由于推力是体力,所以不存在惯性力的作用。由于它们产生的体力均匀地作用在飞船内部的每一个原子上,所以可以产生任意大小的加速度,而不会对机组人员造成任何压力, 可以实现从静止状态迅速启动到大气中各个方向、迅速停止、垂直转弯、之字形转弯等飞行模式, 最终的最大速度接近光速, 由于飞船周围的空气也随飞船一起加速,所以即使飞船在大气中高速移动(10km/s - 100km/s),也可以降低气动加热。但是,预计会有等离子体(电离空气)包裹飞船, 由于它是电磁推进发动机,所以没有与燃烧相关的热源、噪音或废气, 发动机和电源都安装在飞船内。因此既可以在行星大气层中飞行,也可以在宇宙空间中飞行; 通过磁场的脉冲控制,加速度从 0G 变化到任意高加速度(例如 100G); 减速方便,便于再入大气层; 与上述第四项类似,飞船周围的海水也会随飞船一起加速,因此海水的阻力减小,可以在海中高速移动。可以顺利从大气层进入海中,而不会因海面碰撞而溅起水花。
第 26 届 AIAA 国际太空飞机和高超音速系统和技术会议将于 2025 年与 AIAA 科学技术 (SciTech) 论坛和博览会同期举行,将为来自世界各地的与会者提供一个讨论和交流信息的论坛,讨论与太空飞机和高超音速大气飞行器相关的前沿研究和开发活动以及这些能力的基础技术。会议将介绍来自北美、南美、澳大利亚、欧洲和亚洲的国家计划,并讨论多种国际合作机会。技术论文主题包括计划中和正在进行的航天飞机和高超音速飞行器计划、先进运载火箭和高超音速大气飞行器概念、商业太空旅游概念、地面和飞行测试技术、结果和经验教训、再入飞行器系统和技术、航天飞机和高超音速飞行器的空气动力学和气动热力学、制导和控制系统、火箭、冲压发动机、超音速冲压发动机和其他先进推进系统,包括组件技术(例如进气口、燃烧系统、燃油喷射概念、点火和火焰稳定概念、喷嘴)、高温材料、热结构和热保护系统、健康监测和管理技术等。将围绕全球关注的相关主题组织特别小组会议。
E 空域涉及日益复杂的操作和日益多样化的车辆。为了确保未来系统的安全,美国国家科学院建议采用可扩展到上层 E 的及时航空安全管理系统 (IASMS)。当前的空中交通管理对于未来的上层 E 运营和多样化的车辆来说并不具有成本效益,因此联邦航空管理局制定了上层 E 交通管理概念,以安全地整合具有不同性能特征和飞行任务的各种运营和车辆,而不会中断当前运营,包括太空发射和再入、亚轨道飞行、超音速和高超音速飞行、慢速或静止无人气球以及慢速、静止或高速的长航时固定翼飞行器。IASMS 将最先进的预测模型与反应和主动分析相结合,以检测危险并减轻上层 E 运营商的风险前兆。IASMS 识别由于新的和日益复杂的运营而对 NAS 进行转型而暴露的紧急安全风险。安全情报还将扩大可用数据,并通过在 SMS 的政策、风险管理、安全保障和推广支柱之间实现更无缝的“及时”集成,为实施安全改进以降低风险的新方法提供见解。
应答器声纳浮标导弹撞击定位系统 (DOT I SMILS),利用由任务支援飞机投放的几种类型的声纳浮标。典型的声纳浮标直径为 4.5 英寸,长度不到 36 英寸。当浮标从飞机上自由落体时,一个小型阻力降落伞会展开,并稳定浮标坠入水中。撞击时,降落伞会释放,天线会竖起。在某些浮标中,天线位于小气球(浮子)组件中,该组件由声纳浮标中压力瓶中的气体充气。气球为浮标提供额外的浮力,并保护天线免受盐雾侵害。在气球充气的同时,浮标会释放一个水听器组件,该组件下降到大约 30 英尺的深度。水听器拾取其他浮标产生的声学信号和每次再入飞行器撞击的声音,并通过甚高频无线电链路将该信息传输到上空盘旋的任务支援飞机。阵列中的某些浮标部署了第二个水听器,将声学应答器命令信号注入水中。图 1 所示的导弹撞击定位系统中使用了各种类型的浮标。测速浮标测量水中的声速,而深海温度计浮标测量温度
任务空军导弹发展中心 (AFMDC),新墨西哥州霍洛曼空军基地。该中心测试空对空和地对地导弹、目标无人机、弹道导弹鼻锥和再入辅助设备,并在白沙导弹靶场履行空军职责。谱系 4145 陆军航空队基地单位(空军基地)组建,1946 年 1 月 1 日 改名为 4145 空军基地单位,1947 年 9 月 26 日 改名为 2754 空军基地单位,1948 年 8 月 28 日 改名为 2754 实验联队,1949 年 10 月 5 日 改名为 6540 导弹试验联队,1951 年 6 月 30 日 改名为 6580 导弹试验联队,1952 年 9 月 1 日 改名为 霍洛曼空中发展中心,1952 年 10 月 10 日 改名为 空军导弹发展中心,1957 年 9 月 1 日 解散,1970 年 8 月 1 日 驻地 犹他州温德沃机场 新墨西哥州阿拉莫戈多陆军航空队(后来为霍洛曼空军基地) 任务 指挥官 Col RS Garman,#1961 代理
I.序言中的新空间技术和轨道上的商业机会导致了一个成倍增长且快速变化的全球空间行业。火箭发射并重新进入卫星和上层阶段,将气体和气溶胶散发到从地球表面到低地轨道的大气中的每一层。这些排放可能影响气候,臭氧水平,中层云彩,地面天文学和热层/电离层组成。空间行业的增长率令人印象深刻:发射和重新进入质量通量最近大约每三年增加一倍(Lawrence等,2022)。太空活动将继续增加到2040年的数量级(Ambrosio and Linares,2024年)。空间行业正在由大型低地轨道(LEO)卫星星座进行转换,因此到2040年计划的系统将需要每年推出10,000多颗卫星,并将其处置到大气中。由液态天然气(LNG)燃料发动机提供动力的重型升力火箭将在2040年到2040年(Dominguez等,2024)主导。空间行业排放到大气的范围和特征正在从根本上增长和变化(Shutler等,2022)。估计发射和再入气溶胶排放量表明,许多计划的大型LEO星座将需要从当前的3,500 Tyr -1增加到30,000 Tyr -1到2040年的发射吨位(Shutler等人,2022年)。火箭燃烧的排放将随着有效载荷而增加。努力。从汽化的空间碎片和用过的火箭阶段回归的排放量将从目前的每年1,000吨增加到每年30,000吨以上(Shulz and Glassmeier 2021)。到2040年,进入平流层的发射和再入颗粒物(黑碳和金属氧化物)排放的总全局通量将与自然的气象背景通量相媲美。这些估计值不包括新轨道中新空间系统的不确定但可能有重要的发射要求,例如Meo(中等地球轨道)和地理赤道轨道(地球赤道轨道),也可能是月球或火星探索的积极进程。面对太空飞行排放的构成和化学差距,发射和重新进入的排放率正在发生。对大型LNG火箭的排放和影响知之甚少。最近发现,构成天然平流层硫酸盐层的10%的颗粒中已经存在了重新进入空间碎屑的金属,这强调了迫切需要了解重新进入的即将到来的数量级如何影响大气(Murphy等人,2023年)。显而易见的是,总体上缺乏评估未来太空排放影响所需的科学和工程模型,工具和数据。小组确定了对现象的基本科学理解的关键差距,包括建模技术和知识差距:应对这些日益严重的关注,在2021年,Surendra P. Sharma博士,NASA AMES研究中心,组织和领导多机构工作组(Martin Ross博士,航空航天公司Martin Ross博士; Karen Rosenlof博士; Karen Rosenlof博士,NOAA/CSL,NOAA/CSL(NOAA/CSL)科罗拉多州哥伦比亚大学的Kostas Tsigaridis;
美国太空港是第一个专门建造的商业太空港,由新墨西哥州太空港管理局 (NMSA) 运营。美国太空港位于新墨西哥州南部,占地约 18,000 英亩,位于从新墨西哥州土地办公室租赁的州信托土地上。它的位置毗邻白沙导弹靶场,可进入 6,000 平方英里的禁区。美国太空港获得了联邦航空管理局 (FAA) 的垂直和水平发射许可,是美国仅有的两个此类发射场之一(目前正在申请再入许可)。该设施包括一条 12,000 英尺乘 200 英尺的跑道和垂直发射综合体。它远离人口中心。航天发射行业在过去十年中取得了长足的发展,竞争也日益激烈。美国太空港的地理位置、其成功发射的良好记录(包括 11 次获得 FAA 许可的发射)以及 2023 年 6 月开始的维珍银河太空旅游飞行都是美国太空港的主要优势。除了举办发射活动外,美国太空港还参与 STEM 教育,包括参观学前班至 12 年级的课堂和举办美国太空港杯,这是世界上最大的校际火箭工程会议和比赛。
本手册实施 AFI 91-202《美国空军事故预防计划》,并与 DoDD 3100.10《空间政策》、DoDD 3200.11《主要靶场和试验设施基地(MRTFB)》、DoDD 3230.3《国防部对商业航天发射活动的支持》、DoDI 3200.18《主要靶场和试验设施基地的管理和运营》、AFPD 91-1《核武器与系统保证》、AFPD 91-2《安全计划》以及美国空军部与美国联邦航空管理局关于空军部靶场和设施发射和再入活动的协议备忘录相一致。本卷建立了从空间系统司令部(SSC)靶场发射和操作的飞行器的飞行安全要求,包括东部靶场(ER)和西部靶场(WR)。本卷包括以下项目的要求:弹道导弹和航天器;巡航导弹和遥控飞行器;小型非制导火箭或探测器;浮空器或气球系统;射弹、鱼雷和非推进式空投物体;空射飞行器;飞机和舰船的预期支援计划;定向能系统;以及将大型核系统发射到太空。飞行安全要求批准是开展本卷所涵盖的行动的必要先决条件。飞行安全要求批准本身并不构成开展行动的许可。除非本卷另有规定,术语“射程安全/发射安全”是指 ER 和 WR 的太空发射三角洲安全办公室 (SLD/SE)。
印度的太空探索之旅有着深厚的根源,可以追溯到古代,当时宇宙知识就被记录在古代经文中。然而,直到 5 世纪,随着阿耶波多 (Aryabhata) 的贡献,天文学出现了一种更精确的数学方法,使其摆脱了神秘主义和对日历的关注。后来,巴斯卡拉二世 (Bhaskara II) 和瓦拉哈米希拉 (Varahamihira) 等学者提出了这些见解,为现代太空探索的成就铺平了道路。印度天文学家的影响并没有就此结束,因为他们的太空探索继续成为当代天文学家的一部分。印度国家空间研究委员会 (INCOSPAR) 于 1962 年成立,由维克拉姆·A·萨拉巴伊 (Vikram A. Sarabhai) 博士领导。同年,Thumba 赤道火箭发射站也在特里凡得琅附近建立。印度的太空探索是世界上最古老的探索之一,在国家发展中发挥了至关重要的作用。印度航天局迄今已完成 125 次航天器任务,其中包括三颗纳米卫星和一颗微型卫星;94 次发射任务;两次再入任务;来自 34 个国家的 431 颗外国卫星;15 颗学生卫星;以及三颗由印度私营企业制造的卫星。
美国的轨道发射高度集中。在过去五年中,超过 93% 的轨道任务都是从联邦设施发射的,其中 70% 来自卡纳维拉尔角航天港,17% 来自范登堡航天港,5% 来自中大西洋地区航天港。如图 2 所示,范登堡航天港的发射量在过去 5 年中翻了一番,预计发射量将从 2022 年的 16 次增加到 2023 年的 50 次。在同一时期,卡纳维拉尔角航天港的发射次数几乎增加了两倍。10 美国联邦航空管理局预测,到 2026 年,商业发射和再入活动将增至 186 次,11 但太空部队的估计显示,这一速度甚至更快,预计 2023 年将发射超过 150 次。在这种情况下,这些设施正努力满足需求,因为卡纳维拉尔角航天港的空间已经不够了。如今,卡纳维拉尔角有五家公司,比十年前多了三家。2019 年至 2020 年期间,有 15 家新公司申请了发射地产租赁。12 范登堡有多个已退役的航天发射场,需要大量投资和现代化改造才能满足日益增长的需求。13 虽然其他设施正在迈出轨道发射的第一步,但它们总共只完成了少数几次轨道发射。