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图片来源:Andrey Armyagov/shutterstock.com
航空航天工业一直在开发可用于不同领域的新技术方面发挥着基础性作用，如汽车工业、海军和医疗部门。
航空航天研究的广泛影响
在过去几十年里，一些最大的技术进步是由航空航天工程领域的持续研究推动的。
由于对航空航天领域创新的安全和质量要求，使用具有先进机械和物理性能的新材料，以及新颖的设计理念和先进的制造工艺，在改善日常生活中使用的产品方面取得了突出的进展。欧洲杯足球竞彩
航天工业有能力将产品要求提高到很高的标准。在恶劣的空间环境中使用复杂设备的最终目的，必须考虑到高真空、热冲击和辐射。2020欧洲杯下注官网
为空间设计卫星
卫星设计中的材料和结构要求必须允许在不造成任何损坏的情况下交付先进的技术仪器和设备，克服火箭整流罩内发射阶段造成的一系列负载。
航天器的每个部件都必须抵抗由发射级点火-分离顺序引起的静态载荷、加速度和机械冲击，直到它被发射到环绕地球的轨道。
最后，航天器可以通过一个额外的阶段转移到行星间轨道，或者可以根据具体任务定位在地球轨道(LEO和地球同步)上。
对于围绕行星或其他天体运行的卫星，需要定期调整实际轨道，以使轨道参数保持在最佳范围内。
由于大气阻力、太阳风和第三天体相互作用(自然卫星影响)等因素的影响，不同类型的扰动可能导致卫星轨道随时间而改变。
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图片来源:Marc Ward/shutterstock.com
化学和电力推进器
在这方面，既可以使用化学推进器，也可以使用电子推进器，以便使卫星保持在预期的轨道上。电动推进器具有较高的比冲值(Isp)，从而使推进剂消耗相对于特定的任务需求有所减少。
电动推进器的特点是具有高度可变的推力值，并有可能在任务期间被重新点燃几次。然而，由于这类推进器的操作要求，基于电场和磁场的产生，机载发电系统的质量必须大于化学推进器的质量。
推力水平比其他空间推进装置低，导致通过一系列小的增量来实现特定速度变化(Δv)的需要更长的机动周期。
考虑到这种技术的所有优点，电动推进器正变得越来越普遍，特别是在需要非常精确地控制航天器轨道的空间任务中。
GOCE卫星是一颗近地轨道卫星，用于研究地球的重力场。由于高度要求较低，航天器的高度由一种特殊类型的电动发动机控制，称为离子推进器，以补偿大气阻力，使轨道参数保持在任务要求的值内。
控制卫星轨道的霍尔效应推进器设计
霍尔效应推力器(HET)是研究最广泛的电力推进装置之一。该装置使用磁场，结合电场电离气体流(通常是氙)产生等离子体。等离子体中的离子通过环形通道内电场的应用而加速，在通道的末端电子流将其中和。
在通道内部，陶瓷材料被用来承受等离子体产生过程中的高温，同时保持电离效率在最高的可能值。根据陶瓷材料的抗溅射性和二次电子发射性能，选择了氮化硼等陶瓷材料。
除加速通道外，高温高压发生器的其他关键元件还包括电极、磁性元件、推进剂管和结构元件。由于HET的不同组件的具体要求，除了强度重量比和耐高温外，还涉及到磁导率，目前在这种特殊类型的设备的设计中使用了各种材料，如不锈钢、铝合金、欧洲杯足球竞彩铁和铜(电气连接)。
这些材料,选欧洲杯足球竞彩择不同的函数结构和电力需求,集成在一起的最终目的创建一个设备先进的特色在强度和刚度方面,考虑到的总质量,以及电气和热传导特征。
卫星如何进入并停留在轨道上?
卫星如何进入并停留在轨道上?- SciShow空间/ YouTube
霍尔效应推力器设计测试
开发霍尔效应推力器的一个基本步骤是机械资格和验收测试，这允许设备设计满足与任务要求相关的特定坚固性和重量标准。2020欧洲杯下注官网
欧洲对进行这一过程的要求遵循ECSS(欧洲空间标准化合作)规则，该规则规定了试验的类型，以及允许在火箭内安全发射航天器设备的具体参数和值。2020欧洲杯下注官网
为了实现对电动推进器的一系列合格和验收试验，使用了诸如电动激振器之类的设备来模拟与特定运载火箭相关的振动和机械冲击。
然而，在进行实际测试程序之前，有必要使用有限元法模拟相同类型的机械载荷。这一步骤用于整个设计阶段，通常在组件原型制作期间，可以在执行昂贵的测试和设备制造之前发现并纠正结构问题，如关键固有频率、应力集中系数、质量分布。2020欧洲杯下注官网
设计设备以承受与发射2020欧洲杯下注官网阶段和空间环境中操作有关的复杂机械载荷系统不是一项容易的任务，特别是在必须考虑辐射和热载荷等其他因素的情况下。
因此，设计过程的每一步都需要仔细地与模拟、原型和测试相结合，以便不仅实现所需的结构强度，而且在短期和长期任务(从地球观测到太阳天气监测)中实现可靠的设备运行。
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