航天器上的能源是从哪里来的呢?这种能源能否再生呢?
来自太阳的太阳能,通过卫星上的太阳能电池板转化为电能,如气象卫星等民用卫星都使用这种能源。
漂浮在宇宙中的航天器是依靠什么来维持设备的正常运行并与地球保持通讯连接的呢?你可能会说,是太阳能。没错,太阳能的确是航天器的天然能源,在太空中没有大气层的遮挡,航天器获取太阳能的效率要比在地球上高了很多,但太阳能只能为那些运行在地球周围的航天器提供能源,而对于那些朝着太阳系外而去的航天器,便爱莫能助了。
比如1977年发射的旅行者2号,现在它与我们的距离已经超过了200亿公里,在那里充斥着黑暗与寒冷,如果能够从旅行者2号上向后看,那么太阳不过是一个若隐若现的小亮点,它再也没有办法为那些远去的航天器提供能源了。然而宇宙深空才是人类的目标,所以航天器还需要自给自足,那么航天器的能源从何而来呢?就来自于航天器上所搭载的核电池。
核电池,只是听这个名字就会让我们联想到核能,而在地球上,我们获取核能的方式就是可控核裂变,也就是核电站。核裂变过程会产生巨大的能量,而通过控制反应的中子数量便可以将核裂变可控化,这就是核电站的基本原理,那么航天器所使用的核电池是不是也是这么回事呢?完全不是。航天器中的核电池与核裂变并不是一回事,其实核电池只是通俗的叫法,它真正的名字应该是“放射性同位素电池”。
装载在核电池内部的主要物质是一种名为“钚”的放射性元素的同位素,也就是钚238。我们知道,放射性元素由于自身的不稳定,会发生衰变,而衰变简单来讲就是放射性元素释放出一部分粒子并转变为另一种元素的过程,而这个过程会导致质量发生亏损。
根据质能方程E=mc∧2,也就是能量等于质量乘以光速的平方,因为光速取值299792458,所以光速的平方是一个极大的数字,所以只需要微小的质量就可以转化为极高的能量,这就是核裂变与核聚变威力巨大的原因。与裂变反应及聚变反应相同,放射性元素的衰变过程也会出现极其微小的质量亏损,而这些亏损的质量也会以能量的形式被释放出来。就以核电池中所使用的钚238来说吧,它的原子核由94个质子和144个中子所组成,在衰变的过程中会释放出两个质子和两个中子,从而衰变为铀234。而它所减少的质量就会以热量的形式被释放出来。
这听起来像科幻小说:漂浮在太空中的巨型太阳能发电站向地球发射大量的能量。在很长一段时间里,这个概念主要是对作家的启发。这个概念最初由俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)在20世纪20年代首次提出。
然而,一个世纪后,科学家们在将这一概念变为现实方面取得了巨大进展。欧洲航天局已经意识到这些努力的潜力,现在正寻求为这些项目提供资金,并预测我们将从太空获得的第一个工业资源是“束流能量”。
气候变化是我们这个时代最大的挑战,所以有很多风险。从全球气温上升到天气环境的变化,全球各地已经感受到气候变化的影响。要克服这一挑战,就需要彻底改变我们的能源生产和消费方式。
近年来,可再生能源技术发展迅速,效率提高,成本降低。但阻碍它们吸收的一个主要障碍是它们不能提供持续的能量供应。风能和太阳能发电厂只有在风吹或阳光明媚的时候才能产生能量,但我们每天都需要24小时不间断的供电。最终,我们需要一种大规模储存能源的方法,然后才能转向可再生能源。
空间的好处
一种可能的解决办法是在太空中产生太阳能。这有很多好处。一个太空太阳能发电站可以一天24小时地绕轨道直面太阳。地球大气层也会吸收和反射一些太阳光,因此大气层上方的太阳能电池将接收更多的阳光,产生更多的能量。
但要克服的关键挑战之一是如何组装、发射和部署这种大型结构物。一个太阳能发电站的面积可能要达到10平方公里,相当于1400个足球场。使用轻质材料也很关键,因为最大的开支将是用火箭将空间站发射到太空的费用。
一个被提议的解决方案是开发一个由数千颗小型卫星组成的集群,这些卫星将聚集在一起并配置成一个单一的大型太阳能发电机。2017年,加州理工学院(California Institute of Technology)的研究人员概述了一个模块化发电站的设计,该电站由数千块超轻型太阳能电池板组成。他们还展示了一块每平方米重量仅为280克的瓷砖原型,与卡片的重量相似。
这些方法将使科学家能够在太空建造发电站。有朝一日,从国际空间站或未来绕月轨道的月球门户站是可以建造这样的发电站的。这样的装置可以为月球上的装置提供电力。
这项技术的可能性还不止于此。虽然我们目前依赖于来自地球的材料来建造发电站,但科学家们也在考虑利用太空资源进行制造,比如在月球上发现的材料。
如何将太空发电站的电能传输到地球
另一个主要的挑战是如何将能量传输回地球。这项计划是将太阳能电池的电能转换成能量波,并利用电磁场将其传输到地球表面的天线上。然后天线将把电波转换回电能。由日本宇宙航空研究机构领导的研究人员已经开发出了设计方案,并演示了一个能够做到这一点的轨道飞行器系统。
在这一领域仍有许多工作要做,但目标是在未来几十年内,太空太阳能发电站将成为现实。中国的研究人员设计了一种叫做Omega的系统,他们的目标是在2050年前投入使用。这个系统应该能够以峰值性能向地球电网提供2GW的电力,这是一个巨大的数字。要想用地球上的太阳能电池板产生这么大的能量,你需要600多万块。
小型太阳能卫星,比如那些为月球车提供动力的卫星,可能会更快投入使用。
在全球范围内,科学界正致力于太空太阳能发电站的开发。希望有朝一日它们能成为我们应对气候变化的重要工具。
神舟12号在轨飞行三个月,能源的供给多亏了“好邻居的慷慨送电”!我们都知道,空间站上面是有太阳电池翼的。
但是,这些太阳电池翼会在三舱组合体或者五舱组合体的飞行模式下被遮挡,时长有可能达到19天之久,被遮挡的情况下就不能正常发电了!
所以,飞船的飞行,有时候就需要“邻居”供给了。根据中国航天 科技 集团电源设计师唐筱介绍,整个空间站系统的电源其实是互通的。
所以,飞船的电源供给有时候是核心舱、货运飞船等好邻居送的。因为,就是某一部分的太阳电池翼被遮挡,也会有部分没有被遮挡的,这些就可以继续发电。
且各个舱段的电源供给可达到1000瓦甚至更高,完全不用担心神舟12号飞船飞行3个月就没电源了。
航天飞行是一项技术要求非常高,精密度、准确性、全面性、细节性等方面,面面都需考虑到的。所以,我们国家能够建造成功空间站,被让三位航天员成功入驻,真的是非常了不起!
你是问:我们的神舟十二号载人飞船发射成功并与天和核心舱对接,即将建成的太空空间站怎样保证能源供给吧?当然是充分利用太阳能发电了。
我搜索了很多我国即将建成的太空空间站的图片,我数了一下,空间站的太阳能展板像雄鹰展翅一样,有11大块太阳电池翼,左右两个实验舱上各两个“翅膀”,货运飞船上“两个翅膀”,载人飞船上“两个翅膀”,天和核心舱上“三个翅膀”,整个空间站的能源供应就靠这11大块太阳电池翼发电。
据空间站副总设计师罗斌介绍,天和核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼,双翼展开面积可达134平方米,这是我国首次采用柔性太阳翼作为航天器的能量来源,可以在轨10年的寿命。
太阳电池翼可以在轨进行整翼拆卸、转移。拆卸转移由空间机械臂和航天员配合完成,这是航天员需要出舱完成的工作。
当空间站运行到太阳无法照射的阴影区时,怎么办呢?由锂离子蓄电池为整个舱体供电。空间站在长达10多年的在轨运行过程中,航天员需定期对锂电池进行在轨更换。
这个就像我们骑行的电动自行车一样,电瓶用旧了就更换一组新的。我国太空空间站的建设带动了很多技术的创新发展。比如通信、新材料、气象等等。前面提到的首次采用的柔性太阳电池翼,它全部收拢后只有一本书的厚度,仅为刚性太阳翼的1/15。基板采用超薄型轻质复合材料,对用来防护空间环境的胶层的涂覆厚度也进行了严格控制。
我国航空技术的发展已经走在了世界前列,随着我国2022年空间站的建设,将有更多的科研人员飞向太空进行科学研究。也会有很多国家的科研人员进驻我们的天宫空间站进行科学研究,和平利用太空,共同推动科学技术的不断向前发展。
放心,神舟12在如何确保长时间的、可靠的能源供给方面,有着系统性的解决方案。
1.有30余项故障预案
“无论是3个月,还是后续更长的6个月,对电源分系统来说,最重要的是做好应急处置,即故障预案的准备”,中国航天 科技 集团八院电源分系统主任设计师钟丹华介绍说。
他表示,针对飞船飞行入轨初期,到运行,到返回的全流程,研制人员制定了30余项故障预案,并开展了故障演练。另外,为了保障航天员的安全,飞船在轨运行期间,地面将24小时监控电源分系统的性能数据。
2.“好邻居”慷慨“送电”
在神舟十二号载人飞船与中国空间站天和核心舱对接后,在三舱组合体或五舱组合体的飞行模式下,神舟十二号载人飞船会经历最长19天的大面积遮挡周期,面临太阳电池翼被遮挡、自身不能发电的情况。
这时,中国空间站的“好邻居”将慷慨解囊,热情“送电”。
中国航天 科技 集团八院电源分系统副主任设计师唐筱介绍,整个中国空间站系统里,电源的能量是可以互相传动的,神舟十二号载人飞船可以接受来自天和核心舱的 并网供电 ,“这个并网供电的源头很多,可以来自核心舱,可以来自货运飞船,也可以来自实验舱,具体根据飞船的能量平衡情况按需并网。”
3.“大联盟”实现灵活供电
中国航天 科技 集团811所载人航天型号副指挥王娜透露,多舱体并网供电,旨在满足空间站工程不同阶段的能源需求,“空间站工程是一个大系统,包括:核心舱、实验舱、神舟飞船及货运飞船,我们需要确保整个系统的正常能源供给。”
她介绍,在这个大系统内,中国空间站家族成员们组成了和谐灵活的“供电大联盟”。其中,采用高压电源系统的天和核心舱和天舟二号货运飞船可以实现双向并网供电;考虑到货运飞船容易受到空间站其他组合体的遮挡,也为了应对未来空间站可能会出现的极个别特殊情况,核心舱可以为货运飞船提供最高2000瓦的电力,货运飞船也能为核心舱提供1000瓦左右的电力。而为了确保航天员的安全,神舟十二号载人飞船采用了低压电源系统,因此作为受电端,它与空间站采用单向并网供电模式,根据其与核心舱的对接口位置,电力最大可达1400瓦。
王娜说,针对并网供电需求,研制人员策划了多项在轨并网供电试验,开展了包括三舱联试、五舱联试等各个层级的地面并网供电专项试验,抱着不放过每一根电缆、不放过每一个参数的态度,验证了电源分系统在空间站组合体并网供电模式下的适应性和可靠性。
说神舟十二号载人飞船在轨三个月不合理,现在应该称之为神舟十二号对接空间站在轨三个月能源供给。
空间站能源供给可以分可以为三个部分:一部分是飞船自带燃料,一分部是飞船电力供应系统。
1、先说飞船自带燃料,飞船自身还有一部分燃料,这部分燃料是神舟十二飞船发射成功所剩余的燃料,这部分燃料一般情况下不会动,它会在特殊情况下使用,比如说变轨,比如说神舟十二号返回舱离开空间站,都会使用到这部分燃料。
2、再说飞船电力供应系统,空间站在轨期间,内部需要庞大的电力系统供应,那么飞船的电力是来自哪里,就算飞船自带蓄电池,宇航员也会把电量用完的一天,所以这就得依靠我们飞船自带的“太阳板”,太阳板展开的时候,它面向太阳一面,就可以吸收阳光使太阳光转化为电能,这样就很好的供给空间站内部电源的消耗。
神舟十二号飞船在轨三个月期间,大家也不用担心飞船能源补给不够用,空间站内部的能源坚持三个月绰绰有余,就算不够用,我们还有飞舟货运飞船,这可是我们的“快递”飞船,空间站需要什么东西,飞舟就会送货上门。
按照种类分类可以分为 太阳能能源、 核能、 燃料能源 、蓄电池等,具体采用哪种能源方式要结合航天器的驻留时间长短,工作任务的种类,还要所需功率的大小等因素决定。
我们国家的载人飞船神舟12号飞船的能源系统是,太阳能电池板加上蓄电池提供,由电池板发电直接进入蓄电池系统,由蓄电池管理系统统一调度。
当然航天这种高精尖的设备不会只有一套能源系统,每一个独立的舱室都有能源子系统,确保主网出现故障问题的时候,各分段设备能正常运行一段时间。
核心舱和各个舱段采用低压并网供电,就像我们普通家庭里面在插座上再接一个拖线板到另一个房间,输出到各舱室最大功率可达1500瓦左右。
据有关资料透露,我国的神舟9号飞船太阳能发电总功率只有2000瓦,相当于一台家庭普通空调挂机的功率。神舟九号的一天消耗功率理论上只有60度电不到。
天和核心舱室和各单位舱室都有发电太阳能翼板,其中主翼板发电功率为一万九千瓦,翼展面积约140平方米,在太空有一百多平方的面积是多么的奢侈啊。
太阳能翼板首先为电池组储能,在非光照区为整个飞船飞船供电。目前国际上太阳能电池翼板的光能转化率为30%左右,最高的达到33%以内。我国的新型太阳能翼板,根据现有资料已经达到目前世界顶尖的34%转换率。电池组采用陶瓷阻隔,同时电池也使用阻燃材料,防止温度急剧变化引发电池爆炸燃烧。
总之,热爱基建的中国人民,在美国拒绝我们加入之后,终于独立自主地在外太空建设了我们自己的大平层,三室两厅,未来不断的扩建改建,我们也要有大型的空间站了。加油航天人!
这个问题问得好。你说的能源是指哪方面?是飞船运行的吗?当然是靠飞船,还有核心舱的,太阳板啊!太阳能不仅是我们地球的能源,而且还是整个太阳系的能源。虽然有时候由于角度等问题挡住了,但是飞船和空间站都有能源储存的地方!放心吧。
物质资源的话,不是已经把货仓发上去了吗,够三个月了
主要是太阳能,所有的空间站所需的能源基本均由空间站的太阳板吸收太阳能后,转化为电能,供空间站使用。
在天和空间站,每一个半小时就会经历一次日出日落,也没有乌云阻隔,不用担心没有太阳光无法吸收太阳能。
对中国航天有何重大意义?中国航天正式迈入空间站时代啊!我们终于也有了自己的太空之家,建造空间站是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。空间站建造完成后,将在轨运营十年以上。届时,中国航天员长期在太空驻留和多次往返也将成为常态。
这不正是我们热切期盼的么,这一天终于来了!
我们建设空间站为了什么?我想可以用十个字概括: 建站为载人,建站为应用。
航天员才是空间站的主角,现在,主角终于来了!
中国空间站:家里来人了!
神舟十二号任务作为我国空间站建造的首次载人飞行任务,承上启下,十分关键。三名航天员将在轨把太空之家建设好,实现室内室外精装修。
载人航天三步走发展规划稳步推进,一步一个脚印,走得很扎实很从容!
神舟十二号飞船与天和核心舱成功对接 3名航天员顺利进驻天和核心舱!
神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于北京时间2021年6月17日15时54分,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。
02:27
神舟十二号3名航天员顺利进驻天和核心舱 向全国人民问好!
航天面面观
在神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项准备后,先后开启节点舱舱门、核心舱舱门,北京时间2021年6月17日18时48分,航天员 聂海胜 、 刘伯明 、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。后续,航天员乘组将按计划开展相关工作。
圆满成功!
今天9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
6月17日15时54分,神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。
航天员去空间站干什么?
根据神舟十二号载人飞行任务总体安排, 三名航天员在轨期间将主要完成四个方面的工作,计划开展两次出舱活动及舱外作业。
一是要开展核心舱组合体的日常管理。 包括天和核心舱在轨测试、再生生保系统验证、机械臂测试与操作训练,以及物资与废弃物管理等。
二是要开展出舱活动及舱外作业。 包括舱外服在轨转移、组装、测试,进行两次出舱活动,开展舱外工具箱的组装、全景摄像机抬升和扩展泵组的安装等工作。
三是要开展空间科学实验和技术试验。 进行空间应用任务实验设备的组装和测试,按程序开展空间应用、航天医学领域等实(试)验,以及有关科普教育活动。
四是要进行航天员自身的 健康 管理。 按计划开展日常的生活照料、身体锻炼,定期监测、维持与评估自身 健康 状态。
什么时候回来?
航天员在天和驻留约3个月后返回,搭乘神舟十二号载人飞船返回舱返回东风着陆场。
太空之家怎么样?宽敞吗?航天员吃啥喝啥?
天和核心舱提供了3倍于天宫二号空间实验室的航天员活动空间,配备了3个独立卧室和1个卫生间,保证航天员日常生活起居。
怎么样?设计师们给每一个航天员准备了一个手持终端,航天员可以根据个人需求通过App调节舱内照明环境,睡眠模式、工作模式、运动模式……不同的舱内灯光,能够调节航天员的情绪,避免长时间处于单调的环境所带来的不适。
航天食品方面,配置了 120余种 营养均衡、品种丰富、口感良好、长保质期的航天食品。就餐区域配置了食品加热、冷藏及饮水设备,还有折叠桌,方便航天员就餐。锻炼区配备有 太空跑台、太空自行车 ,用于航天员日常锻炼。通过 天地通信链路和视频通话设备 ,可实现空间站与地面的双向视频通话和收发电子邮件。
载人环境控制方面,相比前期载人飞行任务,空间站核心舱配置了 再生式生命保障系统 ,包括电解制氧、冷凝水收集与处理、尿处理、二氧化碳去除,以及微量有害气体去除等子系统,能够实现水等消耗性资源的循环利用,保障航天员在轨长期驻留。
如何洗澡?
航天员要在空间站上生活90天时间,如何洗澡呢?在空间站中,水资源十分宝贵,航天员不能享受和地球上一样的淋浴和泡澡,基本都是擦澡。每个人都能够 在一个“包裹式淋浴间”里,手持喷枪,把自己擦拭干净,最大程度上解决了个人卫生问题。
为了防止洗发料液在空间站中飞溅,航天员在洗头时会带上洗发帽。洗发帽具有弹性收口,能够很好包裹头部。使用时打开包装,把带有洗发液的洗发帽套在头上,用手进行揉搓直到头发清洁和头皮润湿,之后直接用干巾擦拭头发和头皮即可。
5年了!
又迎来一次载人飞行任务!
2021年6月17日9时22分, 我国将在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十二运载火箭发射神舟十二号载人飞船。 航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波 将飞往空间站核心舱执行为期三个月的飞行任务。
按计划,飞船入轨后将 采用自主快速交会对接模式 ,对接于天和核心舱的前向端口,与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。航天员在天和驻留约3个月后返回,搭乘神舟十二号载人飞船返回舱返回东风着陆场。
预祝发射任务取得圆满成功!
对中国航天有何重大意义?中国航天正式迈入空间站时代啊!建造空间站是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。空间站建造完成后,将在轨运营十年以上。届时,中国航天员长期在太空驻留和多次往返也将成为常态。
我们建设空间站为了什么?我想可以用十个字概括: 建站为载人,建站为应用。
航天员才是空间站的主角,现在,主角终于来了!
中国空间站:家里来人了!
神舟十二号任务作为我国空间站建造的首次载人飞行任务,承上启下,十分关键。三名航天员将在轨把太空之家建设好,实现室内室外精装修。
载人航天三步走发展规划稳步推进,一步一个脚印,走得很扎实很从容!
这是863计划的展板,右下角的“2020”代表中国空间站建设。
如今,虽然因为大火箭的原因导致计划晚2年实现,但我们依然在按计划跟进,和探月工程三步走一样,载人航天三步走发展规划稳步推进。
我们没吹牛!梦想要实现!
老一辈航天人、老一辈决策者在35年前绘就的蓝图就要实现了!
航天员环控生保、中长期空间飞行医学防护、 空间站动力学与控制 、空间站大型展开机构……
今天再仔细看这些展板,你就会发现展板上的这些内容实在是太超前了,我们现在要验证的这些技术不正是30多年前所构想所描绘的么?这些老航天。老科学家们实在是太厉害了!
从“863”到“921”,一张蓝图绘到底,一任接着一任干。
我们的梦,从未走远。
你好,中国空间站!
神州十二号飞船能源供给有我们的“太阳女神”供给呀!空间站上面是有太阳电池翼的,通过这样就能实现供电了。但是也不能完全靠太阳能,因为在太空飞行的时候,有很长时间是不能被太阳照射的,根据中国航天 科技 集团电源设计师唐筱介绍,整个空间站系统的电源其实是互通的。所以我们在地球就不用担心啦。
在过去的十来年里,我们看到很多行业都在寻求向可再生能源转型,尽管我们在可再生能源的生产上取得了巨大的进步,但让每个行业都能使用可再生能源的技术却没有跟上步伐。理论上说,如果我们有一种合理的方法来有效、高效地储存能源的话,很多火力发电厂都会消失。
这种能源储存困境正在减缓我们对可再生能源的采用,其中最明显的行业之一就是航空和航天工业。虽然埃隆•马斯克(Elon Musk)在努力的宣传电动汽车和太阳能产品,但是他每次用“猎鹰9号”(Falcon 9)火箭发射Space X,就会燃烧掉一百多吨燃料。
因为航空业需要克服一个巨大的障碍,才能成功地采用可再生能源。这个障碍就是存储电能的能量密度。能量密度是我们从一定体积或质量的能源中所能利用的能量的量度。对于航空用的煤油,现在做电动用的锂电池的能量密度要小得多,大约是煤油的1/40。在获取同样能量的情况下,需要电池的重量要比煤油大很多。
这个障碍是一个巨大的问题。当飞机的升力等于飞机的重力时,飞机就会飞行,要满足这个条件,用电池的话,飞机的重量会大大增加。飞机的重量增加,就需要更多的能量,就需要增加电池。显然这是个恶性循环。
我们拿两种飞机空客A320和赛斯纳(Cessna)来比较一下用电池的可行性。比如,这两个飞机都要飞四个小时。空客需要的电池重量大约是150吨,相当于飞机本身重量的两倍了,而飞机飞这么远消耗的煤油还不到飞机重量的10%。赛斯纳需要的电池重量大约是500公斤,相当于飞机重量的三分之二。
火星直升机开辟行星 探索 新途径
4月19日,由NASA喷气推进实验室研制的首架火星直升机——“机智”号在火星表面首飞成功,并完成了计划中的5 次试飞,为未来行星 探索 开辟新途径。“机智”号上还搭载了人类第一架飞机——莱特兄弟“飞行者1号”上的一块蒙布。
2021年,中国、美国和阿联酋的火星探测器均成功抵达火星轨道。阿联酋的“希望”号火星探测器是阿拉伯国家的首个行星际 探索 项目;美国的“火星2020”探测器携带了功能强大的“毅力”号火星车。
开式转子挑起商用发动机未来之争
6月,GE航空与赛峰集团启动了一项名为“可持续发动机革命创新”(RISE)的技术预研项目,旨在研究能大幅提高燃油效率的先进开式转子架构,并瞄准2035年窄体客机的装机需求,由此激起商用发动机的未来之争。
而另两大发动巨头皆表示不看好开式转子技术,并专注于升级现有技术路线。普惠在12月推出齿轮传动涡扇风扇(GTF)发动机的升级方案,目的是在不影响耐用性的情况下提高推力和降低燃油消耗,将竞争空客A321XLR的动力系统。而罗罗研究重点仍放在“超扇”(UltraFan)发动机上面,该发动机的减速齿轮箱在2021年实现了85000马力的功率传输,打破了航空发动机齿轮箱的功率传输纪录。
俄罗斯推出“绝杀”轻型隐身战斗机
7月,在第15届莫斯科航展上,俄罗斯联合飞机公司首次公开展示全新研制的“绝杀”轻型隐身战斗机,成为本届莫斯科航展的最大亮点。
“绝杀”战斗机将配备AESA雷达、先进的网络通信设备和强大的防御电子设备等尖端技术,可以携带苏-57的所有类型武器,并将推出无人型,凸显了俄罗斯军用航空装备的技术底蕴。
疫情之下货机市场兴起
7月底,空客发布A350F宽体货机,标志着空客波音的两强之争继续在宽体货机领域打响。
受新冠肺炎疫情影响, 航空货运市场作为运输物资和生产资料的重要途径,尤其是在电商业务的刺激下,市场需求大幅增长,货运航空公司运力严重短缺,大型货机供不应求。因此,空客和波音等主要飞机制造商一方面继续扩大现有货机尤其是客改货生产线,另一方面瞄准未来需求推出更先进货机。波音也有发布777X飞机货机型的计划。
“臭鼬工厂”4.0引领数字工程深入发展
8月,洛克希德-马丁公司在加州的一座完全以数字工程驱动的新工厂落成,标志着数字工程和先进制造正在加速改变美国的军工制造业。这个制造厂隶属于著名的“臭鼬工厂”,将根据不同任务为厂房灵活配置各种先进设备,从而显著加快新装备的研发速度。
虽然该工厂的用途仍然保密,但可以同时批量生产多个项目肯定的。这座工厂也是洛马公司在2021年完工的四座全新的数字工厂之一。
MQ-25“黄貂鱼”开启无人加油机时代
9月13日,波音MQ-25A“黄貂鱼”舰载无人加油机首次为F-35C隐身战斗机进行空中加油,预示着无人空中加油机时代的来临。
MQ-25A是目前舰载无人机发展的最新成就,将使美军舰载机的滞空时间和活动范围成倍提高,大大扩展航母编队的对地打击、防空警戒、截击和反潜等任务的作战半径。同时,还能将部分F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机从“伙伴加油”任务中解脱出来,进一步提高美军航母战斗机编队的战斗力。
未来,MQ-25A可能进一步承担情报/监视/侦察(ISR)、电子攻击和打击任务,为航母编队带来更大的作战灵活性。
巴航工业推出“绿色”飞机概念
11月8日,巴西航空工业公司推出4款采用可再生能源动力的全新飞机概念——Energia 系列,此举标志着航空业正在向“2050 年实现净零碳排放”的目标大步前进。
在碳中和远景目标的引领下,全球航空业正在从提高燃油效率的渐进式进步向开发新的低碳推进技术与新燃料的革命性方向转变。其中,可持续航空燃料(SAF)、新型混合动力推进技术、氢动力技术都在2021年取得积极进展。
百年老店拆分,GE航空独立
11月9日,GE公司宣布,将旗下的航空、医疗和电力板块拆分为三家上市公司。自此,这家始自爱迪生的百年老店结束了“多元化”的运营,曾经引以为傲的企业战略宣告失败,为行业敲响了警钟。
其中,GE航空业务将继承GE的名称。作为航空发动机市场的翘楚,拆分后GE航空可独立获得资本市场的青睐,从而获得稳定的现金流,用于支持未来业务发展,巩固行业竞争力。
罗罗“创新精神”号打破电动飞机速度纪录
11月16日,罗罗公司“创新精神”号电动飞机创造了3km和15km平均飞行速度和3000m高度爬升速度的三项电动飞机世界纪录,有力地增强了业界对飞机电推进技术的信心。
在3km航段中,“创新精神”号平均速度达到555km/h,将原纪录提升了60%;在15km航段中,其平均飞行速度达到532km/h,将原纪录提升了120%。此外,“创新精神”号用时3’22’’爬升到3000m。罗罗认为,电动技术可能最先应用于军用初级教练机。
詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射
12月25日,NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。JWST的观测范围主要在红外、近红外波段,将帮助科学家们了解遥远星系和银河系外行星的形成。
目前,JWST已完成了轨道校正,正向离地球150万千米的第二拉格朗日点(L2点)前进,在向L2点飞行的过程中,该太空望远镜需要进行一系列的部署活动,包括展开太阳能帆板、高增益通信天线、遮阳板,以及打开由18个小型镜面组成的主反射镜等。
JWST成功的发射只是其部署的开端,从发射到抵达L2点需要29天时间,而抵达L2点后还将进行长达7个月的检测和调整。
转自丨国际航空
让“地沟油”能飞上天的正是由中国石化石油化工科学研究院研发的,我国首套生物航煤工业装置该套装置用使用过的烹饪用油、食用油即地沟油作为原料生产生物航煤(生物航煤:是以可再生资源为原料生产的航空煤油原料主要包括餐饮废油、动植物油脂、农林废弃物等)与传统石油基航空煤油相比生物航煤全生命周期二氧化碳排放最高可减排50%以上该装置每年能“吞”掉约10万吨“地沟油”“吐”出4至5万吨清澈的生物航空煤油换算下来每年可减排二氧化碳约8万吨相当于近5万辆经济型轿车停开一年。英文称为 Aviation Biofuel 或者是Biojet fuel。 生物航空燃料 属于生物能源, 生物质能其实是我们运用最广泛的可再生能源, 比如最初的烧木头取火都属于生物质燃料, 现代生物能源主要分为生物质直接燃烧biomass发热发电, 生物气biogas 和液体生物燃料(Liquid Biofuel). Biofuel 目前应用最广泛的是 生物柴油Biodiesel 和燃料乙醇 Bioethanol, 这里我们就不多说了, 而用于航空飞行的燃料Biojet 是这个行业里面最新的细分发展。航空业大概占全球温室气体排放的2%左右, 但是是目前排放发展最快的行业之一, 在各行业努力实现减排的背景下, 航空业也在积极探索减少温室气体排放的途径, 除了逐步提高燃油效率之外, 生物质航空燃料是减排的最佳途径。
另外除了环保因素之外, 由于国际油价高涨, 许多公司认为这是未来控制能源成本的 途径之一, 再另外, 这还涉及到能源供应安全 (Energy supply security), 本文我们主要从环保方面来探讨。
21年我国载人航天空间站进入关键实施阶段,探索太空有何意义呢?我认为首先探索太空能够更好地发展我们的技术,促进我们相关太空技术的发展,其次还能够促进我们对于外太空的探索,探索关于生命起源等方面的东西,当然探索太空还有助于发现新的能源。接下来跟大家具体说明。1.探索太空有利于我们相关技术的发展。
在我们探索太空的时候,需要各个技术都发展的不错,比如说我们的计算机技术,我们的材料技术,有人把一个航天器送到太空中,需要各个方面的人才也需要各个方面的技术,所以在我们探索太空的过程中,这些技术也在不断的发展,从而有利于我们人类社会的发展,除此之外,像一些卫星技术,也是我们在探索太空的时候发展而成的。2.探索太空有利于我们探索生命的起源。
在我们人类历史发展的过程中,还有很多是我们所不知道的,比如说我们的生命起源,我们的地球是怎样产生的等等,通过探索太空能够让我们发现这些东西,从而让我们知道哪些东西做的是对的,哪些东西做的是错的,从而更有利于我们人类的发展,而且在这个过程中,我们的很多技术都会得到进步,比如说我们的太空技术,我们研究的量子领域的技术等等。3.探索太空还有利于发掘新的能源。
在我们地球上,我们能够勘探出来的能源是比较多的,但是因为这些能源很多都是不可再生的,比如说我们的石油能源,所以我们需要发掘一些新的能源,而在一些外太空上,特别是一些外太空中的星球上,可能有很多我们还没有发现的物质,这些物质有可能是巨量的能源,通过发掘这些能源能够弥补我们能源的不足,帮助我们更好的实现社会的发展。
总而言之,随着社会的发展,我们探索太空进展的也越来越好,探索太空具有很多的意义,比如说探探太空能够让我们在这个过程中实现很多技术的进步,像计算机技术和航空航天技术等等,除此之外,像我们在探索太空的过程中,还会发现很多新的东西,比如说我们生命的起源,太空是怎样运行的等等,从而帮助我们人类的发展,还能够发现一些新的能源。