论新型航天器进展对力学学科的挑战全文如下： 回顾人类追求飞天梦想的进展历程, 航天科技与力学相互依赖、相互促进、相辅相成. 一方面, 航天科技的进展, 如航天器的设计、研制、试验、发射、飞行和返回全过程均涉及到各类力学问题, 极大地促进了相关力学学科理论和方法的进步; 另一方面,力学是支撑航天技术进展的重要基础学科, 随着讨论手段和解决问题的能力增强、范围加宽、方法完善,为众多航天技术问题的解决、航天科技的快速进展做出了重要贡献. 航天科技与力学学科的这种相互支撑关系, 不仅体现在一大批广为人知的伟大力学家, 如开普勒、牛顿、齐奥尔科夫斯基、钱学森等,所进展的力学理论为航天科技的进展奠定了理论基础, 而且航天科技的进展又进一步推动了固体力学、流体力学、计算力学、试验力学及其交叉学科的进展与进步. 实际上, 航天领域所取得举世瞩目的里程碑式成就, 如 V2 火箭、地球卫星、航天飞机、登月航天器、空间站等, 无不明显地体现出力学助推航天进展、航天进展牵引力学进步. 进入 21 世纪以来, 为更好地执行深空探测、载人航天、天地往返和卫星应用等任务, 国内外提出和进展了一系列有别于传统的新型航天器概念和技术.这类新型航天器所面临的服役环境更为苛刻, 需要的结构效率和可靠性更高, 抵抗极端空间环境的能力更强, 姿态和型面控制精度更精确, 且最大可能满足长寿命和低成本要求, 从而给结构动力学、高温固体力学、高超声速空气动力学、计算力学、多学科交叉等领域带来新的应用挑战. 只有突破和解决这些问题, 才能适应新时代航天器的进展特点与趋势, 进一步通过自主创新的方式研制和进展新型航天器. 1 新型航天器技术特点与研制难点 随着航天科技的快速进展, 为满足越来越多样化的任务需求, 一系列新型航天器应运而生. 这些新型航天器或者是基于现有航天器技术演变, 或者是一种全新的设计概念. 本文重点对重型运载火箭、大型变结构空间飞行器、可重复使用运载器及临近空间高超声速飞行器 4 类典型新型航天器进行阐述. 1.1 重型运载火箭 为了满足未来深空探测、载人登月/登陆火星等重大的需求, 世界主要航天国家争相进展 LEO(low earth orbit)运载能力达百吨级以上的重型运载火箭. 与常用运载火箭相比, 以航天系统为代表的重型运载火箭在充分继承现有技术的基础上, 具有如下特点: (1) 结构尺寸大. 常用运载火箭的芯级直径一般在 3~5 m, 总长 30~60 m; 而重...
