德国投资研发航天器返回技术

宇宙飞船、载人探测器等航天器返回的前提是再入技术的发展。德国赫姆霍茨研究联合会目前为此向联合课题“SHEFEX／REX”投资900万欧元，用来扩展再入技术的研究，同时也为欧洲与德国航天工业的创新建立基础。

返回式航天器动态等离子体低频电磁波信道特性研究

考虑低频电磁波在等离子体鞘套下强穿透能力,低频法被认为是一种缓解黑障影响的可行方法。现有研究建立了低频电磁波在稳态等离子体鞘套下衰减模型,但是忽略了动态等离子体信道对信号的影响,缺乏对该信道特性的深入认识。因此,对动态等离子体低频电磁波信道特性开展研究,以动态等离子体信道响应为基础,结合有色高斯分布时变电子密度模型,建立了动态等离子体信道统计模型,获得了该信道一阶统计特性,幅度概率密度函数P_(r)(r)为幂函数-高斯函数结合分布,相移概率密度函数P_(φ)(φ)为正切函数-高斯函数结合分布,功率谱密度函数S_(Hi)(ω)为有色噪声分布。为验证该信道统计模型有效性,开展多种状态的数值仿真(电子密度10^(18)~10^(19)/m^(3),碰撞频率1~5 GHz,低频电磁波频率1~30 MHz),仿真结果与理论结果高度吻合。随着电子密度从10^(18)/m^(3)增大10^(19)/m^(3),幅度、相移随机波动程度增强,P_(r)(r)均值μ_(r)从1.33增大至34.04,标准差σ_(r)从0.13增大至14.34;P_(φ)(φ)均值μ_(φ)从0.58增大至5.81,标准差σ_(φ)从0.11增大至1.19,功率谱发生衰减和展宽现象。刻画的动态等离子体低频电磁波信道,对低频通信调制算法设计和性能评估具有重要意义。

“航天器再入返回控制”项目式教学探索与实践

本文基于“航天器再入返回控制”课程的教学特点,开展了项目式教学改革的探索与实践工作。以航天器再入返回控制系统的设计为项目背景,组建了课程的理论知识体系,将“项目引导,任务驱动”等特征贯穿于教学目标、教学内容、教学方法、思政教育以及考核评价五方面的教学设计当中。通过多个子项目以及综合项目的教学与实践,来促进学生知识、能力和素质的培养,并增强学生多学科理论知识的融合能力和项目设计与实践能力。

返回式航天器轨道周期变率确定及预报的数值方法

对返回式航天器进行变轨控制计算时要用到平均轨道周期变率,而数值法定轨通常求解的是大气阻力系数,无法直接得到平均轨道周期变率。文章通过建立航天器精密动力学模型、数值积分器、瞬时轨道根数到平均轨道根数的转换算法和平均周期序列多项式拟合算法,提出了一种基于数值法精密轨道确定和预报计算平均轨道周期变率的数值方法。

月地高速再入返回航天器时统设计及验证

月地再入返回航天器在第二宇宙速度下实现服务舱和返回器分离,返回器以半弹道跳跃方式准确地再入并着陆在预定回收区,为了保证返回器的导航精度,对返回航天器的时间精度有一定的要求。为此,文章提出适用于二级信息拓扑结构的多舱段航天器的器上时间维护系统(简称"时统")和相应的地面验证系统设计。通过理论分析和地面验证试验,并结合月地高速再入返回航天器真实在轨飞行数据分析,证明此时统设计能够在较长时间内使月地再入返回航天器的器上时间精度保持在较高的水平。

德研制“Shefex-Ⅱ”锐边航天器提高返回安全性

德国航空航天中心近日发表公报说，该中心正在研制一种使用表面主动冷却技术的“Shefex-Ⅱ”锐边航天器，目的是提高航天器返回大气层时的安全性并降低维护成本。

返回式航天器水域回收用浮囊制造技术

结合某种返回式航天器水域回收用浮囊构型及高强度的性能要求,为了保证航天器完成飞行任务返回时着水后总体结构的完整性,文章重点研究一项水域回收用航天器浮囊制造技术。该技术以FL-131聚氨酯胶布为材料,制造工艺采用高频板式高温熔接。经25mm宽样条试验测试,材料样条抗拉强度达到2.56MPa,材料强度参数满足浮囊制造要求;运用中心辐射式布置裁剪线设计裁片保证材料成形精度,整囊充压到8kPa,整体无褶皱,囊体表面各向尺寸精度偏差不大于1mm(每500mm),浮囊安全充压指标达到40kPa,具有良好的气密性和耐压性。在拟真工况下进行的地面出舱试验显示,浮囊可顺利实现充气、展开、出舱,无破损与漏气,验证了该种技术用于返回式航天器水域回收用浮囊制造的可行性。

20世纪中国的航天返回与遥感

介绍了中国在20世纪发射的返回式航天器和光学型对地观测类卫星、研制成功的航天光学遥感器和建成的卫星对地观测信息应用系统 。

返回式航天器发射飞行任务后勤保障调控管理

随着空间站、探月工程、载人登月等重大专项工程的顺利开展,返回式航天器发射飞行任务越来越多。较其他非返回式航天器,返回式航天器发射飞行任务有着突出的后勤保障特点,比如任务参试规模庞大、多地互联、多阶段协调的统筹要求更加苛刻。文章针对返回式航天器发射飞行任务的后勤保障特点,将其工作项目按照关键属地、关键阶段、关键要素进行分类,识别各工作项目的影响因素,化整为零,抓住关键调控因子,满足整个任务的多要素统筹管理。可以为后续类中国"神舟号"载人飞船、无人返回探测器等返回式航天器发射飞行任务后勤保障调控管理提供一定的参考。

德国研制采用表面主动冷却技术的锐边航天器

德国宇航中心正在研制一种采用表面主动冷却技术的“Shefex-Ⅱ”锐边航天器．目的是提高航天器返回大气层时的安全性．并降低维护成本。

一次发射多次返回的充气式再入飞行器技术

一次发射多次返回的天地往返运输系统可以大幅度降低航天载荷返回的成本和提高航天器及其载荷返回的实时性。首先介绍一次发射多次返回的概念,分析国内外航天发展在返回实时性和经济性方面的需求,重点论述实现多次返回的核心技术——充气式再入飞行器技术,阐述了充气式再入飞行器在天地运输方面的应用前景,可供构建一次发射多次返回空间往返运输系统参考。

货运飞船一定会在返回大气过程中被烧毁么?

一般来说，货运飞船的重要使命主要包括3个：运送货物补给到空间站，帮助空间站维持轨道（推高），运送货物垃圾离开空间站。垃圾种类很多，例如实验过程产生的无用甚至有害物质、航天员生活产生的不可回收废物等。在任何一个航天器返回大气的过程中都会产生大量热量，这足以烧毁绝大部分航天器。因而主流货运飞船都完全取消热防护能力，一方面降低成本，一方面高效销毁废物。

返回式卫星技术是怎样突破的

1975年11月,中国成功发射和回收了第一颗返回式遥感卫星,使国防科技取得了新的突破。航天器返回技术的突破,不仅在当年轰动一时,也为后来中国载人航天工程奠定了重要基础。这一尖端技术何以能在基础差且动荡时期一举成功,使中国成为继美、苏之后第三个掌握航天器回收技术的国家？

C频段雷达黑障区捕获跟踪新型返回舱策略研究

为阐明黑障区全过程返回式航天器雷达反射回波信号传输规律,缩短C频段雷达黑障区重捕目标的时间,基于等离子体鞘套影响电磁波传输理论,详细分析了等离子体碰撞频率等物理参数变化对电磁波传输的影响,得出了黑障区不同海拔高度的等离子体鞘套对电磁波造成何种影响的结论。通过实测数据分析,证实了结论的正确性。依据该结论,综合考虑黑障区高度、目标速度、RCS、测站位置等因素,制定了C频段相控阵雷达黑障区捕获跟踪新型返回舱策略。经实际飞行试验验证,捕获跟踪策略逻辑清楚,有效可行,可为返回式航天器黑障区外弹道测量提供借鉴。

降落伞初始充气阶段数值模拟

首先建立了初始充气模型 ;将前体、伞绳及伞衣离散为一系列弹性连接的质量节点 ,伞衣内部流场为一维不可压流 ;最后利用模型计算了初始充气阶段伞衣形状变化。

航空航天术语:太空舱

什么是太空舱?太空舱是运送货物、科学实验设备和/或航天员(宇航员)往返太空的航天器的核心部件。太空舱与其他航天器有什么区别?太空舱与其他航天器的区别是,它能再入大气层,并将科学载荷从运行轨道或亚轨道带回地面。相比其他返回式航天器,太空舱的外形圆钝,没有机翼,通常只携带少量安全返回地球所需的燃料。