固体火箭发动机在航天技术中的应用

固体火箭发动机具有先进的性能、较高的精度和可靠性,因而使它在航天运载系统中得到了广泛应用.本文介绍了美国、西欧、日本研制固体火箭发动机过程及其性能与设计特点.     

俄在研和改进的几种运载火箭

目前，俄罗斯正在研制可重复使用返回式火箭级的不载人运载火箭“安加拉”的同时，还在对“质子”号火箭进行现代化改进，以便提高其运载能力，此外，俄罗斯还在与西方伙伴合作改进和推销“联盟”号火箭     

发动机推力调节能力对系列构型运载火箭总体性能影响研究

调研了国外运载火箭液体发动机推力调节能力,重点介绍了俄罗斯RD-180发动机和美国SSME发动机分别在宇宙神系列运载火箭和航天飞机中的应用情况,以2500 kN推力量级的液氧煤油发动机为基础级核心动力,采用模块化设计思路构建了包含四种构型的系列运载火箭,并以系列构型火箭总体性能最优为目的,开展了发动机推力调节能力对运载火箭运载能力、落区调整、减载设计等总体性能参数的影响分析工作,最后提出了我国2500 kN推力量级液氧煤油发动机的推力调节需求。     

美计划研制大推力火箭

美国太空探索技术公司4月5日宣布,该公司正在研制＂猎鹰重型＂大推力火箭,其发射载荷能力可达航天飞机的2倍多,发射成本却大大降低。这种火箭一次可以将53t的物资运往轨道,比满负荷的波音737可装物资的重量还要大。＂猎鹰重型＂火箭是除了实施登月的＂土星＂Ⅴ号运载火箭之外,运载能力最强的航天器,     

长征五号运载火箭助推动力系统

长征五号是我国新一代大型运载火箭（代号CZ-5）,芯级捆绑四个助推器,每个助推器配置两台并联的液氧煤油高压补燃发动机。本文对国内外运载火箭的故障模式进行分析,结合CZ-5火箭首飞实际情况,提出了助推动力系统风险规避应采取的措施。针对CZ-5火箭助推级和芯一级发动机起动点火的特点,分析了CZ-5火箭首次发射中的异型发动机点火匹配特性。简述了YF-100系列液氧煤油发动机的研制历程、技术特征和热环境适应性,重点分析了发动机在可重复使用和大范围推力调节方面的潜力。对比了国内外液氧煤油补燃循环发动机的推重比性能,分析了不同发动机推重比对火箭运载能力的影响,总结了提高发动机性能的措施（如采用泵后摆技术、选用高强度轻质化材料等）。提出了新一代液氧煤油发动机必须在满足高可靠性的前提下,追求高性能、高推重比、降低成本和增强适应性的后续改进方向。     

重型运载火箭动力系统分析

讨论了两种载人登月的动力系统方案,分析了已有重型火箭动力系统的结构和基本参数,以满足载人登月的任务要求为前提,提出了重型火箭箭体结构和任务要求.从性能、经济性、技术难度、工作可靠性等方面综合考虑,提出重型火箭下面级的基本方案.提出了一套重型火箭动力系统,建立了一个运载火箭系列,并对其运载能力进行了计算.经综合分析,提出登月火箭可采用8 m直径的三级半结构,助推级、第一级和第二级均为推力5 000 kN量级富氧预燃室补燃循环液氧煤油发动机,第三级为2台50 t氢氧发动机.      

受世人瞩目的中国航天业

我国已发射了50多颗自行研制的人造地球卫星,取得了良好的经济效益和社会效益,卫星技术的国际合作和小卫星研制也获得了较大成功;"长征"运载火箭是国产名牌火箭,为进一步提高运载能力,我国将分三阶段发展运载系统;我国已成功发射"神舟"五号载人飞船,明年还将发射搭载2名航天员的"神舟"六号;绕月探测工程正式立项,这标志着我国深空探测的零突破     

载人运载火箭飞船支撑结构动响应优化设计

针对运载火箭运载能力提升引起的动载荷条件严苛化对结构动力学性能的高要求,以现役载人运载火箭整流罩飞船支撑结构为原型,对载人火箭整流罩和飞船之间的连接支撑结构进行了动响应拓扑优化设计。动响应分析采用模态加速度法,以在保证计算效率的前提下提高计算精度。动载荷分析结果表明,优化效果明显。     

俄罗斯高超声速无人运载飞行器“铁锤”项目解析

高超声速技术是未来空天领域的技术制高点。为对抗美国的多项空天飞行器与高超声速技术研制计划,俄罗斯提出了“铁锤”高超声速无人运载飞行器项目,旨在利用成熟的航空与火箭技术,研制可重复使用的空天系统超轻型无人运载飞行器。重点介绍了“铁锤”项目第一阶段运载飞机及其动力的研究进展,并通过对运载飞机原型机方案、总体布局,以及带隔道的进气道、冲压发动机等关键技术的解析,初步总结了该项目运载飞机技术的特点和气动特性,可为我国空天入轨飞行器及其动力研究提供参考借鉴。     

大推力核热火箭运载器及动力特性分析

根据大推力核热火箭发动机的背景要求,论证提出了一种百吨推力闭式循环核热火箭发动机系统方案,完成了系统参数的分析评估,计算结果表明,反应堆出口推进剂温度显著影响发动机比冲,当反应堆出口温度在2500 K~3000 K范围时,发动机真空比冲为8000 N·s/kg~8800 N·s/kg。在此基础上,针对航天运输主动力火箭方案,对比分析了核热火箭与化学火箭的差异,评估了核热火箭弹道仿真及运载能力,结果表明,核动力火箭由于其高比冲的特性,运载系数远高于传统动力火箭。