用于低费用航天运输系统的固液火箭发动机

有效地开发空间的关键是用低费用运输系统把有效载荷送入地球低轨道。许多有见识的观察者认为,如果能把将有效载荷送入轨道的费用降低到每公斤2000～4600美元,航天运输市场就会大大兴隆起来。美国火箭公司正在研制一种用固液火箭发动机推进的工业运载器(ILV),来实现这个降低费用的目的。本文概述了这种推进系统的性能特点以及它特有的对低费用商业发射系统的适用性。     

美国先进载人运载系统方案比较

美国航宇局的兰利研究中心正在开展先进载人运载系统(AMIS)的研究工作,探讨可作为美国下一代载人空间运输系统的各种全火箭型和吸气式/火箭方案。本文介绍了该项研究的进展情况,分析了技术水平和具备初始使用能力的日期对各类方案的影响;对全火箭型和吸气式/火箭型系统进行了比较,并阐述了操作和费用问题。     

对现役和未来运载器的液体发动机研制的评价方法

按主要发动机和推进剂的参数,以及它们在运载器上的应用,叙述了现有各种供大型运载器用的液体发动机.讨论了在具体的发动机研究项目中的预研、早期的研制方式和发动机技术的成熟性,包括了取得的经验.对新型发动机,包括能支持下一代运载器的改进的和新构想的发动机,以技术为重点作了说明.介绍了为降低潜在的研制风险所需要的技术成熟程度和发展,以及在性能、可操作性、重复使用性、可靠性和生产性上预期能取得的收获.建立了技术上分等的方法,其中包括以效益函数表示的相对运输系统寿命周期费用(LCC).这一方法在确定初步但及时地对各种技术的费效比作等级评定是有用的.方法学采用了无量纲形式的常规费用估计比值(CER).引进新推进系统技术上取得的运输系统相对总效益,是从包括运载器操作和发射设施的主要运输系统各部分的递推和非递推费用中得出的.对某些高发射率的模型中的几种候选运输系统发动机方案及有关技术排出了高低等级.     

航班化航天运输系统中的控制问题

航班化航天运输是航天运输系统未来发展的重要方向。聚焦中国航天强国发展目标以及航班化运输系统发展需求，首先从系统组成、发展路线、面临的环境变化、任务特点等维度分析了航班化航天运输系统面临的挑战，进而提出航班化航天运输需要智能赋能、信息驱动，在此基础上从运营体系、控制架构、理论基础等方面总结了航班化航天运输需要解决的控制问题，并对未来发展做出了展望。     

俄欧新载人飞船揭开面纱

据英国广播公司(BBC)新闻网站7月22日报道,将由俄罗斯和欧洲合作研制的一种新型载人飞船的设想图已面世.这种飞船称为"机组空间运输系统"(CSTS),可重复使用,将取代俄现役联盟号飞船,并将使欧洲能直接参与载人航天运输工作.     

航班化航天运输系统发展展望

航班化运输已成为航天运输系统发展的重要目标。聚焦航班化航天运输系统未来发展,首先分析了发展需求,提出了航班化航天运输系统概念组成、发展目标和指标要求,总结了国内外发展态势,最后从重复使用航天运输系统建设和空间转移运输系统建设两个方面,展望了我国航班化航天运输系统的未来发展。     

选择空间运输系统助推发动机的方法学

在设计方案评定应用中以参量性寿命周期费用(LCC)为主要的评估标准.阐述了最近研究并成功地应用在对未来重复使用的空间运输系统助推火箭的液体火箭发动机评估上的方法学.讨论了用以LCC为基础的原理评估的定量方法,并考虑了所有的次要评定因素和费用评估关系(CER).讨论了研制工作中的技术、费用和进度,及操作和维护寿命期中的风险对LCC的影响.最后,严格地研讨了将这一以LCC为依据的定量评估方法论用作决策支持工具的优缺点,并将它与作者过去用于相似用途的纯定性评定方法作了比较.本方法学虽是一项具体应用,但也可以作为一类决策模型用于其他的机械和电子系统上,例如运输、空间站和高级武器系统用的这类系统上.     

评定运载火箭成本的TRANSCOST模型及其应用

首先介绍评定运载火箭的研制和发射成本的解析模型的结构,着重讨论评定使用成本的新方法,并引入众多参数来修正模型.尔后以“阿里安”4后继型为例,讨论用于未来系统分析和成本比较的模型,分析了采用10种不同方案的可贮低温燃料两级火箭的研制和发射成本.欧洲未来运载火箭系统的关键是要最佳解决有限的研制费用与期望的最低发射成本之间的矛盾.多次使用系统能使发射成本大为降低,但研制费用较大.基于实际参数的成本解析模型能为选择运载火箭方案提供重要的信息.     

单级入轨三组元发动机循环方案研究

最近,NASA 的空间运输研究计划评审了未来地球轨道运输要求和2030年之后运载工具的替换问题。三种可选择方案的基础是单级入轨(SSTO)飞行器。这项研究评审了 SSTO 采用新型先进的三组元发动机和氢/氧(H_2/O_2)发动机;确定了发动机的构型和研究方法;为研究发动机的性能还确定了发动机循环方式。目前已完成的工作有:确定各种循环方式的发动机质量,评审了各种循环方式涡轮泵装置的方案,以便进行材料的选择。最后给出了发动机的质量及涡轮的工作温度。     

远程空天运输系统总体设计与控制技术的科学挑战

远程空天运输系统是一种利用航天运载技术实施全球极速运输的运载工具，具有小时级洲际到达能力，可作为陆海空传统运输方式的重要补充。具有现实的社会、科技、经济应用价值。分析了远程空天运输系统的发展需求与意义，对标设计要求研究了技术实现途径，在进一步分析系统的任务特点和技术特点分析基础上，提出了远程空天运输系统总体设计与控制技术中的设计难点与科学挑战，为未来远程空天运输系统设计提供参考。     

空间运输的发展方向

国际运载系统的近期目标是将至少5000kg的有效载荷送往地球同步轨道(CEO).美国将用带有新的上面级的航天飞机和辅助性一次性使用运载火箭(CELV)如“大力神”34D 7/“半人马座”来实现这一目标.苏联的运载工具和欧空局(ESA)的“阿里安”5也将能实现这个目标.美国显然将恢复采用机/箭混合编队政策,而只用航天飞机完成载人飞行任务.ESA的“赫尔墨斯”和苏联航天飞机也主要用于载人飞行.苏美两国都花了巨大的人力物力来研究第三代空间运输系统,迅速及时地以低成本将重型载荷送入轨道.空天飞机和HOTOL(水平起降)、航天飞机型火箭(SDV)和大推力运载火箭(HLLV)等各种方案都在研究之中.这些第三代运载工具将满足民用和军用需求.民用包括扩大现有商业活动、地球观察、空间生产、空间站和载人飞行,以及其他尖端任务,如火星探险(载人和不载人)、月球基地和大型空间动力系统.军用可能包括先进的情报和侦察系统、宇宙飞船服务和维护任务、SDI支援系统,以及永久性空间驻人基地.实现这些目标将需要研制空天飞机.空天飞机还将发展成用以完成高速空天运载和灵活反应任务的飞行器.叙述中型运载火箭、先进的航天飞机和空天飞机的现有设想和早期计划.讨论SDV和地球至低轨道大推力系统,介绍“赫尔墨斯”和苏联航天飞机.     

法国未来运载系统的概念研究

由法国空间研究中心发起的法国未来航天运输系统的概念研究工作将在今年内结束。本文介绍的是系统总体和动力装置研究的进展情况,从中可以了解到这一研究工作的任务、方法和初步的结论。     

网络最大流与最小割集的矩阵算法

本文给出了解决运输问题为中心的一类特殊的线性规划问题的新的、简便的算法.网络最大流与最小割集的矩阵算法,不仅能解决许多这类问题,而且能使最小费用流、分配问题和运输问题容易通过计算机来实现.     

西欧九十年代空间运输系统展望

到目前为止,不管是美国还是西欧均没有最后定出九十年代空间运输系统的具体方案。目前美国的航天飞机和西欧的阿里安火箭还远远满足不了九十年代的需要。本文简要介绍西欧在九十年代对空间运输系统的需求和可能采用的几种方案。     

下一代火箭发动机

评述由地球发射入轨的运载火箭推进技术,提出了几种推进系统的新方案.这些新方案能满足美国空间发展委员会规定的作为2000年使用的大型运载火箭的基本要求.2000年使用的运载火箭的主要特点是首先必须保证其可靠性.而可靠性的获得又需要极为严密的结构设计以及合理、经济、高效的研制计划和鉴定计划.为了改进下一代空间运输推进系统,需要选择最佳的后备动力和循环系统,还要采用一些新的发动机设计方案,这样才能满足推进系统耐用、可靠和经济等要求.举例来说,采用推进剂或其它流体作为冷却介质和驱动动力源,能使长寿命涡轮机启动平稳、可控和降低涡轮燃气温度.所提出的新方案有:使用LOX/LH_2、LOX/LH_2 HC和LOX/LH_2 HC Al等不同推进剂组合的双扩张段发动机,LOX/LH_2发动机、LOX/HC发动机以及混合比可调的发动机.最后详细介绍一种风险很小、发射成本低、可完全重复使用的推进系统.     

法国小型航天飞机“使神号”

法国向欧洲伙伴推荐的小型航天飞机“使神号”是欧洲未来轨道飞行器和空间运输系统计划的一个组成部份。欧洲空间局已决定在九十年代实施这项计划,使欧洲能在空间发射和空间载人活动方面具有完全的自主能力。在轨道飞行器“哥伦布舱”和空间运输系统“使神号”计划中,前者包括载人舱和自动平台,它们先与美国空间站配合工作,然后再独立工作;后者将由“阿里安5”火箭发射,使其抵达轨道飞行器。轨道飞行器还将配备欧洲的数据中继卫星系统。该计划已得     

中国航天运输系统的现状与展望

航天运输系统是指往返于地球表面和空间轨道之间以及轨道与轨道之间运输各种有效载荷的运输工具系统的总称。它包括载人或货运飞船及其运载火箭、航天飞机、空天飞机、应急救生飞行器和各种辅助系统等(见图1)。航天运输系统可分为一次性使用和重复使用两种类型。     

可重复使用空间往返运输系统的最新发展

可重复使用的空间往返运输系统具有广泛的军事用途和商业应用前景 ,因此成为各国争相发展的目标。本文简要介绍了世界主要航天国家在重复使用运输系统方面的发展情况、技术特点和发展趋势     

导弹与航天一年要闻

本文介绍了导弹,航天运输系统和空间站,航天通信,太空作业和保障,空间电推进,空间电源,推进技术,指挥、控制、通信和情报系统,航天材料九个方面一年来主要事件和技术进展。     

国际空间太阳能电站的技术进展

综述了当前国际空间太阳能电站技术的研究进展与发展趋势。重点介绍了空间太阳能电站系统方案新构思“太阳塔”和“太阳盘”的特点；介绍了空间太阳能电站的主要相关技术———无线电能传输技术、太阳能转换技术和空间运输技术等的发展趋势；最后简要介绍了月球电站的进展情况。