国外固体运载火箭技术的新进展与启示

固体运载火箭作为快速进入空间的有效手段,已成为目前各国航天运输系统的重点发展方向之一。通过对国外固体运载火箭技术的发展脉络进行分析,研究其发展历程及特点,从四方面总结出其发展趋势,即向低成本、高可靠、快速机动发射发展;向固体运载与导弹技术共用发展,深层次拓宽军民融合领域;向与捆绑式运载火箭的大型固体助推器技术共同发展,并充分利用成熟技术;向模块化、可扩展化设计发展。最后,对国内发展固体小型运载火箭提出了相关建议。     

侦察兵运载火箭

一、绪言“侦察兵”是美国第一个四级全固体发动机的运载火箭。据美刊报导,由于它连续37次发射获得成功,已成为世界上最成功的小型运载火箭。早在1957年中期,美国国家航宇局(NASA)的兰利研究中心(Langley ResearchCenter)就开始着手研究一种采用固体发动机的小型运载火箭,与此同时,美国空军也想研制一种先进的固体试验火箭,后经两家协商确定搞一个共同方案,由兰利研究中心负责系统管理,于1957年5月开始研制,运载火箭命名为“侦察兵”(Scout)。同年兰利研究中心与各家承包商签订了各级固体发动机的研制合同,1959年4月从十三家承包商中选定林一     

小型固体运载火箭运载能力分析

针对控制系统,采用姿控发动机和格栅舵的小型多级固体运载火箭开展了运载能力分析研究.给出了运载火箭飞行方案,提出了一种飞行程序角的工程设计方法.给出了姿控发动机工作模型,建立了六自由度弹道计算和优化模型,采用混合进化算法进行弹道优化,并给出了仿真算例.仿真计算及分析表明,小型多级固体运载火箭满足发射小卫星的运载能力要求,姿控发动机推进剂分配方案合理,为总体方案论证和初步设计提供了理论依据.     

美国蓝色侦察兵运载火箭

一、前言蓝色侦察兵(又名HETS-609A系统)是一种多级的小型军用固体运载火箭。通常,它由三级或四级组成。1959年,空军为了适应特殊的空间研究和进行亚轨道飞行试验的需要,开始着手研制这种小型军用固体运载火箭;1960至1970年间,共发射过28次。经过十年飞行,美国空军利用它进行了许多     

机载固体运载火箭能力分析及轨道计算

以我国现有固体火箭发动机为动力装置，以带翼的三级固体运载火箭分析模型为依据，探讨机载火箭发射小型低轨卫星的可行性和现实性。     

开拓者固体运载火箭发展规划与实施策略研究

现代小卫星技术的发展对小型低成本运载火箭提出了越来越多的市场需求。近年来国内许多大学和科研机构相继投身于小卫星的研发工作,航天清华卫星技术有限公司在国内率先研制并发射了50kg量级的航天清华一号小卫星。航天科工集团公司成立伊始就将小型运载火箭和小卫星作为自己的战略性发展领域和支柱产业,并成立了航天固体运载火箭有限公司(以下简称运载火箭公司),通过开拓者一号(KT-1)小型运载火箭的技术能力演示验证来启动型号技术和产业化工作。目前第二发试验火箭正处于紧张的研制阶段。科工集团公司在决策初期,经过比较充分的技术经济…     

用阿里安的固体助推器组合成新的运载火箭

目前,意大利 BPD 公司正在内部研究,探讨用阿里安运载火箭的固体助推器(7.5吨和9.5吨两种)和已放弃多年的意大利 ALFA 固体导弹发动机(6吨和12吨)组合成小型运载火箭的可能性。BPD 公司的主要设想是,用 ALFA 发动机作为新火箭的第一级,阿里安的固体助推器作为新火箭的第二级和第三级。这种运载火箭可从意大利的肯尼亚海滨的圣马尔     

阿瑞斯1运载火箭研发概况及进展

阿瑞斯1运载火箭是美国重返月球计划下研发的载人运载火箭,为两级小型载人火箭,第一级为五段式固体火箭助推器,第二级为低温上面级,采用J-2X发动机。     

织女星火箭固体发动机研制故障综述

织女星(Vega)运载火箭是迄今为止欧洲现役最大的固体动力运载火箭。在其三级固体发动机研发过程中贯穿通用化、模块化的设计理念,并采用了大量新技术和新工艺,在提升火箭性能的同时有效降低了火箭的研制成本。基于验证成熟的固体发动机技术,欧空局启动研发织女星C(Vega C)、织女星E(Vega E)、织女星C轻型(Vega C Light)等一系列固体运载火箭,满足多种载荷范围的发射需求,大大提高了欧洲对小型有效载荷的发射灵活性和响应能力。该文总结了欧洲织女星运载火箭固体发动机的主要性能,重点梳理分析了三级固体火箭发动机(P80、Zefiro 23、Zefiro 9)在研制过程中曾遇到过的技术问题,包括发动机压力振荡、熔渣、喷管过度侵蚀、柔性接头问题、机电作动器电流过度消耗问题等,研究了这些故障的产生根源、相应的解决措施以及开展的相关研究,旨在对国内固体运载火箭发动机技术研究提供参考和借鉴。     

小型固体运载器起飞段姿态控制方法研究

针对控制系统,采用侧喷流发动机和栅格舵的新型小型多级固体运载火箭开展了起飞段姿态控制方法研究。给出了在低马赫数条件下侧喷流发动机的力放大因子和栅格舵的控制力矩,建立了运载器姿态控制模型。根据侧喷流和栅格舵的特点,设计了PID控制器与智能开关控制器相结合的新型控制器,运用神经网络算法实现了开关控制器参数的在线选择。仿真结果表明,所设计的控制器满足控制精度、稳定度和鲁棒性的要求,算法简便,具有工程可实现性,以侧喷流发动机和栅格舵为执行机构的控制系统能满足运载火箭起飞段姿态控制要求,为陆基或空射小型固体运载火箭姿态控制方法提供了一种新思路。     

固体运载器在航天领域的地位及作用

结合我国固体发动机的实际水平，讨论了发展上型固体运载器的现实性，可行性以及可达到的运载能力，并根据当前世界空间技术发展动态，简述了固体技术在我国航天领域的地位及作用。     

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。     

低温固体推进技术基础和研究现状

介绍一个新的化学火箭推进领域－－低温固体推进技术，叙述了这种新一代固体火箭发动机的基本原理、结构形式、特点和有关技术问题，近年来国外研究工作取得的进展及应用于航天运载火箭的潜力。     

中国重型运载火箭动力系统研究

分析了未来航天发展趋势,指出为实现载人登月和深空探测,发展重型运载火箭,研制大推力火箭发动机势在必行.提出了中国重型运载火箭主动力--_1500吨级液氧煤油发动机和200吨级液氧液氢发动机的总体方案,确定了发动机的主要参数,明确了发动机的关键技术,考虑了发动机的研制条件,进行了发动机研制策划.根据中国的技术水平和经济实...     

Technology and Market Prospect Analysis of Low Cost Small-lift Launch Vehicles for Small Satellites

The technological development status of new generation low cost small-lift launch vehicles applied to small satellite launch is investigated in this paper. The development trends are summarized, including low cost and rapid response capability, utilization of mature rocket and missile technology, the development of mobile launch technology adopting air-based platforms and use of innovative technology. Moreover, the external power and internal demand of the small-lift launch vehicle are analyzed and the market prospect is forecasted. Finally, proposals for the development of small-lift launch vehicles are put forward, including exploration of the potential of existing rocket and missile technology, development of multi-platform mobile launch technology and further application of innovative technology and ideas.     

基于整体级概念的多级固体运载火箭设计与优化

针对多级固体运载火箭小型化需求,采用整体级概念(ISC)进行总体方案改造和优化设计.描述了2种ISC概念的特点,以某三级常规方案固体运载火箭为基准,通过利用级间的剩余空间,完成ISC方案改造.建立了运载火箭的整体级发动机动力计算模型、气动计算模型和弹道计算模型,并结合任务指标要求,提出了运载火箭的总体参数优化模型.在相同的任务条件下,完成了常规方案和2种ISC方案的优化.结果表明,引入ISC概念可将运载火箭体积缩小15%～20%,起飞总重缩小1%～1.5%,满足了总体指标要求,达到了运载火箭小型化设计目的.     

Technical Feature Analysis of the LM-5 Overall Plan

The Long March 5(LM-5) launch vehicle is China's new generation heavy-lift rocket with the largest payload capacity,representing the highest standard of China's current launchers.It took 10 years to develop the LM-5 launch vehicle.On November 3,2016,the LM-5 carrier rocket blasted off from the Wenchang satellite launch center on Hainan Island,achieving a successful maiden flight.During the development of the LM-5 rocket,the engineering team accumulated abundant experience on developing heavy-lift cryogenic rockets and established a thorough research and development system for new generation launch vehicles,which significantly raised the ability for launcher RD.     

中国航天主动力液体火箭发动机技术进展（英文）

Liquid propellant rocket engines for a launch vehicle are an essential aerospace technology, representing the advanced level of hi-tech in a country. In recent years, China's aerospace industry has made remarkable achievements, and liquid rocket engine technology has also been effectively developed. In this article, the development processes of China's liquid rocket engines are discussed. Then, the performance features of China's new generation liquid rocket engines as well as the flight tests of the new-generation launch vehicles are introduced. Finally, the development direction and the most recent progress of the next generation large-thrust liquid rocket engine is presented.