20世纪的中国火箭探空

介绍了中国实用火箭探空系统的种类、实用探空火箭的性能参数和飞行情况、火箭探空取得的技术进步和存在的问题。     

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。     

纪念我国第一种登天火箭——T-7A火箭（第一状态）飞抵太空50周年

1963年12月22日、27日,上海机电设计院（时属国防部第五研究院建制,现为中国空间技术研究院北京空间机电研究所）负责研制的2枚“探空七号甲”（代号T-7A）气象火箭在安徽广德境内的华东气象火箭探空基地进行了该火箭的第一批次飞行试验。这批次试验所用的火箭为第一状态的T-7A火箭,试验中实测2枚火箭的弹道顶点高度均为海拔125km（火箭起飞点的海拔为66m）。     

火箭探空活动的领域和价值

火箭探空是空间事业的一个组成部分,它的活动舞台主要为稀薄大气层所占据的空间,活动成果丰富了人类对自然界的认识、促进了空间科学的发展。用于火箭探空的运载上具——探空火箭业已实现了固体化、轻型化、系列化等方面的变革,并正在开发新的领域。中国在这方面也取得了可喜的成果。     

王希季传略

王希季,火箭总体、航天器系统和航天返回技术专家,是中国航天技术的开创者之一。1958年以来,一直从事航天技术工作,在探空火箭、运载火箭和返回式遥感卫星、载人航天器等方面贡献卓著。曾负责研制成功了中国的15种实用探空火箭,主持完成了中国第一种卫星运载火箭和第一种返回式遥感卫星的方案论证、方案设计,担任过返回式遥感卫星系列的总设计师。是中国火箭探空技术学科和航天器进入与返回技术学科的创始人,太空资源和航天技术体系新概念以及工程设计学和卫星设计学新原理的提出者。     

天鹰四号气象火箭系统

天鹰四号(TY-4)火箭探空系统是一套高空气象探测综合设备,该系统由火箭及发射系统、探空仪、气象雷达、数据处理系统组成。该系统已成功进行了飞行试验。     

台湾发射“探空”3号火箭

2003年12月24日,台湾“探空”3号火箭从台湾“国防部中山科学研究院屏东九鹏基地”顺利发射到离地面269公里高空,8分钟后降落在离基地142公里远、绿岛东北方的太平洋,整个飞行时间为515秒,成为台湾地区有史以来首次完成太空观测任务的探空火箭。据台湾媒体报道,这个计划的科学实验仪器和运载工具都由台湾自制,地面观测仪器也在岛内组装。“探空”3号是台湾近5年来发射的第三枚探空火箭,计划经费为新台币1000万元。它与“探空”1号和2号一样,都是利用由“天弓”2型导弹改制而成的两级固体燃料火箭作为运载工具。5年前升空的“探空”1号未携带…     

织女三号探空火箭发射试验

中国科学院空间科学与应用研究中心等单位于1991年1月在海南探空火箭发射场成功地发射了两枚织女三号探空火箭,它为我国火箭探空系统增加了120公里的探空手段。海南大箭发射场为我国空间环境探测,以及低纬度地区的综合观测提供了良好的场所。     

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。     

H-1火箭第二级推进系统的研制

目前气象卫星向日葵、通信卫星樱花、广播卫星百合花等实用卫星都用N—Ⅱ火箭发射。随着空间利用的发展,将来需要发射更大型的卫星,为此日本宇宙开发事业团研制了N—Ⅱ火箭的后继型H-1火箭。预定在1986年发射二级式、1987年发射三级式的试验火箭。试验证实H-1确有发射大型卫星的能力之后,预计在1990年前开始用于发射实用卫星。     

中国航天固体火箭技术的发展

叙述了20世纪50年代以来中国航天固体火箭推进技术的发展历程，介绍了9种最具代表性的固体火箭发动机的技术特征、研制过程、地面试验和飞行情况，这些发动机分别应用于中国的探空火箭、运载火箭上面级和应用卫星变轨系统。文中还简要地评述了中国固体推进各单项技术的发展水平。     

瑞典的探空火箭综述

介绍了瑞典航天公司发射的云雀，黑雁和ＭＡＸＵＳ探空火箭及其所用的固体火箭发动机的性能，简要讨论了瑞典探空火箭发展特点。     

Sounding rocket experiment of bare electrodynamic tether system

An overview of a sounding rocket, S-520-25th, project on space tether technology experiment is presented. The project is prepared by an international research group consisting of Japanese, European, American, and Australian researchers. The sounding rocket will be assembled by the ISAS/JAXA and will be launched in the summer of 2009. The sounding rocket mission includes two engineering experiments and two scientific experiments. These experiments consist of the deployment of bare electrodynamic tape tether in space, a quick ignition test of hollow cathode system in space, the demonstration of bare electrodynamic tether system in space, and the test of the OML (orbital-motion-limit) current collection theory.     

Sounding rocket developments in Spain

This paper contemplates the efforts and developments in the field of sounding rockets carried out in Spain from the decade of the 1960s to the early 1990s when the use of such vehicles was abandoned worldwide.The initial sounding rocket planning within the National Space Research Programs around 1964 (when Spain joined ESRO) is presented.The status of the rocket technology in Spain in 1964 is analysed, reviewing the main technology gaps and the way they were filled to make the planned developments possible.Three Spanish sounding rockets are presented: the INTA-255 (150 km apogee with formative objectives, first launched in 1969), the INTA-300 (300 km apogee with high characteristics and commercial capabilities, first launched in 1974) and the INTA-100 (115 km apogee being finally a totally national product, first launched in 1980).Some guided rocket vehicle projects which were based, on some way, on the previous sounding rockets activities are also mentioned in this paper.     

探空火箭动力系统优化设计

提出了探空火箭动力系统设计参数优化计算方法.综合考虑了动力系统与火箭外弹道之间的关系.在给定有效载荷、最高射高的条件下,选取动力系统的设计参数使火箭的起飞质量最小.选用了增广拉格朗日法约束优化技术和牛顿迭代法求解数学模型.计算结果表明,该计算方法是合理的.     

固液混合火箭发动机研究进展

固液火箭发动机因其推进剂能量较高、安全性好、易实现推力调节、可实现多次启停、药柱稳定型好、温度敏感性低、环保性佳和经济性好的特点,十分符合下一代航天平台绿色环保、智能随控、快速响应的发展需求,在探空火箭、亚轨道飞行器、靶标、小型运载火箭、助推器、上面级动力系统、姿轨控动力系统、着陆器和其他许多民用商业航天领域中都具有良好的应用前景。分析了固液火箭发动机的国内外发展现状及发展趋势,对国内外固液火箭发动机相关的典型项目、工程应用和关键技术发展情况进行了回顾和总结,并以此为基础总结固液火箭发动机技术的发展趋势和有待进一步突破的关键技术。     

Bacillus subtilis spores on artificial meteorites survive hypervelocity atmospheric entry: implications for Lithopanspermia

An important but untested aspect of the lithopanspermia hypothesis is that microbes situated on or within meteorites could survive hypervelocity entry from space through Earth's atmosphere. The use of high-altitude sounding rockets to test this notion was explored. Granite samples permeated with spores of Bacillus subtilis strain WN511 were attached to the exterior telemetry module of a sounding rocket and launched from White Sands Missile Range, New Mexico into space, reaching maximum atmospheric entry velocity of 1.2 km/s. Maximum recorded temperature during the flight was measured at 145 degrees C. The surfaces of the post-flight granite samples were swabbed and tested for recovery and survival of WN511 spores, using genetic markers and the unique DNA fingerprint of WN511 as recovery criteria. Spore survivors were isolated at high frequency, ranging from 1.2% to 4.4% compared with ground controls, from all surfaces except the forward-facing surface. Sporulation-defective mutants were noted among the spaceflight survivors at high frequency (4%). These experiments constitute the first report of spore survival to hypervelocity atmospheric transit, and indicate that sounding rocket flights can be used to model the high-speed atmospheric entry of bacteria-laden artificial meteorites.     

Disturbance of the upper atmosphere after crash launch of the <Emphasis Type="Italic">Proton</Emphasis> carrier rocket

The data of inclined sounding obtained on July 5, 1999 after explosion of the Proton carrier launcher in the upper atmosphere are discussed. A comparative analysis is performed of the detected disturbances with disturbances recorded during explosion of the Soyuz rocket in the middle atmosphere and with disturbances typical for the standard mode of the rocket flight.     

Suborbital and low-thermospheric experiments using sounding rockets in Taiwan

The suborbital flight is a kind of flight, which reaches the space and then comes back to ground without completing one orbital revolution. The atmospheric thermosphere extends from 85 km to 600 km in altitude. Therefore, the suborbital and low-thermospheric experiments to be performed at altitude below 300 km can be combined using the sounding rocket. These experiments include rocket staging, fairing separation, ultrasonic flight, reentry, aerobrake and recovery test, ultraviolet and ionization observations, ozone measurement, etc. The advent of Taiwan's sub-orbital and thermospheric experiments project can be traced back to 1997. This is the year Taiwan's National Space Organization (NSPO) was assigned to be responsible for procuring the sounding rocket for applications in science experiments and space technology research effort. From 1997 to 2010, 8 launches have been completed including one experimental hybrid rocket. All onboard instruments and sensors for sub-orbital and low-thermospheric experiments are developed and integrated by the domestic universities. More launches have been planned in the future. Opportunities for international cooperation in developing new instruments and payloads for future experiments will be possible.     

ZN—3探空火箭头罩分离的分析及弹射分离器的设计

本文应用结构动力学原理，对ＺＮ－３探空火箭头罩铰链式分离及其分离机构进行研究，并用铝合金和玻璃钢两种头罩得出了地面试验的结果，从而获得一些有用的结论。