EDA软件
EDA工具无尽进入该国,并具有广泛影响的EDA软件Multisim7(EWB的最新版本),PSPICE,ORCAD,PCAD,Protel中,Viewlogic导师,图形,新思科技,LSIIogic,Cadence公司,MICROSIM。这些工具有很强的功能一般可以采用多种方式,例如,很多软件都可以进行电路设计和仿真,PCB布局,输出网表文件与第三方软件接口。
(下面的EDA软件,有兴趣的话,老样子^ ^)
以下主要功能或应用程序分为电路设计与仿真工具,PCB设计软件,IC设计软件,PLD设计工具及其它EDA软件,一个简单的描述。
2.1电子电路设计和仿真工具
我们可能已经使用的测试板或其他东西产生一些电子系统做练习。但有时候,我们会发现出来的东西提前了很多的问题,没想到,这样一来就浪费了大量的时间和材料。并增加了产品的开发周期和持续的时间将产品推向市场的产品,使产品失去在市场上的竞争力。没有固定的电烙铁试验板就能知道结果的方式吗?的结论是,有,这是电路设计和模拟技术的。
说到这种技术在电子电路设计和仿真工具,我们不能不提到美国,不能不提到为什么他们的飞机设计有一个高效率的。之前塑造一个中型飞机的设计,从草案的详细设计,风洞试验,然后整个周期大约为10年投入到最后的情节。虽然美国是1年。为什么会有这么大的差距呢?因为大部分的设计是一个虚拟仿真技术,多年来积累的风洞试验参数输入到计算机中,然后通过计算机编程软件写一个虚拟的环境,使它能够自动套用相关公式和调用长期积累的经验参数输入到计算机。因此,只要虚拟风洞的软件测试,不合理的最佳效果,自然的高效率,最后只要重新测试在真实环境中的几次,直到寻找到的形状的飞机仪表数据定型,采用这种方法,从波音747到F16。由经验丰富的专家提供的气动数据,软件开发商IBM,飞行器设计工程师可以简单地使用仿真软件仿真调试就可以了各种计算机平台。同样的,很多事情是如此的相似,从最大到最小,从复杂到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是特定的软件内容。事实上,他们发明了第一代的计算机是来此的目的(最初设计用于高效率的火炮和炮d,以及其它计算密集型设计)。
电子电路设计与仿真工具包括SPICE / PSPICEmultiSIM7MATLABSystemView的MMICAD创业奇兵,爱迪生,蒂娜临明亮的火花等。下面是一个简单的前三个软件。
①SPICE(集成电路重点模拟程序):电路分析和仿真软件是由加州大学发起,在20世纪80年代世界上最广泛使用的电路设计软件在1998年被指定为美国国家标准。在1984年,美国MicroSim公司推出了基于SPICE的的PSPICE(个人SPICE)的微机版本,使用更PSPICE6.2,可以说在同类产品中,它是最强大的模拟和数字电路的混合仿真EDA软件的常用在该国。最后PSPICE9.1版本。它可以是各种电路仿真激励创造,温度和噪声分析,模拟控制,波形输出,数据输出,以及模拟和数字仿真结果显示在同一窗口中,在相同的时间。无论什么样的设备,电路仿真,可以得到精确的仿真结果,你可以创建自己的组件和组件库。
(2)(EWB最新版本的Multisim)软件:交互式图像技术有限公司推出在20世纪结束的电路仿真软件。期Multisim2001相对于其它EDA软件的最新版本Multisim7,目前广泛使用,它具有更视觉交互的接口,特别是其仪表图书馆仪表和 *** 作在实际的实验仪器没有什么不同,但它的模拟 - 数字混合仿真电路却毫不逊色,几乎100%的真正的电路仿真结果和仪器库还提供了万用表,信号发生器,电能表,双踪示波器(Multisim7也有四踪示波器),波特仪(相当实用扫描),数字信号发生器,逻辑分析仪,逻辑转换仪,失真分析仪,频谱分析仪,网络分析仪,仪表和电压表和电流表仪器。此外,还提供了我们日常常见的建模精密元件,如电阻,电容,电感,晶体管,二极管,继电器,可控硅,数码管,等等。模拟集成电路,各种运算放大器,其他常用集成电路。集成电路,数字电路74系列4000系列的集成电路,还支持自制组件。 Multisim7还具有IV分析仪(相当于在现实环境中的晶体管曲线示踪剂)和安捷伦信号发生器,安捷伦万用表,安捷伦示波器和动态逻辑电平笔。与此同时,它也可以用VHDL和Verilog HDL仿真模拟。
(3)MATLAB产品家族:其特点是许多特定于应用程序的工具箱和仿真块包含了一套完整的功能,用于图像信号处理,控制系统设计,神经网络等特殊应用分析的设计。它具有数据采集,报表生成和MATLAB语言编程独立的C / C + +代码的功能。 MATLAB产品系列具有以下特点:数据分析,数字和符号计算,工程与科学绘图,控制系统设计,数字图像信号处理,金融工程,建模,仿真,原型开发应用程序的开发,图形用户界面设计。 MATLAB产品系列被广泛应用于信号和图像处理,控制系统设计,通信系统仿真等诸多领域。开放式架构能够很容易地扩展MATLAB产品家族的具体需求,从而深化对问题的认识,同时提高自身竞争力。
2.2 PCB设计软件
PCB(印刷电路板)设计软件,许多不同的类型,如PROTEL,ORCAD,Viewlogic,PowerPCB中,Cadence的PSD,MentorGraphices远征PCB Zuken公司CadStart,WINBOARD / Windraft / IVEX-SPICE,PCB工作室,探戈,PCBWizard(创业奇兵配套的PCB生产包),ultiBOARD7(PCB配套Multisim的2001年。制作软件包)等等。
目前在中国最多的当属Protel中,只是作为一个介绍这个软件。
PROTEL PROTEL现在Altium的CAD工具,在20世纪80年代末引入,是PCB设计者的首选软件。它在全国较早,普及率最高的,在许多大,中专院校的专业电路还擅长在PROTEL课程的创作,几乎在电路应使用。早期的Protel印刷板自动布线工具,它是一个完整的系统电路设计,范围包括电气原理图的混合信号,模拟电路和数字电路仿真,多对Protel DXP的是目前广泛使用的最新版本是protel99se层印刷电路板设计,自动布局布线(包括印刷电路板),可编程逻辑器件设计,图表生成电路形式生成,支持宏 *** 作,并具有客户机/服务器(客户机/服务器体系结构),文件格式也是与其他设计软件,如ORCAD,PSPICE,EXCEL,等兼容。使用自动布线的多层印刷电路板,高密度PCB布通率100%。 Protel软件功能强大(电路仿真功能和的PLD开发能力),用户界面友好,使用方便,但它是最具有代表性的电路设计和PCB设计。
2.3 IC设计软件
IC设计工具,顶Cadence公司,Mentor Graphics和Synopsys公司的市场份额。三是ASIC设计是颇为知名的软件供应商。其他公司的软件是比较小的用户。中国和中国也提供ASIC设计软件(熊猫2000)最近的另一项著名的阿凡提,最初成立由Cadence的几个中国工程师和他们的设计工具可以充分竞争和Cadence的工具,深亚微米集成电路设计的理想选择。以下使用的IC设计软件作一些介绍。
(1)设计输入工具
这是任何一种EDA软件必须具备的基本功能。像Cadence的作曲家,Viewlogic ViewDraw的硬件描述语言VHDL,Verilog HDL语言为主要语言,许多设计输入工具,支持高密度脂蛋白(例如,Multisim等),。此外,类似的Active-HDL设计输入方法,包括原理和状态机输入法设计FPGA / CPLD的工具,可以设计成一个IC的输入手段,如Xilinx,Altera和其他公司提供的开发工具,ModelSim的FPGA等..
(2)设计和仿真工作
使用EDA工具的最大好处之一,可以验证该设计是正确的,几乎每个公司的EDA仿真工具。的Verilog-XL,NC-Verilog的蛙跳VHDL Verilog仿真,模拟,模拟用于模拟电路仿真的艺术家。 Viewlogic的仿真器:门级电路模拟器viewsim,模拟器speedwaveVHDL,VCS - Verilog仿真。 Mentor Graphics公司及其附属型号技术VHDL和Verilog仿真模型辛。 Cadence公司,Synopsys的VSS(VHDL仿真器)。现在的趋势是各大EDA公司都逐渐HDL仿真电路验证工具。
(3)合成工具
工具HDL到门级网表。这Synopsys的工具占很大的优势,它的设计编译为一个综合性的行业标准,它也有另一个称为行为编译器可以提供更先进的集成产品。
另外,最近美国开出的一个软件叫涵盖的范围,比新思软件,集成电路50万,快说。涵盖的范围今年早些时候收购Cadence Cadence公司成就放弃其原有的软件协同。随着FPGA设计的规模越来越大,EDA公司FPGA设计开发软件,比较有名的:Synopsys公司的FPGA快,Cadence的Synplity,Mentor的莱昂纳多,三个FPGA综合软件占市场的绝大多数。
在④布局和布线
IC设计布局的工具,Cadence的软件是比较强的,它有很多的产品,标准单元,门阵列可以实现交互布线。最有名的是Cadence的光谱,它变成了PCB布局,Cadence公司,后来它被用于集成电路布线。其主要的工具:CELL3硅谷乐团标准的单位接线门乐团门阵列布线设计规划布局工具。其他EDA软件开发公司也提供自己的布局和布线工具。
⑤物理验证工具
物理验证工具,包括布局设计工具,版图验证工具,布局提取工具。 Cadence是德古拉,Virtuso,吸血鬼,和其他物理工具也很强大,有很多的用户。
⑥模拟电路仿真器
数字电路,模拟电路仿真工具,常用在SPICE模拟器面前说,这是唯一的选择。只要选择不同公司的SPICE,PSPICE像MiceoSim元HSPICE软。 HSPICE阿凡提收购。众多的SPICE,IC设计,HSPICE模型,模拟精度也很高。
2.4 PLD设计工具
PLD(可编程逻辑器件)是一个用户需要构建自己的逻辑功能的数字集成电路。目前,主要有两种类型:CPLD(复杂可编程逻辑器件)和FPGA(现场可编程门阵列)。他们的基本设计方法是借助于EDA软件,原理图,状态机,布尔表达式,硬件描述语言,生成对象文件,最后由目标器件编程器或下载电缆。生产PLD的厂家很多,但最有代表性的PLD厂家为Altera,Xilinx和格子。
PLD开发工具一般由设备制造商提供,但随着设备的规模日益扩大,软件复杂性的增加,目前由专门的软件公司和设备制造商,引进强大的设计的软件。下面描述了主要的移动设备制造商和开发工具。
(1)ALTERA:20世纪90年代后迅速发展。主要产品有:MAX3000/7000,FELX6K/10K,APEX20K,ACEX1K,Stratix和等。其开发工具-MAX + PLUS II是比较成功的PLD开发平台,最新的Quartus II开发软件。绑定第三方VHDL综合工具,如:集成软件FPGA快速,伦纳德频谱,仿真软件的ModelSim Altera公司设计输入意味着更多的形式。
②ILINX:FPGA的发明者。在整个产品范围,主要表现在:XC9500/4000的CoolRunner XPLA3,斯巴达,一系列顶点,顶点-II Pro器件已达到800万。发展基金会和ISE软件。一般来说,在欧洲Xilinx和ALTERA公司的人在日本和亚太地区,在美国平分秋色。全球PLD / FPGA产品超过60%是由Altera和Xilinx。 Altera和Xilinx可以一起说话的PLD技术的发展确定了方向。
③格处Vantis:莱迪思ISP(在系统可编程)技术的发明者。 ISP技术极大地促进了PLD产品的发展相比,与Altera和Xilinx开发工具比Altera和Xilinx略逊一筹。小型和中型PLD比较有特色,大规模PLD的竞争力还不够强(晶格查表技术的大规模FPGA),可编程模拟设备为主,在1999年推出,1999年的收购处Vantis( AMD子公司),成为第一个三个可编程逻辑器件供应商。 2001年12月收购杰尔系统(原朗讯微电子部)的FPGA部门。主要产品有ispLSI2000/5000/8000 MACH4 / 5。
④ACTEL:反熔丝(一次性编程)PLD的领导。由于反熔丝PLD抗辐射,耐高低温,功耗低,速度快,所以在军事和航空航天的水平有较大的优势。 Altera和Xilinx一般不参与军事和航空航天级市场。
⑤QuickLogic公司:专业PLD / FPGA公司,一次性基于反熔丝技术在中国的销售。
⑥朗讯:其主要特点是,有很多在通信领域使用的专用IP核,但PLD / FPGA朗讯在中国的业务的人很少。
⑦ATMEL:小型和中型PLD做得不错。 Atmel还兼容与Altera和Xilinx的电影,但与原厂家的质量存在一定的差距,高可靠性的产品用量少,使用中低端产品。
⑧清除逻辑:生产和一些著名的PLD / FPGA兼容的芯片,这种芯片可以设计用户一次性治愈,不可编程的低成本,大批量生产。
⑨WSI:生产PSD(单芯片可编程外围芯片)。这是一种特殊的PLD,如最新的PSD8xx的PSD9xx集成PLD,EPROM,闪存,支持ISP(在系统编程),集成度高,主要用于与单片机配合。
顺便说一句:PLD(可编程逻辑器件)是一个完全取代74系列和GAL,解放军的新型电路,只要有数字电路的基础上使用电脑,你可以PLD发展。 PLD的在线编程能力和强大的开发软件,工程师可以在几天,甚至几分钟就可以完成,在过去的几个星期才能完成的工作,在一个芯片上集成数百万门复杂的设计。 PLD技术在发达国家已成为电子工程师必备的技术。
2.5其他EDA软件
1 VHDL:超高速集成电路硬件描述的语言(VHSIC硬件Deseription的Languagt,简称为VHDL),是一个标准的语言IEEE。它起源于美国国防部的超高速集成电路(甚高速集成电路,简称VHSIC)计划,主要ASIC设计和PLD设计输入工具。
②HDL Veriolg:介绍了Verilog硬件描述语言,在ASIC设计用VHDL语言平分秋色。
(3)其它EDA软件,如微波电路设计和电力线载波专用工具,PCB生产和过程控制工具领域,这将不会被引进。
3 EDA应用
EDA在教学,科研,产品设计和制造的各个方面发挥了巨大的作用。在教学中,几乎所有的科学与工程(尤其是电子产品)类高校开设了EDA课程。旨在让学生了解基本概念和原则的EDA,掌握HDL语言规范,掌握的理论和算法的逻辑,EDA工具,电子电路课程的实验验证,并从事设计一个简单的的系统。一般学习电路仿真工具(如Multisim中,PSPICE)和PLD开发工具(如Altera / Xilinx器件结构和发展系统),为今后的工作打下了基础。
科研,主要使用的电路仿真工具(Multisim中或PSPICE)电路设计与仿真,虚拟仪器进行产品测试CPLD / FPGA器件的实际应用设备,PCB设计和ASIC设计,等。
在产品设计和制造,包括计算机仿真,EDA工具应用在产品开发,系统级仿真和模拟测试环境,生产线的EDA技术应用,产品测试等方面。如生产印刷电路板,电子设备的研究和生产,电路板焊接,ASIC生产过程。
从应用领域来看,EDA技术已经渗透到各行各业,如上所述,包括机械,电子,通讯,航空,航天,化工,矿产,生物,医疗,军事,等各个领域,有EDA应用。此外,EDA软件的功能日益强大,原来单一的软件现在增加了很多新的用途。如AutoCAD软件在机械和建筑设计,也扩展到建筑装饰领域,各种效果图,模型汽车和飞机,电影特技。
4 EDA技术的发展趋势从目前的EDA技术的角度来看,这种趋势是政府的重视,使用流行的,广泛使用的各种工具,功能强大的软件。
中国EDA市场已经成熟,但大多数设计工程师,PCB制板和小面积的ASIC中,只有一小部分(约11%)的设计师来开发复杂的片上系统设备。为了在台湾和美国的设计工程师形成更激烈的竞争,中国的设计团队是必要的引进和学习一些最新的EDA技术。
在信息和通信领域,要优先发展高速宽带信息网,深亚微米集成电路,新型元器件,计算机及软件技术,第三代移动通信技术,信息管理,信息安全技术,积极探索新一代数字技术,网络技术为基础的信息产品,发展新兴产业,培育新的经济增长点。要大力推进制造业信息化,积极开展计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程(CAE),计算机辅助工艺(CAPP),计算机辅助制造(CAM),产品数据管理(PDM) ,制造资源计划(MRPII)和企业资源管理(ERP)。有条件的企业开展了网络化制造,便于合作设计,合作制造,参与国内和国际竞争。开展“NC”项目和“数字化”项目。自动化仪表技术发展趋势的测试技术,控制技术和计算机技术,通信技术进一步融合,形成的结构,测量,控制,通信和计算机(M3C)。 ASIC和PLD设计,超高速,高密度,低功耗,低电压的发展。
外围技术和EDA项目相结合的市场前景,如结合大屏幕连接,多屏技术也很发达。
中国加快发展半导体产业自1995年以来,先后建立了几个设计中心,推动系列设计活动,在亚太地区其它EDA市场竞争。
EDA软件开发,主要是在美国。不过,各国也制定了相应的工具。日本,韩国都有ASIC设计工具,但不向公众开放。中国华大集成电路设计中心也提供IC设计软件,但性能不是很强。我相信,在不久的将来会有更多更好的设计工具,各地开花结果。据最新的统计数据显示,中国和印度是增长最快的电子设计自动化市场领域,夏天的总增长率达到了50%和30%,分别。
EDA技术的快速发展,可以用千变万化来形容。 EDA技术的应用非常广泛,已涉及各行各业。 EDA和水平不断提高,设计工具趋于完美的地步。 EDA市场的成熟,但在中国的研发水平仍然是有限的,还需要迎头赶上。
迫于当时的政治压力,发射升空是在非常急促的时间段内完成的,在第一次发射升空时,没有携带任何模块。苏联再次决定让联盟T-15任务肩负双重使命,同时完成和平号空间站和礼炮7号的任务。
EO-1任务机组指挥官列奥尼德·奇兹米和飞行工程师弗拉基米尔·索罗沃夫:乘坐联盟号于1986年3月13日12:33 GMT升空,3月15日登上和平号空间站,在此期间在他们两次从进步号航天船卸下物资,分别是在3月19日进步号任务-25和4月23日进步号任务-26。4月17日他们控制空间站在4000公里的轨道上追赶礼炮7号,并于5月4日终于赶上礼炮7号。在和平号空间站呆了6周后,5月5日他们乘坐联盟号离开空间站,这是航天历史上唯一的一次一个航天器在两个空间站之间飞行。
5月6日他们经过一天的旅程来到了礼炮7号,当联盟号T-15位于礼炮7号时,无人驾驶的联盟TM-1号也于5月23日来到无人居住的和平号驻留了7天,5月29日离开。测试了无人控制飞行器独立飞行并且与和平号空间站接轨的试验。在礼炮7号工作了50天后,联盟号T-15于6月26日携带机组人员再次回到和平号并带来了来自礼炮7号400公斤科学仪器,其中包括一个光谱仪。EO-1任务的机组成员花了20天在和平号开展地球观测,并于1986年7月16日离开,使得新的空间站暂时又变成无人居住状态,至此再也没有船员回到过礼炮7号,不久之后科学家放弃对它的控制,让他坠落在了阿根廷附近。
空间站的第二次远征任务,EO-2任务组于1987年2月5日由联盟号发射升空,当他们在空间站时,量子1号于1987年3月30日升空,这个是一系列苏联37K实验计划中第一个与和平号空间站对接的模块。量子1号根据原先的计划应该与礼炮7号对接。然而,由于技术原因,该模块在设计发展过程中,被配置给了和平号空间站。该模块还携带了具备X光及紫外线功能的天体物理观测设备。
量子1号与和平号的第一次对接尝试与1987年4月5日进行,但是由于机载控制系统的问题对接失败。宇航员尤里·罗曼年科和亚历山大·拉韦金进行了一次航天漫步,他们在舱外发现量子1号与空间站之间有一个垃圾袋,袋子可能是最近的一次货船留下的,他们清理了垃圾袋之后,量子1号于4月12日完成与空间站的对接。
20世纪70年代初到80年代中期,前苏联曾发射了两代7艘礼炮号空间站。它们采用舱段式结构,由几个不同形状和尺寸的舱段组成,所有的仪器设备只能装在舱段内和舱段外表面。这种设计思想使礼炮号空间站外形简单,容易实现,所有硬件少造价较低,可以用质子号运载火箭一次发射入轨。它除了有投入工作迅速的优点外,不需要在轨道上对接组合或装配大型系统的复杂过程,因而风险和难度都比较小安全性较高。但它的缺点也十分明显,规模小,不易扩展,从而大大限制了有效载荷的规模。由于所有仪器设备只能布置在舱段内,因此很难合理地布置站上的分系统和有效载荷,不同性质的载荷不能做到相互独立,不可避免地造成不期望的影响。而且由于各种载荷的安装十分紧凑,也使得出现重大故障时系统很难修理或更换。基于上述原因,前苏联又发展了第三代和平号空间站
和平号空间站计划正式制定是在1976年。它采用组合式积木结构。空间站主体仍然是一个舱段结构。它的总长13.13米,最大直径4.2米,总重20.4吨。它由4个基本部分组成:球形增压转移舱,直径2.2米,上面装有5个直径0.8米的对接窗口,径向1个,侧部对称4个;增压工作舱,这是空间站的主体,总长为7.67米,两个柱形段的直径分别为2.9米和4.2米,不增压服务-动力舱,位于空间站尾部,除装有主发动机和推进剂外,还装有天线、探照灯、无线电通信天线等;增压转移对接器,长1.67米,直径2米,位于服务-动力舱中央,提供第6个对接通道1986年2月20日凌晨,一枚三级质子号运载火箭将和平号空间站主体发射升空。1986年3月13日,苏联发射了联盟T-15飞船。宇航员基齐姆和索洛维耶夫驾驶飞船于15日同和平号对接,并成为新空间站的第一批乘员他们的主要任务是对空间站进行全面检查。1987年2月5日,联盟TM-2发射两名宇航员是罗曼年科和拉维金1987年3月31日,苏联用质子运载火箭发射了第一个实验舱——量子1号开始了和平号积木空间站的正式组装工作, 中期量子专业实验舱共有5个,分别是天文物理舱、服务舱、晶体舱、光学舱和自然舱,用于天文观测、对地观测、材料实验与加工、生物医学实验等量子1号发射后于4月12日同和平号硬对接成功。其余各舱分别于1989年11月26日、1990年5月31日、1995年5月20日、1996年4月23日发射它们与和平号对接后,组装工作全部完成。完整的和平号空间站全长达87米质量达123吨,有效容积470立方米。它作为世界上第一个长期载人空间站自诞生之日起,共在轨道上运行了15载,大大超过了5年的设计寿命它绕地球飞行8万多圈,行程35亿公里,进行了2.2万次科学实验,完成了23项国际科学考察计划。共有31艘联盟号载人飞船、62艘进步号货运飞船与其实现对接,还9次与美国航天飞机对接和联合飞行宇航员从这座“人造天宫”进行了78次太空行走,舱外活动的总时间达359小时12分钟先后有28个长期考察组和16个短期考察组在上面从事考察活动共有12个国家的135名宇航员在空间站上工作宇航员在空间站上进行了大量生命科学实验、空间材料学和医学实验,取得极为宝贵的成果和数据。拍摄了许多恒星、行星的照片,进行了基本粒子和宇宙射线的探测,大大扩展了人类对宇宙的认识,还探索了从太空预报地震、火山爆发、水灾及其他自然灾害的可能性
中期和平号空间站创下了多个世界第一:它是在太空工作时间最长、超期服役时间最长、工作效率最高、接待各国宇航员最多的太空站,俄罗斯宇航员波利亚科夫创造了单人连续在太空飞行438天的最高纪录。此外,和平号空间站还在试验人造月亮、空间商业化等方面进行了许多有益的探索获得了大量数据及具有重大实用价值的成果,为开发利用太空和人类在太空长期生活积累了丰富的经验在医学领域,研究了在太空使用的药物处方、宇航员飞行后的体力恢复方法。在生物学领域,研究了蛋白质晶体生长、高效蛋白质精制、特殊细胞分离、特种药品制备等。在材料和空间加工领域进行了600多种材料实验,制造了半导体、玻璃、合金等35种材料在对地观测方面发现了10个地点可能有稀有金属矿藏,117个地点可能有油脉存在。在天文观测方面也做出了许多重大发现。此外,还开发了大量空间新技术。
中期近几年,和平号一直在与自己的工作寿命相抗争。空间站的中央计算机、蓄电池等电子设备严重老化;空间站外表伤痕累累;太阳能电池供电已不正常;空间站内部化学腐蚀严重。据统计,15年来和平号共发生了约1500次故障,其中近100处故障一直未能排除。和平号用遍体鳞伤来形容毫不过分,它日渐显露出工作寿命即将终结的迹象,再无回天之力。2001年1月5日,俄政府总理卡西亚诺夫签署了结束和平号空间站工作的政府命令,准备结束它辉煌的历史使命。
中期2001年3月20日,和平号空间站飞过了距地220公里的太空轨道俄罗斯地面飞行控制中心的专家在对和平号的轨道参数、飞行姿态等信息进行综合分析之后,接连发出了两个制动信号,启动了与和平号对接的进步M1-5号货运飞船的发动机。在发动机的反推制动下,和平号的飞行速度陡然下降,巨大的空间站开始快速向下飘落,并逐渐进入了预定的坠落轨道在和平号绕地球飞行的最后两圈内,地面专家发出了最后一个制动信号刹那间,重达137吨的庞然大物脱离地球轨道,向着南太平洋轰然坠落……这便是俄罗斯航天专家为和平号精心设计的大结局,
和平号是载人空间站研制与运行的一个重要里程碑。人类在和平号计划中所掌握的太空舱建造、发射、对接技术载人航天及太空行走技术,太空生命保障技术,航天医学、生物工程学、天体物理学、天文学知识以及商业航天开发经验,都正在或将在国际空间站计划及未来的太空城和月球、火星基地规划中发挥不可替代的作用 在和平号最后的日子里,曾有人想购买和平号,计划让它作为第一个在轨的电影及电视工作室,在太空中完成电影电视的制作过程。由私人赞助的联盟TM-30在2000年4月4日带着谢尔盖伊·扎利奥汀(Sergei Zalyotin)和亚历山大·卡莱利(Alexander Kaleri)升空,对和平站进行了两个月的修复工作,希望证明空间站仍然可以胜任今后的工作但是这仍然成为空间站的最后一次任务,之后俄罗斯联邦航天局由于需要支持国际空间站计划,再也没有经济能力维持空间站庞大的财政开销。
和平号的脱轨分三个阶段完成。第一阶段是依靠一个修改版本的进步号太空船(M1-5),携带着2.5倍的燃料将空间站维持在220公里的衰减轨道上。 第二阶段由M1-5分两阶段点燃引擎,分别是2001年3月23日00:32UTC和02:01UTC,在这两个阶段后,空间站维持在165*220公里的轨道面上。第三阶段开始与05:08 UTC,M1-5开始控制空间站向地球大气层冲去,大约22分钟之后,空间站进入大气层,05:44UTC,空间站在完成了历时15年的太空任务后位于斐济上空05:52UTC空间站开始严重损坏,06:00UTC,未燃烧殆尽的空间站残骸,落入了南太平洋冰冷的海水中。为此,NASA制作了相关动画模拟和平号最后的时光。
15年来,和平号空间站总共绕地球飞行了8万多圈,行程35亿公里,共有31艘联盟号载人飞船、62艘进步号货运飞船与空间站实现对接,宇航员在空间站上进行了78次太空行走,在舱外空间逗留的时间长达359小时12分钟。先后有28个长期考察组和16个短期考察组在空间站从事考察活动,共有俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本、叙利亚、保加利亚、阿富汗、奥地利、加拿大、斯洛伐克12个国家的135名宇航员在空间站上工作。这些宇航员共进行了1.65万次科学实验,完成了23项国际科学考察计划。
由于预计到和平号将要坠入地球,塔可钟公司的业主在太平洋中布置了一个40*40英尺的目标,塔可钟公司在这个目标的中心画上了它们的公司的象征,一个铃铛,并且书写上“免费的塔克在这里”。塔可钟公司的品牌传播副主席克立斯·贝克(Chris Becker)宣称:“如果和平号敲响了我们的铃铛,每一个在美国的人都可以免费得到一个塔可钟公司的塔克。”不过该公司也为这项危险的赌博购买了巨额的财产保险最终,并没有任何碎片击中那个目标 和平号空间站的核心舱以及位于前端的五个扩展接槽
和平号空间站是苏联在1976年2月17日决定研发的第三代空间系统,用以取代之前的礼炮计划DOS-17K空间站。其中四个礼炮空间站的部件自从1971年就开始发射升空,还有三个在研发和平号空间站的时候陆续发射升空。当时的计划是发射和平号(DOS-7)和星辰号(DOS-8)为礼炮空间站装配4个坞站接口。
1979年2月,和平号空间站计划综合了弗拉基米尔·切洛梅管理的金刚石计划。坞站的接口能力得到加强,以适应TKS宇宙飞船。科罗廖夫航天公司负责空间站的整体设备,但是,整个计划分包给了礼炮KB,当时赫鲁尼契夫国家航天研制中心的研发部门正在忙于能源、礼炮7号、联盟号以及进步号的工作。礼炮KB从1979年末开始实施,和平号原先的图纸在1982至1983年左右被放弃。新的系统吸收了礼炮计划的数字电脑飞行控制以及回转陀螺仪(来自金刚石计划),新的自动对接系统,牛郎星通信系统,氧气发生器以及二氧化碳过滤器。
在1984年初期,和平号空间站的计划几乎陷于停顿,所有的资金被转移至暴风雪计划,以支持暴风雪航天飞机的早日升空。不过资金也很快回到计划中,当年2月末3月初时,瓦朗坦·格卢什科在第27届党代表大会上表示,和平号空间站一定要在1986年初期升空。
现所有的计划都已经清楚,空间站必须在1986年初期发射。1984年4月12日(宇航员节)这一天,空间站被运送到拜科努尔,做最后的系统整合与测试。1985年5月6日,和平号到达发射场。在赫鲁尼契夫国家航天研制中心的地面模型测试结果,需要更换或者重做2500根缆线中的1100根。1985年10月和平号被推到无尘室。发射的第一次尝试是在1986年2月16日,但是由于通信问题而失败,第二次尝试在1986年2月19日 21:28:23 UTC成功发射升空。满足了当时苏联的政治底线。 空间站于1997年6月25日遭受撞击后光谱号的太阳能电池板
和平号航天飞机计划是1993年由时任美国副总统阿尔·戈尔和当时的俄罗斯总理维克托·斯捷潘诺维奇·切尔诺梅尔金共同宣布的一项新的空间站计划,之后这个计划逐渐演变成现在的国际空间站。他们还一致同意,美国今后也将会参与到和平号空间站的计划中。航天飞机将参与运送物资以及宇航员到和平号,美国的宇航员将在和平号上生活若干个月,并且允许美国的宇航员和俄罗斯的宇航员分享航空飞行经验。
美国的参与,也为和平号空间站计划带来了新的资金来源,最显著的成果是之后发射了光谱号和自然号。而且,亚特兰蒂斯号运送的对接舱,也使得和平号与航天飞机的对接变得更为容易。
从1995年3月开始,美国的宇航员在和平号上生活了28个月,在和平号上逗留的期间,处理了很多紧急突发事件,包括1997年2月23日的一场小火灾,空间站上的两台基本电解生氧装置连续出现故障,站上的3名宇航员只好使用高氯酸锂装置来生产氧。宇航员拉佐特金在量子1号舱内用高氯酸锂制氧时,制氧设备突然破裂,引起火灾,明火燃烧了90秒,烟雾蔓延到整个空间站,航天员们都带上了防毒面具,浓烟持续了5-7分钟。幸好站上的空气过滤系统性能很好,没有给航天员带来更大危害。 以及1997年6月25日与无人驾驶的进步号航天船在一个对接实验中,撞上和平号,造成航天史上最严重的碰撞事故。撞击造成了严重空气泄露。幸亏两名宇航员准确定位,及时堵上漏洞,避免了过多氧气泄露。 这次碰撞之后,在光谱号留下了一个洞,随后他们关闭了通往光谱号的通道。在这两次事故中,宇航员都差一点使用疏散逃生飞船。在这些事故之后,美国国家航空航天局开始关注是否需要继续和平号计划以确保宇航员们的生命安全。1998年6月,最后一名美国宇航员安迪·托马斯乘坐发现号航天飞机离开和平号空间站。
空间站在它长达15年的服役期间,共发生了2000处故障,其中近1000处故障一直未能排除。空间站的中央计算机也已经老化到了必须完全更换的地步。空间站的温度调节系统也故障不断,航天舱内的局部温度有时高达53摄氏度。空间站上的蓄电池也曾有过两次异常放电,导致和平号与地面短暂失去联系以及空间站局部停电。
和平号空间站原始的后续计划是和平2,现在新计划成为了国际空间站的一部分,包括核心服务舱星辰号。 1996年2月20日,俄罗斯和平号空间站升空10周年。空间站绕地球飞行57157圈,行程近25亿公里,先后接待了各种飞船78艘进入空间站的有59人次其中,航天员波利亚科夫累计在太空飞行679天最长的一次是438天,
2月21日,俄罗斯联盟TM23号飞船载着奥努夫连科和乌萨切夫飞往和平号,以接替在那里的吉真科、阿夫杰耶夫和赖特。5名航天员在站上工作一周后,原在站上的3名航天员于29日乘联盟TM22号飞船返回地面。
3月22日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载6人升空,6人中有2名是女性,其中一名为53岁的香农·露西德。23日实现了与和平号的第三次对接。对接后,露西德前往和平号,成为美国第一位进驻俄罗斯和平号空间站的女航天员。另外,航天飞机将1吨重的水、科学设备运进和平号,美国、俄罗斯航天员还交换了纪念品。3月29日,航天飞机与和平号脱离,31日返回地面。这是美国航天飞机的第76次飞行。
4月23日,俄罗斯用质子号火箭将和平号空间站最后一个舱段-自然舱发射入轨26日与和平号对接成功,从而完成了和平号的全部建造工作,该舱主要任务是对地观测。至此,和平号上已对接了量子1号、量子2号、晶体号、光谱号、自然号等舱段,另有联盟TM23号飞船与之对接,总重量为120多吨,可用空间近400立方米,
8月17日,俄罗斯首次用联盟Y火箭发射联盟TM24号载人飞船成功。19日飞船与和平号对接,俄罗斯航天员科尔尊、卡列里及法国女航天员安德烈-德埃进入和平号,与奥努夫连科、乌萨切夫和露西德会合。9月2日,奥、乌和安乘联盟TM23号返回
9月16日美国阿特兰蒂斯号航天飞机载6人上天。18日实现了与和平号第四次对接,把美国的布莱赫送往和平号同时把女航天员露西德接回。23日航天飞机同和平号脱离对接。26日,航天飞机返回地面。露西德在太空生活了188天打破了俄罗斯康达科娃创造的女性在太空飞行的最高记录。这是美国航天飞机的第79次飞行,
1997年1月12日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载6人升空。其中一人为布来赫的替换者利宁格尔。15日航天飞机与和平号实现第五次对接,19日航天飞机脱离和平号返回,同时接回在太空飞行了128天的布莱赫。22日航天飞机返回。这是美国航天飞机第81次飞行。
2月10日,俄罗斯联盟TM25号飞船载两名俄罗斯航天员齐布列耶夫和拉佐特金及一名美国航天员利宁格尔升空。12日因自动对接系统出现故障航天员采用手动方式与和平号对接,
2月23日,和平号上的两台基本电解生氧装置连续出现故障,站上的3名航天员改为使用高氯酸锂装置来生产氧。航天员拉佐特金在量子1号舱内制氧时,制氧设备突然破裂,引起火灾明火燃烧了90秒,烟雾弥漫到整个空间站航天员们都带上了防毒面具浓烟持续了5-7分钟。幸好站上的空气过滤系统性能良好,没有给航天员造成更大危害,
4月6日,俄罗斯进步M34号货船升空。8日与和平号对接,为和平号送去了3个灭火器、电解生氧备件、燃料和生活用品6月25日,进行了进步M34号例行的重新对接试验,俄航天员齐布利耶夫用遥控方式引导飞船与和平号对接时,飞船与和平号光谱舱发生了碰撞事故,把舱体靠近散热器处撞了一个300平方毫米的孔,并使两块太阳能帆板偏转了角度,造成空间站电力减少一半,
4月29日,俄罗斯的齐布利耶夫和美国的利宁格尔进行了首次俄、美航天员联合太空行走,两人在和平号舱外工作了4小时57分,进行空间站组装与 *** 作演练。
5月15日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载7人升空。16日与和平号实现第六次对接,把美国航天员福尔勒送上和平号替换利宁格尔,并为和平号带去了1.8吨补给,包括一台氧气发生器和修理工具。21日与和平号分离,24日利宁格尔随机返回地面。这是美国航天飞机第84次飞行。
7月18日,俄罗斯和平号上的一航天员意外地损坏了和平号上的制导系统,致使太阳帆板偏离太阳,再次造成断电事故为此,地面人员决定停止此次的出舱修复光谱舱的工作,这项工作改由下一批航天员完成。
8月5日,俄罗斯和平号空间站上的一台供氧电子系统又发生故障。和平号上共有两个供氧电子系统,其中的一个早已因电能不够而关闭。
同日,俄罗斯发射联盟TM26号载人飞船升空。7日,以手动方式与和平号对接,进站的索洛维约夫和维诺格拉多夫同站上的3名航天员会合,他们将替换齐布利耶夫和拉佐特金。9月6日,索洛维约夫和福尔勒进入太空工作了6个小时他们发现被进步号货船撞过的光谱舱虽表面撞击严重,但整个光谱舱壳体完好无损。为确保光谱舱的能源他们还调整了太阳帆板的朝向。此次是世界第200次载人航天飞行。
9月26日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载7人升空,将美国航天员沃尔夫送上和平号,替换在和平号上的福尔勒27日与和平号实现第七次对接,并送去一台计算机和4吨用于修补和平号的材料。10月3日,航天飞机与和平号分离在和平号上工作了4个半月的福尔勒也同机返回。这是美国航天飞机第87次飞行。
11月6日,俄罗斯索洛维约夫和维格拉多夫再次到和平号舱外行走,安装一块新的太阳能帆板,以代替被进步号货船撞坏的帆板,他们在太空先后用去了6小时17分钟。入舱时,又发现量子2号过渡舱漏气,
12月20日,俄罗斯进步M37号货运飞船升空,22日与和平号空间上对接,为和平号运去给养、9条蝾螈和120只蜗牛,用来做太空失重试验。
1998年1月23日,美国奋进号航天飞机载7人升空,执行第八次航天飞机与和平号对接任务。同机到达的托马斯进站替换了沃尔夫,沃尔夫随奋进号返回。这是美国航天飞机第89次飞行。
3月14日,俄罗斯进步M38号货运飞船升空,17日与和平号空间站对接,除送去给养外,还有一台新的外置发动机以替换已超期服役的旧发动机。
5月15日,俄罗斯进步M39号货运飞船升空,17日与和平号对接。
6月2日,美国发现号航天飞机载6人升空,其中一名为俄罗斯航天员柳明。4日与和平号对接,这是美国航天飞机与和平号的第九次对接。主要任务是接回在和平号上工作的美国航天员托马斯,同时还试验阿尔法空间站新燃料箱施放有中国人参加的阿尔法频谱仪,在太空第一次寻找反物质和暗物质这是美国航天飞机的第91次飞行
8月13日,俄罗斯联盟TM28号飞船载3人升空,15日飞船与和平号对接。航天员为巴塔卡尔,阿夫杰耶夫和巴图林,巴图林是俄罗斯首位进入太空的政府官员,他曾担任过叶利钦总统的国防助理。25日巴图林同已在站上的马萨巴耶夫、布林达一同乘TM28号飞船返回。
10月25日,俄罗斯进步M40号货运飞船升空。
1999年2月22日,“和平”号空间站27号机组人员成功接驳“和平”号空间站。此前,2月20日,“和平”号空间站27号机组人员成功地发射了“联盟”TM-29号宇宙飞船并抵达“和平”号空间站。27号机组人员计划在空间站上停留六个月机组人员包括俄罗斯的阿凡纳西耶夫(Afannassiyev)、法国的海格纳(Haignere)以及贝拉和帕达卡,后两人将于3月初返回地面。
1999年2月27日,一半的“和平”号空间站26号机组人员与贝拉一起乘“联盟TM-28”号飞船脱离空间站,并于1999年2月28日在哈萨克斯坦着陆。阿维代耶夫与“和平”号的27号机组人员阿凡纳西耶夫和海格奈尔一起仍留在空间站。
1999年8月27日,“和平”号27号机组的阿凡纳西耶夫、阿维代耶夫和法国人海格奈尔乘“联盟TM-29”号飞船与“和平”号空间站脱离,并于8月28日格林尼治时间0时35分在哈萨克斯坦的Baikonur市60公里远的Chapayenka附近着陆“进步M-42”号货运飞船仍与“和平”号空间站前端轴向对接。2000年2月2日,“进步M-42”号飞船脱离空间站重返大气层自毁。
2000年2月1日,俄罗斯发射了“进步M1-1”号货运飞船为“和平”号机组人员提供支援,这些宇航员将在“联盟TM”号上执行一次为期45至72天的任务。“进步”号于2月3日与“和平”号对接。这艘送货飞船的装载的主要物资是氮/氧和燃料供应。俄罗斯将“和平”号重新推进到350公里的高空轨道上。已经与“和平”号进行轴向对接的“进步M-42”号飞船于2月2日与空间站脱开然后重返大气层自毁。
2000年4月6日,“联盟”TM-30号宇宙飞船将“和平”号空间站28组组员送至空间站,并与“和平”号空间站手动对接
2000年4月25日,“进步”M1-2号货运飞船发射升空,对“和平”号空间站28组组员进行支援,该组人员将在空间站上生活45-72天。“进步”M1-2号货运飞船于4月28日与“和平”号空间站对接,它主要提供油料、氮气/氧气补给和食物此前“进步”M1-1号货运飞船已经于4月26日与“和平”号空间站脱离,并于三小时后重返大气层自毁。
2000年4月28日,“进步”M1-2号货运飞船与“和平”号空间站对接,并于10月15日脱离空间站,在新西兰上空重返大气层自毁,该船主要负责为“进步”M-43号货运飞船与“和平”号空间站对接作准备。
2000年6月16日,“和平”号空间站28组组员安全降落在哈萨克斯坦阿卡利克东南四十五公里处。
2000年10月16日,“进步”M-43号货运飞船发射升空,准备提升“和平”号空间站的轨道高度;10月21日,货运飞船与“和平”号空间站尾端接驳端口相接。
2001年1月24日,“进步”M1-5号油船发射升空,并于1月27日从尾端与“和平”号空间站对接,该船将在3月初协助“和平”号空间站坠落。
2001年1月25日,“进步”M-43号货运飞船从尾端与“和平”号空间站脱离,并于1月29日重返大气层自毁。
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