2015301248---王宗英 机电学院 航天作业.doc

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1、2015301248王宗英机电学院航天作业1.未来航天飞行器——空天飞机我觉得未来的航天飞行器中空天飞机占主导地位。空天飞机是既能航空又能航天的新型飞行器。它像普通飞机一样起飞，以高超音速在大气层内飞行，在30～100公里高空的飞行速度为12～25倍音速，并直接加速进入地球轨道，成为航天飞行器，返回大气层后，像飞机一样在机场着陆。在此之前，航空和航天是两个不同的技术领域，由飞机和航天飞行器分别在大气层内、外活动，航空运输系统是重复使用的，航天运载系统一般是不能重复使用的。而空天飞机能够达到完全重复使用和大幅度降低航天运输费用的目的。 航天飞机与空天飞机 航天飞机，其原意为太空往

2、返航班。美国人在完成阿波罗登月计划后，紧接着实施空间站计划，1973年5月发射了“天空实验室”实验性空间站，并为此研制了航天飞机，作为可重复使用的天地往返运输系统，逐步取代了一次性使用的运载火箭。主要是解决防热、安全等技术问题，并降低发射、维护费用。除美国外，世界上计划进行航天飞机研制的还有：苏联(俄罗斯)的“暴风雪”号航天飞机，其轨道飞行器可重复使用，它由一次性使用的“能源”号火箭发射，返回时像飞机一样水平着陆；1988年10月，无人驾驶轨道试飞成功后，计划被取消。欧洲航天局的“赫尔墨斯”航天飞机计划，也放慢了步伐。日本计划的“希望”号无人驾驶航天飞机，也只进行了缩比模型试验

3、。 实现空天飞机的技术难度比航天飞机更大，主要是三种动力装置的组合和切换，高强度、耐高温的材料(高速飞行时，其头锥温度可达2760℃，机翼前缘达1930℃，机身下也可达1260℃)和具有人工智能的控制系统等。这些都需要进行大量的研究和技术攻关。飞行器设计目前存在的困难 技术难度和资金短缺，使各国的空天飞机计划难有进展。如英国的“霍托”号空天飞机，最终也与德国的“桑格尔”空天飞机一样，先由大型飞机驮至高空，然后从飞机上起飞进入太空。美国也决定重新确定国家空天飞机(NASP)计划进程，暂不研制X－30验证机，而先研究解决技术问题。最近一段时间，关于空天飞机试验的消息又不时传来。分为

4、两种情况，一种是纯粹空天飞机试验，如美国国家航空航天局，计划对新研制的极超音速X-43A无人机进行最后一次试飞，以验证其技术性能和指标。这一次试飞的目标，是为检测这种飞机能否在10倍音速的条件下飞行。另一种是以最先进的普通战斗机进行执行某些航天任务的试验，以使这类普通战斗机带有某种空天飞机的特征。各个国家暗地里都在研制开发新型空天飞机，改善它们的性能，使我相信未来的航天飞行器非空天飞机莫属，而空天飞机必不负众望，承担起一机多用，保家卫国，探索外太空的重担。1.未来的水上飞行器美国有线新闻网(CNN)报道的两种新概念飞行器，吸引了不少好奇的目光。近些年来，各种奇形怪状的未来飞行器

5、方案层出不穷，它们距离实际应用到底还有多远呢？中国专家认为，尽管很多方案从技术上看是可行的，但出于安全性、经济性等方面因素考虑，这些飞行器暂时还不能大规模用于人员运输。“现在的顶级游轮已经配备了电影院、游泳池、直升机平台、温泉浴池、健身房甚至小型观光潜艇，但是这都没法和俄罗斯商人兼设计师瓦西里·科留金设想的未来豪华游艇相比。”CNN网站的文章中介绍了这种俄罗斯人设计的快艇/飞行器结合体。报道称，这种名为“摩纳哥2050”的游艇把喷气飞机、直升机的特点集为一身，“它可以像鹞式飞机那样垂直起降”。从CNN公布的图片看，这种快艇/飞行器结合体实际上是由两部分组成，一部分是可在水面航行

6、的豪华快艇，而飞行器看上去像是这艘快艇的上层建筑，实际上是停在快艇甲板上的兼具直升机和普通飞机特性的飞行器。在必要时，这个“上层建筑”可以通过位于两翼中和头部下方的涵道式风扇产生向下的推力垂直起飞，在达到一定高度后飞行器尾部的喷气发动机启动，飞行器以普通飞机的方式飞行。从外形上判断，该混合体的总重大概有几百吨，而飞行器部分可能只有几十吨。报道称，英国帝国理工学院航空系研究人员艾利克斯·里维斯博士与瓦纳瓦斯・瑟亥德斯教授合作进行了一项关于水上飞机作为未来巨型客机的研究。里维斯博士称，水上飞机将可以有效解决现代航空两大难题：航空港拥堵和噪声污染。“我们能够通过使用水上飞机而让人口密

7、集区不再受噪音困扰，并减少建设大量基础设施的需要。”文章称，英国学者设计的水上飞机是一种全新概念飞机。水上飞机在上世纪40年代之后就基本上停止发展了，因为和陆上起降的飞机相比，其空气动力效率相对较差，并且结构效率较低。为了能在水面上漂浮，水上飞机传统上需要尖尖的浮筒，以及重型的设备确保在水面的侧向稳定性，但是这将使飞机的阻力增加，最高可达到20%。机体笨拙的外形，尤其是为了确保飞机在水上正常航行而不得不设计的V型外壳，同样增加了阻力。为降低由V型外壳造成的空气阻力，研发人员设计了混合型的翼身