精度优于10米?我国海上垂直回收火箭试验圆满成功

【菜科解读】
火箭重复使用技术已经成为当前航天领域的重点,可以大幅降低发射成本,除了陆上火箭回收之外,海上火箭回收也是一大热点,今天中科宇航就在海上垂直回收演示验证飞行中取得了圆满成功。
据中科宇航官方消息,1月至3月期间,中科宇航在山东海阳持续进行垂直回收演示验证飞行试验,相继开展了陆上发射回收和海上回收。
飞行试验全程模拟验证陆上发射、海上回收的飞行过程,主要验证入轨火箭子级回收过程中海上着陆的过程、有海杂波环境影响下的通信和相对测量MQDqCVQF技术,对回收着陆末段的公里级飞行环境、海上着陆平台晃动情况下的着陆精度进行考核。
最大飞行高度大于1000m,在飞行到最高点之后,悬停后调姿下降,下降段通过发动机反推减速,使得飞行器在接近海上着陆平台时速度能够降低到2m/s以下,再通过缓冲支腿实现软着陆,飞行全程约10分钟,落点精度优于10m。
在垂直返回高精度制导控制技术方面,完成了再入返回高精度导航定位技术、运载原理样机有动力垂直回收在线轨迹生成制导技术、复杂环境的自适应飞行控制技术、海上晃动平台的初始对准及长时跟踪技术、飞行全程的半实物验证技术的验证工作。
运载火箭海上垂直回MQDqCVQF收原理样机作为技术验证平台,在方案设计之初,就秉承了创新的设计理念,采用供配电-控制-遥测一体化控制系统设计、3D打印对防晃贮箱进行设计加工、采用轻质碳纤维结构实现承载-传力-抑振的一体化构型,能够将多个系统的功能进行整合复用,极大地简化了整体质量和电缆连接,能够在同类小型化飞行器中进行应用。
中科宇航运载火箭海上垂直回收原理样机演示试验的圆满成功,验证了多项关键技术。
飞行试验的成功将为近太空可回收科学实验平台、入轨火箭子级回收、太空旅游飞行器进行技术攻关和技术积累,在后续型号和入轨火箭的子级回收任务中得到应用。
中国最早的多级火箭 火龙出水是我国历史水陆两用的火箭
每一级都装有发动机与燃料,目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最后速度。
从尾部最初一级开始,每级火箭燃料用完后自动脱落,同时下一级火箭发动机开始工作,使飞行器继续加速前进。
下面就跟一起具体看看中国最早的多级火箭等相关内容。
中国最早的多级火箭火龙出水是我国历史水陆两用的火箭,与飞空砂筒一样是一种火箭,也是二级火箭的始祖。
发明于16世纪中叶,明朝中期。
构造《武备志》载文大意为:用茅竹五尺,去节,并用铁刀刮薄。
前后各装上一个木制的龙头、龙尾。
龙头的口部向上,龙腹内装神机火箭数枝,把火箭的药线总连在一起,由龙头下部一个孔中引出。
又在龙身下而前后各倾斜装着两个大火箭筒,把它们的药线也总连在一起,更把龙腹内装神机火匍的总药线连在前边两个火箭简的底部,“水战’可离水三四尺燃火,即飞水面二三里去远,如火龙出于江面。
筒药将完,腹内火箭飞出,人船俱焚:这就说明:使用火龙出水时,先由“龙”下四个大火箭筒推送火龙前进;当筒药将完之后,“龙”内若干神机火箭飞出,以射敌人。
16世纪中叶,明朝中期,中国人发明了一种新式火箭,叫“火龙出水”,它是我国历史水陆两用的火箭,也是二级火箭的始祖。
龙头下面,龙尾两侧,各装一个半斤重的火药桶,将四个火箭引信汇总一起,并与火龙腹内火箭引信相连,水战时,面对敌舰,离水面三、四尺处,点燃安装在龙身上的四支火药筒,这是第一级火箭,它能推动火龙飞行二、三里远,待第一级火箭燃烧完毕,就自动引燃龙腹内的火箭,这是第二级火箭,这时,从龙口里射出数只火箭,直达目标,致使敌船烧毁。
应用在露梁海海战中,运用火龙出水重创日军舰队。
海战过程:当日本舰队全部进入露梁海之后,邓子龙率领俞家军切断后路,在日军前进过程中,李舜臣率领朝鲜水师(很强大,配备世界上最早的装甲舰“龟”)袭击日军舰队侧翼,陈璘在海战开始后全力支援,而日军统帅岛津义弘却不恋战,全速驶离露梁海,意图穿越猫岛,但是他不知道明军在猫岛埋设水雷。
不得已只能返回露梁海决一死战。
在激战中日军舰队包围了李舜臣的旗舰,就在李舜臣万分危急之时,陈璘赶到,可是日军舰队也包围了陈璘的旗舰,就在这时,陈璘却鸣金收兵。
于是世界上最早的反舰导弹运用到了实战上。
顷刻间,日军舰队伤亡惨重,导弹发射之刻便是总攻之时。
经过激烈的战斗,中朝联军击毁日本帝国军舰400余艘,一万日本兵阵亡。
日军统帅岛津义弘逃跑,日本精锐第五军全军覆没。
超级地球的外星人可能使用“太空空投器”推进火箭发射?!
图中是艺术家描绘的Kepler-69c,这是一颗位于天鹅星座宜居地带的超级地球,它距离地球2700光年。
如果有智慧外星人生存在这颗行星,他们将很难通过发射航天器离开这颗行星,因为超级地球的引力非常强。
据报道,生活在一颗大型岩石行星的外星文明,他们探索太空可能比地球人类更加困难!之前科学家分析称,比地球更大的岩石行星,强大的引力作用将使任何外星文明发射卫星探索宇宙变得很难。
目前,一位物理学家提出了一项最新“外星人救援计划”,声称他们研制一种叫做“太空系链(space tether)”的多重系统,使用一根旋转轨道绳索可将太空飞船弹射至遥远太空区域。
研究报告作者、美国密歇根大学天体物理学家亚历克斯·豪维(Alex Howe)说:“当我首次听到太空系链时,我的第一反应是它无法工作。
然而之后进行了计算,吃惊地发现该方法能够节省大量的燃料和能源。
” 超级地球,超级重力 通常系外岩石行星的体积比地球大10倍以上,它们经常被称为“超级地球”。
它们是环绕其它恒星最普通的行星,天文学家迄今勘测发现大约1000多颗岩石行星。
但是,由于岩石行星引力较强,能够保持避免宇宙辐射的较厚密保护性大气层,一些研究人员猜测称,岩石行星的环境可能比地球更有利于孕育生命形式。
火箭必须携载燃料升空,因此每增加1磅重的推进燃料,将使火箭变得更重,需要更多的燃料,则意味着火箭更重——该效应被称为“火箭等式”,是基于对太空飞行数学函数描述的。
因此,虽然阿波罗土星V火箭重量达到3000吨,相同等级的火箭在超级地球上发射则需440000吨重,相当于埃及吉萨大金字塔的质量。
对于技术先进的外星文明,超级地球可能是一个“陷阱”。
据统计,航天器脱离地球万有引力需要达到的速度是4万公里/小时,这一飞行速度已经非常快了,同时还需要大量化学火箭燃料。
Kepler-20b是距离地球950光年的一颗超级地球行星,其质量大约是地球的10倍,如果Kepler-20b孕育技术先进的文明形式,外星人研制的航天器的逃逸速度(脱离行星强引力束缚所达到的飞行速度)必须达到9.6万公里/小时。
弹射至太空轨道 在5月16日发表的最新研究报告中,豪维描述了一个外星人混合发射系统,并非仅使用火箭发射离轨航天器,外星人首先在其星球轨道上放置一个巨大缆绳,这个缆绳有时也称为“太空空投器(skyhook)”,长度数千米,缓慢地环绕星球中心旋转。
当缆绳旋转时,缆绳一处末端将朝向行星表面下坠,意味着火箭朝向空中发射的航程缩短,或许是50-70公里,并且火箭钩住了缆绳一处末端。
旋转中的“太空空投器”将继续旋转,使火箭向上推进发射,该过程犹如一个弹弓的结构,使超级地球的火箭至更远位置。
霍维将这种效应比作一位长曲棍球玩家使用超长球杆以惊人速度击打一个球。
虽然“太空空投器”的概念已存在很长时间,霍维表示,这是第一次对超级地球提出外星文明的航天器推进方法。
其他提议的一些技术,例如:160000千米高的太空升降舱,所需材料的强度大于当前任何已知材料。
他补充称,从未建造的核火箭,所需发动机比当前使用的化学燃料火箭更强大,这种核火箭也被认为是脱离超级地球的一种方法。
但是该技术要求在航天器下方引爆一枚核弹,引爆产生动力驱动航天器向太空方向飞行,该技术需要朝向地面喷射破坏性辐射物质,并要求具有非常坚实的材料保持航天器形成一个整体。
#p#分页标题#e# 并未参加这项研究的哈佛-史密森天体物理中心理论物理学家阿维·罗卜(Avi Loeb)说:“这是一个有趣的建议。
”但是他想知道,是否“狂妄的太空空投器计划”值得外星人去追崇,建造“太空空投器”的材料要求标准像太空升降舱一样高,因此超级地球外星人研发团队可能更加实际地考虑采用强大化学反应,使用火箭燃料或者发射核火箭等更加安全的方法。
超级地球上的文明可能有传统火箭之外的其他途径把航天器发射到轨道上,例如,沿缆绳运行的太空电梯。
但是,太空电梯的一个限制性因素是缆绳材料的强度。
目前已知最适合的材料——碳纳米管——强度也只能与地球引力相抗衡。
目前尚不清楚强度更高的材料在物理上的可行性,因此也很难预测超级地球上是否可能存在太空电梯。