国外微重力火箭的发展及其特点

一、前言 微重力火箭是近20年来从探空火箭系列中发展出来的一种用于微重力科学研究的技术实验火箭。微重力科学的研究范围包括微重力材料科学和微重力流体科学,并涉及到空间生命科学。1971年10月美国航宇局发射了空蜂170A,首次利用探空火箭进行空间材料加工实验尝试,1972年1月在发射黑雁5C火箭时,再次进行了金属熔炼实验。这两枚火箭的发射,证实了用探空火箭进行微重力科学实验是一条可行的技术途径,从而揭开了微重力火箭研制和应用的序幕。     

TY-3微重力火箭系统的开发

前言微重力火箭是从探空火箭系列中发展出来的一种用于微重力科学研究的技术实验火箭，其射高一般在２００公里以上，可以提供１０－４g的微重力水平和６～１５分钟的微重力时间。其主要优点是技术成熟，可靠性高，价格低廉，灵活性强，而且微重力值稳定。１９７１年１０月，美国“空蜂”１７０A在白沙靶场发射，首次利用探空火箭进行了空间材料加工实验。此后２０多年，美国、德国、瑞典、日本和前苏联等国相继制订了微重力火箭发展计划，成功地完成了数百项实验研究，获得了大量的信息和研究成果。到２０世纪后期，微重力火箭已成为地面…     

Development of TY—3 Microgravity Rocket System

TY－3微重力火箭总长600mm，起飞质量1100kg，有效载荷50kg，最大飞行高度220km，能提供10^-4g约360s时间的微重力试验条件，该火箭已于2000年10月飞行试验成功，而且一种更先进的微重力火箭系统正在设计中。     

Development of TY-3 Microgravity Rocket System

TY-3微重力火箭总长 6 0 0 0 mm,起飞质量 1 1 0 0 kg,有效载荷 5 0 kg,最大飞行高度 2 2 0 km,能提供 1 0 - 4 g约 36 0 s时间的微重力试验条件 ,该火箭已于 2 0 0 0年 1 0月飞行试验成功 ,而且一种更先进的微重力火箭系统正在设计中。     

微重力火箭气动加热计算

针对气动外形为曲线、锥（柱）旋转组合体的微重力火箭，采用半球－柱（锥）和后掠翼的气动加热计算方法及公式，分析计算了超高音速飞行状态下微重力火箭各特征表面上的热流及温度，并用一元平板传热模型和差分方法计算了箭体结构内部的温度分布，为箭体结构及热防护提供了有效的设计方法和可靠依据。     

日本固体火箭的发展

日本的航天事业是从1951年固体火箭的研究开发开始发展起来的,至今已有40余年的历史,经历了从试验到研制、从探空、微重力试验到卫星发射应用的过程,取得了令人瞩目的成就。同时,日本还引进国外先进的火箭技术,发展大型固体助推火箭,以实现大型卫星的发射。在消化吸收国外火箭技术的基础上,日本目前正在全力自行研制H-2大型运载火箭,包括其所用的固体助推火箭,准备用这种火箭发射希望号航天飞机。此外,日本在未来固体火箭的大型化、无公害化、降低成本以及采用新材料和新技术等方面也正在进行研究开发。以下对日本固体火箭技术的发展历程作简单的介绍。     

固体火箭发动机质心测量技术述评

综述了国内外测量导弹、飞行器及固体火箭发动机质心可行的各种方法,分析了它们的误差来源,介绍了一些精度指标测定方法及几种现行的测试装置,最后提出了大型固体火箭发动机质心测量方案的建议.     

TY-3火箭电气系统电磁兼容性设计

针对TY－3微重力试验火箭电气系统在测试中出现的供电干扰、长线干扰、脱落干扰等各种干扰因素进行了电磁兼容性分析，提出了改进的电路设计方案，通过了地面综合试验的验证和飞行试验的考核。     

微重力火箭设计中减旋方案等问题

讨论了一种微重力火箭总体设计中减旋方案，飞行载荷，气动加热与壁温计算等几个关键问题。结合该火箭的具体特点，提出了一种简单实用的被动式减旋措施，即，安装反旋尾翼及辅助减旋机构，并分析了减旋与动稳定性的关系。对超高音速火箭的飞行载荷和气动热进行了分析计算。     

固体推进剂速度耦合响应函数研究

实验研究评论了速度耦合响应函数确定固体火箭发动机稳定性一些现行方法的正确性。这些方法依据的基本假设是:速度耦合响应函数是一种推进剂性能,而与其在燃烧室内的位置无关。为了研究其适用性,专门研制了一种改型声阻管装置,其结构是管上游端安装“激发”推进剂,其下游侧壁要求位置上安装“试验”推进剂,管下游端安装声源,在管内激发出要求性能的驻波以模拟火箭发动机内的不稳定气流状态,实验目的是沿声阻管内不同驻波位置,安放“试验”推进剂,测出其速度耦合响应函数值,结果表明,速度耦合响应函数与声阻管内驻波位置密切相关,所以不能认为速度耦合响应函数是一种推进剂性能,因此需重新评价测定固体推进剂火箭发动机稳定性的现行方法。     

加大型飞马座首射失败轨道科学公司推出金牛座2

加大型飞马座首射失败轨道科学公司推出金牛座２美轨道科学公司的加大型飞马座火箭──飞马座ＸＬ６月２７日进行首次发射时失败。火箭在从Ｌ－１０１１载机分离几分钟后由靶场安全人员通过指令自毁。火箭发生故障的第一个征兆出现在一级点火后第３５秒左右（此时火箭正处...     

火箭飞行异常遥测天线实时跟踪角度预测研究

针对火箭飞行异常下的遥测天线继续实时跟踪难的问题,提出一种飞行异常后的实时跟踪角度的预测方法。首先介绍几种常用坐标系以及坐标系之间的转换关系,并将火箭飞行异常后的运动简化为考虑惯性速度的自由落体运动,给出自由落体速度模型和实时跟踪角度的计算方法步骤。设计仿真实验,验证方法的有效性,可以作为火箭飞行异常后遥测天线实时跟踪角度预测的有效参考。     

固体火箭发动机动力分析方法

介绍国外固体火箭发动机动力特性分析常用的几种计算方法,包括实模态分析方法、复模态分析方法、振动响应分析方法,并以实例计算给出固体发动机动力分析的全过程。     

可燃喷管固体发动机性能初探

可燃喷管固体火箭发动机具有成本低、可靠性高等优点,可用作运载火箭助推器,本文对它的性能进行了初步探索。理论计算的内弹道曲线及喷管型面与实验结果基本一致,实验结果表明,该发动机的比冲稍低于钢喷管发动机的比冲;喷喉圆柱段的燃速比收敛段和扩散段的燃速高,燃烧规律也不相同。     

多脉冲固体火箭发动机

介绍国外几种典型结构的多脉冲固体火箭发动机的发展概况．讨论该种发动机的药柱、隔离系统、点火系统、绝热层等关键技术和地面点火试验情况。     

三组元液体火箭发动机发展概况

双组元液体火箭发动机的发展已进入成熟阶段,进一步提高性能已十分困难。为满足空间开发的需要,需要探索液体火箭发动机发展的新途径。国外(美国和原苏联)十分重视三组元发动机技术的研究,我国近来也做了一定的研究工作。本文介绍了三组元发动机理论的提出、发展情况以及几种这种发动机方案(双燃料、双膨胀、双喉道和一体化方案)及其性能参数。     

中国

首届“勇创杯”大学生“微重力健康生活”大赛圆满落幕;嫦娥五号将于2017年前后择机发射;长七火箭助推器第二次动力系统试验成功;“中国航天日”启动设立程序     

20世纪的中国火箭控空

火箭探空是中国发展航天事业的起步项目之一，也是中国在高新技术中较早达到国际水平和进入实用阶段的一个领域。中国于１９５８年开始发展探空火箭。在研制发射了几种型号的早期研究、试验性探空火箭的基础上，中国的第一种实用探空火箭于１９６０年９月首次飞上蓝天。在 ２０世纪，中国共研制成功１９种实用火箭探空系统，富有成效地进行了气象探测、核云取样、人造卫星和运载火箭单元技术试验等火箭探空活动。     

喷管喉衬温度场计算影响因素的数值分析

本文以计算机数值实验的方法对固体火箭发动机喷管喉衬温度场计算的几种影响因素,包括温度场模型、对流换热系数,推进剂金属微粒引起的热幅射、材料物理参数及背壁边界条件等,进行了数值分析。针对小型固体火箭发动机工作条件给出了不同的计算条件变化可能造成的数值影响效果,力求为喉衬温度场计算选取模型和参数等问题提供参考。     

固体火箭发动机结构可靠性综合评定法

提出了一种将固体火箭发动机各组件试验数据折算成等效的整机试验数据,进行其结构可靠性综合评定的方法。运用此法对某大型固体火箭发动机整机结构可靠性进行了评估。结果表明,评定的整机结构可靠度显著提高了。从而证明此方法可供工程设计使用。