航天标志设计创意(航天标志设计创意说明)
大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于航天标志设计创意的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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本文目录:
一、中国航天科工吉祥物“航小科”设计寓意是什么?
“航小科”是中国航天科工集团有限公司的官方卡通形象,在新媒体阵地为航天科工代言,传播航天先进文化,展示航天发展成就,倾听航天职工心声,推广航天科普知识,开展公众互动交流,及时回应社会关切。
“航小科”以航天科工“科技强军,航天报国“为企业使命为切入点,以彰显着中国最大、最重要的导弹武器装备制造商地位的核心产品——“导弹”为主要表现对象,采用拟人化设计,将导弹外形与头盔巧妙结合,形成视觉冲击力,整体造型简洁,活泼可爱,胸前的企业LOGO凸显着航天科工的背景。
二、中国航天服的设计灵感来源于
中国航天服设计理念灵感竟然是来源一只大虾。平日餐桌上的美味龙虾、皮皮虾、河虾们,这可是虾类贡献最大的一次,也算是他们踏足太空的缩影了。
2004年,我国航天局决定研制舱外航天服。这也决定了我国能在2008年,由翟志刚(神州七号搭载)实现太空漫步,舱外活动的前提。舱外服与舱内服的最大区别是,舱外服上下肢都是可以活动的,甚至包括手套。关节间必须要灵活,但如果关节灵活,就很可能不够密封,而密封性保证了,又可能没有灵活性,这给设计带来了极大的困难。
我国的航天服设计师参看了国外无数实例后发现,国外的航天服所用的是波纹结构,那是得靠挤压变形,所需力量大才能弯曲的航天服,活动起来并不轻松。要浪费航天员极大的体力,这在舱外活动中非常不便。
然而一次偶然的机会,航天服设计师之一的李志在吃晚饭的时候,端上饭桌的大虾,启发了设计者李志。他发现,虾的身体关节非常特殊,可以保证身体的灵活性,活动起来非常轻盈。
于是,李志和他的同事买来各种虾进行观察,研究。最后经过反复试验,终于成功了。由于航天服的肩肘部都采用了这个“虾”结构,比外国同类产品好了很多。得益于我们科研人员的智慧与辛劳,一般舱外航天服在国外需要七八年的时间研制,而我们用47个月就完成了研制任务。这也奠定了我国能在2008年实现航天员太空漫步的计划。
分类:
航天服按功能分为舱内用应急航天服和舱外用航天服。从服装内压上看,有低压航天服和高压航天服之分;从其结构上看,可分为软式、硬式和软硬结合航天服。
舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏,压力突然降低时,航天员及时穿上它,接通舱内与之配套的供氧、供气系统,服装内就会立即充压供气,并能提供一定的温度保障和通信功能,让航天员在飞船发生故障时能安全返回。飞船轨道飞行时,航天员一般不穿航天服。
三、关于航天的创意取名有哪些?
弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行、星火。
“航天”一词是钱学森创的,《钱学森传》作者叶永烈:“航天”一词钱学森。
叶永烈,上海作家协会一级作家,教授。在30年前,时任《向宇宙进军》一片导演的叶永烈就与钱学森见过面。当时,钱学森担任国防科委副主任,因为该片涉及到航天火箭方面,所以钱学森就负责影片的审查。
钱学森说:“中国人最早发明火箭。这是世界公认的。我们发明了火箭,这是我们民族的光荣。在南宋的时候,我们发明了火箭。这一点,提纲中是讲到了,不太着重,但是值得给予相当的份量,这件事应该好好宣传一下。”根据钱学森的意见,后来在影片中,我特地加了一个动画镜头,按照中国古代的火箭“飞火龙”的形象,设计了“火龙出水”的场面。
钱学森在审查影片时,对这个动画镜头十分满意。
四、商业载人航天的典范——美国载人“龙”飞船的设计有何非凡之处?
美国东部时间2020年5月30日15时22分(北京时间2020年5月31日3时22分),美国太空 探索 技术公司(SpaceX)在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心39号A发射台(LC-39A)利用猎鹰9号(Falcon 9)运载火箭成功发射“奋进”(Endeavour)号载人龙飞船(Crew Dragon),开始执行其首次载人飞行测试(CFT),也即SpaceX在美国国家航空航天局(NASA)商业载人项目(CCP)下第二次也是最后一次试飞——“二号验证任务”(Demo-2)。
在其成功与国际空间站“和谐”(Harmony)号节点舱自动对接后,载人龙飞船上的两名NASA宇航员Doug Hurley和Bob Behnken进入国际空间站,标志着美国自2011年航天飞机退役以来再次拥有独立的本土载人航天能力。
载人龙飞船多向视图
载人龙飞船(Crew Dragon),原称“龙骑士”(DragonRider),是美国太空 探索 技术公司(Space Exploration Technologies Corp.,SpaceX)提出并设计制造的二代龙(Dragon V2/Dragon 2)飞船,于2014年5月29日正式发布。
载人龙飞船采用两舱式布局——加压乘员与货物舱(capsule)和非加压货舱(trunk),但两舱不相通。根据功能和设计划分,载人龙飞船分为鼻锥(nosecone)、加压段(Prssure section)、非加压段等三大段。
两代龙飞船分段示意图(图源:SpaceX)
加压乘员和货物舱(capsule)容纳乘员和加压货物,包括一个加压段、一个非加压服务段和一个鼻锥,其他主要结构包括焊接铝压力容器、主隔热支撑结构和后壳热保护系统支撑结构,同时还有包括发动机、推进剂罐、加压罐、降落伞系统和必要的航电设备等的二级结构。其中:
非加压货舱支持载人龙飞船的太阳能电池阵列和散热系统,并在紧急中止时提供空气动力学稳定性。
图表:载人龙飞船性能
载人龙飞船在诸多结构和功能方面与一代龙飞船拥有端到端的共性,包括发射、导航与控制、热防护、热控制、电力系统、航电、软件、再入制导与回收等。接下来,根据公开信息整理载人龙飞船的设计细节,以供参考。
两代龙飞船结构对比图(载人龙飞船着陆腿已取消)
一、加压乘员与货物舱
载人龙飞船模型
载人龙飞船加压乘员与货物舱外侧壁及鼻锥部采用SpaceX专有烧蚀材料(SpaceX Proprietary Ablative Material,SPAM),底部采用第三代酚醛浸渍碳烧蚀材料(the Phenolic Impregnated Carbon Ablator,PICA)——PICA-X。
载人龙飞船加压乘员与货物舱设计最大载客7人,布局为“上四下三”或“上四下货”。但NASA要求载客4人,所以现阶段执行NASA任务的载人龙飞船采用的是四座椅设计。乘员座椅的设计采用了先进的乘员保护措施,借鉴了“哥伦比亚”号航天飞机事故的经验教训和最新的 汽车 乘员保护技术,并采用高规格碳纤维和欧缔兰(Alcantara)材料。
载人龙飞船乘员舱内部座椅“上四下三”配置
载人龙飞船的环境控制与生命支持系统(Environmental Control and Life Support Systems,ECLSS)为乘员提供新鲜空气,并清除二氧化碳,同时控制舱内湿度和压力。其安全性达到即使乘员舱舱体上出现直径高达0.25in.(6.35mm)的孔洞并伴随着舱内气体和压力泄漏时,载人龙飞船依然可以凭借其携带足够乘员呼吸的气体储备量而安全返回地球。
SpaceX洁净室内的载人龙飞船加压段
作为额外的保护措施,乘员穿上SpaceX量身定制的舱内宇航服,以保护其免受紧急情况下的乘员舱减压伤害。载人龙飞船配套的舱内宇航服采用连体式设计,类似潜水服,还配有可用来控制屏幕的导电皮手套。该舱内宇航服在维持安全性水平的前提下进行了轻量化设计,本身采用阻燃外层材料,鞋部增设了与座椅脚蹬的固定结构,同时选用了定制化的3D打印头盔。
所有航天服与飞船的环控生保和通信连接集成在单根线缆上,还增设了额外的听力保护装置。为了适应触控界面,舱内宇航服手套手掌内侧设有触控层,兼顾触屏操控。头盔面罩内置衍射显示器,可以显示关键参数,关节过渡段经过特殊设计,不仅可以灵活转动,在舱内失压情况下可密闭并充气保压,以保证航天员生命安全。
其火情监测和灭火系统也将在紧急情况下保护乘员。如有需要,SpaceX还可为乘员舱配置食物准备和废物处理设施。
载人龙飞船舱内航天服整体及局部细节图
载人龙飞船的控制系统非常现代化,包括一个由3块大尺寸触摸屏、2排(38个)按钮和开关组成的控制面板(Control Panel),以及乘员用手持平板电脑,为乘员提供了解飞船实时状态的界面和发送关键命令的能力。3块大尺寸触摸屏所显示内容可自由切换,因此3块屏幕在受损情况下可互为备份。当乘员在触摸屏上选择命令后,就可以通过2排按钮进行操作。虽然载人龙飞船被设计为自动飞行与对接,但乘员可选择手动驾驶飞船和控制推进系统来进行小的航向修正以及在紧急情况下接管飞船。即使该控制系统发生两次故障,舱内乘员仍可手动驾驶飞船。
载人龙飞船控制面板
此外,加压乘员与货物舱上安装有载人龙飞船的整体式抗辐射的三冗余航电系统。
二、非加压货舱
载人龙飞船取消一代龙飞船上可折叠伸缩的太阳能帆板,改为由240块贴在非加压货舱(trunk)外壁上的太阳能电池片组成的太阳能阵列,虽然效率有所降低,但保证了气动特性。不配备太阳翼,避免太阳翼展开、对准等过程,能够提升系统可靠性;简洁、一体化的设计,可支持飞船直接从运载火箭上发射,而不需要使用整流罩。太阳能阵列对面一侧则是飞船散热系统,用于在轨热控制。
非加压货舱(trunk)外壁上新增的4个尾翼在紧急分离情况下可提供气动稳定性。
执行Demo-1的载人龙飞船太阳能电池片
三、推进系统
载人龙飞船推进系统包括反作用控制系统(reaction control system,RCS)和发射中止系统(launch abort system,LAS)等两大部分。载人龙飞船上拥有16台天龙座(Draco)RCS发动机(4台一组,共4组)和8台超级天龙座(SuperDraco)LAS发动机(2台一组,共4组),均采用四氧化二氮(NTO)和单甲基肼(MMH)。
载人龙飞船推进系统分布(着陆腿已取消)
推进系统采用冗余设计而分为4个独立模块,每个模块配有独立的推进剂罐组。二代龙飞船可携带高达4885lb.(2.2t)的推进剂,其中包括3004lb.(1.36t)四氧化二氮(NTO)和1881lb.(0.85t)单甲基肼(MMH)。使用气态氦的加压子系统将氧化剂和燃料分离,以防止推进剂迁移反应。龙飞船推进剂储存装置被设计成保留残余推进剂,防止在溅落大海时泄漏到海洋中。
由于四氧化二氮(NTO)和单甲基肼(MMH)的推进剂组合的长时间储存特性,载人龙飞船可在国际空间站停靠长达200天(设计210天,实际180天),同时可作为国际空间站的紧急逃生舱。
1.天龙座发动机
天龙座(Draco)发动机是SpaceX自研的自燃式液体发动机,单台真空推力400N(90lbf),主要用于远地点/近地点机动、轨道调整和姿态控制,继承自一代龙飞船。
已执行过飞行任务的天龙座(Draco)发动机
2.超级天龙座发动机
位于机架上的一组超级天龙座(SuperDraco)发动机
SuperDraco发动机是Draco发动机的衍生型号,同样安装在载人龙飞船侧壁上。SuperDraco具备深度节流和多次点火能力,推力可在20~100%范围内调节,可实现精确控制,可重复使用。SuperDraco喷嘴出口直径20cm(8in.),全推力为73kN(16400lbf),可在全推力状态下工作5s,可在100ms内完成从启动到全推力状态。
每对SuperDraco发动机(共8台)安装在加压乘员和货物舱上一个铝制整体支架上,其通过三个支架、以最少约束方式连接到压力容器上。二代龙飞船上8台SuperDraco同时工作的总推力为545kN(122600lbf),单台发动机工作推力为68kN(15325lbf),允许LAS在单台发动机失效情况下仍能完成发射/飞行中止程序。
3D打印SuperDraco再生冷却推力室
2012年2月1日,SpaceX宣布顺利完成SuperDraco原型发动机的全工作周期和全推力点火测试。
2013年9月5日,SpaceX宣布成功使用直接激光金属烧结(direct metal laser sintered,DMLS)技术取代传统铸造技术制造出SuperDraco的再生冷却推力室并整机点火测试成功,该推力室采用耐高温的铬镍铁合金(Inconel),制造时间相比传统铸造缩短了一个数量级——仅需三个多月便完成从概念设计到点火测试。
2014年5月27日,SpaceX宣布顺利完成SuperDraco的认证测试,包括多次点火、延长点火时间和极端环境点火等。
SuperDraco点火测试
2015年5月6日,SpaceX成功进行了载人龙飞船的发射台中止试验(Pad Abort Test),飞船在SuperDraco发动机点火后99秒安全降落在发射台以东海洋中。
2020年1月19日,SpaceX成功进行了载人龙飞船的飞行中止(In-Flight Abort,IFA)试验,载人龙飞船利用SuperDraco发动机推离火箭,并安全降落到指定海域。在此次IFA试验前,SuperDraco已进行了超过700次测试。
四、热防护系统
载人龙飞船加压乘员与货物舱(capsule)用于再入大气层的热防护系统/隔热罩采用SpaceX改进设计的第三代酚醛浸渍碳烧蚀材料(Phenolic Impregnated Carbon Ablator,PICA),又称“PICA-X”。
图表:PICA与PICA-X对比
“龙飞船酚醛浸渍碳烧蚀材料隔热层”是NASA商业载人与货运项目办公室(Commercial Crew and Cargo Program Office,C3PO)和SpaceX基于“商业轨道运输服务”(Commercial Orbital Transportation Services,COTS)协议开展的合作项目,主要是为“龙”飞船开发再入大气层时的隔热罩。
PICA与PICA-X对比
酚醛浸渍碳烧蚀材料是NASA艾姆斯研究中心(NASA-ARC)材料团队为众多星际 探索 项目开发的轻质、耐烧蚀新型材料,其对浸渍技术进行了深入研究,最终实现了通过控制浸渍工艺参数来调节材料密度并保证酚醛树脂均匀分布的技术,并为此申请了专利。PICA首次应用在“星尘”(Stardust)号彗星探测器返回舱的底部热防护系统,用于保护该返回舱再入地球大气层。PICA还用于火星科学实验室(Mars Science Laboratory)——“好奇”(Curiosity)号火星探测器着陆器底部热防护系统。
一代龙飞船发射前与回收后隔热罩对比(左)与整船烧蚀程度(右)
NASA-ARC为该项目提供知识、专家和设施支持,SpaceX承担直径3.6m的PICA隔热罩设计和制造。SpaceX花了约4年时间完成PICA-X设计。PICA-X隔热罩在2010年12月8日成功试飞的一代龙飞船——“龙”货运试验飞船上验证了实际能力,并在其后的一代货运龙飞船的任务间不断改进设计。
据称,PICA-X可承受再入大气层时高达2000℃(一说1600℃)的高温,并可多次重复使用,不仅允许龙飞船从近地轨道返回,甚至可以从月球或火星轨道返回,而其成本仅为PICA的10%。
工作人员在首艘一代龙飞船的碳基复材底座上铺设PICA-X隔热瓦/片(图源:SpaceX)
五、降落伞系统
载人龙飞船降落伞系统由2个稳定减速伞和4个主伞组成。减速伞均为锥套式降落伞,直径19ft(5.8m),有72ft(21.9m)长的立管/悬架(risers/suspension),由可变孔隙率的锥形带制成。主伞由凯夫拉和尼龙制成,直径116ft(35.4m),有147ft(44.8m)长的立管/悬架。
减速伞是在再入过程中首先展开,以保证在较大和较厚的主伞展开之前控制飞船将速度降至无法破坏主伞。减速伞通常降落在距离龙飞船溅落位置1~2km的地方。减速伞部署后不久将从飞船上分离,主伞将接替部署。减速伞和主伞都被设计成可在海面上漂浮。
Demo-1回收时的载人龙飞船主伞
SpaceX降落伞系统因多次测试出现问题而不断改进设计,其最新的Mark 3版本进行了约100次测试,拥有了在四主伞中的单个发生故障的情况下仍能安全溅落海面。
总结
载人龙飞船首次载人发射任务目前进展顺利,不仅仅标志着美国自2011年后重获载人航天能力,还标志着SpaceX首次执行商业载人航天发射任务。虽然该任务还属于飞行试验,且并未完成再入回收,但并不影响其在航天领域的重要地位。SpaceX看似激进科幻、实则有规可循的飞船设计与技术发展理念,值得借鉴:
以上就是关于航天标志设计创意相关问题的回答。希望能帮到你,如有更多相关问题,您也可以联系我们的客服进行咨询,客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。
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