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.     

美国的人员运载系统研究

美国航宇局正在对其下一代载人空间运输系统进行全面的研究,其中一种方案是研制小型的人员运载系统(PLS)。PLS将作为现有航天飞机的补充,用于执行空间站机组替换及其它飞行任务。PLS在设计上强调提高可靠性、安全性及使用效率和降低成本。由已有的升力体式飞行器派生而来的HL-20人员运载系统方案已进行了多方面的试验和分析。     

航天飞机防热系统材料进展

一、防热系统材料方案选择 载人航天器防热系统设计与材料问题是公认的实现载人航天的一个关键技术问题。世界各国很重视载人航天器的防热系统材料研究。特别是航天飞机要求多次重复使用(美国和前苏联是设计使用100次),而且是载人飞行,因此要求安全可靠的、耐高温的、轻质的热防护材料。 1973年美国在进行航天飞机轨道器设计时,决定采用防热和结构分开的设计方案,即除鼻锥帽和机翼前缘采用热结构外,机身、机翼的其他部位采用冷结构加防热层的方案。如蒙皮结构采用常规航空铝合金来承载,它的外面采用轻质陶瓷瓦起防热隔     

ATK宣布研制私营载人运输系统

曾为美国航天飞机建造固体火箭助推器的阿联特技术系统公司(ATK)5月9日宣布要研制自己的私营运载系统,用于低地轨道往返载人运输。该系统包括火箭和飞船,可在大约3年内进行首次载人飞行。该公司是在洛杉矶首届航天器技术展览会上宣布该项目的。     

独联体的MAKS航天飞机方案

1989年,前苏联在巴黎航展上展出了背上驮载着暴风雪号航天飞机的安225大型运输机。随后,英国宇航公司同苏方就安225飞机在霍托尔项目中的应用问题进行了磋商,并提出了过渡型霍托尔方案。同最初的霍托尔方案一样,过渡型霍托尔也将能完全重复使用,运载能力也是7吨,只是不采用吸气式发动机而全部采用火箭发动机和不再用发射滑橇,改用安225驮载发射。在合作之初,英国宇航公司曾参观了暴风雪号轨道器的设计单位     

吸气式飞马座可在近期投入使用

近期的研究表明,轨道科学公司空射型飞马座火箭改用吸气式发动机从技术上说是可行的,并可在4～5年之内投入使用。这种型号的火箭比现在的飞马座轻40％以上。美国空军的莱特实验室对采用吸气式发动机来降低飞马座的总重进行了研究,并探讨了使用空气涡轮火箭发动机和超音速燃烧冲压喷气发动机的可能     

美可能发展新型载人航天器

图１　欧洲前些年曾提出过用阿里安５发射的使神号航天飞机方案。美国的机组／货物转运飞行器有可能采用这种用一次性运载火箭发射的有翼航天器方案美可能发展新型载人航天器子　力　　美国的４架航天飞机按每架可重复使用１００次来计算，还可飞行很长一段时间，但终将被更为先进的载人航天器所取代。为了确定航天飞机的“接班人”，美国航宇局正在组织有关公司开展一项称为“航天运输结构”的研究计划，对各式各样的接班方案进行论证。正是在这项研究计划的实施过程中，美国航宇局产生了研制一种新式ＣＣＴＶ载人航天器的想法。这种航天器…     

“猎户座”——“阿瑞斯”火箭的伴侣

“阿瑞斯1-X”的发射开启了美国后航天飞机的序幕,未来美国的载人航天时代也许将会由“阿瑞斯”火箭和它的伴侣“猎户座”飞船来共同演绎。作为美国后航天飞机时代的主要载人飞行器,“猎户座”又有哪些与众不同之处呢？     

霍托尔空天飞机

为与美国航天飞机争夺世界卫星发射市场,欧洲急于研制自己的下一代空间运载工具.“霍托尔”水平起降单级入轨空天飞机便是吸引人的方案之一.“霍托尔”的新颖之处是采用组合式发动机—RB545吸气式氢氧发动机.这种发动机兼有空气喷气发动机和火箭发动机两者的优点.“霍托尔”在结构和气动布局设计、材料选择和防热措施方面也有许多独到之处.最后介绍“霍托尔”的飞行方案和飞行程序.     

美先进载人运载系统及其推进系统方案分析

本文根据对美国未来载人空间运输任务及其解决途径的分析,指出完全重复使用的两级载人运载器是近期较为理想的方案。文章随后对这种运载系统的推进系统进行了较详细的分析,并对发动机的主要参数(推重比、混合比和两级间的推力分配)进行了选择。     

水平起降航天飞机火箭—冲压—火箭方案概念研究

本文提出了水平起降、两级入轨航天飞机的火箭-冲压-火箭方案。着重讨论了实现这个方案的推进系统,对冲压发动机采取了提前点火和高空补氧两项关键技术,使本方案具有可行性。在优化了推进系统的基础上,提出本方案航天飞机总体布局和基本尺寸,并给出飞行轨迹。通过质量计算所得的有效载荷比具有先进性。     

日本继续进行空天飞机研究

日本航空宇宙技术研究所正在继续研究日本自己的空天飞机。这种水平起飞和着陆、单级入轨可重复使用载人空天飞机的结构形式与美国空天飞机计划的X—30实验机大致相同。 这种空天飞机将像普通飞机一样从跑道上滑行、水平起飞,利用吸气式发动机和机翼升力加速、上升,在吸气式发动机因没有足够的空气而不能继续工作时再使用火箭发动机继续加速和上升,最终进入轨道。它可在轨道上与空间站对接,往返于地球与空间站之间,运送物资和人员。完成任务后,空天飞机将脱离轨     

美国航天固体火箭述评

本文介绍了美国航空与宇航学会固体火箭技术委员会对美国固体火箭工业能否满足未来航天事业需要所做的评价。文章回顾了固体火箭在美国航天史上的作用;讨论了现有固体火箭在未来航天系统中的应用;论证了对新型固体火箭的要求和继续研究和发展固体火箭推进技术的必要性。本文强调了保持美国固体推进技术及其应用的领先地位的重要性。这不仅是出于安全的需要,也是为了与其它国家争夺发射市场的需要。     

水平起落完全重复使用的下一代航天飞机

概括介绍第二代水平起落、可重复使用航天飞机的发展情况、基本工作原理和主要特点;航天飞机技术的突破,必将推动现代航空技术的发展.着重叙述目前世界各国所提出的各种航天飞机方案,其主要技术性能、工作特点及方案论证情况,这包括英国的HOTOL、西德的S(?)nger和美国的“东方快车”.在这方面,目前美国暂处于领先地位.发展第二代航天飞机有五项主要的关键技术:1.吸气式组合推进系统;2.材料;3.结构;4.飞行控制和稳定;5.高超音速空气动力技术.     

国外载人航天运载火箭发展规划及研制现状

美国、欧洲、俄罗斯、日本和印度等国都在各自的航天发展规划下开发自己的载人航天运载火箭。美国在取消＂星座＂计划后,新太空计划以载人火星登陆为目标,其新型货运火箭将以航天飞机和＂星座＂计划的技术为基础进行研发,而载人火箭的研发则似乎更依赖于商业公司。俄罗斯明确了重返月球、登陆火星的计划时间表,正在重点研制联盟号火箭改进型和安加拉7火箭。欧空局的未来载人登月、登火星计划拟分别在2025和2035年之后实现,阿里安5液体主发动机捆绑固体助推器的方案仍是主要趋势。日本正在研发H-2B火箭,未来10年可能会设计探月载人火箭。印度计划于2015年前后实现载人航天,未来最有可能使用的载人运载火箭为GSLVMK3。     

日本未来航天飞机用ATR发动机的研究

空气涡轮冲压喷气发动机是未来航天飞机吸气式推进系统最有希望的候选方案。日本航空宇宙技术研究所和石川岛播磨重工业公司目前正在开展这方面的研究工作。本文介绍了他们提出的膨胀循环空气涡轮冲压喷气发动机(ATREX)的系统设计、研制进展情况以及用于海平面静态试验的缩比型ATREX发动机的结构。     

NASA宣布重型火箭设计

NASA 9月14日终于宣布了将用于未来载人深空探测任务的下一代重型火箭的设计方案.称为"航天发射系统" (SLS)的这种火箭将沿用航天飞机和已下马的"星座"计划的硬件和技术.将耗资100亿美元的该火箭将在芯级和上面级上采用液氢和液氧燃料,初期试飞时将采用固体火箭助推器.NASA局长、前航天飞机宇航员博尔登在新闻发布会上说,美国空间探测史正在翻开新的篇章.他说: "结合在研的载人飞船、国际空间站上活动的拓展和对新技术的崭新重视,新的‘航天发射系统’对于落实总统和国会在两党《2010年NASA授权法案》中提出的计划至关重要."     

固体火箭发动机多次起动研究述评

本文较全面地介绍了国外研究固体火箭发动机多次起动的方案,包括液控型、单室分段型、双室型、旋流阀控制型、枢轴式喷管型、全固体熄火型和水熄火型等,并分析了各方案的优缺点,指出了今后研究的方向。     

揭秘美国载人航天计划最新进展

按照计划,航天飞机将于2010年全部退役,美国航宇局因此在2005年实施了星座计划,开发新一代载人航天系统。以下图片将展现星座计划各部门的进展情况,包括“猎户座”乘员探索飞行器、战神1号和战神5号火箭以及它们的支持系统。     

美国航宇局公布登月方案

美国航宇局9月19日正式对外公布了一份雄心勃勃的计划，将利用基于航天飞机推进技术的新型火箭和一种新型可重复使用载人航天器，在2018年前让美国航天员重返月球，美国航宇局局长格里芬把这种新型载人航天器形容为“服了类同醇（兴奋剂）的阿波罗”，该局这份新的规划是对美国总统布什2004年提出的太空探索新构想做出的反应，按照布什的设想、