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     

可重复使用助推器系统RTLS飞行的风险评估

<正>一、引言为确保未来在太空及网络电磁空间(Cyberspace)的持续主导地位,美国面临的一项最为关键的技术挑战是能够提供全型谱的、成本显著降低的运载能力。目前美国空军的中型和重型运载任务由一次性运载器来承担,如联合发射联盟公司为美国空军提供的宇宙神5和德尔它4火箭。由于近期NASA航天飞机计划的终止,后续相关子合同需要完全由一次性运载器发展计划来履行,导致完成上述发射任务的工     

可重复使用助推器调姿转弯段的控制系统设计

针对可重复使用助推器（RBV）强非线性、强耦合、多输入/多输出的特点,在姿态变化剧烈及空域变化广的调姿转弯阶段,采用非线性动态逆控制方法设计RBV的姿态控制系统。根据时标分离原则及奇异摄动理论,将系统分为快慢两回路子系统。对所需的总控制力矩进行控制分配,由空气舵和反作用控制系统（RCS）共同执行。仿真结果表明：由该法可获得较好的动态性能和鲁棒性。     

美国研究新的可重复使用运载火箭

美国空军和NASA最近达成共识，同意继续对建造联合可重复使用运载火箭(RLV)试验机进行评估。在一项为期4个月的研究中，通过对美国空军和NASA进入空间的技术和需求等方面的仔细分析，研究小组建议空军和NASA一起研究建造联合操作试验机的可行性。这项研究得出的结论是，     

美国先进可重复使用运载器的技术进展

目前，世界上各种航天器基 本上都由一次性使用的运载火箭来发射，只有美国航天飞机可以实现部分重复使用。由于一次性运载火箭使用成本高昂，所以迄今只有那些有足够资金支持的厂家、政府部门和军事机构有能力进行卫星发射。如何降低发射费用已成为整个航天工业界面临的主要挑战之一。 从长远来看，航天运载器实现可重复使用是降低航天运输成本、提高运载能力和发射频度的必由之路。基于这种考虑，各航天大国很早就开展了可复用运载器的研究论证工作，陆续实施了多项技术计划和研制计划，其中尤以美国最为活跃。美国政府不仅研制出了世界上…     

下一代可重复使用飞行器发动机

下一代可重复使用飞行器的最新方案集中在单级入轨系统上。在设计满足飞行器性能要求的发动机时,就对推进系统提出了很有意义的挑战。同时要求有效寿命周期费用比现有的运载器低。空军菲利浦试验室的推进管理局正在对可用于下一代发动机的技术进行攻关。这些技术包括:全流量发动机循环,LOX 和 H_2涡轮泵的流体静力学轴承、线性气动塞式喷管技术以及太阳能推进、化学推进和电推进的上面级发动机技术。这些技术不仅可用于可重复使用的飞行器上,而且还用于一次性使用的飞行器上。     

印度研制可重复使用运载火箭

2007年1月11日，据印度媒体称，印度可重复使用运载火箭（RLV）计划正在快速实施，概念设计及辅助动力系统工作已开始，半低温发动机的研究也在进行中。RLV第一级设计为带翼体，飞行高度为100km。首次技术验证飞行预计在2008—2009年进行。     

可重复使用空间站补给方案设想

提出了一种基于我国现有液体上面级的可重复使用太空补给方案,可用于空间站补给运送货物及废弃品转运清理。分析了空间站补给运送的任务模式及工作流程。在总结应用特点的基础上,提出了基于上面级的可重复使用空间站补给的发展路线。最后,对相关关键技术进行了初步分析。     

可重复使用飞行器再入控制系统设计

本文首先分析了可重复使用飞行器的控制结构,然后提出了一种智能变结构控制器,它可以使可重复使用飞行器控制系统克服现有方法的缺陷,无需大量的增益调节,而能自动适应非线性和强耦合的对象特性,并能适应大范围环境变化,减小对不同飞行条件下气动与结构参数的依赖性,自动补偿不确定因素和扰动的不利影响。最后通过simulink建模对控制系统进行了内外两回路协同仿真,验证了此控制系统能很好地跟踪输入,并且较好地解决了存在于变结构控制系统中抖振问题。     

日本重视可重复使用飞行器技术

日本重视可重复使用飞行器技术在Ｈ－２一次性使用运载火箭首次发射取得成功６个月之后，日本的航天机构──宇宙开发事业团称它将重视未来航天飞行器的重复使用性能。宇宙开发事业团已批准了三菱公司研究所的一项研究结果。这项研究得出的结论是采用可复用航天飞行器方案...     

可重复使用防热材料的耐热试验

随着航天飞机多次试飞成功,现在已进入了回收再使用的航天时代。今后,不仅航天器本身可以回收,就连大型火箭的第一、第二级及其发动机和制导用电子设备等,也要回收并重新使用。这将是航天技术的必然发展趋势。防热系统是回收技术中最重要的一环。图1为具有表面防热层、半径为1米的球体     

可重复使用航天器系统的可靠性分析

重复使用技术是提高航天任务经济性的有效途经。针对可重复使用航天器系统的重复使用需求,对系统可重复使用次数及重复使用的可靠性进行评估,特别是更易于重复使用的电子类系统,基于数学模型法、元器件计数法等可靠性评估的经典方法建立了返回式航天器系统的可靠性模型,并以返回式卫星的电源分系统和回收、着陆分系统作为实例进行分析。研究了维修活动对可靠度的影响,建立了系统固有可靠性与维修后可靠性一体化的模型,建立了基于维修效果的系统重复使用次数评估模型,对系统的可重复使用次数进行了评估。并通过算例验证了模型的可靠性,分析了役龄因子、失效率等典型参数对系统可靠性的影响,计算了系统可重复使用次数达到50次以上的所需条件。     

可重复使用运载器的再入制导

提出了一种针对可重复使用运载器的再入制导算法。算法可分为轨迹规划算法和轨迹跟踪算法。较之经典的规划阻力的航天飞机制导方法,此算法最显著的特点在于轨迹规划与轨迹跟踪都直接在高度-速度空间里进行。在规划算法中,所有的轨道不等约束都可用高度-速度空间里的上下边界来表示,之后基于此边界采用线性化插值的方法来产生标称轨迹族,最后根据末端约束(末端能量管理)和航程约束来选择所需的标称轨迹。跟踪算法则采用反馈线性化来跟踪此标称轨迹进而满足所有的约束条件。此算法另一有别于传统方法的特点在于算法可使用一个航迹角控制器来增加航程,以满足大航程需要。适当地结合规划-跟踪算法和航迹角控制器可给再入制导带来极大的灵活性和适应性。另外,算法对各种建模误差与噪声的鲁棒性经验证也是符合要求的。     

可重复使用航天器回收着陆技术综述

<正>可重复使用航天器是航天技术领域的重要发展方向,包括可重复使用的飞船、卫星、空间探测器、运载火箭、空天飞行器等。与一次性使用航天器相比,可重复使用航天器的突出优势主要在于通过多次使用降低单次任务成本,通过维护保障从而缩短研制周期并提高任务的灵活性等。     

可重复使用飞行器归一化复合控制系统设计

以可重复使用飞行器（RLV）的姿态控制系统为研究对象,提出一种基于归一化方法的新型复合控制系统设计方法。对RLV三自由度姿态动力学模型中的气动控制量和反作用控制系统（RCS）控制量分别进行归一化处理,建立RLV复合控制的归一化模型。在此基础上,通过对归一化模型的输入矩阵中同种执行机构控制阈值的设计,获得两种异类执行机构复合控制的切换条件,并进一步修正了归一化复合控制模型。基于积分型终端滑模控制方法,设计了可重复使用飞行器的复合控制系统,并采用广义逆的方法,直接将控制分配融合到控制律的设计中来,实现控制律和控制分配的一体化设计,不需要优化算法,减少了控制系统的计算量。最后,对可重复使用飞行器姿态控制系统进行数学仿真,不仅校验了采用归一化方法设计的复合控制系统的有效性,而且与采用线性规划优化控制方法具有相同的姿态控制效果。     

可重复使用新型着陆缓冲装置设计

着陆缓冲技术应用于各类飞行器着陆时吸收机械能,降低着陆冲击过载,最终使飞行器以一定的着陆姿态安全地着陆在星表.随着载人深空探测任务的深入,引发了一次任务多次着陆的需求,进而对着陆缓冲提出了的可重复使用的新要求.由此开展了一种新型油气式的可重复使用着陆缓冲装置研究,该装置可以兼顾地外天体着陆和地球返回着陆需求.文章首先详...     

美研制新一代可重复使用运载器

NASA马歇尔航天中心的航天发射倡议项目办公室正在研制新一代以煤油为燃料的可重复使用运载器发动机。目前正在研制两种型号的样机,包括波音的罗克达因公司的RS-84原型发动机和TRW航天与系统公司的TR107原型发动机。 煤油推进的运载火箭并不是新想法,早在20世纪60年代末期将宇航员送上月球的“土星V”火箭的F-I发动机就是使用煤油作为推进剂。但目前研制的第二代煤油发动机和F-1将有很大区别。这种新设计的燃烧循环系统更加合理,推进剂在注入燃烧室之前会被预先加热,燃料和氧化剂都得到了重复利用。为了得到更高的推力,煤油将在更高的压力下燃烧,这种新一代煤油发动机的燃烧室压力约为     

可重复使用增压输送技术发展研究

调研了国外可重复运载器的增压输送系统设计、结构材料、热防护、密封技术、焊接检测技术,并在此基础上找出了国外增压输送系统的先进性和可借鉴性,结合我国现有实际情况,对后续可重复使用的增压输送系统技术进行了展望和关键项目规划,包括可重复使用的阀门、密封等关键技术。