降低航天发射成本的必由之路(下)国外可重复使用运载器的技术进展

可重复使用的运载器是 未来航天运输技术的发展方向，美国、欧洲和日本等都在为这种运载器做各种技术准备。欧洲由于欧洲有限的资金大都花在“阿里安”５火箭的研制上，所以，在可复用运载器技术开发方面开展的工作很少。实际上，欧洲也曾提出过多种可复用运载器方案，如欧空局的“使神”号航天飞机、英国的“霍托尔”单级入轨航天飞机和德国的“森格尔”两级入轨空天飞机等，但都因技术和费用等方面的原因没能坚持下来。从１９９４年起，欧空局曾开展了“未来欧洲航天运输研究计划（ＦＥＳＴＩＰ）”。正在开展的“未来运载器技术计划（Ｆ…     

可重构的卫星/运载复用电子系统设计

采用小型运载器能够降低卫星发射成本,针对小型运载器运载能力有限的情况,通过卫星与运载电子系统特点分析,提出可重构的卫星/运载复用电子系统设计方案。该方案采用基于总线的混合结构,并将可重构计算技术应用于中心计算机的设计,利用片上可编程系统（SOPC）、软硬件协同设计以及硬件描述语言（HDL）设计等技术完成系统功能。通过对现场可编程门阵列（FPGA）的重构,星载计算机实现对运载器与卫星的控制与管理,并能够进行故障处理及在轨升级。构建地面实时仿真系统并进行仿真测试,得到重构时间在（500±40）ms范围内、〖JP〗控制周期可达10 ms的仿真结果,验证了本文所提出方案的可行性与系统重构的有效性。通过硬件的分时复用,复用电子系统能够有效降低发射成本,并解决系统资源、多功能与高性能需求之间的矛盾。     

可重复使用运载器磁悬浮助推发射参数研究

针对磁悬浮助推水平起飞运载器这种新型发射概念,采用概念性分析方法,研究地面发射参数对可重复使用运载器性能的影响规律。结果表明,助推发射水平起飞运载器在降低初始推重比、推进剂和结构质量等方面具有优势,最后得出地面发射参数的一组优化值。     

波音研制的德尔塔3大型运载火箭

波音公司的德尔塔3是美国几十年来推出的第一种新的大型一次性使用的运载火箭.8月26日在卡纳维拉尔角进行该火箭首次发射时,由于导航系统故障而爆炸.这种火箭高39米,是第一种完全靠公司投资研制的大型运载火箭,今后三年中,新型宇宙神、雅典娜和几种型号的渐进一次性运载器火箭也将陆续从卡纳维拉尔角投入发射使用.     

世界航天市场回顾和展望

随着商用卫星服务业的复苏，卫星制造商、火箭制造商和发射服务商都将获得更多的商机。但政府合同依然是卫星市场和发射市场中稳固的主流。可重复使用运载器已经借助太空旅游业进入了商业市场。     

基于Simulink的潜空导弹运载器水下弹道仿真

简要分析了潜空导弹无动力运载器的基本特征和基本要求;用四元数法和矢量矩阵法建立运载器水下空间运动的数学模型;利用Simulink仿真软件,建立运载器仿真模型,对运载器的水弹道特性进行仿真分析与计算。仿真表明,运载器离管速度对导弹出水时偏距影响很大,水中运动时间主要与发射深度有关。     

响应式空间运输系统

目前的发射系统都是针对特定的用途来设计的,事先要有很长一段时间来作准备工作,在响应式的系统中,建造好运载器保存起来,随时满足运载发射的需要,类似于巡航导弹或者是出租式小汽车。基于印度空间技术的发展,将来很有可能出现响应式运输系统。响应式可用运输系统的概念就是一种快速设计、建造、测试和发射卫星的渠道,减少研制、测试、发射和检验的时间。但是响应式的成本还强须与它的价值利益相互平衡,其次是低成本运载器在系统维护和发射运行的操作上,它的运载成本低,地面设施少,本文阐述了LEO响应式系统的各个方面在提高国家空间基础能力方面的各种先进技术。     

美国SpaceX超重-星舰首飞分析及对中国航天产业的启示

重复使用运载器研制是航天发展的不懈追求，美国太空探索技术公司（SpaceX）两级完全重复使用运载器超重-星舰实现首次发射，发射阶段圆满，后续飞行失控后执行自毁程序。本文介绍了超重-星舰的首飞情况与方案演进，根据超重-星舰总体方案反演分析其应用模式，梳理了超重-星舰的核心关键技术，总结了超重-星舰对航天产业的影响。最后给出了超重-星舰对中国航天产业发展的启示与建议。     

运载火箭空中发射伞降运动分析

主要计算了运载火箭内舱式空中发射过程中,运载器在点火以前,运载器及降落伞系统(物伞系统)从发射平台抛出后的运动轨迹及姿态。通过分析两刚体的力学关系,建立了九自由度的物伞系统数学模型,并进行仿真计算。由仿真结果可以决定其最佳的发射时间及姿态。     

内置式空中发射运载火箭发射方向研究

对运载器与载机分离过程的几个阶段采用统一模型进行研究,建立了分离过程物伞系统的刚体-质点模型。以此数学模型为基础,对空中发射的分离过程用Matlab/Simulink进行了仿真计算。结果表明,前向发射在分离过程结束时运载器的高度损失和速度损失比后向发射小,性能优于后向发射,对实际工程应用具有重要参考价值。