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航天標志設計創(chuàng)意(航天標志設計創(chuàng)意說明)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于航天標志設計創(chuàng)意的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。
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本文目錄:
一、中國航天科工吉祥物“航小科”設計寓意是什么?
“航小科”是中國航天科工集團有限公司的官方卡通形象,在新媒體陣地為航天科工代言,傳播航天先進文化,展示航天發(fā)展成就,傾聽航天職工心聲,推廣航天科普知識,開展公眾互動交流,及時回應社會關切。
“航小科”以航天科工“科技強軍,航天報國“為企業(yè)使命為切入點,以彰顯著中國最大、最重要的導彈武器裝備制造商地位的核心產(chǎn)品——“導彈”為主要表現(xiàn)對象,采用擬人化設計,將導彈外形與頭盔巧妙結(jié)合,形成視覺沖擊力,整體造型簡潔,活潑可愛,胸前的企業(yè)LOGO凸顯著航天科工的背景。
二、中國航天服的設計靈感來源于
中國航天服設計理念靈感竟然是來源一只大蝦。平日餐桌上的美味龍蝦、皮皮蝦、河蝦們,這可是蝦類貢獻最大的一次,也算是他們踏足太空的縮影了。
2004年,我國航天局決定研制艙外航天服。這也決定了我國能在2008年,由翟志剛(神州七號搭載)實現(xiàn)太空漫步,艙外活動的前提。艙外服與艙內(nèi)服的最大區(qū)別是,艙外服上下肢都是可以活動的,甚至包括手套。關節(jié)間必須要靈活,但如果關節(jié)靈活,就很可能不夠密封,而密封性保證了,又可能沒有靈活性,這給設計帶來了極大的困難。
我國的航天服設計師參看了國外無數(shù)實例后發(fā)現(xiàn),國外的航天服所用的是波紋結(jié)構,那是得靠擠壓變形,所需力量大才能彎曲的航天服,活動起來并不輕松。要浪費航天員極大的體力,這在艙外活動中非常不便。
然而一次偶然的機會,航天服設計師之一的李志在吃晚飯的時候,端上飯桌的大蝦,啟發(fā)了設計者李志。他發(fā)現(xiàn),蝦的身體關節(jié)非常特殊,可以保證身體的靈活性,活動起來非常輕盈。
于是,李志和他的同事買來各種蝦進行觀察,研究。最后經(jīng)過反復試驗,終于成功了。由于航天服的肩肘部都采用了這個“蝦”結(jié)構,比外國同類產(chǎn)品好了很多。得益于我們科研人員的智慧與辛勞,一般艙外航天服在國外需要七八年的時間研制,而我們用47個月就完成了研制任務。這也奠定了我國能在2008年實現(xiàn)航天員太空漫步的計劃。
分類:
航天服按功能分為艙內(nèi)用應急航天服和艙外用航天服。從服裝內(nèi)壓上看,有低壓航天服和高壓航天服之分;從其結(jié)構上看,可分為軟式、硬式和軟硬結(jié)合航天服。
艙內(nèi)航天服用于飛船座艙發(fā)生泄漏,壓力突然降低時,航天員及時穿上它,接通艙內(nèi)與之配套的供氧、供氣系統(tǒng),服裝內(nèi)就會立即充壓供氣,并能提供一定的溫度保障和通信功能,讓航天員在飛船發(fā)生故障時能安全返回。飛船軌道飛行時,航天員一般不穿航天服。
三、關于航天的創(chuàng)意取名有哪些?
弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、風火輪、追夢、天行、星火。
“航天”一詞是錢學森創(chuàng)的,《錢學森傳》作者葉永烈:“航天”一詞錢學森。
葉永烈,上海作家協(xié)會一級作家,教授。在30年前,時任《向宇宙進軍》一片導演的葉永烈就與錢學森見過面。當時,錢學森擔任國防科委副主任,因為該片涉及到航天火箭方面,所以錢學森就負責影片的審查。
錢學森說:“中國人最早發(fā)明火箭。這是世界公認的。我們發(fā)明了火箭,這是我們民族的光榮。在南宋的時候,我們發(fā)明了火箭。這一點,提綱中是講到了,不太著重,但是值得給予相當?shù)姆萘?,這件事應該好好宣傳一下。”根據(jù)錢學森的意見,后來在影片中,我特地加了一個動畫鏡頭,按照中國古代的火箭“飛火龍”的形象,設計了“火龍出水”的場面。
錢學森在審查影片時,對這個動畫鏡頭十分滿意。
四、商業(yè)載人航天的典范——美國載人“龍”飛船的設計有何非凡之處?
美國東部時間2020年5月30日15時22分(北京時間2020年5月31日3時22分),美國太空 探索 技術公司(SpaceX)在美國佛羅里達州肯尼迪航天中心39號A發(fā)射臺(LC-39A)利用獵鷹9號(Falcon 9)運載火箭成功發(fā)射“奮進”(Endeavour)號載人龍飛船(Crew Dragon),開始執(zhí)行其首次載人飛行測試(CFT),也即SpaceX在美國國家航空航天局(NASA)商業(yè)載人項目(CCP)下第二次也是最后一次試飛——“二號驗證任務”(Demo-2)。
在其成功與國際空間站“和諧”(Harmony)號節(jié)點艙自動對接后,載人龍飛船上的兩名NASA宇航員Doug Hurley和Bob Behnken進入國際空間站,標志著美國自2011年航天飛機退役以來再次擁有獨立的本土載人航天能力。
載人龍飛船多向視圖
載人龍飛船(Crew Dragon),原稱“龍騎士”(DragonRider),是美國太空 探索 技術公司(Space Exploration Technologies Corp.,SpaceX)提出并設計制造的二代龍(Dragon V2/Dragon 2)飛船,于2014年5月29日正式發(fā)布。
載人龍飛船采用兩艙式布局——加壓乘員與貨物艙(capsule)和非加壓貨艙(trunk),但兩艙不相通。根據(jù)功能和設計劃分,載人龍飛船分為鼻錐(nosecone)、加壓段(Prssure section)、非加壓段等三大段。
兩代龍飛船分段示意圖(圖源:SpaceX)
加壓乘員和貨物艙(capsule)容納乘員和加壓貨物,包括一個加壓段、一個非加壓服務段和一個鼻錐,其他主要結(jié)構包括焊接鋁壓力容器、主隔熱支撐結(jié)構和后殼熱保護系統(tǒng)支撐結(jié)構,同時還有包括發(fā)動機、推進劑罐、加壓罐、降落傘系統(tǒng)和必要的航電設備等的二級結(jié)構。其中:
非加壓貨艙支持載人龍飛船的太陽能電池陣列和散熱系統(tǒng),并在緊急中止時提供空氣動力學穩(wěn)定性。
圖表:載人龍飛船性能
載人龍飛船在諸多結(jié)構和功能方面與一代龍飛船擁有端到端的共性,包括發(fā)射、導航與控制、熱防護、熱控制、電力系統(tǒng)、航電、軟件、再入制導與回收等。接下來,根據(jù)公開信息整理載人龍飛船的設計細節(jié),以供參考。
兩代龍飛船結(jié)構對比圖(載人龍飛船著陸腿已取消)
一、加壓乘員與貨物艙
載人龍飛船模型
載人龍飛船加壓乘員與貨物艙外側(cè)壁及鼻錐部采用SpaceX專有燒蝕材料(SpaceX Proprietary Ablative Material,SPAM),底部采用第三代酚醛浸漬碳燒蝕材料(the Phenolic Impregnated Carbon Ablator,PICA)——PICA-X。
載人龍飛船加壓乘員與貨物艙設計最大載客7人,布局為“上四下三”或“上四下貨”。但NASA要求載客4人,所以現(xiàn)階段執(zhí)行NASA任務的載人龍飛船采用的是四座椅設計。乘員座椅的設計采用了先進的乘員保護措施,借鑒了“哥倫比亞”號航天飛機事故的經(jīng)驗教訓和最新的 汽車 乘員保護技術,并采用高規(guī)格碳纖維和歐締蘭(Alcantara)材料。
載人龍飛船乘員艙內(nèi)部座椅“上四下三”配置
載人龍飛船的環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng)(Environmental Control and Life Support Systems,ECLSS)為乘員提供新鮮空氣,并清除二氧化碳,同時控制艙內(nèi)濕度和壓力。其安全性達到即使乘員艙艙體上出現(xiàn)直徑高達0.25in.(6.35mm)的孔洞并伴隨著艙內(nèi)氣體和壓力泄漏時,載人龍飛船依然可以憑借其攜帶足夠乘員呼吸的氣體儲備量而安全返回地球。
SpaceX潔凈室內(nèi)的載人龍飛船加壓段
作為額外的保護措施,乘員穿上SpaceX量身定制的艙內(nèi)宇航服,以保護其免受緊急情況下的乘員艙減壓傷害。載人龍飛船配套的艙內(nèi)宇航服采用連體式設計,類似潛水服,還配有可用來控制屏幕的導電皮手套。該艙內(nèi)宇航服在維持安全性水平的前提下進行了輕量化設計,本身采用阻燃外層材料,鞋部增設了與座椅腳蹬的固定結(jié)構,同時選用了定制化的3D打印頭盔。
所有航天服與飛船的環(huán)控生保和通信連接集成在單根線纜上,還增設了額外的聽力保護裝置。為了適應觸控界面,艙內(nèi)宇航服手套手掌內(nèi)側(cè)設有觸控層,兼顧觸屏操控。頭盔面罩內(nèi)置衍射顯示器,可以顯示關鍵參數(shù),關節(jié)過渡段經(jīng)過特殊設計,不僅可以靈活轉(zhuǎn)動,在艙內(nèi)失壓情況下可密閉并充氣保壓,以保證航天員生命安全。
其火情監(jiān)測和滅火系統(tǒng)也將在緊急情況下保護乘員。如有需要,SpaceX還可為乘員艙配置食物準備和廢物處理設施。
載人龍飛船艙內(nèi)航天服整體及局部細節(jié)圖
載人龍飛船的控制系統(tǒng)非常現(xiàn)代化,包括一個由3塊大尺寸觸摸屏、2排(38個)按鈕和開關組成的控制面板(Control Panel),以及乘員用手持平板電腦,為乘員提供了解飛船實時狀態(tài)的界面和發(fā)送關鍵命令的能力。3塊大尺寸觸摸屏所顯示內(nèi)容可自由切換,因此3塊屏幕在受損情況下可互為備份。當乘員在觸摸屏上選擇命令后,就可以通過2排按鈕進行操作。雖然載人龍飛船被設計為自動飛行與對接,但乘員可選擇手動駕駛飛船和控制推進系統(tǒng)來進行小的航向修正以及在緊急情況下接管飛船。即使該控制系統(tǒng)發(fā)生兩次故障,艙內(nèi)乘員仍可手動駕駛飛船。
載人龍飛船控制面板
此外,加壓乘員與貨物艙上安裝有載人龍飛船的整體式抗輻射的三冗余航電系統(tǒng)。
二、非加壓貨艙
載人龍飛船取消一代龍飛船上可折疊伸縮的太陽能帆板,改為由240塊貼在非加壓貨艙(trunk)外壁上的太陽能電池片組成的太陽能陣列,雖然效率有所降低,但保證了氣動特性。不配備太陽翼,避免太陽翼展開、對準等過程,能夠提升系統(tǒng)可靠性;簡潔、一體化的設計,可支持飛船直接從運載火箭上發(fā)射,而不需要使用整流罩。太陽能陣列對面一側(cè)則是飛船散熱系統(tǒng),用于在軌熱控制。
非加壓貨艙(trunk)外壁上新增的4個尾翼在緊急分離情況下可提供氣動穩(wěn)定性。
執(zhí)行Demo-1的載人龍飛船太陽能電池片
三、推進系統(tǒng)
載人龍飛船推進系統(tǒng)包括反作用控制系統(tǒng)(reaction control system,RCS)和發(fā)射中止系統(tǒng)(launch abort system,LAS)等兩大部分。載人龍飛船上擁有16臺天龍座(Draco)RCS發(fā)動機(4臺一組,共4組)和8臺超級天龍座(SuperDraco)LAS發(fā)動機(2臺一組,共4組),均采用四氧化二氮(NTO)和單甲基肼(MMH)。
載人龍飛船推進系統(tǒng)分布(著陸腿已取消)
推進系統(tǒng)采用冗余設計而分為4個獨立模塊,每個模塊配有獨立的推進劑罐組。二代龍飛船可攜帶高達4885lb.(2.2t)的推進劑,其中包括3004lb.(1.36t)四氧化二氮(NTO)和1881lb.(0.85t)單甲基肼(MMH)。使用氣態(tài)氦的加壓子系統(tǒng)將氧化劑和燃料分離,以防止推進劑遷移反應。龍飛船推進劑儲存裝置被設計成保留殘余推進劑,防止在濺落大海時泄漏到海洋中。
由于四氧化二氮(NTO)和單甲基肼(MMH)的推進劑組合的長時間儲存特性,載人龍飛船可在國際空間站停靠長達200天(設計210天,實際180天),同時可作為國際空間站的緊急逃生艙。
1.天龍座發(fā)動機
天龍座(Draco)發(fā)動機是SpaceX自研的自燃式液體發(fā)動機,單臺真空推力400N(90lbf),主要用于遠地點/近地點機動、軌道調(diào)整和姿態(tài)控制,繼承自一代龍飛船。
已執(zhí)行過飛行任務的天龍座(Draco)發(fā)動機
2.超級天龍座發(fā)動機
位于機架上的一組超級天龍座(SuperDraco)發(fā)動機
SuperDraco發(fā)動機是Draco發(fā)動機的衍生型號,同樣安裝在載人龍飛船側(cè)壁上。SuperDraco具備深度節(jié)流和多次點火能力,推力可在20~100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié),可實現(xiàn)精確控制,可重復使用。SuperDraco噴嘴出口直徑20cm(8in.),全推力為73kN(16400lbf),可在全推力狀態(tài)下工作5s,可在100ms內(nèi)完成從啟動到全推力狀態(tài)。
每對SuperDraco發(fā)動機(共8臺)安裝在加壓乘員和貨物艙上一個鋁制整體支架上,其通過三個支架、以最少約束方式連接到壓力容器上。二代龍飛船上8臺SuperDraco同時工作的總推力為545kN(122600lbf),單臺發(fā)動機工作推力為68kN(15325lbf),允許LAS在單臺發(fā)動機失效情況下仍能完成發(fā)射/飛行中止程序。
3D打印SuperDraco再生冷卻推力室
2012年2月1日,SpaceX宣布順利完成SuperDraco原型發(fā)動機的全工作周期和全推力點火測試。
2013年9月5日,SpaceX宣布成功使用直接激光金屬燒結(jié)(direct metal laser sintered,DMLS)技術取代傳統(tǒng)鑄造技術制造出SuperDraco的再生冷卻推力室并整機點火測試成功,該推力室采用耐高溫的鉻鎳鐵合金(Inconel),制造時間相比傳統(tǒng)鑄造縮短了一個數(shù)量級——僅需三個多月便完成從概念設計到點火測試。
2014年5月27日,SpaceX宣布順利完成SuperDraco的認證測試,包括多次點火、延長點火時間和極端環(huán)境點火等。
SuperDraco點火測試
2015年5月6日,SpaceX成功進行了載人龍飛船的發(fā)射臺中止試驗(Pad Abort Test),飛船在SuperDraco發(fā)動機點火后99秒安全降落在發(fā)射臺以東海洋中。
2020年1月19日,SpaceX成功進行了載人龍飛船的飛行中止(In-Flight Abort,IFA)試驗,載人龍飛船利用SuperDraco發(fā)動機推離火箭,并安全降落到指定海域。在此次IFA試驗前,SuperDraco已進行了超過700次測試。
四、熱防護系統(tǒng)
載人龍飛船加壓乘員與貨物艙(capsule)用于再入大氣層的熱防護系統(tǒng)/隔熱罩采用SpaceX改進設計的第三代酚醛浸漬碳燒蝕材料(Phenolic Impregnated Carbon Ablator,PICA),又稱“PICA-X”。
圖表:PICA與PICA-X對比
“龍飛船酚醛浸漬碳燒蝕材料隔熱層”是NASA商業(yè)載人與貨運項目辦公室(Commercial Crew and Cargo Program Office,C3PO)和SpaceX基于“商業(yè)軌道運輸服務”(Commercial Orbital Transportation Services,COTS)協(xié)議開展的合作項目,主要是為“龍”飛船開發(fā)再入大氣層時的隔熱罩。
PICA與PICA-X對比
酚醛浸漬碳燒蝕材料是NASA艾姆斯研究中心(NASA-ARC)材料團隊為眾多星際 探索 項目開發(fā)的輕質(zhì)、耐燒蝕新型材料,其對浸漬技術進行了深入研究,最終實現(xiàn)了通過控制浸漬工藝參數(shù)來調(diào)節(jié)材料密度并保證酚醛樹脂均勻分布的技術,并為此申請了專利。PICA首次應用在“星塵”(Stardust)號彗星探測器返回艙的底部熱防護系統(tǒng),用于保護該返回艙再入地球大氣層。PICA還用于火星科學實驗室(Mars Science Laboratory)——“好奇”(Curiosity)號火星探測器著陸器底部熱防護系統(tǒng)。
一代龍飛船發(fā)射前與回收后隔熱罩對比(左)與整船燒蝕程度(右)
NASA-ARC為該項目提供知識、專家和設施支持,SpaceX承擔直徑3.6m的PICA隔熱罩設計和制造。SpaceX花了約4年時間完成PICA-X設計。PICA-X隔熱罩在2010年12月8日成功試飛的一代龍飛船——“龍”貨運試驗飛船上驗證了實際能力,并在其后的一代貨運龍飛船的任務間不斷改進設計。
據(jù)稱,PICA-X可承受再入大氣層時高達2000℃(一說1600℃)的高溫,并可多次重復使用,不僅允許龍飛船從近地軌道返回,甚至可以從月球或火星軌道返回,而其成本僅為PICA的10%。
工作人員在首艘一代龍飛船的碳基復材底座上鋪設PICA-X隔熱瓦/片(圖源:SpaceX)
五、降落傘系統(tǒng)
載人龍飛船降落傘系統(tǒng)由2個穩(wěn)定減速傘和4個主傘組成。減速傘均為錐套式降落傘,直徑19ft(5.8m),有72ft(21.9m)長的立管/懸架(risers/suspension),由可變孔隙率的錐形帶制成。主傘由凱夫拉和尼龍制成,直徑116ft(35.4m),有147ft(44.8m)長的立管/懸架。
減速傘是在再入過程中首先展開,以保證在較大和較厚的主傘展開之前控制飛船將速度降至無法破壞主傘。減速傘通常降落在距離龍飛船濺落位置1~2km的地方。減速傘部署后不久將從飛船上分離,主傘將接替部署。減速傘和主傘都被設計成可在海面上漂浮。
Demo-1回收時的載人龍飛船主傘
SpaceX降落傘系統(tǒng)因多次測試出現(xiàn)問題而不斷改進設計,其最新的Mark 3版本進行了約100次測試,擁有了在四主傘中的單個發(fā)生故障的情況下仍能安全濺落海面。
總結(jié)
載人龍飛船首次載人發(fā)射任務目前進展順利,不僅僅標志著美國自2011年后重獲載人航天能力,還標志著SpaceX首次執(zhí)行商業(yè)載人航天發(fā)射任務。雖然該任務還屬于飛行試驗,且并未完成再入回收,但并不影響其在航天領域的重要地位。SpaceX看似激進科幻、實則有規(guī)可循的飛船設計與技術發(fā)展理念,值得借鑒:
以上就是關于航天標志設計創(chuàng)意相關問題的回答。希望能幫到你,如有更多相關問題,您也可以聯(lián)系我們的客服進行咨詢,客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。
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