载人航天商业化的国际损害责任制度:困境与应对

载人航天商业化的发展需要平衡外层空间的公共性和商业载人航天的私营性,国际损害责任制度对管控商业载人航天的成本和风险至关重要。国际外空法对国际损害责任进行了一般性、原则性规定,部分航天国家在国内法中对商业载人航天的损害责任予以明确。基于外空领域的现有责任规则,构建国际损害责任制度面临着责任主体和索赔主体不明、过失作为例外要件存在不合理、国际保险标准难统一、责任分配制度待完善的困境。对此,可考虑通过关联性确认责任主体和索赔主体、对损害统一适用绝对责任、引入强制责任保险、形成双重责任制度,为国家载人航天商业化发展提供制度构建思路;同时,促进国际社会达成共识,推动人类命运共同体理念在外空领域的进一步实现。

载人航天人机交互界面色彩设计方法研究

目的对载人航天人机交互界面的色彩设计方法流程进行了梳理和分析。方法遵循“以人为中心”的设计原则,从色彩空间与模型、色彩设计与人因、航天色彩设计范围、载人航天器色彩设计模型,以及载人航天器色彩设计与人因评价体系等方面,对载人航天器人机交互界面色彩设计方法流程体系进行了探讨。结果构建了载人航天色彩设计模型,阐述了完整的载人航天色彩设计方法流程体系。结论针对载人航天人机交互色彩设计方法的研究为航天员在轨环境中的生活品质及工作效能等相关领域的提高提供了有力支持,进一步增强了航天领域色彩设计与人因工程的重要性。

基于模型的系统工程方法在载人航天任务中的应用探讨

针对基于文档的航天任务设计中设计数据分散、一致性差、跟踪难度大等问题,引入了基于模型的系统工程(MBSE)方法。首先,介绍了MBSE方法理念,即通过构建图形化的模型来支持系统的需求捕获、设计、分析、验证和确认等全生命周期活动。然后,给出了MBSE方法的一般工作流程,即先构建系统的需求模型,用于指导功能模型、物理架构模型等的构建,按照事先制定好的逻辑规则建立模型间的关系,依靠模型间的关系实现设计过程中的关联性分析、参数查询等工作。最后,应用MBSE方法于载人飞船交会对接任务中。结果表明,此方法改善了人员沟通,提高了设计效率,降低了设计风险,可为MBSE方法在航天任务设计中的进一步应用提供参考。

我国载人运载火箭伺服机构技术发展分析

研究了国内外载人运载火箭伺服机构技术的发展现状和趋势,分析了我国未来载人型号伺服机构可行方案,提出了大功率、四余度和新型机电控制等伺服机构技术重点发展方向,以及新型伺服能源和新型伺服机构多余度设计等创新重点。

国外可重复使用载人飞船发展现状与关键技术研究

载人航天未来的发展面临着能力和效益的挑战,发展可重复使用载人飞船技术是降低载人航天任务成本的重要手段之一。文章对可重复使用载人飞船概念进行了探讨,给出了系统级可重复使用和部件级可重复使用载人飞船的含义。研究了全生命任务周期中载人飞船成本与可重复使用次数的关系,结果表明:可重复使用载人飞船在经济性上较一次性使用载人飞船有明显优势,且可重复使用次数达到10次以上时,能够使成本趋近于最低。对国外可重复使用载人飞船发展现状和主要技术指标进行了分析,并对发展可重复使用载人飞船所须攻关的关键技术进行了梳理。以上研究内容可为我国发展可重复使用载人飞船技术提供参考。

中外交会对接技术比较研究

目前,掌握航天器交会对接技术的国家或联合体有美国,俄罗斯,欧洲航天局,日本和中国。文章对上述五方的交会对接技术进行分析、比较与评述,包括发展过程与现在的技术水平以及未来的发展趋势,涉及交会敏感器、连接机构、交会对接控制等关键技术。在交会对接领域内,美国与苏/俄基本沿不同的技术途径发展,一直处于世界领先地位;欧洲、日本与中国也各有特色与技术优势,中国取得了世界瞩目的成就,但欧洲与日本的潜在实力也不容低估。

近地轨道航天器快速交会技术分析

航天器交会对接是空间工程的一项关键技术,是各种复杂和大型航天任务的基础。随着空间技术的发展,传统2天交会模式任务周期长的问题逐渐凸显。文章结合俄罗斯近期进行的近地轨道快速交会对接任务,分析快速交会技术应用、弃用、重新启用的发展历程和原因,基于俄罗斯传统2天交会对接方案,研究了减少交会任务周期的方法和快速交会对接任务周期范围,分析快速交会对接相位特性和可行性并提出应急方案,最后分析俄罗斯快速交会模式演化并提出改进措施。文章分析成果可为我国快速交会对接方案设计提供参考依据。

苏/俄舱外航天服技术的进展

苏/俄载人飞船("上升"号与"联盟"号)航天服是软式的,由舱内压力服演变而来,不仅用于短时间的舱外活动,而且作为航天员舱内防护与应急救生使用。月球"海鹰"服原计划用于苏联月球使命的指令长在轨使用。1972年月球项目中止后,在月球"海鹰"服的基础上,经不断改进,形成"海鹰"系列舱外航天服,用于"礼炮"号与"和平"号空间站。自2001年起,"海鹰"-M与美国航天服EMU(舱外移动单元)一起在国际空间站使用。"海鹰"系列的第5个型号,"海鹰"-MK,已于2008年9月运抵国际空间站,还有两套"海鹰"-MK将于2009年抵达国际空间站。"海鹰"-MK是世界上第一种应用内置计算机的智能化航天服,它将在国际空间站上逐步取代"海鹰"-M,投入使用。阐述"海鹰"系列航天服的技术进展,特别是"海鹰"-M与"海鹰"-MK的技术状态。

航天器快捷交会技术分析

快捷交会对航天乘员与飞行任务都是非常有利的。快捷交会的基本原理是减少调相段飞行圈数;为此,需设计可完成一系列交会程序的较短的飞行时间,并获得与飞行时间相匹配的较小的初相角。快捷交会的关键技术包括提高入轨精度,增强追踪飞行器的自主计算与轨道控制能力,扩大地面站覆盖范围,以及对目标飞行器轨道的精准调整。

中国载人航天技术的历史性跨越

论述了发展载人航天工程对于增强综合国力和民族凝聚力、充分利用空间环境资源、明显降低空间飞行器的成本和风险、促进科技进步和高技术产业发展的重要意义;还论述了飞船研制返回再入升力控制技术、环境控制与生命保障技术、仪表与照明技术、人工运动控制技术、着陆缓冲技术、应急救生技术、回收着陆技术、再入防热技术取得的重大科技创新成果。

航天人因工程研究进展

航天人因工程是人因工程学在载人航天领域中的应用,秉承"为航天员使用而设计"的理念,系统研究解决航天员、航天器、航天环境之间的关系问题,确保航天员在轨安全、舒适、高效工作。从航天人因工程概念和作用出发,通过系统梳理国际国内航天人因工程研究的发展现状,重点分析了其研究特点及未来发展趋势。结合我国载人航天后续发展对航天人因工程的迫切实际需求,系统梳理了航天人因工程研究技术体系,并从管理与技术研究两个方面,系统论述了我国航天人因工程的研究应迫切开展的工作及后续发展的思路。

长期空间飞行中人的作业能力变化特性研究

航天员是载人航天活动的主体和核心,维持和增强航天员的能力,充分发挥人的主观能动作用是确保载人航天任务成功的关键。我国载人航天正从短期向长期空间飞行过渡,研究长期空间飞行下人的作业能力变化特性是开展相关研制的基础。本文从论述载人航天中人的地位和作用出发,分析了长期空间飞行中人的作业能力特点和需求,较系统地综述了国际上在长期空间飞行中人的作业能力变化特性方面最新基础研究和应用成果及发展态势,最后对我国空间站和后续载人航天任务在航天员作业能力方面的研究提出了建议。

航天工效学研究与实践

航天工效学是人因工程在载人航天领域中的应用,经过近50年的发展和实践,从航天人-机-环系统层面开展基础、应用基础及工程应用研究,突破和解决了大量科学问题及关键技术,有力支撑了我国载人航天工程SZ1-SZ5飞行任务、空间实验室任务以及当前的空间站任务。本文回顾了航天工效学在载人航天领域取得的主要成果及其在工程实践中的应用。重点介绍了近几年在航天特因环境下人的能力特性、航天器工效学设计与评价、数字航天员作业能力建模与仿真等方面的研究进展。结合我国载人航天后续空间站、深空探测等任务的发展趋势,介绍了该领域后续应重点开展的研究。

国际空间站人体研究成果分析与启示

国际空间站是在微重力环境下进行科学研究的重要实验平台,是研究长期航天飞行对人体影响的重要场所,其研究成果对未来载人登月和火星任务具有重要意义。人体研究是国际空间站生命科学研究的重要组成部分,主要整理分析了2015年10月至2019年10月公开发表的国际空间站人体研究的最新成果,包括对心血管、大脑、感知与认知、心理以及双胞胎兄弟等方面的研究,可为我国空间站任务提供参考。

一种载人航天概率风险评价数据选用与分析方法

概率风险评价(PRA)方法是一项成熟的量化风险评估技术,而可靠性相关数据不足,制约着该方法在国内载人航天领域的应用。针对这一问题,结合NASA的PRA工作经验,提出了一种适合国内载人航天PRA数据选用与分析的方法,综合运用产品的通用数据与特定数据,采用贝叶斯等数据融合方法,对产品进行量化评价。通过航天典型产品案例,与经典评估方法进行对比分析,结果表明,此方法更能反映产品的失效特性。文章提出的方法,可用于载人航天等具有小子样特征的产品PRA数据的选用与分析,为我国载人航天开展PRA工作提供参考。

中国航天员选拔训练发展历程与展望

航天员选拔与训练是载人航天工程不可或缺的重要组成部分,能否选拔训练出合格的航天员将直接影响到载人航天计划的顺利实施和飞行任务的成败。本文回顾总结了我国航天员选拔与训练的发展历程以及发展各阶段在选拔训练体系的创建、两批预备航天员的选拔与训练、六次载人飞行任务飞行乘组的选拔与训练方面开展的工作及取得的成果;并根据我国载人空间工程任务特点及后续发展规划,明确提出了我国航天员选拔与训练体系未来建设的发展方向与研究的重点。

中国首次交会对接任务的技术成就和展望

首次交会对接任务的成功实施,使中国突破和基本掌握了航天器交会对接及其组合体的控制与管理技术,标志着中国载人航天工程二期任务取得重大突破,为空间实验室及后期空间站的建设奠定了坚实基础。文章对国内外交会对接技术进行了对比,对所取得的技术成就进行了综述,指出任务成功具有提升国家威望、产生广泛社会效益、带动基础学科发展、推动航天技术持续发展、为后续载人航天任务奠定坚实基础的重要意义,最后展望了中国载人航天领域的发展前景。

基于人感理论的航天飞行训练模拟技术研究

航天飞行训练模拟是典型的人在回路中仿真系统,人对仿真环境的感知程度直接影响着训练效果。由于受多种条件的制约,在地面条件下很难完全再现实际飞行环境,因此以人的感知理论为基础进行最大限度的仿真逼真度研究与工程实现成为一种趋势。本文主要对人的前庭感知、视觉感知以及两者的融合进行了技术探讨研究,分析探讨了航天模拟中人的感知理论的应用方法。最后,结合航天飞行训练的特点,提出了未来航天飞行训练仿真技术中感知理论解决的重点问题和研究方法。

探索是人类进步的不懈追求——麻工版《载人航天的未来》的一点启示

简要回顾了上世纪美国关于载人航天的争论,考量了美国麻省理工学院《载人航天的未来》报告中有关航天主要目标和次要目标的论述,阐明了探索的内涵及将探索列为航天第一目标的理由与现实意义,最后建议在我国航天发展战略中恢复探索作为航天领域发展,特别是载人航天和深空探测发展的第一目标的位置。

关于苏/俄航天服中文译名的建议

在中文文献中,同一苏/俄航天服俄文名称有多个中文译名,极易引起混淆与误解。为此,短文提出统一(或约定)苏/俄航天服中文译名的建议,可供使用者参考。