航天知识大全(精选8篇)
航天知识大全篇1
火箭发射方式
火箭向后抛出一定质量是靠火箭发动机来完成的。火箭发动机点火以后,推进剂(液体的或固体的燃料和氧化剂)在发动机燃烧室里燃烧,产生大量高压气体;高压气体从发动机喷管高速喷出,对火箭产生的反作用力,使火箭沿气体喷射的反方向前进。固体推进剂是从底层向顶层或从内层向外层快速燃烧的,而液体推进剂是用高压气体对燃料与氧化剂贮箱增压,然后用涡轮泵将燃料与氧化剂进一步增压并输送进燃烧室。推进剂的化学能在发动机内转化为燃气的动能,形成高速气流喷出,产生推力。
目前火箭发射有三种方式:一是地面发射,二是空中发射,三是海上发射。
地面发射场发射:早期,运送有效载荷的火箭都是从地面发射场发射的。地面发射场受地理位置的制约,限制了有效载荷的发射范围,难以满足各种有效载荷的需求,于是出现了从空中发射和从海上平台发射火箭的方式。
空中发射火箭:用飞机将火箭运送到高空后,再释放火箭,火箭在空中点火飞向预定轨道。采用这种发射方式,飞机可以在不同地点的机场起飞,从空中任何地点发射,它不受地理位置的限制。这样,不仅增加了发射窗口,而且还会扩大轨道倾角的范围,因而具有很大的机动性。载机相当于火箭的基础级,能提高火箭本身的运载能力,同样火箭从空中发射比从地面发射,其运载能力几乎可以提高一倍。
海上平台发射火箭:可以灵活选择发射地点,当选择在赤道附近海域发射时,能充分借助地球的自转速度,提高火箭的运载能力;其次,周围没有居民点,火箭落区的选择范围较大,从而可使多级火箭的设计更加优化,进一步提高火箭的运载能力。
航天知识大全篇2
嫦娥二号
嫦娥二号卫星,是中国第二颗探月卫星、第二颗人造太阳系小行星,也是中国探月工程二期的技术先导星。嫦娥二号卫星由中国空间技术研究院研制,是中国第一颗探月卫星嫦娥一号卫星的备份星,沿用东方红三号卫星平台,造价约6亿元人民币。
嫦娥二号卫星于2021年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射升空并顺利进入地月转移轨道。
嫦娥二号完成了一系列工程与科学目标,获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。2021年4月1日嫦娥二号拓展试验展开,完成进入日地拉格朗日L2点环绕轨道进行深空探测等试验。此后嫦娥二号飞越小行星4179图塔蒂斯成功进行再拓展试验,嫦娥二号工程随之收官。
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航天知识大全篇3
为保护生态环境,缓解因交通、水利、矿山等工程建设对边坡生态环境的破坏,农业技术推广站专家说,黄土高原特殊的环境决定灌木、乔木等木本植物更适合当地发展。
据悉,我国的边坡坡度一般为45°,单纯的草本植物虽然覆盖度大、美观,但防护效果不太理想,而栽植乔木又会提高坡面负载,在风力作用下极易造成坡面的不稳定或坍塌。随着实践经验的提高,人们逐渐认识到灌木绿化具有的独特优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,和草本植物相比,优势相当明显。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀,对初期的水土保持不利。因此,在边坡防护过程中,植物品种的选择以草本植物与灌木配合为宜,二者结合,可起到快速持久的护坡效果。
肥料在农业生产中具有举足轻重的作用,农民种田投入的成本百分之五十以上是肥料,粮食增产份额中一半是肥料在起作用。有关专家指出,施肥就像医生配药方一样,对症才能有效。
“庄稼一枝花,全靠肥当家。”安徽淮北的老张说,去年自家小麦出现病虫害,每亩地只收获500斤。今年一开春,技术人员便主动找上门来,为老张的小麦进行“体检”,并且有针对性地开了“秘方”:在适量追施底肥的同时,每亩施用300毫升“永业生命素”,老张严格按“秘方”施肥,眼下麦苗绿油油的,长势喜人。
据了解,“永业生命素”对当前春季农作物生长有明显的功效:一是针对性强。“永业生命素”可根据土壤营养成分的丰缺状况以及庄稼对营养元素的需求来确定养分的种类和配方;二是吸收快。“永业生命素”植物营养液其速度和效果都比土壤施大肥的作用来得快;三是效果好。作物进行叶面喷肥后,叶片吸收了大量的养分,显著提高光合作用强度,有效促进作物有机物质的积累,提高坐果率和结实率,增加产量,改善品质;四是用量省。“永业生命素”由于喷施在叶面上,不直接与土壤接触,避免了在土壤中养分的固定、失效或淋溶损失;五是费用省。采用叶面喷施,用量极少,养分吸收后,直接输送到作物生长最旺盛的部位,利用率高,每亩施肥成本仅为使用大肥的三分之一。
提早结果,早期丰产,效益成倍增长密植栽培,桃李在第二年结果,比稀植栽培提早结果两年以上。此外密植园进入丰产期早,一般树种在第三年进入丰产期,比稀植园进入丰产期提早3年左右。
节约土地,降低投资密植果园可大大节约土地,改变了粗放管理、广种薄收的状况,有利于缓和果粮争地的矛盾,大幅度提高土地利用率,使整个果园的投资大幅度下降。因此,建议大家缩小面积,高标准建立密植果园,而不要再搞稀植果园。
树体矮小,管理方便密植果园采取矮化砧或延缓剂控制树势,树体一般都矮小,人站在地上修剪、打药、采果等工作可全部完成,管理十分方便。
收回成本早,品种更新快由于密植果园一般投产产量就很高,果农很快就可收回投资成本,在整个生产过程中收益极高。因此,一旦发生该品种不适应市场需要,马上就可淘汰,重新建园,有利于早栽种最新品种。
航天知识大全篇4
航天历史
1957年10月,世界上第一颗人造地球卫星Sputnik1在前苏联发射成功,开创了人类航天新纪元,宇宙空间开始成为人类活动的新疆域,并且将这一年定为第一个国际空间年。近半个世纪以来,航天技术已经在世界范围内取得了巨大的进展,航天技术已经广泛应用于科学活动、军事活动、国民经济和社会生活的许多部门,产生了极其重大而深远的影响。
1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,拉开了中国人探索宇宙奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕。
航天知识大全篇5
中国有了航天
1956年4月,国家成立了航空工业委员会。同年5月又组建国防部导弹管理局和导弹研究院。1956年10月8日,中国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院(简称国防部五院,钱学森任院长),正式宣布成立,代号0038部队。这一历史性的纪念日,标志着中国有了自己的导弹、航天事业。
中国第一枚导弹
1960年11月5日,中国仿制的第一枚近程导弹发射成功。1962年3月初,中国自行设计的第一枚导弹运往酒泉发射场。3月21日,导弹发射失败,后经认真总结,找到了问题症结。1964年6月29日,修改设计后的导弹试验取得圆满成功。
第一枚探空火箭
1960年2月,中国自行设计,制造的试验型液体探空火箭,在上海南汇简易发射场首次发射成功,飞行高度8千米,迈出了中国探空火箭技术的第一步。
第一枚国产中程导弹
20世纪60年代中期,中国开始新型号中程导弹的研制工作,这个型号从1965年3月结束方案设计阶段,相继转入初步设计、技术设计、试制生产、地面综合试验等阶段,到1966年底进行首次飞行试验,仅用了一年零九个月的时间。
“两弹”第一次携手
1964年10月16日,中国原子弹塔爆试验获得圆满成功。此前不久,中国新研制的导弹飞行试验取得成功,刚好为“两弹”结合创造了前提。1966年10月中旬,又接连进行了“两弹结合”的冷试验并取得成功。1966年10月27日,头部装着核弹头的导弹像一条怒吼的巨龙直冲云霄。几分钟后,核弹头在靶心上空距地面569米高度实现核爆炸,“两弹结合”试验圆满成功。
第一颗卫星上天
1970年4月1日,装载着“东方红一号”卫星和一枚长征一号运载火箭的专列到达中国西北酒泉卫星发射场。4月24日,卫星按预定时间发射进入轨道,晚9点50分,国家广播事业局报告,收到卫星播送的《东方红》乐曲,声音清晰宏亮。
第一颗返回式卫星
1973年初,返回式卫星进入正样研制阶段。1975年11月26日该星按时发射,火箭按预定程序飞行,卫星进入了预定轨道,轨道近地点高度173千米,远地点高度483千米,轨道倾角63度,入轨精度符合设计要求。中国第一颗返回式卫星在轨道上运行3天后顺利地按预定时间返回中国大地,获取了丰富的遥感资料。
自行研制的第一枚飞航导弹
1960年初,中国开始仿制飞航式导弹,1966年底仿制的第一个海防战术导弹型号——上游一号舰舰导弹正式投入批量生产,并装备了海军部队,结束了中国海军有舰无弹的历史。1971年开始自行研制全新的导弹——鹰击八号。鹰击八号为高亚音速超低空掠海飞行、两级固体火箭发动机、小型多用途导弹。1979年11月,鹰击八号导弹首发飞行成功。
第一次水下发射火箭
1967年,中国大型固体燃料发动机的研制取得了初步成果。之后,越过了单级火箭阶段,直接研制两级发动机;越过陆基火箭阶段,直接研制潜艇水下发射火箭。1980年下半年,固体燃料火箭进入总装测试阶段。1982年1月和4月,在地面成功的进行了两发固体燃料火箭由发射筒发射的飞行试验。1982年10月12日,装载着固体燃料火箭的试验潜艇,徐徐驶出海港,驶向大海,潜入发射深度,随着一声“发射”口令,火箭瞬时被强大的燃气压力推出发射筒,跃出碧海,直刺蓝天。发射获得成功,它标志着中国的火箭技术又有了新的发展。
第一颗通信卫星升空
1970年,中国开展了运载火箭及通信卫星新技术的研究。1975年,确定选用静止轨道试验通信卫星的方案。1984年3月下旬,完成了卫星、火箭在技术阵地的测试工作。3月28日,试验通信卫星和运载火箭向发射阵地转运。4月8日19时20分,火箭发射成功。4月10日,卫星进入准静止轨道,入轨精度极高。4月17日18时,卫星通信试验正式开始。5月14日,通信试验结束,正式交付使用。从而使中国的卫星通信业务由试验阶段进入了试用阶段。
第一个航天发射场
1958年初,中国在酒泉以北的戈壁滩上建起了我国第一个航天发射场。1965年,根据中国空间技术发展规划,在酒泉发射场建造了可以发射多级运载火箭和人造地球卫星、有两个工位的发射场区。发射工位最壮观的设施是高55米的一号龙门塔。之后又续建了一个重型卫星的发射工位。
第一个通信卫星发射场
由于西北酒泉卫星发射场的地理位置在北纬40度以北,不利于发射通信卫星。于是就有了西南航天发射场——西昌卫星发射中心。1970年——1980年完成了第一期工程建设。其中工作塔总重900多吨,他将完成西北发射场一号龙门塔和脐带塔两项设施的任务。工作塔高77米,三座避雷塔高100多米。控制站在离发射场数千米的地方,有一座指挥控制大厅,装有总指挥台和一座宽18米,高6米的大型组合式显示屏幕,其中心部位是一个彩色电视屏幕,其宽度为5米,高3.75米。发射前,它显示发射阵地的电视图像,运载火箭起飞后,它显示运载火箭实时飞行的弹道曲线和特征参数。利用发射场这些现代化的发射指挥设备,指挥员可一目了然地观看发射前后的全过程。
长征火箭第一次商业发射
1985年10月,中国宣布对外承揽商业发射服务。1989年1月23日中国长城工业总公司与亚洲通信公司签订了“亚洲一号卫星”发射服务合同。
1990年4月7日,中国研制的长征三号运载火箭从西昌卫星发射中心腾空跃起,直上九霄。长征火箭第一次对外商业发射获得圆满成功。
第一次“一箭三星”
1981年9月20日,中国成功地用一枚火箭发射了3颗卫星,3颗卫星是实践二号、实践二号甲和实践二号乙。这种“一箭三星”技术当时在世界引起了很大轰动。
第一个固体火箭上面级
1995年中国自行研制的上面级固体近地点变轨火箭发动机——EPKM,两度与“长二捆”联袂,将“亚洲二号”和“爱科斯达一号”卫星送入36000千米的地球同步转移轨道。至此,结束了中国发射大重量卫星必须使用外国上面级固体发动机的历史,同时,也开辟了中国固体火箭跻身国际发射舞台的新纪元。
第一艘无人试验飞船
中国载人航天第一艘无人试验飞船“神舟”号,于1999年11月20日6时30分发射成功,飞船准确地按运行轨道在太空飞行14圈,历时21个小时,于11月21日凌晨3时41分在预定地区安全着陆。这是中国航天史上的又一个里程碑。到2002年12月30日,“神舟”二号、三号、四号又先后相继发射、往返成功。
航天知识大全篇6
航天航空
1、最早发明火箭的国家是中国。
2、为纪念一位传奇式的人物,月球上的一座环形山用他的名字命名,他的名字是万户。
3、我国第一个火箭研究机构——国际部第五研究院的第一任院长是钱学森。
4、世界上第一颗粒人造地球卫星是前苏联发射的,从而开创了人类航天的新纪元。
5、人类第一位成功进入太空的宇航员叫尢里•加加林,他是前苏联人。
6、第一位登上月球的宇航员是阿姆斯特朗,他是美国人。他首先实现了人类登上月球的理想。
7、人类第一艘载人宇宙飞船在首次飞行时绕地球飞行了一圈,在太空飞行了108分钟。
8、我国神舟号试验飞船是用长征二号F运载火箭发射的。
9、长征三号甲运载火箭第三级所用的推进剂是液氢和液氧。
10、我国在1980年向太平洋发射了远程火箭。
11、1975年,我国成功发射了第一颗返回式遥感卫星,这标志着我国成为世界上第三个掌握卫星回收技术的国家。
12、长征三号火箭把我国第一颗地球同步静止轨道通信卫星送上太空。
13、长征三号运载火箭是三级火箭。
14、我国第一艘试验飞船——神舟号是在1999年11月20日发射成功的。
15、宇航员升空时乘坐的飞船舱段是返回舱。
16、人类用空间探测器进行地外探测的第一个天体目标是月球。
17、地球静止卫星轨道的轨道高度距地球表面约为36000千米。35786
18、地球同步轨道卫星在顺行轨道上绕地球运行时,其运行周期约为18小时。
19、1988年9月7日,长征四号运载火箭成功发射了我国自行研制的风云二号气象卫星,促进了我国气象现代化事业的发展。
20、射程在3000-8000千米的导弹称为远程导弹。
航天知识大全篇7
1、人类已研制出几种载人航天器?
人类现已研制出宇宙飞船、航天飞机和空间站3种载人航天器。
2、载人航天器各有什么用途?
宇宙飞船和航天飞机,主要用于接送航天员和货物,且在太空飞行时间一般不超过20天,又可称为天地往返运输器;空间站在太空长期运行,不返回地面,主要用于观天看地、研究空间科学、太空生产和在轨服务等。
3、火箭的故乡在哪里?
“火箭”最早的含义是“带火的箭”,出现在中国的三国时期。火药发明后,宋代兵家打仗时,就把火药筒绑在箭杆上,点燃引信后,靠火药喷火产生的反作用力使箭飞得更远,这种火箭已具有了现代火箭的雏形。世界公认,中国是火箭的故乡。
4、我国的神舟号飞船由几个舱段组成?
神舟号飞船是我国自主研制的载人飞船,采用“三舱一段”构型,即由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段构成,推进舱和轨道舱上各有一对太阳能帆板。推进舱在飞船的最下部,返回舱在中间,轨道舱在上部,附加段在飞船的最顶端。
5、神舟号飞船“三舱一段”的作用是什么?
推进舱是飞船在空间运行及返回地面时的动力装置;返回舱是飞船起飞、飞行和返回过程中航天员乘坐的舱段,也是整个飞船的控制中心;轨道舱是航天员在太空中工作和生活的场所,装有各种实验仪器和设备。附加段也叫过渡段,是为将来与另一艘飞船或空间站交会对接做准备的。在载人飞行交会对接前,它也可以安装各种仪器用于空间探测。
6、飞船返回地面时,是所有舱段都返回吗?
不是。飞船返回地面时,只有返回舱一个舱返回地面。返回舱与轨道舱分离后,轨道舱可以留在轨道上继续工作半年左右。
7、苏联和美国的第一代载人飞船是几舱飞船?
苏联的第一代“东方”号飞船,是双舱飞船;美国的第一代“水星”6号飞船是单舱飞船,1962年2月20日,美国航天员格伦乘坐该型号飞船环绕地球飞行了3圈。
8、神舟号飞船由多少个分系统组成?
共有13个分系统:结构与机构、制导导航与控制、数据管理、测控通信、热控制、推进、电源、有效载荷、环境控制与生命保障、乘员、仪表照明、应急救生、回收着陆等。其中环境控制与生命保障、乘员、仪表照明、应急救生系统,在卫星上是没有的。
9、神舟号飞船的返回舱是什么样子?
神舟号飞船返回舱的外形像一口中国古代的大钟,呈大钝头倒锥体,它在飞船的中部,为密闭结构,其上部有舱门与轨道舱相通,供航天员进出轨道舱使用。返回舱内最多可设置3个航天员座椅。
10、航天员在“神舟”五号飞船里活动的空间很大吗?
不算附加段,“神舟”五号飞船三个舱加起来有8米高,最大内直径2.5米,能够提供航天员自由活动的空间大约6立方米左右。
11、飞船上有“黑匣子”吗?
与飞机一样,飞船也安装有“黑匣子”,它安装在飞船的返回舱内,是用来记录飞船的飞行数据的电子设备。为了便于辨认寻找,“黑匣子”,被涂上了橘红色。
12、我国的载人航天发射场在哪里?
我国承担载人航天发射任务的酒泉卫星发射中心并不在甘肃省酒泉市,而在内蒙古自治区的额济纳旗。
13、发射“神号”五号飞船的是什么火箭?
是“长征”二号F型运载火箭,它是在多次发射国外卫星的“长征”二号E火箭基础上研制出来的。
14、我国载人火箭有几个液体助推器?
“长征”二号F火箭有4个液体助推器,是我国目前研制的长征系列火箭中可靠性最高、系统最复杂的火箭。
15、“长征”二号F火箭由几个分系统组成?
由箭体结构、控制系统、动力装置、故障检测处理系统、逃逸系统、遥测系统、外测安全系统、推进剂利用系统、附加系统、地面设备等10个分系统组成,其中逃逸系统和故障检测处理系统是为确保航天员的安全而增加的。
16、“长征”二号F火箭在发射场的“三垂模式”指的是什么?
是指在技术阵地实施船箭垂直吊装、垂直测试并垂直转运到发射阵地,使火箭在发射架上的准备时间由以往的15天左右缩短为3天。
17、“神舟”五号飞船为航天员准备了什么样的救生物品?
“神舟”五号飞船为航天员准备的救生物品一应俱全,有远距离呼救电台、GPS定位仪、闪光标位器、光烟信号管和海水染色剂,还有急救药包、救生口粮、救生饮水、引火物、救生船、抗浸防寒漂浮装备、救生手册等。
18、航天员上天前要进行什么训练?
航天员的训练主要分4个阶段:基础训练阶段、航天专业技术训练阶段、航天飞行任务模拟训练阶段和发射场发射准备阶段。
19、自人类载人航天活动开展以来,有多少名航天员牺牲?
自载人航天活动开展至今,已有22名航天员牺牲。其中4人因地面训练时发生事故牺牲;1人在返回时因降落伞故障牺牲;3个在返回时因座舱发生泄漏牺牲;美国“挑战者”号航天飞机升空时爆炸牺牲7人,美国“哥伦比亚”号航天飞机返回时解体牺牲7人。
航天知识大全篇8
航空航天科技知识
莱特兄弟的第一架飞机试飞成功
1903年12月17日,莱特兄弟制造的第一架飞机“飞行者1号”在美国北卡莱纳州试飞成功。
他们成功地驾驶着他们自己设计制造的重于空气的飞行器进行了飞行。对此,人们持怀疑态度。这年年初颇受敬重的美国科学家西蒙纽康发表看法,证明靠机动力量进行飞行是不可能的。7年前,德国著名的航空界先驱奥托-利林塔尔驾驶自己制造的飞行器坠毁身亡。然而,莱特兄弟二人说,他们这天在北卡罗来纳州基蒂霍克海滩上空飞行了4次,最长的一次持续约一分钟,飞行距离850英尺,另有5人在场目睹了他们的飞行。
莱特兄弟说,他们在代顿的自行车修理厂里解决了阻碍重于空气的飞行器进行飞行的难题。他们说,他们的一项重要发明是运用可动的翼梢来控制飞机,这是别人从未解决过的问题。他们还制造出25马力轻型引擎,这种引擎比从前任何一种都轻,但提供的动力比以前大。两兄弟接着在风洞里试验了他们自己设计制造的一系列比例模型。他们说,这项工作花费了7年多时间,耗资1000多美元。他们说,不管怎样,只有获得专利权之后,他们才能发表他们飞行器的详细说明。
奥佛·莱特和韦伯·莱特两兄弟本来经营自行车,对机械制造技术十分在行,是当时众多的飞行爱好者之一。他们从1896年开始研究飞行,并立志制造出一架用引擎驱动的飞机来。与其他飞行设计爱好者不同,他们很重视理论,并阅读了空气动力学方面的有关文献,为了读李塔尔的著作,他们还顽强地学会了德文。
经过数年的反复摸索,莱特兄弟终于制造了第一架飞机“飞行者1号”。
1903年12月17日上午30分,奥佛驾驶该机在北卡罗莱纳州的基蒂霍克海滩成功地进行了一次动力飞行,飞行距离为36米,在空中逗留了12秒;随后,又由哥哥韦伯做了一次飞行,结果在59秒内飞行了3200米,第一架飞机就这样诞生了。
莱特兄弟继续对飞机进行改进,于1904年和1905年分别造出了“飞行者2号”和“飞行者3号”,1905年10月5日韦伯驾驶的飞行者3号持续飞行了38分钟,航程达39公里。也就是说,“飞行者3号”实际上已经具有了实用效能。
莱特兄弟确信一个飞行器的时代已经来临。之后的几年,他们一面改进飞机性能,一面在世界各国做飞行表演,向人们显示人类飞行之梦已经成真。
航空小知识:直升机场为什么也需要跑道?
很多飞行爱好者在购买直升机的同时也在建设自己的基地机场。他们在计划的时候常常提到一个问题:既然直升机能够垂直起降,而且很多时候还在荒郊野地里降落和起飞,那为什么有些专为直升机建设的机场还带有跑道?那么直升机场是否需要跑道呢?
答案是:很多直升机场确实有跑道,那是因为直升机起飞降落或执行飞行任务时,在某些情况下确实是需要跑道的。
1、直升机在机场起降需要安全余度
直升机在机场近进飞行时若遇到问题,是可以通过自旋降落进行安全迫降的,前提是要有一定的高度和相对空气的速度“指示空速”。起飞的时候也一样,为了让直升机拥有最大限度的安全余度,起飞时要保持离地一米,逐步加速,有了60-70节空速时,再抬头爬升起飞。
2、直升机在机场起飞时功率不足
轮式直升机在装载过多时,或者起飞机场海拔很高时,如果功率差一点不足以保持悬停时,可以使用跑道,进行滑跑起飞。因为直升机悬停所需要的功率,是要大过平飞时所需要的功率的。
3、直升机在降落时功率不足
直升机降落时若功率不足以支持最后的悬停接地,就需要使用“低近进”,让直升机在空中就对准跑道,在接地后,继续在跑道“滑行”一段距离。
4、直升机执行训练任务
开展直升机培训飞行时,为了让学员规范操作,习得标准规范的飞行技能,养成安全余度最大的飞行习惯,需要在有跑道的机场进行,另外跑道也能够为自旋降落等训练科目,提供所需空间,保障飞行安全。
如何降低直升机噪声的影响?
虽然对于直升机使用者来说,听到直升机旋翼旋转的声音,表明直升机正处于安全的飞行状态,可能它正在拯救生命,或是在商业运营之中,但对于普通民众而言,这种声音只是一种非常不受欢迎的噪声。
直升机有规律的敲击或搏动噪声令人反感,涡轴直升机的噪声则主要来自于旋翼和尾桨系统。
直升机噪声及其特征
由直升机旋翼的空气动力桨叶拍击空气产生的噪声是很难消除的。桨叶拍击空气噪声BVI,主要发生于直升机下降期间,旋翼桨叶与叶尖涡流的互相作用,产生了一个复杂的非定常的压力场,并以高脉冲的噪声在旋翼下向下传播。而高速脉冲噪声HSI是由旋翼前行桨叶上的跨声速气流的激波产生,首先从桨叶的叶尖附近开始,并向直升机的前方传播。直升机尾桨噪声相对于旋翼的噪声频率更高,而且又恰好处于人耳听觉中最敏感频谱段,所以更是令人讨厌。
在直升机噪声的特征中,响度是一个很重要的因素。用直升机产生噪声的有效感知水平来测量,即有效感知噪声分贝EPNdB。这种测量和标识方法可突出人耳所能听到的正常噪声,而忽略了人耳不可感知的噪声。例如,按FAR36部附录H的测试方法,贝尔412HP直升机在低空飞行时的可感噪声达到93.4dB,这与波音777-200客机起飞时的噪声相当。
而美国规划协会APS认为,在考虑噪声强度的同时必须考虑频率。直升机噪声频谱分析表明,直升机大部分是低频噪声,它比高频噪声更易被人耳所接受,而且更容易产生语音干扰,而语音干扰是对噪声进行主动管理的参考因素之一。
凯斯·海伍德是英国皇家航空学会的科研主管,他受伦敦当局委托,为直升机噪声问题提供专家意见。海伍德表示,在确定公众对直升机活动的接受程度时,一些噪声的非声学特征,如噪声的频率和实际飞行运营的目的,将比实际的噪声更加重要。直升机在靠近居民区的活动比靠近商业区或工业园区的活动会引起更多的噪声问题。海伍德还认为,现在的环境噪声水平会影响到人的感觉,更安静的环境会凸显人们对直升机的空中噪声的反应,特别是从空中传来的噪声。这对于规划直升机机场和直升机到达和起飞的飞行路线是很重要的。
直升机的夜间飞行是城市环境要面临的另一特定问题。在夜间,地面交通远不如白天那么繁忙,没有了白天道路交通噪声的“掩护”,直升机的噪声会更加明显,也更加令人讨厌。另外,环境温度的下降也使噪声更多地传到地面,而且环境温度的下降在深夜和清晨前的几个小时最明显,所以这段时间直升机噪声对人影响也最严重。
虽然限制直升机在夜间的飞行可以显着降低对噪声的投诉,但一般公众很难区分正在飞行的直升机是商用直升机、警用直升机、医疗救护直升机还是军用直升机,特别是在夜间,因此商用直升机的运营商也经常抱怨公众所投诉的直升机噪声并不是他们造成的。
如何降低直升机噪声的影响
美国联邦航空局FAA于2021年5月建议提高直升机的飞行高度,并改变直升机在经过城镇附近时的飞行路线,以减轻噪声影响。另外,FAA正在和当地政府一起试验一些由公众建议的,在太平洋海岸高速公路和克伦肖Crenshaw公路上空的飞行路线,以使直升机噪声“淹没”在路面交通的噪声当中。芝加哥直升机快车公司也提出了类似的策略,沿着高速公路和铁路,设计直升机旅游观光路线,同时将直升机的飞行高度设在600m以上,以进一步降低噪声的影响。
FAA于2021年发布了一个“非军用直升机的城市噪声研究”报告,引用了大量研究,结论是可以用提高飞行高度的方式降低噪声对地面的影响。这是一个由飞行员管理的政策,并借用伦敦直升机机场的经验,政策要求直升机的飞行高度要在300m以上,并要在河道上飞行。
根据美国直升机协会HAI“友好飞行指南”公布的数据,当直升机飞行高度或直线距离增加一倍时,噪声会减少6~7dB.为了满足直升机在飞越噪声敏感区域时的实际噪声不高于65dB的标准,要求轻型/小型直升机的飞行高度应该不低于300m,而中型直升机则不低于600m.在一个安静的卧室中噪声应在40dB以下,在嘈杂的办公室中的噪声应在约60dB,如果噪声高于65dB则会对语言交流产生较大影响。
尽管提高直升机的飞行高度可以明显地降低地面噪声,但这也带来了飞行安全的问题。例如,在洛杉矶盆地地区共有138个直升机场,如果要求在那里飞行的直升机都提高飞行高度,就不免会在已经很繁忙的空域与固定翼飞机的航线产生冲突。
公众对直升机噪声的态度
公众对于不同用途的直升机噪声的反应也是不同的。根据FAA对城市中非军事直升机噪声的研究,对那些提供公众服务如执法、医疗和消防的直升机的噪声,比那些载着游客或企业高管的直升机的噪声更易得到公众的谅解。前者被认为是在抢时间而且是为了公共服务而产生的可以被原谅的噪声;相比之下,对于那些载着华尔街精英在海滩上游玩,或载着电视台记者拍摄新闻视频的直升机所产生的噪声,当地居民难以接受。
特别是当媒体对于交通事故、火灾和警察追捕事件采用直升机进行电子新闻采集ENG已经成为标准模式时,新闻直升机确实也成为噪声来源的一部分。
对于这个情况,FAA在2021年的洛杉矶地区直升机使用报告中建议,新闻直升机应该主动采取一些减少噪声影响的措施,包括限制直升机悬停时间、增加悬停直升机距地面的距离、提高飞行高度,合并视频覆盖范围等。直升机专业飞行员协会PHPA则敦促加州南部的广播和电视新闻协会考虑集中报道资源,减少直升机出动的架次。采用了这些措施后,已经减少公众对直升机噪声的抱怨。另外,使用性能更好的摄影/摄像设备,使其在较远距离上也可以获得良好的图像,从而使新闻直升机不必拥挤到新闻现场的附近。
还有其他潜在的噪声缓解策略。直升机旋翼在进行机动飞行时会增加脉冲噪声,因此飞行员应该避免直升机进行突然机动,也要避免直升机的快速上升或下降,尤其在使用频率较高的地区,如直升机机场。在HAI的“友好飞行指南”报告中,较为详尽的讨论了直升机机动飞行所引起的附加噪声问题。
直升机在地面主干道上空飞行,可以避免影响到居民区,而且这种做法还能为飞行员提供导航信息。毕竟在人口密集的城市环境中,主要的交通道路对于按目视飞行规则VFR飞行的飞行员来说是更容易辨认地面特征。而在洛杉矶盆地内,允许直升机在较低高度沿高速公路飞行,这些航线密布于加州南部复杂的空域中。
当然这种方法也有限制。例如好莱坞露天剧场离好莱坞的高速公路只有260m,而且每年要在这里举办数以百计的音乐活动。因此洛杉矶的FAA分部经研究后最终建议,在表演季划定一个禁飞区。显然,在制订直升机避免噪声敏感区的最佳飞行航线规划时,须对每个特定区域,包括空中交通管理指定的航线,进行全面评估。