书城教材教辅青少年科普知识阅读手册——航空航天科学知识
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第7章

飞杆是一根可伸缩的半刚性杆,安装在飞机尾部。飞杆的未端对称地安装两个短翼,操纵它,就可使飞杆在一定的角度范围内移动。飞杆是由坐在加油机尾部座舱的一名飞杆操纵员操纵的。空中加油时,操纵员将飞杆放到加油状态,通过信号指挥受油机接近伸出的飞杆。当受油机接近加油机尾部5~10米距离时,两机保持位置不变,然后由飞杆操纵员操纵飞杆上的短翼,使飞杆移动,进入受油机的受油口。操纵员锁上连接器后开始加油。加油完后,操纵员开锁收回飞杆,两机脱开。这种装置的特点是有专门的加油员,飞杆输油流量大,加油时间短,加800升燃油的时间约需4~7分钟。

防雹火箭

把催化剂(如磺化银、介乙醛)、炸药送入云层分别播撒、爆炸,达到消雹降雨目的的火箭,称为防雹火箭。它是人类改造自然环境的一种工具。防雹火箭飞行的顶点高度一般在3~8千米。对防雹火箭的要求主要是发射安全、易于制造、使用方便、固体推进剂原料来源丰富、加工成形容易、成本低廉、生产安全。防雹火箭的壳体一般用纸或塑料制造,固体推进剂大多采用易于制取的黑火药,有的采用性能较好的复合药。中国农村在同雹害斗争中使用了防雹火箭,型号较多。有代表性的是“支农1号”消雹降雨火箭。火箭长800毫米,直径65毫米,总重3.15千克,使用的推进剂是聚氯乙烯复合药。

返束光导管摄像机(RBV)系统

返束光导管摄像机(RBV)系统由3台并列组成,可同步摄取同一景物的3个波段影像,分辨率为80米。陆地卫星3号上的RBV改由2台并列组成,可同步摄取互有重叠的两景单一波段影像,分辨率40米。

反卫星技术

反卫星技术是从地面、空中或外层空间攻击敌方卫星的军事技术。它包括:反卫星导弹、反卫星卫星、反卫星激光武器和粒子束武器等。反卫星导弹可以从地面发射,也可以从飞机上发射。20世纪60年代初至70年代中期,美国曾在“奈基-宙斯”反弹道导弹武器系统的基础上研制了第一代反卫星武器系统。从飞机上发射反卫星导弹具有机动灵活的特点。反卫星卫星与空间观测网、地面“发射-监控”系统组成反卫星武器系统。这个系统在接到命令后,将反卫星发射到预定轨道上,根据目标卫星的运行轨道,起动变轨发动机,作变轨机动去接近目标卫星,使用非核弹头和火箭将其摧毁。受变轨机动所消耗推进剂的制约,最大作战高度在2000千米以内。反卫星激光武器和粒子束武器在80年代初处于技术发展阶段和探索阶段。此外,航天飞机既能在空间捕获卫星,又能用各种攻击手段摧毁对方卫星。

反导弹无人机

为对付日益增多的地对地战术导弹的攻击,国外研究机构正积极研制用于拦截导弹的无人机。这种无人机可在距所防卫目标较远处击毁来袭导弹,从而克服了“爱国者”、C-300等一类导弹拦截距离近、反应时间长、拦截成功后的残体仍对目标有一定损害作用的不足。

“福波斯”探测器

1988年7月7日和12日,前苏联成功发射“福波斯1号”和“福波斯2号”两个火星探测器,开始新一轮探测火星及其卫星“火卫一”的活动。这种探测器重4吨,装有各种科学仪器,无线电太阳能电池板,姿态推力装置,电视摄像机等。它们能在太空飞行200天后,到达接近火星的轨道,在距“火卫一”几十米时,释放出一个永久性自动站,对“火卫一”进行460多天的科学考察,以便为将来载入登上火星探明道路。1988年底,福波斯1号在宇宙空间已失去联系,不知去向。福波斯2号1989年1月29日飞临火星,进入绕火星飞行的轨道,开始对“火卫一”进行考察活动。但到3月27日,福波斯2号又因出现故障而停止工作。这项探测火星的任务失败。

“风云1号”气象卫星

中国于1988年9月7日首次发射了一颗太阳同步轨道实验性气象卫星,星上主要遥感仪器是两台五通道可见光和红外扫描辐射仪,扫描宽度可达3000千米,星下点分辨率为1.1千米。卫星发送资料有三种方式:一是甚高分辨率图像传输(HRPT发射机 ;二是高分辨率图像传输(APT发射机);三是延时图像传输(DPT发射机)。卫星进入近圆形轨道不久,就发回了气象信息。这颗气象卫星星体外形为1.42m×1.42m×1.2m六面体,星体外侧对称安装6块太阳电池帆板,全部展开后星体总长8.6米,6块帆板上共装有14000片太阳能电池,可以产生800瓦电力,电池效率为11.5%~12%。卫星轨道高度900千米,倾角99度,运行周期103分钟,姿控方式为三轴稳定对地定向。

“风云2号”气象卫星

我国“风云2号”气象卫星是从太空对地球和大气进行观察时拍摄的。从气象卫星上获取的云图和气象资料,对工农业生产、航空、航海、捕鱼、军事保障及日常天气预报是卓有贡献的,它促进了气象科学、海洋及大气科学的研究和发展,使之可以实现对全球气象的连续观测和预报。气象卫星获得的大量气象资料,往往是常规方法无法得到的,自然很难用金钱进行估价,气象学家和气象人员用这些气象资料,极大地提高了预报时效和准确率,特别是对灾害性天气的监视能力。

G

GPS全球定位系统

GPS的身上载有GPS全球定位系统的接收终端机构,它充分利用定位信号获得准确方向。“斯拉姆”是采用GPS技术的第一种战术导弹。

1991年1月16日,美海军由A6型舰载攻击机携带两枚“斯拉姆”导弹飞向伊拉克的一座发电站,首先发射一枚命中发电站正面护墙,炸开一个大洞,随后一枚接踵而至,非常精确地穿洞而入,在发电站内部爆炸,彻底摧毁了这座电站。

轨道太阳观测台

美国发射的观测太阳的卫星系列,英文缩写为OSO。自1962年发射OSO-1以来,至1975年6月已发射到OSO-X。OSO系列的主要任务是通过观测太阳的紫外线﹑X射线和γ射线,系统而连续地研究太阳的结构﹑动力学过程﹑化学成分以及太阳活动的长期变化和快速变化。卫星由九边形的轮鼓和半圆形的帆形物构成。轮部以每分钟30转垂直于太阳方向稳定自旋,帆部指向太阳。科学仪器分别置于轮部和帆部。OSO系列的轨道倾角约33°左右,高度约550千米,轨道为圆形。

OSO系列持续观测了整个太阳活动周,技术不断改进,获得了大量的X射线﹑γ射线观测数据和远紫外线宽带测量和谱线强度测量资料,OSO-2取得了氢Lα谱线﹑电离钙的H和K线的太阳单色像。OSO-4﹑OSO-5﹑OSO-6取得284~1400埃范围的太阳光谱和宁静日冕﹑活动区﹑耀斑的X光谱,以及大量远紫外线太阳单色像。卫星的定向和姿态控制精度愈来愈高,OSO-4﹑OSO-5分辨角约为1,OSO-6分辨角为35,OSO-7分辨角达20。OSO-6能在8分钟内绘制整个太阳单色像或每30秒钟绘出一幅选定区域的7575的局部太阳像,OSO观测为研究太阳结构及其动力学提供了丰富的新资料。

轨道天文台

美国发射的在紫外线、X射线和γ射线波段(侧重于紫外波段)范围内探索宇宙的卫星系列,英文缩写是OAO。卫星重2吨多,长约3米,宽约2米;轨道倾角35°,高度750千米,形状近圆形,周期100分钟。

这个系列的第一颗OAO-1于1966年4月8日发射,由于电源失灵,发射后两天停止工作,未取得任何资料。

OAO-2于1968年12月7日发射,携有4架口径32厘米的望远镜,在1000~3000埃间的4个紫外光谱区(有效波长在2600、2300、1500和1400埃附近)用紫外电视光度计对热主序星作紫外光度观测;携有1架口径41厘米的反射镜,配上900~3000埃的宽带光度计,用来研究弥漫星云的紫外线辐射和星际物质吸收;携有4架口径20厘米的望远镜组用作恒星光度测量;2台恒星紫外物端光栅分光计,用来研究1100~4000埃区域的光谱细节。

OAO-3于1972年8月21日发射。为了纪念伟大的天文学家哥白尼500周年诞辰,被命名为哥白尼卫星。它携带1架直径81厘米、f/20的卡塞格林望远镜和光栅光电分光计,研究热星的紫外光谱;还携带3架小X射线望远镜研究3~9埃、8~18埃和44~60埃3个X射线波段的星际吸收和X射线源。

轨道地球物理台

美国发射的综合性空间观测台系列。它的科学测量内容包括太阳和银河系的宇宙线﹑宇宙线中的不同粒子成分﹑γ射线能谱﹑行星际等离子体﹑辐射带粒子﹑地球磁层和行星际磁场﹑高层大气成分﹑射电天体﹑Lα线在地冕中的散射﹑地面反照率﹑地球附近的行星际尘埃密度等。每颗卫星完成20项以上的实验。OGO系列最初采用自旋稳定系统,自转轴对向地面,后来发展到由水平扫描器﹑太阳敏感器﹑气体喷嘴系统和电驱动飞轮组合成的三轴稳定姿态控制系统。从1964年到1969年,共发射了6颗OGO卫星。

高能天文台

美国发射的大型轨道天文台系列。它的任务是对天体的X射线﹑γ射线和宇宙线进行高灵敏度和高分辨率的探测和研究,重点是研究X射线天文学。这个卫星系列原计划研制4颗,每颗卫星重约9500千克。后来改为3颗,卫星的重量和体积也都缩小了,但仍不失为20世纪70年代最大的轨道天文台系列。第1颗主要是进行X射线巡天探测,第2颗是详细研究有特殊兴趣的X射线源,第3颗测量γ射线和宇宙射线。

第1颗高能天文台(HEAO-1)卫星于1977年8月12日由美国肯尼迪空间中心发射,初始轨道的远地点和近地点分别为447和428千米,倾角22.76度,周期93.16分钟,卫星重量3175千克。A-1大型X射线巡天实验,主要目的是测绘0.15~20千电子伏能段的X射线源天图,并测定其能谱﹑强度和时间变化;实验仪器由7个X射线正比计数器﹑1个气体系统和2个星体方位装置组成。

A-2宇宙X射线实验,主要目的是测量0.2~60千电子伏能段弥漫X射线的辐射与吸收;实验仪器由6个正比计数器和1个气体系统组成。

A-3扫描调制准直器实验,目的是精确测定1~15千电子伏范围内的选定的X射线源的位置、大小和结构;实验仪器由两台配有正比计数器的扫描调制准直器﹑方位传感器等组成。

A-4硬X射线和低能γ射线实验,目的是研究能量范围为10千电子伏~10兆电子伏的X射线和γ射线源的位置﹑强度﹑能谱和时间变化等特性﹔实验的仪器由迭层闪烁计数器﹑粒子监测器等组成。

国际通信卫星

国际通信卫星组织经营的商用通信卫星系列。这个组织到1984年已拥有109个成员国。1965年4月6日,美国成功地发射了世界上第一颗半实用、半试验的静止卫星——国际通信卫星1号,正式为北美和欧洲之间提供通信业务,它是通信卫星进入实用阶段的标志。卫星既可由运载火箭发射,也可由航天飞机发射。它有一个灵活的公用舱,能适应通信有效载荷的变化。卫星还广泛应用了石墨纤维增强塑料,借以减轻重量。

国际通信卫星V号

现代世界上容量最大的国际商用通信卫星。整个卫星采用模块式结构,由天线舱、通信舱和辅助舱3部分组成。天线舱是个结构塔架,上面装有4个展开式抛物面反射器、2个馈源阵组件、2个覆球波束喇叭、5个遥测、指令和信标天线以及3个地球敏感器。通信舱装有15台接收机、43个行波管放大器、输入多路调制器、输出多路调制器和140多个微波开关等通信分系统组件。大功率行波管装在卫星南北两侧板上,使热量辐射到舱外空间。卫星的辅助功能器件,如动量飞轮、推进剂箱、管路和推力器均装于辅助舱内。在中央套筒内装远地点发动机。姿态控制的电子设备、传感器以及电源、遥测和指令分系统则装在中央安装板和南北短侧板上。卫星采用被动式温控,关键部件如远地点发动机和推力器等装有电加热器。在卫星进入地球同步轨道后,抛物面反射器展开,南北两侧各伸出一个长7米、宽1.7米的太阳电池翼,并自动跟踪对准太阳,为卫星的仪器设备提供电能。

国际通信卫星V号系列共有9颗卫星,截至1984年3月已发射了8颗。前6颗均由“宇宙神-半人马座”号火箭发射,后2颗由阿里安号运载火箭发射。其中3颗卫星上还装有1.6/1.5吉赫频段的专供海上船舶通信用的海事通信转发器,并采用重量轻、效率高的新型镍氢蓄电池代替镉镍蓄电池。

国际日地探险者卫星

美国与欧洲空间局合作研制的观测日地关系的天文卫星系列。这个系列的卫星从1977年10月到1978年8月共发射3颗。它们的主要任务是执行1976-1979年国际磁层研究(IMS)计划,在地球磁层的最边沿调查日地关系、研究太阳风与磁层交界面的激波和详细结构,探测接近一个天文单位处行星际区域的宇宙线和太阳耀斑。

国际日地探险者1号和2号是同时发射的,后者由前者弹射出来,成为“母女”卫星。卫星轨道的近地点约280千米,远地点约14万千米,倾角28.7°,周期约57.5小时。1号和3号由美国制造,为16边棱柱体,重量分别为340千克和470千克。2号由欧洲空间局制造,为圆柱体,重166千克,卫星以19.8转/分自旋稳定。3号是第一个环绕空间日地系统中的一个拉格朗日平动点(离地球约150万千米处)运行的卫星,也就是它既不环绕地球又不环绕太阳或月球运行,平动点处太阳引力恰好与“月-地”系统的引力平衡。

3号是一颗早期预报太阳活动的卫星,它比绕地轨道的1号和2号要早一个小时探测到太阳风的传播。它还能提供银河宇宙射线源和γ射线爆发的数据。3号于1983年被改名为国际彗星探险者卫星(ICE),任务为1985年9月与“贾可比尼-津纳”彗星会合,探测彗尾中的等离子体密度、流动速度、温度和重离子特性等数据。因此,它必须飞越月球并借助月球引力场提高运行速度。在与上述彗星会合后还将飞往哈雷彗星,测量太阳风对哈雷彗星的影响等数据。

“国际宇宙”号卫星