾驶员的操纵,飞行员拉动操纵杆改变姿态的动作也不会被增稳系统所抵消。
有了这样的系统,人们在设计飞机时就可以放心地设计飞机气动布局,可以将飞机本身的稳定性设计得较小,使飞机可以顺利完成剧烈的机动动作,同时用人工增稳系统来增强飞机在正常飞行中的稳定性。这样的飞机就必须依靠计算机的帮助才能稳定飞行,而一旦计算机出现故障,飞机就可能变得很难稳定飞行,甚至完全无法飞行。所以,这种飞机一般都装有备份系统,以保证计算机在出现故障时可以使用备份系统继续飞行。
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为什么中国要建设自己的空间站
为什么中国要建设自己的空间站
中国载人航天工程启动以后,按照三步走的发展战略,最终将在2020年左右建成较大规模的、长期有人照料的大型空间站。届时,它将和“国际空间站”共同成为人类载人航天的标志。“国际空间站”由多个航天国家共同参与建设,而中国的空间站将独立建设,那中国为什么要建设自己的空间站呢?
载人飞船虽然可以将航天员送入太空,但由于飞船性能的限制,无法携带较大的载荷进行空间实验,飞船电力供应也无法满足大型载荷或是大规模空间实验的需求,更不要说飞船的持续飞行时间很有限,无法进行长时间的空间实验。对比载人飞船的劣势,可以部署大量实验载荷并提供充足能源开展实验,并且长期有人照料的空间站,是航天发展的必然趋势。苏美两国的空间站实践表明了它是人类最好的太空技术实验和应用平台,并在生物、材料等领域发挥了重要作用。造船为建站,建站为应用。中国发展载人航天技术,最终也必然要建设空间站,开展各种实验和应用。
“国际空间站”由多国联合建设,在技术和规模上都是空前的,也将是很多年内最大、最复杂的航天器。欧洲航天局诸国和日本通过参与“国际空间站”的建设,较早开展了大规模空间实验,而且通过有选择的开发,针对性地掌握了大量载人航天技术,并在相关领域达到世界先进水平。出于各方面的原因,中国没有参与“国际空间站”的工作,中国需要自力更生开展空间站建设。这样的发展路线在费效比(投入费用和产出效益的比值)上差一些,但空间站建成后将具备完全自主的载人航天能力,为后续航天事业的发展打下更好的基础。
载人航天三步走战略中,中国已经突破了发射载人飞船的第一步,也突破了第二步第一阶段的交会对接技术,正在进行下一阶段空间实验室的研制工作。已经发射的“天宫一号”目标飞行器虽然主要用于交会对接试验,但也将进行部分空间实验,为空间实验室运行积累经验。2020年左右中国空间站建成后,将全面掌握载人航天技术,开展大规模空间实验,为中国航天书写更加辉煌的一页。
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为什么飞机能飞上天
为什么飞机能飞上天
与气球、飞艇等利用空气浮力升空的飞行器不同,飞机是密度大于空气的飞行器,其主要的升力来源是机翼在空气中运动所产生的动力。在了解飞机升力的产生之前,我们需要认识空气流动的特性,即空气流动遵循的两个定理:连续性定理和伯努利定理。
人们假设空气的流动是在一个个看不见的管道中进行的,这些管道被称为“流管”。所谓连续性定理,即当空气在流管流动时,同一时间内,流经各个截面的空气质量是相同的。伯努利定理则说的是:空气在流管中流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
切出机翼的横截面,我们可以发现其上表面的弯曲程度要比下表面的大。气流流过机翼时,空气在前缘被分为两部分,分别从机翼上下表面流过。根据连续性定理,在某一瞬间分离的空气,又会同时到达机翼的后缘,汇合后继续向后方流去。由于机翼上表面向上弯曲,空气流动的空间缩小,速度就加快。而机翼下表面空气流动的空间扩展,速度变慢。再根据伯努利定理,上表面相对较快的气体对机翼的压强会小于下表面较慢的气体对机翼的压强,综合的效果就使机翼受到了一个向上的合力(升力),使飞机凌空而起。
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为什么飞机飞过天空,有时会留下一道白烟
为什么飞机飞过天空,有时会留下一道白烟
当我们抬头仰望蓝天,看着飞机隆隆飞过头顶时,常常能看到飞机的尾部留下一道长长的白色烟迹,这种情况就是人们常说的“飞机拉烟”。其实,飞机尾部冒出的并不是烟雾,而是因飞机尾流水汽发生凝结而形成的特殊云状物。气象学家称它为飞机尾迹,也叫“尾迹云”。
按其成因,常见的飞机尾迹又分为废气尾迹和表演拉烟等多种。
废气尾迹大多是由飞机发动机的废气凝结而成的。在飞行中,喷气式发动机向后喷出含有大量水汽的高温气体,而高空环境的温度恰恰又很低(可达﹣40℃甚至更低),这些高温、高湿的气体与周围环境大气相混合后,温度急降、湿度大增,从而凝结出无数细小水滴,从地面上望去,就看到白色的飞机尾烟。
经验表明,若在气温为﹣60℃~﹣40℃之间的高空飞行,假如湿度又恰恰在40%以上(对流层顶的湿度可超过60%),就可能出现尾迹。同样有趣的是,当增湿效应占优势并超过临界值时,就会形成一道拖在飞机尾巴后面的长长的凝结尾迹;而当增热效应占优势时,则不会形成尾迹。经验告诉我们,会拉烟的飞机多半飞行在7~11千米之间的高度。
虽然尾迹对平时飞行并不产生任何影响,但在作战中却会带来不利影响,会暴露己方的作战动机,因此需要尽量避免形成。
另外,特技飞机在进行航空表演时,为了营造气氛,会有意识地在机尾拉出一条彩色的烟带,在空中绕出各种美丽的造型来,这就是人为制造出来的“表演拉烟”。有了表演拉烟,特技飞机就能将优美的运动轨迹更加完美地展现给观众,使他们得到更加美好的享受。
喷射表演拉烟一般使用硫酸酐。液态硫酸酐从飞机的高压容器中喷出以后,立即与空气中的水汽结合形成烟雾。如果再配上不同的化学配料,烟雾就可呈现出各种鲜艳夺目的颜色。
在航空运输高度发达的空域,尾迹云已对高空云量产生了不良影响,遗留的凝结尾迹还会影响地面温度。科学家推断,这是因为,尾迹云就像人造卷云,反射了太阳的热量,将会产生一种无意中影响天气的效果。更加可怕的是,飞机的废气尾迹是由水、二氧化碳、一氧化氮和二氧化氮组成的,它足以破坏地球上空的臭氧层。
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为什么大飞机会怕小鸟?
为什么大飞机会怕小鸟?
据统计,世界上由于鸟类引起的飞行事故几乎每年都有发生。这是因为鸟类一旦飞进飞机的喷气发动机内,就会造成故障甚至引起爆炸;另外,鸟类与飞机的碰撞也会造成飞机的严重损坏甚至失事。据专家测试,一只9两重的小鸟撞在时速为80公里的飞机上,会产生153公斤的冲击力,而一只7公斤的大鸟撞在时速为960公里的飞机上,它的冲击力将达144吨!世界上第一起造成人员死亡的鸟撞飞机事件发生在1912年,地点是美国北部。上世纪80年代以来,世界各国鸟击事件大幅度增加。美国民用飞机的鸟击损失每年高达2.6亿美元,年停飞时间超过68.5万小时。 -
为什么航天飞机要垂直起飞?
为什么航天飞机要垂直起飞?
航天飞机每次上太空执行任务,总给人“虎头蛇尾”的印象。你看,它挟着浓烟和烈焰,在震耳欲聋的轰鸣声中升空。返回地面时,却像滑翔机一样无声无息地降落,还不如一架大型客机降落时热闹呢!
请注意一下发射时的航天飞机:它身上“绑着”比自己还要大的外燃料箱,还有两枚助推火箭。在这些“贤外助”的帮助下,航天飞机先上升到几十千米高空,扔下两枚耗尽燃料的助推火箭(它们用降落伞回收后重复使用)。再上升到100多千米高度时,又抛弃庞大的外燃料箱,这时航天飞机本身的发动机才足以把它送上几百千米高的轨道。
航天飞机挂了那么多“坛坛罐罐”,当然无法像飞机那样水平滑跑起飞,而且它受到的空气阻力也远远超过大型飞机。再说火箭发动机又是急性子,只能短时间工作。因此,航天飞机必须在最初一二分钟里垂直上升,尽快冲出稠密的低层大气。当它返航时,早已摆脱了累赘的外挂物,就能像滑翔机一样飘然降落。
用能够重复使用的航天飞机发射卫星,比用一次就报废的传统运载火箭便宜。但航天飞机只能在造价昂贵的发射台上升空,每次飞行后要重新装配,不能在短期内重复使用。所以到21世纪,它又将被更先进的空天飞机所取代。 -
火箭和卫星穿过大气层时为什么不会被烧毁?
主要是由于科学家采取了许多保护措施,保证卫星能安全送出大气层。火箭外壳和卫星的防护罩是用高强度、耐高温的材料制造的;为了减少摩擦,把防护罩做成圆锥形;火箭做得细长,以减小大气的阻力;最大速度控制在每秒3公里以内。第一级火箭垂直上升,这样穿过大气层的路程最短,火箭和卫星穿过大气层时才不会被烧毁。
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为什么航空母舰能载飞机?
航空母舰是以一定数量的舰载飞机为主要武器并作为其海上活动基地的大型军舰,实质上它是一座浮动的海上机场。它的基本任务是提供作战飞机,对敌方舰艇、基地、岸基航空兵以及战略目标进行突然袭击掩护和支援两栖登陆, 夺取登陆地区制空权, 在作战海区及海上交通线上夺取制海权,消灭敌水面舰艇、潜艇和运输船队。航空母舰可分为攻击航空母舰和多用途航空母舰两大类。 航空母舰上部有一个供飞机起飞、降落用的、宽阔而平坦的飞行甲板。它的惟一直层建筑―驾驶和指挥中心位于右舷,其余甲板面积可分为起飞、降落和待机三个区域。在飞机甲板首部装有飞机弹射器,可使飞机加速到足以起飞。此外,飞机着舰时的降落速度仍然很高,着舰后的飞机将很快冲越甲板复飞或掉入海洋,为此在斜角甲板后部装有阻拦索、 阻拦网等, 以保证飞机安全着舰和停止。
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为什么飞机在空中也可以加油?
空中加油机是空军后勤兵种中极其重要的角色。它可以大大延长战斗机、攻击机等武装机种的留空、续航能力,使它们可以加强制空权,加大纵深打击力度。由于不用再降落来加油,飞机对机场的依赖极大减小,可增加一倍甚至更多的航程。同时增加了机场的调度空间。空中加油机一般由性能良好的客机改装而成,内部有容量极大的油箱,通过管道把燃油输送给受油机。一般分软管加油和硬管加油。软管加油相对安全,不会因为受油机的速度差而影响加油机。要求是受油机有突出的受油嘴,套住软管口。缺点是软管易受气流影响,对接需要耐心,且输油速度低。硬管加油的输油速度快,受气流影响小,但相对危险。由于是硬管,受油机的速度差会对加油机产生干扰推力,可能造成事故。受油机的受油口一般在机背或机颈。空中加油需要相当的技术,危险系数较高。如果操作不当,极可能导致两架飞机都损坏或坠毁。
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为什么隐形飞机会隐身术?
隐形飞机的“隐身术”是专门用来对付雷达这个“千里眼”的。为了使雷达看不见,这种飞机的外形与一般飞机不同,做得很奇怪。b-2轰炸机的外形是个大扁片,没有垂直的尾翼,没有机身,也没有机翼,机身和机翼融为一体,不给电磁波以反射的机会。因此,有的人不叫它飞机,而叫它“飞镖”或“飞翼” 。f-117战斗轰炸机又是另外一种格调。飞机的外表像一块块的板子拼接在一起,有棱有角,像玻璃幕墙一样。 这种古怪的形状使雷达伤透了 “脑筋” 。 发出的电磁波碰到它们,不是被飞机表面的吸波性涂料吸收了,就是被镜面一样的“玻璃幕墙”反射到别的地方去了,雷达基本上收不到什么回波。 即使能够收到一点点,由于散射而造成的雷达测量误差,也会使“千里眼”上当。可见,隐形飞机的外表和它所使用的非金属、吸波性材料是其“隐身术”的绝招。
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为什么发射航天器要用多级火箭?
在太空中运行的各类航天器, 都是用火箭把它们送到太空中去的。但是,目前最好的单级火箭,最大速度也只能达到5~6千米/秒, 远远达不到第一宇宙速度的目标。俄国科学家齐奥尔科夫斯基早在20世纪初就指出,要提高火箭的飞行速度,出路有两条,一是提高火箭发动机的喷气速度, 二是提高火箭的质量比 (火箭起飞时的质量与火箭发动机熄火时质量的比值) ,即“火箭列车”的思路。为此,科学家想到了把火箭串联或并联起来,火箭在发射过程中,质量一级一级地减少,速度一级一级地增大,最后使装在最前一级火箭上的卫星或飞船达到7.9千米/秒以上的速度,而进入太空。据科学家预测, 待更新型的燃料和更先进的材料出现后,单级运载火箭将变成现实。
世界上第一位女宇航员
世界第一位女宇航员是前苏联的瓦莲金娜・捷列什科娃。1963年6月16日,她独自一人驾驶“东方6”号宇宙飞船进入太空,并同两天前发射的“东方5”号宇宙飞船共同完成了太空编队飞行。 在太空的三天三夜里,她驾驶的飞船围绕地球飞行48圈, 航程约200万千米。 两艘飞船于6月19日平安返回地面。
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为什么现代通信要利用卫星?
微波通信通过建立中继站实现远距离通信。 但这种方式有很大缺点,因为地球上有些地方无法建立中继站。比如,从北京到纽约,中间隔着太平洋,距离有上万千米,如果每隔四五十千米建立一个中继站的话,就得在海上建两百多个中继站,这是不可能做到的。 卫星通信地面中继站向卫星发射的信号,经过卫星的放大、变频等处理后,转发给另一个地面站。一般的,经卫星处理后,微波的最远通信距离可达13000千米, 经过三次卫星通信即可绕地球一周。 通信卫星居高临下,不受任何地形限制。
一颗卫星发射的微波信号,能够覆盖地球面积的40%,相当于在地面架设300多个微波中继站。卫星覆盖范围内的任意两点或多点均可实现卫星通信。卫星通信的容量巨大,一颗通信卫星可以容纳上万路电话, 也可进行多路电视通信,还可以进行数据、文字、图像和移动通信。 -
火箭和卫星穿过大气层时为什么不会被烧毁
主要是由于科学家采取了许多保护措施,保证卫星能安全送出大气层。火箭外壳和卫星的防护罩是用高强度、耐高温的材料制造的;为了减少摩擦,把防护罩做成圆锥形;火箭做得细长,以减小大气的阻力;最大速度控制在每秒3公里以内。第一级火箭垂直上升,这样穿过大气层的路程最短,火箭和卫星穿过大气层时才不会被烧毁。
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飞机上为什么要有黑匣子
黑匣子到底是什么东西呢?实际上,“黑匣子”是俗名,它的真名很普通:飞行数据记录仪。它是一种将飞机飞行的情况储存下来的仪器,当以后需要了解飞行情况时,可以通过重放设备把它们放出来。 在一个匣子里,装上磁记录设备,它可以实时地把飞行员说的话,飞行员机外通讯及飞行数据记录下来。一般在飞机出事前30分钟的各种信息,它都可以保留下来。这样,就为事后分析故障提供了方便。
那飞行记录仪为什么称为“黑匣子”呢?原来,为了保证这种设备在飞机出事故后不被破坏,特地为它制作了一个坚固的匣子。这种匣子耐高温(600摄氏度~800摄氏度),高压(可承受1吨重的压力),不怕腐蚀,由金属材料做成。其实,这种金属制作的“黑匣子”并非黑色。“黑匣子”并不是根据其本身颜色命名的,而是人们视它为空难的不祥之物,故定名为“黑匣子”。
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为什么要用多级火箭发射卫星
多级火箭是把两个以上的火箭首尾衔接在一起。设计多级火箭的目的是为了丢掉空余的燃料箱,提高火箭飞行速度。利用多级火箭能以最快的速度,把卫星送到预定轨道。
因为随着不断上升,空气不仅越来越稀薄,甚至没有空气,这样火箭喷射产生的反作用力,就完全依靠先喷射出去的气体,作为反作用力的介质。致使火箭反作用力产生的推力非常小,这样火箭燃料桶就成为举足轻重的重量了,所以火箭就要不断瘦身,将推力用在有价值的地方。要瘦身就要不断把燃烧完燃料的部分抛弃,所以要用多级火箭发射卫星。
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为什么人造卫星过一段时间就会掉下来
人造卫星上天后,靠高速运动,在设定轨道上运动,通过离心力抵消地心引力,由于太空中存在尘埃、稀薄空气及其他离子,会造成卫星逐步减速,卫星一般都自带推进器,通过推进器补充速度损失。但长时间运行以后,燃料消耗差不多,且卫星长时间运行,设备磨损失效,或设备更新换代,造成卫星已跟不上后期使用要求,一旦被放弃使用后,就会启动自毁程序,落向地球,防止产生过多太空垃圾。
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神舟五号八大悬念
[悬念一]首次飞天为何选择白天发射
新华社酒泉10月15日电(记者奚启新、白瑞雪)与以往“神舟”系列发射时间不同,中国载人航天首次飞行选择在白天发射。载人航天工程发射场系统总设计师周建平说,“神舟”五号载人飞船选择在白天发射,主要是考虑白天温度有利于发射人员工作,而且万一发生意外可充分保障航天员的安全。
周建平说,按照中国载人航天首次飞行计划,航天员将乘坐飞船在太空绕地球飞行14圈,时间大约21小时。选择白天发射能够保证飞船返回地面时同样是白天,有利于地面搜救人员找寻目标。
航天发射需要确定一天中的某一个时间段作为飞船发射的时机,这个时间段被称为发射“窗口”。周建平说,一号至四号“神舟”飞船的发射“窗口”选择在夜晚,主要是便于飞船发射升空时,地面的光学跟踪测量仪易于捕捉到目标。而这次发射与以往最大的不同,是首次载人飞行。因此,以人为本,充分保障航天员的安全,就成了这次发射最大的特点。
[悬念二]载人航天的生命线在哪里
新华社酒泉10月15日电(记者曹智、白瑞雪)“高可靠和高安全是载人航天的生命线。”载人航天工程火箭系统总指挥黄春平在发射现场接受新华社记者采访时说,这次用于载人发射的火箭具有高可靠性和高安全性,保证了航天员在上升段的安全。
载人航天工程对运载火箭系统的任务要求是:能够保证把载人飞船安全可靠地送入预定轨道,在上升段若出现重大故障,能使航天员安全脱离故障危险区。黄春平介绍说,“长征”二号F型火箭在设计上最突出的特点是增加了故障检测处理系统和逃逸系统。按照故障发展的快慢程度,故障检测处理系统选择箭上自动诊断或者地面人工诊断模式进行工作。根据故障检测处理系统发出的故障信息,由逃逸塔、整流罩上半部分、栅格翼等组成的逃逸系统能够把飞船带离箭体。
“故障统计和分析表明,发生故障主要是在上升段和返回段,尤其是火箭上升段。从发射前30分钟到火箭整流罩分离前,一旦发生故障,这两个系统能迅速进行数据判断,从而实施待发段逃逸、低空逃逸或者高空逃逸,并能在整流罩分离之后火箭出现故障的情况下,向飞船发出逃逸救生信息,以保证航天员的安全。”黄春平说。
黄春平说,“我们的故障检测处理系统和逃逸系统具有国际先进水平”。
“高可靠性和高安全性是设计出来的,生产出来的,管理出来的。”黄春平介绍说,火箭研制人员把提高产品质量作为保证火箭高可靠性和高安全性的重点。“电器系统就有近4万个元器件。所有元器件都经过了筛选和40多个回合的增长试验,不仅要在模拟飞行环境下达到设计指标,而且在此基础上要有裕度。比如,从火箭发射到飞船入轨只有短短的600秒,但火箭的可靠性增长试验却达到了546小时。”黄春平说。
黄春平是中国“863”高技术计划第一批首席科学家、中国运载火箭技术研究院原副院长。据他介绍,“长征”二号F型火箭的可靠性指标为0.97 ,这就是说发射100发火箭只能有3次出现问题。同时,火箭的安全性指标为0.997 ,这意味着1000 次故障所采取的救助措施只有3次是不成功的。
[悬念三]中国航天员的真实太空生活
新华社北京10月15日电(记者曹智、白瑞雪)按预定程序,火箭托举着飞船升空583秒后船箭即分离。船箭分离标志着飞船进入了外层空间的近地轨道,航天员也就开始了在轨飞行的工作和生活。中国载人航天工程航天员系统总指挥兼总设计师宿双宁在接受新华社记者采访时,介绍了航天员将如何在太空工作和生活。
今年52岁的宿双宁,历任中国载人航天工程航天员系统无人飞船拟人载荷及医学评价分系统副主任设计师、主任设计师,航天员系统总体主任设计师,航天员系统副总设计师等职,对航天员的选拔训练、医学监督和医学保障等非常熟
悉。
密封舱环境:几乎与地面一样
宿双宁说,“神舟”飞船由推进舱、轨道舱、返回舱等部分组成,其中轨道舱和返回舱为密封舱,是航天员工作和生活的空间。航天员的工作、饮食和睡眠都在轨道舱内进行。飞船环境控制与生命保障系统,在密封舱内为航天员创造一个接近地面大气的生存环境。航天员在舱内工作、生活时消耗氧气、排出二氧化碳、产热产湿,环境控制和生命保障系统通过供气调压、通风净化、温湿度控制、测量控制等子系统的设备,将密封舱内的大气总压、氧分压、二氧化碳分压、温度和湿度等关系航天员生存的大气环境指标,控制在与地面基本一致的水平。
飞船管理:主要靠地面操作
宿双宁介绍,飞船在轨期间主要是依靠预先设计的程序自动进行控制,航天员在轨期间只是辅助地面对飞船进行监控、管理和操作。为了完成这些工作,他要观察和记录飞船的运行状态。当然,飞船的运行状态,地面也在遥测和控制,并以地面为主,航天员在飞船内依靠地面获取信息。比如,飞船飞行时太阳帆板打开要对着太阳、飞船姿态要对地定向等,返回舱内的仪表都会给航天员提供很多有关这方面的信息。航天员要根据飞行时段,就飞船内设备的工作状态、飞行姿态控制等是否正常,向地面报告情况,从而便于地面对飞船进行监控和管理。
宿双宁说,除了对飞行器进行管理,航天员自己的身体状况、饮食、睡眠、大小便等的情况,都要向地面报告。如果飞船自动控制的功能出现故障,航天员要取代自动控制系统进行人工控制。比如,飞船刚入轨时是椭圆轨道,飞行几圈后要进行变轨。飞船的姿态控制系统将在地面的遥控下进行变轨。变轨期间如果出现故障,就要依靠航天员的人工控制。
太空饭菜:一日三餐均可口
宿双宁告诉记者,航天员一日三餐的食谱由营养学家制定,早、中、晚三餐,三天之内不会重样。食品为各种罐头和复水食品,米饭、水果都以真空脱水的状态贮存,食用前可以复水,也可用加热设备加热。航天员的食品设计要求,主要是残渣要少,热能要高同时易消化。考虑到中国人的饮食习惯,飞船还为航天员准备了像八宝饭、鱼香肉丝之类的适合中国人口味的食品。
两次睡眠:每次三至四小时
宿双宁说,飞船上还安装了类似吸尘器的残渣收集器。对便溺物的处理,飞船上采用专门的收集处理装置来进行有效处理。飞船上没有床、没有被子、没有枕头,只有一个睡袋,航天员可以将睡袋挂在舱壁上,钻进睡袋,一拉拉链就可以睡觉。睡觉一般安排在不需要航天员向地面飞控中心报告和配合工作的时段,一次安排三四个小时。在这次飞行中,为航天员安排了两次睡觉时间。
宿双宁介绍说,航天员在轨期间,还安排了他写飞行日志以及与地面通话、与医生交谈等项目。如果有时间,航天员在太空中还可以拍摄照片和录像。
[悬念四]逃生模式究竟有几种
新华社酒泉10月15日电(记者曹智、白瑞雪)用于中国首次载人发射的“长征”二号F型火箭,有三种模式保证航天员在发生意外时能够安全逃生。火箭系统总体主任设计师张智接受新华社记者采访时说,这三种模式是:低空逃逸、高空逃逸和船箭应急分离。
据张智介绍说,安置在火箭最顶端的逃逸塔长约8米,形状酷似一根巨大的避雷针,火箭的低空逃逸就是通过逃逸塔来实现的。低空逃逸是指起飞前30分钟到起飞后两分钟即火箭抛逃逸塔前,其中包括在发射台上的逃逸。
张智介绍说,上升段是飞船发生故障概率最高的时段之一。这个时段最危险的有三个区间:起飞至火箭离开发射塔架;起飞后约52秒左右的“跨音速”区,即气流脉动压力最大的区间;以及起飞后约68秒左右的“最大速度头”区,即空气动力最大的时刻。在这些危险区间,火箭一旦发生故障,以逃逸塔为动力的逃逸飞行器即拽着飞船的返回舱和轨道舱与火箭分离,这被称为“有塔逃逸”。
其他两种模式的工作原理同低空逃逸类似。张智说,火箭抛逃逸塔到整流罩分离前(起飞后约200秒)可实施高空逃逸即“无塔逃逸”,由4个高空逃逸发动机和两个高空分离发动机为整流罩提供动力,从而带飞船离开箭体;整流罩分离后到船箭分离前(起飞后约584秒)如果发生故障,可实施船箭应急分离。飞船成功逃逸后,将降落在内蒙古巴丹吉林沙漠到陕西榆林约800公里的范围内。届时酒泉卫星发射中心应急救生大队将迅速出动直升机进行搜救。
“我们的逃逸系统设计十分周密。”张智对火箭逃逸系统的可靠性把握十足。“不过,这是我们最不希望用上的系统。”他说。
[悬念五]太空与地面怎样联络
新华社北京10月15日电(记者田兆运、孙彦新)中国载人航天工程飞船系统副总设计师秦文波在接受新华社记者采访时说,“神舟”五号飞船装有52台发动机,能够精确调整飞船飞行姿态和运行轨道。此外,飞船采用了多种先进的通信手段,确保航天员与地面指挥控制中心通信联络的顺畅。
秦文波说,在太空飞行中,推进分系统安装的发动机是地面对飞船进行姿态调整或轨道控制的惟一手段。因为飞船的姿态调整和轨道控制要求精度很高,所以,发动机何时点火,持续多长时间,是一项复杂而关键的技术。
秦文波介绍说,“神舟”五号飞船的推进舱安装有28台发动机,飞船与火箭分离后,飞船在运行段的姿态和轨道控制任务均由这些发动机承担。飞船返回舱上的8台发动机,担负着调整返回时的姿态和降落速度的任务。轨道舱上的16台发动机则主要用于其自身运行轨道的控制。“经过前4次无人飞船飞行实验的检验,证明我们的推进技术是成熟可靠的,完全能够满足实际需要。”秦文波对飞船上的推进分系统充满信心。
在谈到如何保证航天员与地面指挥控制中心保持通信联络时,秦文波说,“科技人员成功解决了这一难题。安装在飞船返回舱内的电视摄像头对图像信息进行压缩后传回地面,地面收到后经过解压缩,即可看到连续而清晰的电视画面。同时,传输通道还可同步传送航天员的话音、身体生理信息以及相关数据。为确保航天员与地面的话音通畅,技术人员采取了S波段、短波和超短波等多种通信技术手段。”
[悬念六]太阳帆板如何应对180℃温差
新华社北京10月15日电(记者田兆运、孙彦新)随着“神舟”五号载人飞船脱离运载火箭顺利进入太空,展开后的太阳帆板就像是飞船长出了两对硕大的翅膀,通过将太阳能转换成电能,来为飞船上的电器设备提供能源。
“太阳帆板有供电和充电两大功能,相当于一个小型发电站。飞船上虽备有应急电源,但支持的时间有限,主要还是依靠太阳帆板提供电能。”负责太阳帆板设计的主管设计师孔旭东说,“神舟”飞船上的太阳帆板采用了大量先进的复合材料,以便在尽可能提高发电效能的同时,减轻其自身质量,其身价达到了上千万元。
据孔旭东介绍,太阳帆板设计和研制的主要困难是如何适应复杂的空间环境。飞船在空间运行的低轨道环境复杂,密度高的等离子体、原子氧以及紫外线照射等不确定因素,都可能对太阳帆板的结构和电磁片等造成伤害。飞船在太空中大约每90分钟绕地球一周,其间要经受180摄氏度的温差考验,这种频繁的高低温转换,要求太阳帆板在制造上必须解决热胀冷缩的难题。孔旭东说,为解决上述问题,他们专门研制了模拟空间环境的试验装置,并在太阳帆板的制造上采用了特殊材料。
[悬念七]谁为飞船保驾护航
新华社北京10月15日电(记者田兆运、孙彦新)从北京航天指挥控制中心显示大厅的大屏幕上可以清楚地看到,针对“神舟”五号飞船空中运行轨道布设的13个测控站,组成了庞大的航天测控通信网,为飞船提供测控通信支持。
中国载人航天工程测控通信系统总设计师于志坚向新华社记者介绍说,在“神舟”五号飞船任务中,由酒泉控制中心、北京指挥控制中心和西安测控中心对分布在国内外的13个测控站实施管理和调度,共同完成飞船的测控通信任务。这13个测控站包括分布在三大洋上的4条“远望”号远洋测量船、国内陆上5个固定测控站和1个活动测量站以及3个国外测控站。3个国外测控站为纳米比亚站、卡拉奇站和马林迪站,其中马林迪站是为确保首次载人航天飞行而新增设的测控站。
“这些测控中心和测控站共同组成了统一的测控通信网,是我国航天史上规模最庞大、系统最复杂、技术最先进、可靠性更高的测控系统。”于志坚介绍说,由北京跟踪与通信技术研究所研究设计的这套系统,利用我国有限的国土跨度和航天测控资源,通过优化站船的布局,可以确保火箭和飞船在上升段、变轨段、返回制动段、分离段等关键飞行段落的测控通信支持。
[悬念八]载人飞船技术含量有几何
据新华社酒泉10月15日电(记者白瑞雪)火箭专家在接受新华社记者采访时说,用于中国载人航天发射的“长征”二号F型火箭,首次采用了55项新技术。其中包括首次采用“三垂”测试发射模式;首次采用远距离测试发射控制技术;首次研制了全冗余的控制系统,实现双套制导与稳定控制技术等。
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为什么说“神舟号”飞船的成功发射与回收是中国航天史上的里程碑?
1999年11月20日6时30分,在酒泉卫星发射中心,捆绑式新型长征运载火箭点火起飞,它载着我国自行研制的第一艘试验飞船“神舟”号向太空飞去。运载火箭飞行约10分钟后,飞船与运载火箭成功分离,准确进入预定轨道。11月21日3时41分,试验飞船完成了空间飞行试验,在内蒙古自治区中部地区成功着陆。
“神舟”号试验飞船由推进舱、返回舱、轨道舱组成。推进舱主管飞船的动力,位于飞船的底部;返回舱是宇航员升空、返回及生活工作的座舱,也是飞船的控制中心及与地面联络的通信中心,它是载人飞船的核心舱段,位于飞船的中部;轨道舱内部安装了各种仪器,可用于科学实验及对地观测。
这次飞行的“神舟”号试验飞船没有载人,是因为在实现飞船载人航天之前,必须经过多次试验确保火箭、飞船的安全可靠。前苏联在加加林上天前一共进行了5次无人飞船试验,美国则发射了8艘无人飞船。
“神舟”号试验飞船的发射与回收,是中国航天史上的又一里程碑。它证明了中国研制的飞船和新型运载火箭性能优良,新建的载人航天发射场和航天测控网具有先进水平,同时它也使中国成为世界上继美国和俄罗斯之后的第三个能发射宇宙飞船的国家。
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为什么人造卫星在太空不会随意翻滚
为什么人造卫星在太空不会随意翻滚
人造卫星在太空中飞行,会受到残余空气动力、微流星撞击力、地球扁圆度引起的不均匀引力、太阳辐射压力,以及卫星内部的运动机构(如弹簧、发动机)等干扰力的影响,导致卫星的姿态甚至轨道发生变化。另外,每种卫星都有自己特定的任务,在飞行时对它的飞行姿态都有一定的要求。比如,通信卫星上的抛物面天线和对地观测卫星上的相机要始终对准地面,太阳观测卫星上的望远镜要一直对准太阳。为此,卫星上装有姿态控制和轨道控制分系统。
所谓卫星的姿态控制就是控制卫星的飞行姿态,保持姿态轴的稳定,并根据需要改变姿态轴的方向。由于各种干扰,卫星在空间的姿态角和姿态角速度往往会偏离设计值,这时就要进行控制和调整。
卫星的姿态控制分系统有被动和主动两种。其中,被动控制系统的控制力不需要消耗卫星上的能源,而是用卫星的动力特性或空间环境力矩来提供,主要有自旋稳定等方式。主动控制系统是根据姿态误差(测量值与标称值之差)形成控制指令,产生控制力矩,实现姿态控制。它主要采取飞轮控制和喷气控制等方式,可对卫星进行三轴稳定控制,这种方式被目前多数卫星采用。
自旋稳定方式是通过卫星绕一个轴自旋来保持稳定。简单地说,其原理与旋转的陀螺类似:高速旋转可以保持物体的转轴方向不变。早期的卫星大多采用这种简单的控制方式。在卫星表面沿切线方向对称地装上小火箭发动机,需要时就点燃小发动机,产生力矩,使卫星旋转起来,也可由末级运载火箭起旋。高速旋转的卫星,其自转轴在空间的指向就会保持不变。
三轴稳定方式是对卫星相互垂直的三个轴都进行控制,不允许任何一个轴产生超出规定值的转动和摆动。实现卫星三轴姿态控制的系统一般包括姿态敏感器、姿态控制器和姿态执行机构三部分。姿态敏感器有惯性敏感器、地球敏感器、太阳敏感器、星敏感器等,用于察觉和测量卫星的姿态变化,即卫星沿各个轴的转动角度、转动角速度有多大,是否超出规定的范围。
姿态控制器用于把姿态敏感器送来的卫星姿态角变化值的信号,经过一系列比较、处理,产生控制信号输送到姿态执行机构。姿态执行机构则根据姿态控制器送来的控制信号产生力矩,使卫星姿态恢复到正确的位置,常用的执行机构有反作用飞轮和推力器。当卫星的姿态处于所要求的姿态时,飞轮保持匀速旋转;如果卫星偏离了某一位置,飞轮加速或减速,产生一个相反方向的力矩,使卫星回复到所要求的姿态位置。卫星三个轴向各设置一个这样的飞轮,就能控制卫星三个轴方向的姿态。也可以在卫星三个轴的方向安置若干个小的推力器,一旦卫星偏离所要求的姿态,相应方向的推力器就会喷出气体,产生推力,使卫星回到所要求的姿态位置。