航天器发射时应考虑哪些条件?
航天器发射必须在运载器、航天器的综合技术准备、发射准备、航天测控系统和各种技术保障准备满足发射条件之后实施。航天器的地面发射包括测试区准备、发射区准备、测控系统准备和发射4个步骤:①测试区准备:为使运载火箭和航天器达到可发射状态,必须在测试区进行装配、检测、试验。②在发射区的准备工作包括:把运载火箭和航天器垂直安装在发射台上;将地面电缆、气液管路与运载火箭和航天器连接;进行各分系统检测和综合模拟试验,加注推进剂和充灌压缩气体;载人飞行时,最后将航天员送入航天器等待发射。③测控系统准备:进行测控站各系统的设备检测和试验,各站设备之间联合调试和测控系统综合演练。④发射的主要步骤是:根据发射程序依次接通运载火箭和航天器的控制仪器和其他仪器,向运载火箭推进剂箱增压,起动火箭发动机使其沿发射弹道飞行,最后将航天器送入预定轨道,在这同时测控系统对运载火箭和航天器进行跟踪测量并发送遥控指令。对于地球静止卫星轨道和其他需变换轨道的航天器,航天测控站还要完成航天器轨道转移、姿态调整、远地点发动机启动等测控操作。整个发射过程是在发射指挥控制中心的指挥和控制之下进行的。 航天器的发射飞行与气象条件关系最密切的五种因素。 (1)低温。1986年1月28日,美国“挑战者号”航天飞机升空后,在大约14000米高空爆炸解体,机上7名航天员全部遇难,酿成了世界航天史上最大的惨剧。事后调查委员会指出:失事的直接原因是O型密封圈失效,而造成其失效的就是地面低温。 (2)雷电、静电。航天器不仅在受到雷击时会粉身碎骨,就是与大气中的冰晶、水滴等摩擦造成的静电也十分危险。1962年美国的“民兵1型”洲际导弹和1971年法国一火箭等都是因为雷电干扰而在空中炸毁的。 (3)雨滴与航天器外壳碰撞产生高温及对无线电波干。降雨雨滴在撞击时速为1600公里的航天飞机时,会击碎外壳隔热瓦,使其不能防御700℃以至更高的外壳温度。同时,水滴也会削弱和散射无线电波,对地面遥控航天器飞行极为不利。 (4)大风。在地面发射前大风可能会使火箭撞击发射架而受到损坏。发射过程中,大风也易使火箭飞行失控而出事。例如,美国的“挑战者号”航天飞机出事时,高空有两股急流诱发出强大的湍流就是事故原因之一。 (5)云层高度。航天器返回大气层时是无动力的,要依靠动能进行滑翔飞行,因此着陆的机会只有一次。如果云底高度低于3000米,或者能见度不好,一旦自动导航系统出现误差,就可能因为来不及修正而造成不可挽回的悲剧。
火箭发射前期准备是怎么样的?
火箭从运送到发射架,一直到发射前的准备有哪些,是怎么运送的,有些什么装置?一、水火箭设计简介: 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。瓶内注入一部分水,在瓶口塞上一个装有自行车内胎气门嘴芯的橡皮塞,灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后在反作用下发射,瓶内水和气迅速喷出,推动瓶体冲向空中。 这项活动有以下几个特点: 1、 材料易得,废物利用; 2、 制作简单,发射简便,任何中学生均可操作; 3、 趣味性强,一般可发射几十米高或数百米远; 4、 安全性好,喷水具有一定的创造性; 二、活动目标: 1、 使学生初步了解火箭发射的有关科学知识,懂得水火箭的原理,了解火箭发射的历史; 2、 通过水火箭制作与发射活动,让学生体验整个设计过程,培养学生的合作精神,探究意识及认真细致、敢于创新、一丝不苟的科学态度。 3、 为了提高火箭发射高度,让学生学会分析优化设计方案,提高试验效果的科学工作方法,逐步提高学生的创造能力; 4、 提高同学们的动手、动脑能力和培养积极探索、勇于创新的精神。 5、培养学生们热爱科技、热爱航天的兴趣,激励他们以科技报国的精神。 三、活动准备: 1、教师准备: ① 一个完整的水火箭模型。 ② 带气门嘴、芯的橡皮塞,课前由教师制作。方法是:用钻孔器化学(实验室用)按自行车门嘴的筒管的直径大小,钻一孔,把气门嘴固定在橡皮塞上。 ③ 分好小组,选好组长,分组了解有关火箭发射的历史资料,了解火箭发射的原理(也可以是网上查找,也可以是去图书室查阅有图片更好),由组长负责整理汇报本小组收集到的资料。 ④ 让一两个小组去尝试制作、发射一下,记录大致的体会,并把尝试制作与发射中所遇到的问题带进课堂,尝试制作的模型也带进课堂。 ⑤ 课时安排:2课时。 2、场地: 制作水火箭——教室或家里; 发射场——学校操场或宽阔地。 3、器材: 可乐瓶2个 透明胶带1卷 剪刀 带气门嘴、芯的橡皮塞 打气筒(高压气筒最适宜) 自来水及水桶 4、制作方法: 1. 取一个可乐瓶,去掉底部的一部分,留下上半锥体部分备用(如图1); 2. 再取一个可乐瓶,将备用的锥体套在其底部,用胶布粘牢(如图2); 3. 裁剪一张质地较硬的纸,制成圆锥体,套在备用的圆锥体瓶上,用胶布粘牢(如图3);取两个可乐瓶,截取它们的中部(如图4),将它们压平后剪出尾翼的形状,将尾翼与瓶 体粘牢,安装要对称、牢固(如图5); 4. 用打孔器在橡皮塞中央取一个洞,刚好将气门嘴装进去;对组装好的水火箭进行调试后,装进适量的水,塞上橡皮塞,打气直到发射。 四、活动过程: 1、组织教学,导出设计活动课题 2、组内讨论,反馈收集到的信息、资料,由组长负责整理汇报 3、教师出示范作,并作简要讲解,有的问题可与学生共同讨论得出解决方案。如:1、火箭头是圆锥体,在制作过程中是难点。教师作重点演示 4、发射时橡皮塞塞得越紧,瓶内充的气体越多,发射越高。因此要用力将皮塞塞紧,还可用锉刀把橡皮塞锉成近似圆柱体可使塞与瓶口接触面大,塞得紧 5、瓶内注水大约在1/3至1/4之间,可实验决定。瓶内的大气压大约在4-5个大气压。超过5个大气压瓶体容易破裂 6、原理分析研究及讨论 以压缩空气为动力,箭体向下喷出气和水,由于它们的反冲作用使之迅速升空。整个过程是一个用压缩空气达到储存能力,而后瞬间释放,推动箭体向上运动的过程。水作为火箭发射时的动力燃料,它的喷射速度与水的多少是关键。气压式水火箭在飞行中受到重力和空气阻力的作用暂时忽略不计。用动量守恒定律分析,水火箭的速度与水喷出的相对速度V成正比;还与瓶体的质量M瓶和注入水的质量M水有关。要使水火箭上升得高,必须增大它的速度。 加法有二: 1、 增大瓶内压缩空气的压强。从而达到水喷出的速度V增大,具体方法是塞紧瓶塞,多充气增大瓶内压强,或者利用控制装置使之发射前卡紧瓶口与瓶塞,瓶内气压增加时,瓶塞不自行脱落,可充入更多的空气以增加瓶内大气压值。 2、 增大注水量。M水增大,喷出的物质增多,但是注水量增大后,会使空气在瓶内占有的空间减小,使压缩空气减少,因而影响气压式火箭的速度,所以注水量不能过多,有一个最佳量,可通过实验在注水量1/3至1/4之间得出最佳量。 五、水火箭制作与发射试验; 1、学生分个人或小组为单位设计制作,为了突出设计成分增加外观设计要求:要求外观设计符合“水火箭”项目基本要求,注重创新与创意,能体现火箭发展前瞻性,设计风格鲜明(含作品标签),色彩搭配合理,工艺制作精美等。 2、通过水火箭的多次发射实验研究,找出提高火箭距离的要素是什么? 活动注意事项: 箭头一定要用软的物质而不要用坚硬的物体制作;不要用玻璃瓶制作水火箭,以免玻璃破碎伤人。瓶体一定用较软的塑料瓶才能保证安全,发射时不要对人群发射
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"天宫二号"发射前要做哪些准备
火箭转运到发射区后,工作人员首先要做的就是让刚从技术区转运来的火箭、以及天宫二号尽快和发射区的地面设备相匹配,确保各个环节不能出现任何差错。在进入发射区后的第一天,火箭和天宫二号就进行了首次加电测试、紧急关机等检测,以验证转运之后技术状态的稳定。
与此同时,担负通信任务的相关人员也在紧张有序地进行话音、图像、频率等技术的精准保障。
精准气象预报为发射护航
火箭发射对气象条件也有一定的要求,温度要在-20度到40度之间,平均风速小于10米每秒,瞬时风速不大于15米每秒,发射场周围不能有雷电、沙尘暴、强降水等强对流天气。 气象是制约航天发射的重要因素,但同时它也是不可控的。从天宫二号垂直转运至发射塔架后,酒泉卫星发射中心的气象专家们就开始了紧张的工作。
梦天实验舱择机发射,发射前要做哪些准备工作?
梦天实验舱是我国目前尺寸最大的舱段,总质量约为15吨,起飞重量为13.5吨,是神舟飞船的核心控制舱。这次任务要完成从太空获取载人航天器运行数据至轨条件和开展空间科学实验活动等多项重要任务。
1、梦天实验舱的前身是天宫一号
天宫一号,是中国第一个真正意义上的自己独立研制的空间实验设施。自1970年4月发射以来,它经历了9次载人飞行,累计完成18项空间科学和技术试验项目,是我国自主研制的首个空间实验室。其技术状态保持稳定、持续运行30余年,为我国后续空间站建造奠定了坚实的基础。在我国载人航天工程发展进程中,天宫一号与神舟飞船对接成功后的15个月间,天宫一号经历了一次与神舟飞船交会对接试验项目暂停后迎来了首次交会对接试验时间窗口—2021年4月12日至4月19日。经过这次太空“失重”状态下的多次“上天”、“入地”试验,天宫一号验证了空间交会对接技术、推进剂在轨补加技术和应用、组合体长期载人功能、航天员手控交会对接技术、载人航天工程关键技术验证等10余项重要技术和项目,完成了天地往返运输工具和飞行器多个舱段共9项功能测试。
2、梦天实验舱在太空中将如何工作
梦天实验舱的空间很大,它的结构和舱体一样,也是一个可升降式的整体。由于其较高的设计使用寿命,它可以提供足够的存储空间。从2021年起,梦天实验舱就已连续运行超过1000小时,期间,它的设备都是处于休眠状态。今年,经过两次成功的载人飞行任务,梦天试验船在我国已进入空间站运营初期。据了解,这次梦天实验舱的主要任务是支持开展空间科学和技术实验活动以及交会对接、长期有人照料等活动。其主要科学成果包括:在轨测试生命科学实验装置、开展空间科学和技术实验活动,将开展天和核心舱自主导航、智能控制、实时图像传输等技术试验研究;开展空间环境与生命科学、空间信息技术等多项应用系统试验活动;进行空间科学在轨试验和技术验证;通过支持空间生命科学实验和空间应用试验平台开展多项空间科学实验活动;开展飞船返回地面实验;开展空间医学成像与治疗;开展航天医学研究等。
3、航天员进入天宫舱后,要完成哪些任务
载人航天工程航天员系统总指挥、总设计师吴艳华介绍,天宫一号目标飞行器于6月17日18时22分发射入轨,天宫一号目标飞行器完成在轨运营任务,航天员进入天宫舱后,首先要做的是迎接新任务和新挑战:进行健康检查、航天服准备、健康心理测试、穿着航天服上岗。完成所有航天任务后,航天员才能开始实施载人航天工程空间站阶段的任务。而对中国航天员来说,要进行真正意义上的太空飞行需要3个月左右的时间。对于天宫一号而言,其飞行轨道为近圆轨道,主要目标飞行器的飞行环境为-40度到+55度之间且与地球相距最远300公里以上;目标飞行器运行轨道为近圆轨道向东100公里至地球表面;在飞船入轨后第一个交会对接阶段,将实施空间交会对接和实验室飞行任务;最后一个交会对接阶段才是真正的空间站阶段。因此,进入天宫舱后最主要的任务是保持航天员身体健康、生命安全和工作效率的稳定性。
4、梦天实验舱如何使用?
梦天实验舱采用自主控制方式,舱内的各大功能系统和设备都将与地面进行信息交互,以保障航天员能更好地开展实验。舱内所有操作将由地面统一调度,比如航天员可以直接使用舱内的一系列设备,比如远程控制电脑和控制键盘;也可以使用舱内各种设备的控制软件进行控制。舱内可以提供6个人休息的空间。对于在轨验证和飞行的人员来说,梦天实验舱内的布局十分人性化、简洁明了。
根据综合信息,在发射前,神舟联合演习将在发射开始前3小时进行,宇航员、发射场、航天器、运载火箭以及通信系统的测量和控制将参加。检查、点燃导弹、分离助推器最终分离实际的船舶发射。准确的指挥官密码分离程序以及过程中熟练的技术人员。此过程的重点是验证发射过程并进行协调在系统之间,参与国家硬件和软件系统以及发送和接收信息的一致性,以查看是否可以实现预期目标。
他们的日程安排非常繁忙和紧张。他们将进行训练、飞行指南回顾、体育训练、心理放松和其他训练。一个非常重要的是使用桌面1:1便携式手动控制停泊。手动控制是一个非常困难的过程,可以称为“100米针”,必须熟练地练习。宇航员也需要审查。审查飞行手册是宇航员不可或缺的活动。飞行手册可以理解为:载人航天器的“使用说明”,还有宇航员的工作指南。飞行指南不仅应该在起飞前进行审查,还应该经常阅读查询。
在太空生活三个月的宇航员是中国航空工业的最新重大进步。与之前的神舟飞行任务相比,这从未发生过。因为以前的科技条件并不太成熟,也不太成熟我们准备好挽救这次采访,我们不敢让中国宇航员长时间留在太空。虽然我们的航空业需要发展,但人们的生活必须放在首位,一切都无关紧要。
由于航天器可以成功发射,原因有很多,主要原因是将安全放在首位,我们必须确保每个宇航员都有正常的物理指标。因为生活在太空中这对每个人来说都是一个巨大的挑战,如果这个人不太健康,那么他就不能生活在太空中。通过电视,我们可以很容易地看到他们在外层空间工作,他的所有细节都是职业培训,所以不是每个宇航员都来自太空。很容易到达太空舱。
发射前要做的准备工作如下:
一,首先要对水、电、气、液、通信进行线路连接,并确认舱、箭、地的接口匹配状态;
二,其次需要开展火箭和梦天实验舱的加电测试,并组织模拟发射演练,确认发射器的产品状态;
三,然后还要开展推进剂加注前的准备,这些准备主要包括煤油温度调节,全系统气检以及火箭主箱的气体置换等。
文章标题: 火箭发射前的准备工作包括哪些方面
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