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1、空间系绳系统是一项鲜为人知的航天技术,它已有几十年的发展历史。最近,俄罗斯的专家们把这项技术推向了一个新的发展阶段,现作一概括介绍。2.利用放出或收缩系绳的长度可以挠性改变系统的构形。借此可以调整各航天器的相互位置及其指向,增连或脱开一些航天器,沿着系绳传送货物等。3.导电系绳同外界,首先是同地球磁场和电离层积极地相互作用,可以保证该系统在发电状态、推进状态、输电状态和辐射状态下工作。近地空间、地球大气和地球研究。可以用加长的测量(例如用带有与系绳长度相大基极的干涉仪),地球物理感器,以及沿系绳配置或用降至低空的大气
2、探测器进究。在组成系绳系统的航上,可以在微重力环境下进种实验研究和技术操作,如一、空间系绳系统空间系绳系统是一个人造空间物体(卫星、飞船、货物)的组合体,它们之间用一根长的挠性元医学研究、物质和材料生产、生长等。利用建筑原理系绳系统,可以在空间复杂的大型建筑,例如电站、住宅、工厂、温室等动态系绳系统:可完成航天器的轨道机动消耗燃料,即用系绳把器抓住并把它拖走。例用约50公里长的系绳运飞船从轨道站上吊下件(系绳、电缆、软管)连在一起,完成轨道飞行。一种最简单的系统是用一根长几十公里甚至几百公里的系绳把两个航天器连在一起
3、飞行。复杂系绳系统由多个空间物体组成,用系绳把它们连接成闭环形、树形或多面体。空间系绳系统不是传统的航天器,它是人在空间建设的一种新型结构,可以完成用现有的航天器不可能完成、不适于完成、不能经济地完成的一些任务。系绳系统与传统航天器相比有三个主要特点:1.它有很大的长度,保证该系统在轨道上保持稳定的垂直状态,在系统的一端形成小的人造重力。用系绳连在一起的各个航天器有轨道速度不足或充裕,但它们在不同高度上用同一个旋转由于使用目的不同,这些系统的设计可分为三种类型:静态系统,在其使用过程中系绳的长度和数量、航天器的数量和
4、质量以及它们的相互位置和指向是不变的;动态系统,它的系绳数量和长度、航天器的数量和质量以及它们的相互位置和指向是经常改变的;电磁系统,它装有绝缘导电索,索的一端装有等离子接触器,它与地球的磁层和电离层积极地相互作用。空间系绳系统的结构形式和在空间的实际应用方法有很多。几年以前俄罗斯专家们把它们按所用系绳类型,所要完成的技术任务和具体实现方法分为三类,并建立了数据库。数据库包括上面几种已知的应用方法及其改进方向。然后把它放开,飞船脱离轨降至地面,轨道站则再升高的轨道,而不费一滴燃料。着系绳运动的升降机可以运物和人员。利
5、用一端连有系传动杆,可以变换吊在系绳航天器在空间的指向。电磁系绳系统:利用该在轨道上运动的部分动能,产生功率为1兆瓦的电能。机载发电机获得的电能,可持缓慢提高系绳系统的高度必消耗燃料。利用某种电动可以最小的损失沿系绳在分各航天器之间传送电能。把作为一个发射天线,可以实频波段无线电波的有效辐射总之,在任何一个航天领系绳系统都可得到有效的应而且空间某些操作只能用系空间系绳系统的发展及其应用前景张万周1910年,灿德尔提出了空间升降机的设计方案,用一根即6万公里长的系绳从月球伸到地球,在重力和离心力的作用下,这条系绳总是拉
6、紧的。沿这条系绳可以运送货物,就像用索道运送货物一样。在20～30年代,齐奥尔科夫斯基的设计思想体现在孔德拉秋克旋转式系绳空间站设计方案中和别利亚耶夫的科幻小说中。灿德尔关于空间升降机的设计思想于60～70年代在阿尔楚塔诺夫的著作中得到了发挥,他提出了一个从地球表面到静止轨道止了。20年后,能源火箭公司才重新恢复系绳系统的研制工作由此看来,在60年代中期俄罗斯在这一技术领域本来居于领先地位,而且进一步发展是有条件的,但由于俄罗斯国家领导层对继续这项工作缺乏兴趣,而被美国专家们超过了。三、各国的设计思想和实验项目俄罗斯
7、以外的国家在这一技术领域的发展是与意大利科学家科隆博的名字分不开的。他与在美国工作的意大利专家格罗西一起于60～70年代设计了许多系绳系统及其空间实际应用方案并积极推动这一技术领域的发展尤其是他们提出了电磁系绳系统和捆绑式大气探测器设计思想,图1用系绳系统完成的研究类型:(1)由两个航天器组成的系统分离后改变轨道;下面的卫星转入较低轨道;上面的卫星升高自己的轨道;(2)吊挂在系绳上的卫星转动一段后分离并机动到其它卫星轨道;(3)使两颗卫星绕一个共同的重心旋转后,上面的卫星与系绳分离并进入新的卫星轨道改变未来航天系统的
8、整个面貌。的系绳系统方案。而波利亚科夫则提出了一个地球空间项链系绳系统方案。1965年能源火箭公司(前中央机械制造设计局)在科罗廖夫领导下准备开始作世界上第一个系绳系统的空间实验。当时提出,用一根1公里长的钢绳把联盟号飞船与运载火箭末级连在一起,使它们一起运转,在飞船上造成人工重力。但由于科罗廖夫的逝世这一工作停二、系绳系统设计思想的产生和发展
