美研发可重复使用火箭升空后又自动返回发射台

2013年10月20日,美国空间探索技术公司研发的“蚱蜢”火箭完成了“第八跳”,在发射测试中成功升空744m,随后又准确降落到发射台上。“蚱蜢”火箭使用了全新的垂直起飞垂直降落概念,空间探索技术公司希望凭借该技术打造出可重复使用的火箭系统,这样在运载火箭发射后就可以自动降落在预订场地上,不需要从海洋中人工打捞火箭助推器或者其他部件。     

单级入轨火箭的变混合比分析

本文分析了变混合比对单级入轨(SSTO)垂直发射和垂直着陆火箭性能的影响。采用新的 ALTOS 弹道优化程序对爬高期间的混合比直接优化,使推进剂的消耗量最少。起飞时的最大混合比在5～11之间变化,而火箭的起飞加速度则在1.3～1.6之间变化。对起飞质量相等的火箭的结构作了比较。火箭和推进系统简单的质量模型已应用于有效载荷增量的计算。所研究的方案的最大理论有效载荷比定混合比发动机方案高9.5%。根据优化结果,提出变混合比发动机的技术要求和关键技术。关键技术涉及到冷却、涡轮和燃烧室的材料以及喷注器和涡轮泵的设计。     

海上垂直回收运载火箭发展现状与关键技术分析

运载火箭的可回收重复使用不但可以降低发射成本,而且能提高发射密度,满足高密度发射需求,是人类向太空探索必须发展的技术。垂直返回海上回收方式具备高精度、高稳定落点,减小了对落区人民的安全威胁,同时也减小了火箭运载能力不足的影响。随着“猎鹰9”火箭子级成功实现了海上垂直回收并多次重复使用,引发了各国研究者对火箭子级海上垂直回收技术的重视与探索。首先,阐述了海上垂直回收运载火箭的优势与特点,其次,梳理了海上垂直回收运载火箭的发展现状,再次,根据海上回收火箭的几个阶段分析了其过程中包含的关键技术;最后,总结了海上垂直回收运载火箭的发展趋势。     

美国固体火箭发动机的优化和自动化设计

本文介绍了美国固体火箭发动机优化和自动化设计技术的发展历史,述评了各厂家采用的优化技术,讨论了计算机通用程序的发展。美国的经验表明,从六十年代中期开始,美国固体火箭发动机设计进入高性能、高精度的发展阶段,计算机对固体火箭发动机技术的广泛应用是关键的因素。现在,日趋完善的优化和自动化设计技术正在使美国的固体火箭发动机技术产生新的飞跃。     

2022年国外重复使用运载器发展综述

<正>重复使用是航天运输系统的未来发展方向,是实现安全、可靠、快速、自由、低成本进出空间的有效途径。当前,垂直起降、重复使用方案渐趋成熟,“猎鹰”9火箭已经实现常态化的回收复用,“超重-星舰”或将借此实现全箭复用,美俄欧日等国家和地区的主力火箭也都瞄准采用垂直起降方案实现重复使用。在航天飞机实现升力式火箭动力重复使用方案突破和相关技术基础的积淀后,近年来轨道级和亚轨道级重复使用运载器持续取得进展,2022年X-37B和“追梦者”等轨道飞行器均有所突破,美国商业公司也在推进亚轨道级的研制。     

ANSYS程序优化技术在固体火箭发动机设计中的应用

简述了ANSYS程序的设计优化、拓扑优化和变分优化技术的基本原理,通过针对固体火箭发动机的几个典型算例,分别介绍了这3种优化技术的分析过程,并进行了比较。由算例可知,基于有限元分析的ANSYS程序优化技术是进行固体火箭发动机优化设计、提高发动机性能的有效手段。     

美国火箭公司的火箭在发射台上烧毁

美国火箭公司实验性的工业研究大箭于上周进行了首次试射。点火17s后,发射停止,当时控制液氧流入主燃烧室的阀门未能完全打开。当发射控制器试图使垂直支架回到原位时,大火吞没了火箭,助推器落到了它的侧边。火箭几乎被完全烧毁,尽管液氧箱破     

垂直着陆重复使用运载火箭对动力技术的挑战

运载火箭采用垂直着陆方式实现重复使用的需求对火箭各分系统提出了新的挑战,而动力系统面临的挑战最大。垂直着陆重复使用运载火箭要求发动机提供正常的上升段推力外,还需提供运载火箭子级垂直着陆回收过程中的平稳减速力和稳健控制力,因而要求发动机具备可重复使用、大范围推力调节、二次起动、适应回收环境等多种能力,并具备较低成本。本文介绍了美国SpaceX公司开展FALCON 9系列运载火箭一子级垂直着陆回收技术研究和相关飞行试验的最新进展,研究并提出了垂直着陆重复使用运载火箭对动力技术的需求。     

简讯

美国火箭故障调查有进展调查发现，雅典娜２火箭发射伊克诺斯１遥感卫星失败是设计问题所致。该火箭使用电连接器来沿着箭体侧边向整流罩发送分离指令。整流罩先利用导爆索同上面级进行周向分离，数毫秒后再根据第二道指令让罩的两瓣进行垂直分离。但分析表明，周向分离产...     

美国蓝源公司实现火箭助推器重复使用

正2016年1月,美国新兴航天企业蓝源公司利用回收后的火箭助推器成功发射"新谢泼德"亚轨道试验飞行器,并再次完成助推器地面垂直回收,实现了航天史上首次真正意义的同一枚液体火箭助推器的重复使用,向探索低成本航天发射的道路迈出了重要一步。1.回收后的"新谢泼德"再次完成垂直着陆。"新谢泼德"亚轨道试验飞行器于2015年4月首飞,至今共进行3次飞行试验,除第一次助     

美SDIO采用俄先进技术

美战略防御计划局(SDIO)正在考虑使用俄罗斯研制的火箭发动机技术,将其作为自己的单级火箭技术(SSRT)项目。在谈及到1993年4月3日在麦道宇航公司进行试验的德尔它特快飞船试验飞行器时,SDIO 的该技术负责人卡罗·彼特说他们发现在 SSRT 上采用俄罗斯技术远比想象的要先进的多。DC-X 是在 SDIO 的 SSRT 项目5.9亿美元合同下进行研制的,设计方案为垂直起飞     

空间飞机对未来通信卫星的影响

一、概述空间飞机是美国七十年代空间发展规划的重点项目。按原计划,它将于1979年11月进行首次轨道飞行试验,1981年2月投入实际使用。空间飞机是载人飞船技术、运载火箭技术和航空技术综合发展的产物。它能象火箭那样垂直起飞,象飞船那样在轨道中飞行,在再入     

简讯

雷锡恩和BAE系统公司成功完成Mk 57垂直发射系统试发射据报道,雷锡恩公司综合防御系统子公司和BAE系统公司在新型Mk 57垂直发射系统导弹发射装置上成功完成了对标准导弹-2 BlockⅣMk72火箭助推器的一次限制性试射。试射在白沙导弹靶场进行,试射结果显示该发射系统的新型发射装置能承受Mk 72型火箭助推器的静态燃烧。美海军计划在DDG1000祖姆·沃尔特级驱逐舰上布置Mk 57型垂直发射系统,每艘舰将携带20座Mk 57型垂直发射系统导弹发射装置,分布于舰艇外围。Mk 57垂直发射系统具有开放式结构和模块化电子设备。模块化设计具有明显的优点…     

垂直返回重复使用运载火箭技术分析

结合SpaceX公司近期进行的多次猎鹰火箭一子级垂直着陆返回技术试验,对比分析垂直返回重复使用运载火箭两种返回方式的工程应用价值。首先,建立运载火箭一子级动力返回段弹道设计动力学模型。随后,提出基于H-V飞行剖面分段返回弹道设计方法。然后针对“返回原场”（RTLS）和“不返回原场”(NRTLS)两种垂直返回方式,构建综合考虑上升段与返回段的推进剂耦合作用的一体化弹道优化设计策略。最后,通过数值仿真,对比分析了两种返回方式下的火箭运载能力。结果表明,采用“不返回原场”方式的运载能力损失仅占“返回原场”方式的一半,具有较好的工程应用价值。     

NASA二氧化碳监测卫星发射失败

NASA用于观测全球二氧化碳排放的“轨道碳观测台”（OCO）卫星2月24日在发射时因火箭故障而未能实现入轨,掉到了南极附近的海中。发射是在范登堡空军基地进行的,使用的是轨道科学公司的“金牛座”XL火箭。火箭在起飞3分钟后出现严重问题,用于在上升阶段保护卫星的蚌壳式整流罩未能按预定程序分离。     

阿里安火箭改进发射准备程序

欧洲阿里安火箭的射前准备程序最近进行了一系列改进,目的是降低飞行成本,缩短发射准备时间和增加用户使用上的便利。这标志着阿里安火箭的使用进入一个新阶段,也是阿里安航天公司为巩固其在国际商业发射竞争中的地位而采取的一个步骤。改进工作包括调整射前准备工作、改变射前质量控制程序和缩短两次发射之间的间隔时间。 新的发射程序由阿里安航天公司的使用管理局制订,已在今年4月阿里安火箭进行第50次发射时全面启用。实际上,这种     

雷锡恩和BAE系统公司成功完成Mk57垂直发射系统试发射

据报道，雷锡恩公司综合防御系统子公司和BAE系统公司在新型Mk57垂直发射系统导弹发射装置上成功完成了对标准导弹-2Block Ⅳ Mk72火箭助推器的一次限制性试射。试射在白沙导弹靶场进行，试射结果显示该发射系统的新型发射装置能承受Mk72型火箭助推器的静态燃烧。美海军计划在DDG1000祖姆·沃尔特级驱逐舰上布置Mk57型垂直发射系统，每艘舰将携带20座Mk57型垂直发射系统导弹发射装置，分布于舰艇外围。     

带预设性能的火箭垂直着陆段姿态自适应控制设计

可重复使用运载火箭是典型的复杂非线性、强不确定性系统,其着陆飞行过程中存在的未知环境干扰和未建模动态将严重影响火箭姿态系统的稳定性。针对此情况,设计了火箭垂直着陆段飞行的姿态自适应控制系统,以解决上述不确定性所带来的不利影响;同时,引入误差转换技术,使得控制器能同时保证系统预设的瞬态性能和稳态性能。仿真结果表明,设计的控制算法能满足飞行姿态控制性能要求,且对外部干扰和模型不确定性具有较强的鲁棒性。     

美国私营航天运输系统企业创新解析

正近年来,美国私营航天运输系统企业发展迅速,新概念、新技术层出不穷,尤其取得了以太空探索技术公司实现"猎鹰"9火箭一子级箭体垂直降落自主可控回收为代表的一系列重大进步。本文综合分析美国从事航天运输系统研究的企业近些年在技术创新、概念创新、集成创新方面的案例并对其进行解析,从而寻找对中国航天创新发展的启示意义。一、创新案例1.太空探索技术公司及"猎鹰"9火箭2016年4月9日,美国太空探索技术公司的     

全面深入开展零缺陷质量管理

1992年3月22日,长征2号E火箭在发射澳大利亚卫星时,曾因0.15毫克的铝质多余物,导致火箭程序配电器发生故障,火箭点火7秒钟后紧急关机,中止发射。为牢记这一惨痛教训,1994年航天总公司决定把每年的3月22日定为“航天质量日”。在今年的“3·22”质量日活动期间,航天科技集团公司总经理张庆伟发表了在当前形势下如何深入开展零缺陷管理的文章,现刊登于此。