全球商业航天发展新趋势及思考

正近年来,国际商业航天产业迅速发展,关键技术不断突破,诞生多项里程碑式节点,火箭复用次数屡创新高,多个大型星座快速启动,空基发射液体运载火箭实现突破,太空亚轨道旅游迈入实际载人飞行阶段,推动全球航天事业进入跨越式发展的新阶段。商业航天领域已日益成为大国科技竞争的重要前沿阵地。2021年5月,猎鹰-9 (Falcon-9)火箭首次实现"一箭十发",迈过火箭重复利用常态化的关键一步,给全球航天发射市场带来巨大冲击。而"星链"(Starlink)卫星的密集发射,在人类历史上首次实现千颗以上规模卫星的快速部署。     

关于火箭的暇想

火箭是腾飞和辉煌的象征。中国的古代火箭,是古代中国的腾飞。据《宋史》和《在阁知新录》、《玉海》等正、野史书的记载,公元970(969)年,冯继升、岳义方向宋太祖进火箭法;《宋会要稿》记载,公元1000年,唐福向宋真宗献亲制火箭。把火绑在箭杆上的火箭,约在公元240年已经出现,这里敬献给皇上的火箭法和火箭,当不是以箭送火的“火”和“箭”的机械结合,根据当时黑色火药已在娱乐方面得到应用的时代背景,或许就是以火送箭,“火”和“箭”有机结合的新玩意儿,那当就是古代反推力火箭诞生的年代。     

冗余惯组初始基准现场校准装置研究

航天飞行器需要满足长时间待机、长轨迹飞行及高准确入轨的要求。新一代运载火箭从单一的惯性平台导航方式,改进为多套捷联惯组冗余制导方式。火箭飞行时,其中一套惯组作为主份,控制火箭飞行,其它惯组则处于热备份状态,参与冗余判断,并在主份出现故障时接管其工作。这就要求在火箭飞行前,需对冗余惯组之间的初始角度差进行现场标定。提出了利用光电测角技术原理,对冗余惯组之间的初始安装相对角度差进行测量,论述了标定方法及测量设备的研制方案,并对测量结果进行解算和原理验证,试验表明其具有测量原理正确、测试结果准确以及可操作性强等优点。     

“长三乙”火箭发射失利

2月15日凌晨3点零1分,我国用新研制的“长征三号乙”运载火箭在西昌发射国际通信卫星708。这是这种火箭的第一次发射,点火起飞后约2秒,火箭飞行姿态出现异常,火箭低头,偏离发射方向向右倾斜,约22秒时,火箭头部着地,随即发生剧烈爆炸,星箭全部损失,星体和箭体基本没有大的残骸。     

用于卫星入轨段测控的箭载天基测控中继系统

为满足卫星入轨段关键遥测参数下传和遥控指令上传的需求,设计了一种用于卫星入轨段测控的中继系统,方案主要基于火箭现成天基测控终端和卫星现成测控设备。介绍了中继系统的组成、工作原理和工作流程,研究了天基测控相控阵天线波束指向算法,设计了一种卫星遥测、遥控信号中继功能的地面测试系统。该箭载中继系统在快舟一号甲火箭上完成了两次飞行试验验证,两次飞行试验中继转发的卫星遥测数据完整,箭载卫星通信终端接收用户卫星遥测数据的载噪比大于20dB;地面测控中心接收天基遥测返向信号比特信噪比相对接收门限有3dB以上的余量。试验表明,该箭载天基测控中继系统通信链路余量充足,工作可靠,相比通过地面测控资源保障或卫星自身使用天基测控可节省一半以上成本。     

'95全国青少年航模比赛航天模型赛场记事

’95全国青少年航空模型比赛于1995年8月8日～12日在四川广汉机场举行,来自全国300多名青少年运动员及教练员参加了这次比赛。航天模型作为国家体委认可的正式比赛项目,首次列入全国青少年航模比赛,引起广大模型爱好者的极大关注。这次比赛中,航天模型共设飘带留空时间(PS6A)和火箭助推滑翔机留空时间(PS4A)两个项目,共有21个代表队,38名运动员参加比赛,模型火箭发动机由四凯模型火箭公司提供。     

我国古代火箭是何时诞生的

这里说的古代火箭,是指以火药燃烧喷射的反作用力为推力,推动箭头等物(有效载荷)前进的那种火箭。形象地说就是“以火送箭”的那种火箭。诞生在五代末期和宋朝初年这种古代火箭的诞生,肯定会有一个很长的发展过程。在不重视科学技术的我国封建社会,最早的这种火箭技术,只能被视     

长征二号首射返回式卫星的火箭

1970年在远程导弹的基础上,在总设计师屠守锷的主持下,中国运载火箭技术研究院开始研制长征二号运载火箭,用于发射近地轨道返回式卫星。 长征二号是一种两级液体火箭,箭长32米,最大直径3.35米,起飞质量190吨,总推力280吨,其近地椭圆轨道的运载能力为1.8吨。经过4年的研制,1974年11月5日第一枚长征二号火箭进行发射试验,但由于箭上控制系统一根导线折断,火箭升空后20秒飞行姿态失控。最后火箭自毁爆炸,残骸坠于发射场附近,试验失败。     

以培训为切入点促科技活动开展

长期以来,昆明市中小学生课外科技教育活动中心从内容和形式上开展了丰富多彩的科技活动,取得了较为丰硕的成果。2000年被中国宇航学会认定为中华青少年航天科普网昆明地区活动站,承担了昆明地区中华青少年航天科普网(站)的认定和授牌工作,开展了航天模型竞赛工作,并参加了全国     

美国SLS重型火箭加注合练故障及解决方案简析

<正>2022年4月初至6月24日,美国国家航空航天局(NASA)累计进行了4次“航天发射系统”(SLS)首飞箭加注合练。在这4次试验过程中,出现了多个技术故障,如上面级止回阀关闭异常、液氢泄露等问题。本文对SLS首飞箭方案、加注合练目标以及四次加注合练故障情况及解决方案进行梳理与分析,为我国运载火箭的操作与流程优化提供参考借鉴。1 SLS-1火箭概述航天发射系统-1(SLS-1)火箭是美国国家航空航天局(NASA)从2011年开始研制的SLS新一代重型运载火箭的基本型,为两级半构型,由芯级、     

固体火箭发动机讲座

火箭发动机的原理 火箭是依靠火箭发动机喷射工质产生反作用力向前推进的飞行器,火箭自身携带全部推进剂(燃料和氧化剂,它们既是能源,又是工质源),无须依靠外界工质产生推力,既可以在大气中飞行,也可以在大气层以外的宇宙太空飞行.     

探空火箭定时定点入轨的一种制导控制规律

针对特定探测天体,给出了特殊用途的探空火箭与其实现空间交会的时刻与地点的计算方法.根据特定天体的运行轨道,发射前算出标称交会飞行轨道,装订在箭载计算机内.火箭发射后,利用箭载惯性导航系统确定自身当前的位置与速度,比对标称飞行轨道参数得出飞行偏差,通过控制火箭推力偏斜调整飞行轨道,使探空火箭在交会时刻到达交会点,并在交会时刻相对与惯性空间的速度为0.定义了研究所用的各种坐标系,建立了火箭飞行动力学方程.研究了标称飞行轨道最优交会点选取,交会时间与发射时间计算等问题.给出了发射后动力飞行段的制导控制规律,核心思想是将控制信号分解为时间控制、当地水平面上的海拔高度控制、南北控制与东西控制,通过设置偏置量减小关机后轨道摄动因素引起的漂移.利用计算机数值仿真验证了这种制导控制规律的可行性.     

“超重-星箭”的“猛禽”发动机

<正>“强结构、弱动力”是猎鹰-9 (Falcon-9)火箭的印记,“弱结构,强动力”则是“超重-星舰”(Superheavy Starship)的标志。“超重-星舰”的箭体结构并不出色,它的厉害之处实际上是“猛禽”(Raptor)全流量液氧甲烷火箭发动机。“猛禽”发动机被国外评为了目前世界上发动机的性能之王,它是世界上第一款实用化飞行的全流量分级燃烧火箭发动机。1 “超重-星舰”介绍“超重-星舰”是目前世界上最强的运载飞行器,为两级完全可重复使用运载器。     

长征三号乙托举“三姑娘”精确入轨

<正>2013年12月2日1时30分,长征三号乙运载火箭成功将嫦娥三号月球探测器发射升空,长征三号乙运载火箭飞行19分钟后,器箭分离,嫦娥三号顺利进入地月转移轨道,踏上赴月之旅。这是长征系列火箭的第186次发射,长征三号乙火箭的第25次发射。与发射嫦娥二号卫星火箭相比,此次发射的火箭进行了多项技术状态更改,突破了多项关键技术,进一步提高了可     

“星链”第六次组网发射成功

正3月18日,太空探索技术公司"猎鹰9"火箭进行了第六次"星链"星座组网发射,这次发射首次采用了一枚此前已飞过4次的一级火箭。但这枚箭在尝试进行落船回收时未能成功,在上升飞行过程中有一台发动机也提早关机了,好在最终并未影响卫星入轨。马斯克承诺,会在下次发射前对提前关机事故做彻底调查。这是否会造成后续发射任     

(火)箭魂——并非质量调侃

火箭有魂吗?有! 创造古代军事辉煌的古代火箭,在时代的长河中被淘汰了,但箭魂不散,在本世纪三四十年代,升华为神灵武器和开创航天时代的运载火箭。可以预计,在未来,现有的化学燃料火箭陶汰了,还会有谱写宇宙航行新篇的核能火箭,光子能火箭等等产生。火箭的壳体改变了,但箭魂不变。 箭魂是什么?是反作用力,也是不屈不挠地利用反作用力的精神。     

梦想航天园地——“希望号”奥运星搭载方案选登（1）

"科技奥运,梦想航天"全国青少年航天科技体验活动是由中国科协、北京奥组委和中国宇航学会共同联合打造的一项极赋特色的青少年科技活动。活动围绕着中国第一颗专门为青少年制造的小卫星——"希望号"奥运星,开展搭载方案评选、小卫星的研制、组装和发射等一些科技活动。该星由中国航天科技集团公司出资研制,其主要任务是搭载青少年科学实验方案、建立业余无线电空间通讯及进行太空摄影。     

三轴零动量卫星在轨转偏置动量控制的设计与实现

针对资源一号02B卫星运行中主份陀螺失效的问题,提出了通过在轨注入偏置动量控制程序到控制计算机(AOCC),将三轴零动量控制系统转为偏置动量控制加磁控的方案.给出了整星偏置动量控制器设计,通过在轨飞行数据分析了该方案的实施效果.该卫星转为无陀螺的偏置动量控制的成功经验,为三轴零动量卫星在关键部件(如陀螺、动量轮等)故障时实现高可靠运行提供了一种设计方案.     

阿里安成功后欧空局的前景

1980年9月10日是欧空局遭受沉重打击的日子:以法国为主承造的欧洲阿里安火箭历经十年研制时间、耗资十亿美元、继试射四枚(其中一枚失败)之后进行首次商业发射时,一箭双星竟坠入海中,星箭损失约1.85亿美元。这次失败对一心要与美国航天飞机竞争的欧空局来说,非同小可。经济上的损失并不是主要的,严重的是给阿里安火箭的前景蒙上了一层阴影,使一些本来已订购和正准备订购该火箭的用户又产生动摇,重新在阿里安和航天飞机的选择上犹豫起来。在这种情况下,阿里安火箭的     

“长征四号乙”运载火箭

“长征四号乙”运载火箭是一种三级火箭,它是在“长征四号”的基础上发展起来的,主要有如下的技术改进。 1.为满足日益加大的卫星体积要求,将卫星整流罩的直径加大到3.35M,长度增加到8.4M。由于三级火箭的直径为2.9M,因此整流罩成为锤头型结构,且使整个火箭的前部出现了两头大中间小,形似拉尔瓦喷管的箭体结构。为避免这种结构在跨音速飞行段的