ΔV
在天文动力学中,ΔV字面上的意思是“方向和速度的变化”。但ΔV也有其他含义,即一个用来测量轨迹变换需要多少“作用力”的标量单位,比如在改物质的轨道。 定义 :\Delta{v} = \int_{t_0}^{t_1} {\frac {m}}\, dt :其中 : T 是瞬时推力(thrust) : m 是瞬时质量(mass) 特例 如没有其他外力,而推力的方向是常量,可以简化成: : \Delta v = \int_{t_0}^{t_1}…
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在天文动力学中,ΔV字面上的意思是“方向和速度的变化”。但ΔV也有其他含义,即一个用来测量轨迹变换需要多少“作用力”的标量单位,比如在改物质的轨道。 定义 :\Delta{v} = \int_{t_0}^{t_1} {\frac {m}}\, dt :其中 : T 是瞬时推力(thrust) : m 是瞬时质量(mass) 特例 如没有其他外力,而推力的方向是常量,可以简化成: : \Delta v = \int_{t_0}^{t_1}…
太陽帆(也稱為光帆,特別是它使用來自於太陽以外的光源時)是使用巨大的薄膜鏡片,以太陽的輻射壓做為太空船推進力的一種計-{zh-cn:划;zh-tw:畫;}-。輻射壓非常小,但不同於火箭的是,太陽帆不需要燃料。推進力雖然很小,但是只要太陽繼續照耀著,太陽帆就能繼續運作。 太陽能集熱器、溫度控制面板和陽光下的樹蔭都可以視為特殊的太陽帆,太陽帆可以幫助在軌道上的太空船調整飛行姿態或是對軌道做少量的修正而無須耗費燃料,而用別的方法都必須消耗燃料…
電漿推進發動機(Plasma propulsion engine)的較狹義的定義是以推進劑(為電漿體)中的電流或電位來加速推進劑,即不單獨用電場加速推進劑者。與其區別的離子推進器則是使用高壓電網或電極來加速推進劑。 此類推進器適合用於行星際旅行。 類型 螺旋雙層推進器 螺旋雙層推進器(Helicon Double Layer Thruster)是使用無線電波來製造電漿體並用磁力噴嘴來聚集加速電漿體。 磁電漿動力推進器 磁電漿動力推進器(…
可变比冲磁等离子体火箭()是用于航天器推进的一种电磁推进器。它利用无线电波电离并加热推进剂,并用一个磁场来加速产生的等离子体产生推力。它是一种电推进系统。 加热等离子体的方法最早来源于核聚变技术。VASIMR發動機理論上能夠以低推力、高效率或高推力、低效率方式運行。 原理 可变比冲磁等离子体火箭是一種電熱磁等離子體推進器。在這類型的發動機中,無線電波對惰性推進劑進行電離和加熱,然後用磁場加速產生的等離子體以產生推力。 推進劑是一種中性氣…
艺术效果图,超音速燃烧冲压发动机在其下面]] of the different geometries for the compression, combustion, and expansion sections of a turbojet, a ramjet, and a scramjet. |thumb| (a)渦輪噴射發動機,(b)衝壓發動機,(c)超音速燃燒衝壓發動機:壓縮,燃燒和膨脹區域。]] 超音速燃燒冲压发动机(,縮寫:,…
在航天动力学和宇宙空间动力学中,所谓的重力助推(gravity assist;也被称为重力弹弓效应或绕行星变轨)是利用行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度,以此来节省燃料、时间和计划成本。重力助推既可用于加速飞行器,也能用于降低飞行器速度。 原理解释 ,則飞行器初速為 u + v,在「反彈」後就是 -(u + v)。]] 行星的重力助推作用能够改变飞行器相对于太阳的速度,但由于必须遵守能量守恒定律,所以它和行星间的相对速…
電腦藝術繪圖。]] 電動帆()是一種建議將太陽風作為動壓來源的太空飛行器推進方式,其原理為為製造電場來改變太陽風質子的行進方向,進而推動太空載具移動。整個系統在2006年時由芬蘭科學家所提出,並且於芬蘭氣象研究所內透過細電線所形成的磁場完成「模擬」電動帆之實驗。之後歐洲聯盟底下的研究機關也開始支持關於電動帆技術的研究計畫,並且提供170萬歐元來興建專門研究電動帆關鍵技術的原型實驗室。這項預計持續3年的研究計畫共有5個國家參與,而歐洲聯盟…
组合循环推进系统(),又称为“组合动力推进”、“组合发动机”,是一种在发射阶段使用的航天器推进技术,其特点是同时具有多种不同热力循环的发动机。传统的航天推进技术只使用火箭发动机,而组合循环推进由于在大气层中使用了航空发动机,节省了部分氧化剂,但同时也引入了不同发动机之间模态转换的难题。 组合循环推进系统可分为火箭基组合循环(Rocket-Based Combined Cycle,RBCC)和涡轮基组合循环(Turbine-Based C…
火箭基组合循环(,RBCC)是一种组合循环推进系统,它由冲压发动机、超音速燃烧冲压发动机、火箭发动机以及组成。這樣就可以在不同的飛行模式下採用不同的熱力循環方式。 基于该技术的飞行器如西北工业大学的“飞天一号”、“飞天二号”等。 参考文献
概念圖]] 功能的概念圖]] 空间电梯(),又稱軌道電梯,由於頂部直達外太空,所以又名天梯,是一种低成本地将有效载荷从地球或其它星球的表面运输到空间的解决方案。 歷史 空间电梯的概念最初出现在1895年,由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出,其設計是地上一座過百公里高的塔。相當長的一段時間裡,它仅仅只是一种科学幻想,因为找不到一种合适的材料来制造足够强度的缆绳。但隨著纳米技术在20世紀90年代開始取得的突破性进展,建造一部现实的空间电梯開始成…
在航天科学中,双椭圆转移是一种将航天器从一个轨道移动到另一个轨道的轨道机动,在某些情况下,消耗的ΔV(速度变化量,用以衡量一个航天器的机动能力)可能比霍曼转移更少。 双椭圆转移的轨迹由两个半椭圆组成。航天器在初始轨道的第一次加速会将航天器推进到第一个转移轨道,该轨道的远拱点(距离星球中心最远的点)为r_b。当航天器到达该点时,进行第二次加速,让轨道的近拱点抬升到目标轨道。航天器到达近拱点后,开始减速(大氣減速或點火),降低远拱点,最终到…
RD-191是一種俄羅斯研發的高性能的單燃燒室火箭發動機。衍生自能量號運載火箭最初使用的RD-170火箭發動機。 它使用煤油/液氧混合燃料,並使用一種非常有效的高壓分級燃燒循環。 开发 2008年9月5日,发动机的创造者动力机械科研生产联合体(NPO ENERGOMASH)报道称,发动机已完成开发的全周期和燃烧测试,并准备制造和交付。使用该引擎的主要运载火箭是目前正在开发中的安加拉火箭。 RD-191的推力减少到170吨的一个版本被称为…
搭载黎明號太空船从卡那维拉尔角17号发射台发射升空]] 一次性使用运载系统也稱不可重複使用之運載系统,使用一次性的运载火箭把载荷发射入太空。顾名思义,一次性的运载火箭火箭只使用一次,火箭的各部件发射后不会被回收并用于其他的发射。由于现今的大部分运载火箭都是一次性的,所以一次性的运载火箭也可以简称为运载火箭。运载火箭一般由多節火箭串联而成,在火箭飞行逐级使用并逐级抛弃。 设计依据 与运载火箭不同,可重复使用的发射系统(如航天飞机)在设计上…
太空中心裏試驗中的RS-68發動機]] 太空飛行器推進是任何为太空飛行器提供动力的方法,可分为进入太空和在太空机动。。目前用以脫離地球引力进入太空的推進方式都是採用化学燃料火箭发动机,而在太空中机动则可使用火箭发动机和離子推進器。其他构想中的技术包括组合循环推进系统和非火箭航天发射等。 推進方法 ”,現在的太陽系內航行经常使用]] 火箭發動機 组合循环推进系统 的想像圖]] 電磁加速器 離子推進器 推進設備 質量投射器 蟲洞 反重力 可…
核融合火箭是一種理論上以核融合能量作為推動力的火箭。它能夠提供有效率且長程的太空推進力從而減少大量的燃料攜帶量。這種火箭的設計依靠並且超越目前的核融合能技術發展,在建造上也比現今任何的太空載具更大更複雜。在未來更複雜的磁性限制以及防止電漿不穩的控制方法問世後,較小的輕型核融合反應爐就有可能發明出來。慣性局限融合技術可以成為輕量化且有力的替代選擇。 對於太空航行來說,核融合推進主要的優點是它有極高的比衝量,主要的可能缺點則是反應爐龐大的質…
上質量投射器想像圖]] 質量投射器,亦稱質量加速器(Mass Driver),是一種利用電磁加速工具,基本原理是利用反覆變化的電磁場來讓已磁化的物體加速並投射出去。原理和磁浮列車以及磁軌砲(電磁砲)相類似。 歷史 質量投射器最初的理論出現於1897年的科幻小說《往金星的旅程》(A Trip to Venus),作者為John Munro。書中把質量投射器命名為電子鎗(Electric gun),其形容為利用大量線圈在適當的時間改變磁性來…
膨胀循环(Expander cycle)是双元液体推进剂火箭发动机的一种动力循环,能提高燃料供给的效率。 在膨胀循环中,燃料燃烧前通常被主燃烧室的余热加热。当液态燃料通过在燃烧室壁裏的冷却通道时,相變成气态。气态燃料产生的气压差推动涡轮泵转动。从而使推进剂高速进入推力室燃烧产生推力。 钟罩形的发动机由于没有足够的喷嘴面积来加热燃料来驱动涡轮机,因此单纯的膨胀循环发动机的推力最多300KN。更高的推力级可以靠燃料分流来达到,一部分燃料被分…
分级燃烧循环(staged combustion cycle)也叫高压补燃循环,是双元液体火箭发动机的动力循环的一种。一部分燃料在预燃室燃烧产生高温燃气推动发动机的涡轮和泵。随后废气和推进剂一起注入燃烧室。 分级燃烧循环的主要优势是所有燃气和热量都通过燃烧室排除,基本没有损失。因此这种循环也常称为“闭式循环”。而开式循环产生的废气直接排放,因而效率有所损失。 分级燃烧循环带来的另一个重要优点就是能承受非常高的燃烧室压力,这致使更大膨胀比…
火箭发动机试车台是火箭发动机在地面可控环境下点火测试的地方,发动机用于实际飞行前必须经过试车。相对于火箭整体测试,发动机试车成本相对较低。 实验条件通常是“海平面围压”或“高空”。海平面试车用于火箭离地特性评定。但海平面试车不能提供发动机在整个工作周期中的性能参数。高空试车则可以。 海平面试车 海平面静态试车的优势就是实施简易。试车台要能固定发动机,并将廢氣安全引导到大气中。结构的整体性,系统的运作以及海平面推力都可以测定或验证。如果发…
火神发动机(Vulcain)是一種主要用於欧空局阿丽亚娜五号火箭作為其一級推進的系列,由法國的航太設備製造商斯奈克瑪(Snecma,本身是賽峰集團的子公司)開發製造。 历史 火神发动机的研发始于1988年,在欧空局的协助下随阿丽亚娜五号火箭同时研究。1996年,发动机随阿丽亚娜501号飞行首飞,首飞失败,但不是发动机造成的。第一次成功飞行是1997年的502号飞行。2002年,升级版的火神2号发动机推力增大了20%。新版发动机随517号…