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航天飞机飞行程序-只为玩好游戏

作者: 郑晓 分类: 模拟飞行 发布于: 2010-11-29 08:19 浏览(4,411) 没有评论


只为玩好游戏…..

航天飞机飞行过程如图所式,由射前准备、发射、上升、入轨、轨道运行、出轨、再入、末区能量管理、进场和着陆等阶段组成。

射前准备和发射

T一20s前的射前功能乘发射场地面计算网发射系统控制。轨道飞行器计算机在T一20s装订软件,组织4机冗余系统并在T一20s~T一0s内与发射系统进行交互。T一25s以前的倒数计时由发射处理系统控制,T一25s起由机上计算机控制事件程序,并按机上时钟执行各种功能。

T一8s前向主发动机发出“准备好”起动命令,在接到主发动机“准备好”的响应后,以 120μs间隔连续向主发动机发出3次起动指令。当3台主发动机均达到90%推力时,向固体助推器发出“点火—1命令,40μs后发出“点火—2”命令,并将“点火—2”命令和推重比达到1,航天飞机起飞(固体助推器点火后0.3s)的时刻定为T一0。

如在T一3s发生故障,如贮箱破裂,发射台可能被毁的情况下,宇航员出舱,乘发射塔电梯下至地面,或用滑绳系统降至地面,系统可使宇航员在2分钟内迅速离开发射塔。

上升

航天飞机在起飞后分2段上升,从起飞到固体助推器分离为第一上升段,由助推器和主发动机提供推力并对其作平行控制。从固体助推器分离到入轨为第二上升段。

飞机起飞越过脐带塔时,开始滚动和俯仰机动。起飞后60s,于10241m高度达最大动压。起飞后2min,当航天飞机速度达1383m/s、高度达45km时助推器与轨道飞行器/外贮箱分离。 8台小固体发动机将助推器推离外贮箱,进入弹道轨道,用降落伞在海上溅落后回收供再次使用。

抛掷固体助推器后,轨道飞行器/外贮箱继续上升。助推器分离后1s,高度达54km时开始制导操纵轨道飞行器。轨道飞行器3台主发动机共累计工作9minμs。当轨道飞行器速度达 7797m/s、高度达109.33km时,主发动机关机,主发动机关机前10s开始主发动机关机程序, 3s后指令主发动机以每秒10%推力的速度节流到65%推力,维持6.7s后关机。

主发动机关机后要有18s的轨道飞行器/外贮箱联接滑行时间,滑行中关闭断流阀门,收回脱落插座。轨道飞行器/外贮箱分离程序起动,再联接滑行11s后,外贮箱与轨道飞行器分离。外贮箱翻转系统在贮箱分离后产生10~50°/s的翻转速度、贮箱沿亚轨道于56388m高空运动,再入大气层解体,残骸溅落于海洋。

中止飞行

在上升过程中如发生故障,有3种可使轨道飞行器和宇航员安全返回地面的中止飞行程序。它们是返回发射场(RTLS)中止飞行、绕地球一周(AOA)中止飞行和入轨(ATO)中止飞行。

1、返回发射场中止飞行 这种方法在3台发动机中的一台推力衰减或在上升的头3.5 min内发生其它故障时采用。故障发生后用正常工作的主发动机继续飞行,待固体助推器分离,轨道飞行器/外贮箱送至约10.7km高度时,作俯仰面反转机动以保证轨道飞行器向着陆场跑道飞行。当主发动机推进剂完全耗尽时,飞行器作俯冲机动,外贮箱分离后开始先以自动控制模式,后由驾驶员手控滑翔飞回发射场。

2、绕地球一周中止飞行 如在起飞后3.5min到入轨的飞行过程中出现故障则轨道飞行器已无可能立即返回机场,而必须采用绕地球一周中止飞行程序。轨道飞行器在绕地球一周后进入弹道轨道,返回大气层,然后降落于霍洛曼空军基地或爱德华兹空军基地。其飞行剖面与正常飞行一样,只要求在主发动机熄火后增加数次轨道机动点火。

3、入轨中止飞行 起飞后4min到进入最终轨道过程中如果有1台主发动机出故障则可采用此种中止飞行方式。它在时间上要求并不苛刻,无需急于返回。飞行器可进入一低轨道,待完成部分任务后返回发射场。如果故障发生在主发动机即将关机前,那么稍稍多用一些轨道机动系统推进剂便可达到正常完成任务的目的,经周密安排便可安全再入,返回发射场。

入轨

主发动机关机后2rain轨道机动系统(OMS)进行第一次点火,提高椭圆轨道高度。OMS第二次点火将轨道飞行器送入任务规定圆轨道,此后轨道飞行器便开始滑行。

轨道运行

达到预定轨道后重新调配轨道飞行器各系统,开始执行轨道任务。任务执行期可从几小时到30天。

轨道检测

出轨前约5.5h开始对再入时须用的各分系统进行测试,共约15min。测试分二部分进行。第一部分包括对辅助动力装置液压系统的测试。测试后辅助动力装置停止工作。第二部分包括飞行员全部专用显示装置的测试、辅助导航系统的自检等。

出轨

出轨时需要降低轨道速度以便轨道飞行器再入大气。出轨时用2台OMS发动机提供推力,为建立合适的再入速度和航程提供条件。轨道飞行器机动到尾部向前的出轨姿态。

出轨前宇航员要将轨道飞行器机动到一Z轴指向太阳的位置。出轨前2h,环控生保系统速蒸蒸发器工作,冷却氟利昂—21冷却回路,辐射器停止工作,有效载荷舱门关闭,并对惯性测量组件进行校正,停止星光跟踪器工作。出轨前50min用反作用控制系统(RCS)喷管机动到出轨姿态。出轨前30min,OMS完成出轨点火准备。OMS出轨点火2次。最后宇航员用RCS喷管将飞行器机动到头部向前的姿态,准备再入。

再入

出轨后下降到达再入界面(开始敏感到气动力,界面高121921m)前5min由宇航员起动再入制导、导航和飞行控制程序。飞行控制是自动的,但制导、导航控制系统的工作尚需宇航员监控。

轨道飞行器飞至121.9km高空后进入再入前飞行段。轨道飞行器机动到零滚动角、零偏航角和预先确定的再入攻角28°~38°。飞行控制系统向RCS喷管发出指令,在保持姿态下降低速率直到敏感到0.176g和5069.9Pa动压为止。此时空气舵开始工作,与RCS一起控制轨道飞行器。

再入后,轨道飞行器约于80km高空进入黑障区,该区一直延续到54.8km高度,无线电信号中断约20min。当高度达25298m,速度达762m/s,马赫数达2.5时攻角下降为14°。此后便转入末区能量管理段。

末区能量管理

末区能量管理(TAEM)制导将轨道飞行器导向半径为5486m的2个校正柱面(HAC)。2个HAC在进场末端的两侧,与跑道中线相切。末区能量管理中用S形转弯来消除能量,并利用减速板改变高能条件下的阻力、升阻比和飞行轨迹,直至能进行正常的自动着陆搜索为止。搜索是在3048m高空的正常再入点开始的。搜索时轨道飞行器一直转弯到与最近的HAC相切并继续转弯到航向点WP—1。接着开始航向校正,直到与跑道的夹角等于±20°。TAEM结束前离开HAC,向下俯冲并搜索下滑坡度直到搜索到跑道中线为止。

自动着陆

自动着陆导航将轨道飞行器引入以跑道前1.59kin点为目标的一20°下滑坡度(为一般飞机的7倍)。离地面533m时,开始机动,飞行器作1.5°下滑。离地面152m时,下放起落架。在飞行末段使飞行下沉速度下降到2.7m/s以下,飞行器在过跑道门约762m处以340.4~ 362.2km/h速度着陆。

玩个游戏真是不容易- -!

       

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