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歡迎光臨小比爾在痞客邦的小天地 這個網站紀錄各國太空開發介紹運載火箭、太空船&太空站與深太空探測器與望遠鏡。

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  • 11月 07 週三 201218:48
  • Epsilon新型固態推進劑火箭



   2013年9月"日本宇宙研究開發機構(JAXA)"首次發射Epsilon固態燃料火箭,運送一具行星望遠鏡SPRINT-A(日本首顆紫外線天文觀測衛星)到軌道上也連帶驗證新的火箭控制技術與低廉組裝成本。Epsilon火箭是三級段運載火箭,可依任務需求增加小型液態上面級( PBS );發射場在日本九州南邊的"內之浦宇宙觀測所( Uchinoura Space Center )"。它被設計用來把小型衛星發射成本壓縮到M-V火箭發射成本的一半以下(往後的目標是壓縮到M-V火箭的三分之一)。工程師使用簡化的控制系統與發射倒數期間載具本身電腦的自動監控系統狀況來設計Epsilon火箭;因此控制發射的團隊只需要有少數使用手提電腦的工程人員就可以完成。Epsilon火箭也被要求在發射台上的整備期間只需要7天以減少勞動力與經常費用成本(M-V火箭在發射台組裝時間則要花費42天的時間);JAXA在2007年開始開發Epsilon火箭,開發費用約200億日幣。不同於之前 M 型火箭用來規避國際上限制彈道飛彈發展所採行的傾斜發射, Epsilon 火箭將採垂直發射,所以必須多建造 30英呎高的基座與構造物下方的火焰溝渠。Epsilon火箭全長24公尺直徑2.5公尺 重90公噸可以把1.2公噸酬載送入LEO上, 第一級火箭是從H2A/B的助推火箭SRB-A修改而來,第二與第三級火箭則是沿用M-V火箭的上面級引擎。2013年9月14日帶有小型液態上面級PBS( 姿態調整與速度控制以提高衛星軌道精度與長秒時飛航功能 )的Epsilon火箭發射起飛經過3700 秒左右的長秒時慣性飛航,把三百多公斤的SPRINT-A紫外線太空望遠鏡送入近地點950公里、遠地點1150公里的橢圓軌道上,研究水星、金星、火星與木星的大氣層與太陽風的交互作用。
 

 



 


 

 

 

Epsilon運載火箭用來把衛星送進繞地周回軌道就技術層次而言比起洲際飛彈技術層次更高;需要巨大推力、更快的速度與較複雜的飛行軌道導引技術,採取垂直發射、作業簡化以及少數人員就可遙控發射,被高度懷疑是不則不扣的超大型洲際飛彈。若是使用1.2公噸彈頭,Epsilon火箭可以克服地球重力在LEO永久繞行  則其射程將是無限大,可由上面級火箭逆噴射控制重返大氣層(re-entry)如同冷戰時期蘇聯的部分軌道爆擊系統(FOBS)。

 

J-1就是義勇兵3 Epsilon就是Peacekeeper

 

與之前的日本固態火箭傾斜角度5度不同,Epsilon這次改用與一般運載火箭相同的垂直發射,因此需安裝基座與構造物下方的火焰溝渠。


 

 

 

Epsilon火箭的第一級是從H2A/B的SRB-A修改而來,第二與第三級火箭則是沿用M-V火箭的上面級引擎。
 ASR  

 

 新開發的液態上面級 PBS 具有姿態調整與速度控制功能,可用來提高衛星進入軌道的精度以及具有長秒時慣性飛航( long coast )的功能。

Epsilon上面級液態引擎開發  

 

  Epsilon第一級火箭實體

Epsilon的第一級火箭,mark改變了。  

 

   Epsilon第二與第三級

Epsilon的第二與第三級火箭結合  

 

Eposilon火箭增強型預計2016年發射除增加各級火箭的固態燃料外,第一級引擎的推力將提高0.25倍,提升性能的SRB-A相信也會反饋於H2A/B的助推段提升火箭發射能力。

ICBM預備軍.jpg  

    


   


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  • 8月 18 週六 201213:52
  • 使用搜尋引擎找台灣網頁資料免於被支那干擾的方法


這是我的好友史波尼可夫教我的  貼在痞克邦供大家學習使用
很多時候要查詢台灣網頁 點選只顯示繁體或把搜尋區域限定顯然是不太夠的
尤其是政治相關的搜尋 這時候一個有效的辦法就是運用搜尋指令
把不相關的網站一個一個去除
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  • 7月 19 週四 201213:32
  • H-3火箭的心臟----LE-9噴嘴直徑推測



日本研究開發一段時日的LE-X次期基幹火箭引擎,公布的一項規格數據是nozzle area ratio為37:1。該數值就是噴嘴面積與燃燒室喉部(Throat)面積比值(圖一的綠色框框)。這數值愈低表示真空比衝一般而言也較低下,但是噴嘴直徑小也表示適合用於引擎的並聯也可以說是要配適於助推火箭上(滿足推力需求),所以從下圖(假設比例完全正確無誤)"下燃燒室"直徑大約是1.2m 加上"膨脹比37"這個數值可以推算出引擎噴嘴大約是1.58m左右,這噴嘴直徑比LE-7的2.57m或是短噴嘴型的LE-7A的1.8m小上許多。換句話說,LE-X很適合用於叢集在助推火箭上(算是為此而設計的),2008年的研究中公布的4m與5.2m直徑的助推火箭分別叢集2具與3具LE-X(海面上推力約為250噸與370噸),但從噴嘴不到1.6m直徑來看,5.2m直徑的助推『H-3火箭』可叢集4具LE-X,達到海面上500噸的推力(海面比衝約363秒)。  

 
圖一,從下圖可以推算出燃燒室內喉部(Throat)的直徑                                                                                                                                                              

 




 


 



 


LE-9具有大型燃燒室而無輔助燃燒室.jpg 


綜觀2009年以來有關H-3火箭的研究只有4m與5.2m直徑兩種,但以LE-X的推力與適合叢集來看推出更大直徑的火箭可能性很高;下圖是5月底日本"科學文部省"的資料,其中左邊『H-3火箭』使用到的固態助推並不是目前『H2A/B』慣用的SRB-A而是1990年代開發用於M-V火箭第三級的M-34固態火箭(SRB-A與M-34皆用於Epsilon固態火箭)而第二級引擎可以確認是性能優異的三菱重工的MB-60,而下圖右邊可看到『H-3火箭 重型版』 打算超越『Falcon v1.0 Heavy』(LEO 28噸/GTO 12噸)。

(下圖右邊是運載火箭發射費用能力圖,H2A/B、H3、質子號、LM-3B與Falcon9 Heavy等的GTO發射能力是設定為Long-coast GTO;delta V=1500m,Falcon9 則是standard GTO delta V=1800m )

 

 

這是 2014 年MHI的版本最右邊的H3火箭Long-coast GTO達到9噸以上,這相當於GTO發射能力約13~14噸,LEO發射能力約30噸左右。


  




2014的H-3.png  


 

 

  







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  • 2月 13 週一 201201:12
  • H2A launch vehicle upper stage upgrade

H2A update2

 
 
The H-IIA launch vehicle is the workhorse that has provided
Japan with reliable, independent and guaranteed access to
space since 2001.
As the first step toward the National Flagship Launch System
in the next generation, the H-IIA upgrade project aims at
improving the vehicle’s geostationary transfer orbit (GTO)
mission capabilities and payload environment conditions. This
will enable Japan to promote R&D and utilization of space, as
well as to enhance the international competitiveness of the
H-IIA launch vehicle.
The H-IIA upgrade project focuses on upper stage modifications to
provide better services for customers. The development will be
completed by 2013 to bring the vehicle to market as quickly as
possible.
1 Long-coasting capability
The coasting duration of the H-IIA upper stage will be enhanced
from one hour to five hours by improving cross-cutting cryogenic
propulsion technologies. This will enable to inject a spacecraft closer
to geostationary orbit (GSO) than our current standard transfer orbit to
extend the fuel life of satellites, while also extending limited launch
windows for planetary exploration missions.
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  • 1月 13 週五 201215:31
  • HTV與希望號太空實驗室的近傍運作(會合對接)核心系統---PROX

近棒通訊與偵測裝置


The HTV will approach the ISS from the nadir side of the ISS (from the
direction of Earth). The HTV will then be grappled by the station’s robotic
arm (SSRMS) and berthed to the ISS. This operation phase is called “PROX
Operations”.
HTV’s approach sequence during PROX Operations is as follows:
1 The HTV will move from the AI point to a point 500 m below the ISS
guided by GPS (RGPS Navigation).
2 Using a laser sensor called Rendezvous Sensor (RVS), the HTV will
approach the ISS, beaming the laser to the reflector located on the
nadir side (facing Earth) of Kibo (RVS Navigation).
3 The HTV will hold its approach twice: when reaching 300 m below
the ISS (hold point) and 30 m below the ISS (parking point). At the
hold point, the HTV will perform 180° yaw-around to prepare for a
contingency maneuver in case of emergency.
4 Finally, the HTV will reach 10 m below the ISS, a grappling position
called the “Berthing Point”. At the Berthing Point, the HTV will
maintain this distance from the ISS.
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  • 11月 14 週一 201100:27
  • 中國承認神舟太空船是俄國聯盟號山寨版與天宮的對接技術裝置APAS89也是引進俄國的


http://tech.enorth.com.cn/system/2005/10/12/001138332.shtml
“中国在建造‘神舟’飞船时,采用了俄罗斯‘联盟’号飞船的技术结构。其中包括轨道舱、返回舱、服务舱和驱动装置,并且运用我们的宇航经验培训出了中国第一代宇航员。”俄罗斯“能源”火箭航天联合体副总设计师格里戈里耶夫在接受记者采访时说。
  .......................................................................
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  • 8月 25 週四 201111:47
  • 中國天宮一號空間站對比日本希望號太空實驗站


 
2011年中國發射天宮一號目標飛行器,驗證太空中會合停泊實驗,在此說明一些天宮一號的情形,首先其對接裝置與技術直接採用俄國的"異體同構周邊對接系統APAS-89" 。前蘇聯APAS-89最早用於1970年代美俄太空船阿波羅與聯合號太空船的對接,後來被廣泛使用於和平號太空站,美國的太空梭也引進APAS-89(95)來與和平號跟ISS對接。其二,天宮一號重量約8公噸且使用壽命只有2年,採用的運載火箭是長征2F改良型。與其他國家歷代太空站相較,天宮體積最小主要用來驗證與神舟太空船結合與進行太空人可否在裡面存活的驗證(短期有人)。可說是相當初步的階段而已,這並不像國際太空站上有生命支持系統,讓太空人長期居住並且進行各類實驗。就這點來看天宮連前蘇聯在1970年代的Salyut系列太空站也比不上,可能只是中國未來貨運太空船的先行實驗而已,另外天宮也沒有當今太空開發先進國家使用機械臂來組裝艙室與外部實驗儀器的技術也沒有氣閘( airlock )進行出艙任務。
 
 
 
希望號 2008年開始組裝 2009年完成,在51度傾角軌道上繞行,是日本第一個可讓乘員進行長期間實驗的有人太空設施,其乾燥重量約30公噸最大重量超過40公噸, 由艙內實驗室、保管室、艙外實驗室、艙外機器搬運回收甲板與機械臂組成,壽命10年以上。日本太空人中超過4位到過希望號裡面進行實驗,有的居留時間達半年之久;進行的實驗包含真空與微重力環境下的理化、生物生長、醫學實驗以及天文觀測、地球環境監測等,也驗證日本獨自開發的太空船、太空站對接與組裝技術。控制希望號的運作與太空實驗是由"筑波太空中心"的運用管制室透過中繼衛星兒玉號(DRTS)進行。

 

 
 

艙內實驗室

艙內實驗室空重15.9公噸、全長11.2公尺、直徑4.4公尺、加壓空間約140立方公尺,是整個希望號的核心,內部維持一大氣壓最多能容納4名太空人在裡面進行微重力實驗與觀測,例如在失重環境做出地面上無法得到的優質結晶,利用此特性可以進行新藥和材料的製作實驗;提升磁浮列車使用的超導體等新型材料效率的實驗等。它也是國際太空站上最大艙室,共有23個國際標準酬載架(ISPR),包括電力系統架(EPS)、資料管理系統架(DMS)、環境控制與生命支持系統/終端控制系統(ECLSS/TCS)、遠端操作系統(RMS)、軌道間溝通系統(ICS)、再供給儲存架(RSR)等11個系統架(system rack)與安裝實驗設備用的12個酬載架(payload rack),每個標準酬載架長2公尺、寬1.05公尺、深0.86公尺,空重104公斤最大可容納700公斤重酬載設備,裝滿23個國際標準酬載架總重超過30公噸。

 

 

艙內實驗室外部結構包括有二個窗口、一個氣閘(功用為把酬載與"軌道更換單位ORU"由艙內移動到艙外)與三個對接口並裝設有太空船會合對接用的無線電波通訊設備、PROX天線與雷射雷達反射器。                    


 

 


 希望號艙內實驗室各種實驗裝置,最多可以裝置23個標準酬載架,美國與歐洲的實驗艙也可以裝載ISRP。

希望號 艙內實驗設備          

希望號內部的真空加熱爐,其寬度與深度超過0.8公尺所以無法通過俄國開發的對接口APAS。

真空加熱爐                                                                                                                                                                                                                                    

 

 

 酬載與軌道更換單位(ORU)由艙內移動到艙外須使用到氣閘(airlock)。

  

 

在希望號艙內實驗室上的氣閘(airlock)

きぼう_エアロック_Kibo_airlock.jpg  

 

kibo airlock.jpg  



 
 艙外實驗室 
安裝了觀測地球表面、大氣層、宇宙環境以及天文現象等的設備,透過對地球臭氧層的觀測掌握地球環境的變化;觀測來自於黑洞、中子星等的X光線來了解宇宙是如何形成的。下圖圓盤狀就是實驗設備的結合口,未裝設衛星天線與實驗設備的艙外實驗室其長寬高分別5.2*5.0*3.8公尺、重4.1公噸。

 

283366main_kiboext-lg.jpg                                                                          

  

 

 

 

這是結合各種標準化實驗設備與軌道更換單位的想像圖。 

 

 

由HTV-1運送的全天X光線圖像顯示器(MAXI),安裝在希望號的艙外實驗室上,當國際太空站繞行地球時(每92分鐘一圈)快速地觀察肉眼看不到的宇宙X光線物體。

hi_5927.jpg  
 
 保管室 
希望號保管室8.4公噸、全長4.2公尺、直徑4.4公尺, 跟天宮一號重量差不多;保管室上部安裝一具PROX-GPS天線,用來把ISS的軌道位置與距離資訊提供給HTV太空船並導引太空船與太空站會合。內部則是存放艙內實驗室用完後的標準酬載架、零件與食材。                                                                                                                                                                                

擠在希望號保管室的各國太空人 

 

艙外機器搬運・回收甲板

可附著在保管室與艙外實驗室上,功能為讓艙外實驗設備有儲存空間可供暫時放置。 

 
機械臂 
由艙內實驗室的遠端操作系統(RMS)控制,專門把HTV運送而來的暴露實驗設備搬到艙外機器搬運回收甲板,再裝設到艙外實驗室上;也支援希望號進行維護任務。                                                                                                           

 Kibo JEM-Robotic Arm.jpg  


 

機械臂除了用來安裝艙外的暴露實驗設備亦可稍加改裝來發射迷你衛星。                                                                                                                                                             
 

2013年11月從希望號機械臂釋放出的迷你衛星。

mini satellite-1.jpg  

 

 

 


中國天宮一號在2011年9月發射升空進入傾角42度的軌道上繞行,其長度約9公尺(不含推進器)、最大直徑3.35公尺,結構上分為"可居住驗證艙"( habitable experimental module ;加壓空間約15立方公尺與"異體同構周邊對接系統APAS-89"的被動部位 )與"資源艙"( resource module ;安裝太陽陣列板與推進系統 )兩部分。 目標是進行與太空船對接或是太空人在裡面能否存活的驗證,只能短期有人的簡易太空站,無法在天宮一號進行任何微重力與真空環境下的實驗與深太空觀測;而且重量只有8.5公噸而已約為日本HTV太空船噸位的一半,這也是中國火箭發射能力低下使得太空船與太空站遠遠不如日本太空船(HTV重量16.5公噸、不含推進器長度9.6公尺、直徑4.4公尺、加壓空間約14立方公尺),更遑論跟希望號實驗艙相比了。另外天宮一號內部並無裝設用來降低太空人活動產生熱(度)的冷卻設備,其冷卻功能由對接的神舟太空船供應。

 

天宮一號於2013年11月初結束任務,其尾部是資源艙並不具有加壓空間。





 TG-1_4.jpg  

 

 

天宮與神舟的對接技術設備是租自俄羅斯的對接裝置APAS-89, 那是蘇聯在1970年代為阿波羅與聯合號太空船對接所開發的 。








 








 

HTV與ISS會合對接技術是由日本開發的"PROX通訊設備與天線"、"PROX-GPS天線"與"會合雷射雷達"來完成,讓HTV以"相對停止"方式利用組裝ISS艙室的加拿大機械臂將太空船捕捉再進行對接,是當今俄國與美國之外有獨自會合對接技術國家,美國軌道科學公司的天鵝號無人太空船與SPACE-X的飛龍號已使用日本PROX通訊系統或希望號上的偵測裝置來進行會合對接(美國花了6000萬美金引進)。                                                                                                      

 

 

HTV的會合對接方式比起俄系對接技術的太空船有更大的對接口;HTV的對接口稱為"共同結合機構"( Common berthing mechanism )尺度形狀為1.3公尺*1.3公尺正方形,可以讓大型艙內實驗裝置穿過。還有HTV也是當今唯一可以輸送大型暴露設備(暴露在太空真空環境下的非加壓設備)的太空船 。










 


 

天宮使用的俄羅斯APAS-89 對接口都只有0.8公尺直徑大小(俄羅斯兩種對接口都是0.8公尺直徑)太空人要穿越是沒問題 但是體積稍微大點的實驗設備將無法穿越這樣狹小的對接口。
 
 
粗製濫造的天宮一號可居住驗證艙                                                                                                                                                                                                                   
 
希望號開發歷史影片介紹



























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  • 12月 15 週三 201022:51
  • 12月13日 日章旗飄揚(笑)


下面這影片是朝日新聞拍攝紀錄片 異常珍貴
可以看到30年代 軍服 武備 軍人行禮方式(4分08秒) 整部影片的配樂也是上乘之作
在大砲機槍飛機時代 中世紀的城垣是很脆弱不堪一擊的
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  • 11月 10 週三 201022:51
  • 大氣層再突入/重返大氣層/重返地球(re-entry to earth)


 
回收式衛星 EXPRESS

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  • 10月 17 週日 201020:16
  • 船艦下水儀式(新照片)



左邊為金剛級重驅逐艦右邊則是這次下水的主角  秋月號



>
   
 DD-115完成圖 進行海試中






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