远征上面级研制技术发展

远征上面级研制自2009年开始,经过6年研制工作后,2015年3月30日成功首飞,至今已发展形成了适应不同发射需求的远征系列上面级,累计发射近20次,将40余颗大型航天器精准送入中轨道(MEO)、地球同步轨道(GEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)、太阳同步轨道(SSO)、再入轨道等多种空间轨道,实现了空间运输系统跨越式发展。对10年来远征上面级的研制技术发展进行了回顾,分析了其技术优势和关键技术研究情况,并对我国上面级的后续发展提出建议。     

The LM-3B/Yuanzheng 1 Rocket Launch Trajectory

正~~     

俄罗斯Fregat上面级

介绍了俄罗斯Fregat上面级的基本功能、组成和主要技术指标。给出了其几何布置、贮箱可承力、独立性与自主性、液-固耦合及大幅晃动和多次起动等特点与关键技术等。给出了2003年欧空局火星探测项目、2005年欧空局金星探测项目和中俄联合火星探测项目等典型应用。     

Successful Maiden Flight of LM-3C/Yuanzheng 1 Rocket

The LM-3C/Yuanzheng 1 launch vehicle lifted off from the Xichang Satellite Launch Center at 21:52 Beijing time on March 30,2015,putting China’s 17th Bei Dou satellite into orbit.At 03:34 on March 31,the satellite detached from the Yuanzheng 1 upper stage and entered its working orbit directly,marking the success of China’s first launch mission in year 2015.The China Academy of Launch Vehicle     

Twin BeiDou Satellites Launched Atop a LM-3B/Yuanzheng 1

正China launched the 33rd and 34th satellites of the BeiDou navigation system into their preset orbits using a LM-3B/Yuanzheng 1 carrier rocket from the Xichang Satellite Launch Center at 09:48Beijing time on July 29, 2018.This launch was the 5th mission for the global BeiDou system, sending the 9th and 10th satellites into orbits.Through targeted hardware changes and     

LM-3B/Yuanzheng 1 Launches Three BeiDou Satellites into Space

正At 02:07 Beijing time on November19 and 23:57 Beijing time on November1,two LM-3B/Yuanzheng 1 launch vehicles lifted off from the Xichang Satellite Launch Center,putting the 42nd and43rd BeiDou satellites and the 41st BeiDou satellite of the BeiDou Navigation Satellite System(BDS)into their preset orbits respectively.     

LM-3B/Yuanzheng 1 Puts Six BeiDou Satellites into Space

正At 12:23 Beijing time on October 15 and 22:07 Beijing time on September 19, two LM-3B/Yuanzheng 1 launch vehicles lifted off from the Xichang Satellite Launch Center, putting the39th and 40th BeiDou satellites and the 37th and 38th BeiDou satellites of the BeiDou Navigation Satellite System (BDS) into their predetermined orbits respectively. The two pairs of BeiDou satellites are the 13th-16th satellites of the BeiDou global     

北斗三号卫星与上面级供电相关接口分析及验证

卫星采用运载火箭上面级发射入轨期间,经历了由大椭圆轨道至圆轨道的过程,飞行姿态经历了变轨、慢旋、分离后巡航等多个阶段。在太阳翼展开前,卫星要经历比自身变轨更为恶劣的高低温环境及能源紧张等供电风险。在分离时刻的太阳翼碰撞或干涉安全性也需要重点关注和分析。针对北斗三号一箭双星采用上面级直接入轨方式的特点,分析了卫星与上面级间的供电和热设计接口,并从双星分离安全性角度考虑,分析影响卫星与上面级接口安全性的主要要素,并对应用和验证情况进行总结。     

NASA确定CLV火箭上面级试飞时间表

根据4月19日在美国航宇局(NASA)工业日上公布的研制时间表,该局“机组运载器”(CLV)的上面级将在2011年第二季度开始进行飞行试验。该上面级将用于把乘坐4人或6人的“机组探测飞行器”(CEV)飞船从亚轨道弹道送入低地轨道。CEV/CLV第一级与上面级组合体高94米,总起飞重量909吨,低地轨道运载能力为25吨。飞行试验将贯穿2011和2012年。在CLV火箭10分钟的飞行中,第一级将在起飞后131秒在约60公里的高空分离,上面级发动机将在起飞后133秒点火工作463秒。在这段时间内,CEV飞船的发射逃逸系统将被抛掉。直径5.5米的铝-锂合金上面级将由从…     

多星发射上面级变结构鲁棒控制

针对多星发射上面级释放掉1颗卫星后,因质心横移较大而产生质量不对称,通道间存在耦合的情况,提出采用变结构鲁棒控制的方法,使结构干扰和通道间的耦合对系统的影响衰减到一个给定的水平ρ,同时获得一个给定的H∞跟踪性能指标。理论分析和仿真结果表明,本文设计的控制系统对干扰和耦合量进行了有效的衰减,并使系统具有良好的鲁棒性。     

运载火箭上面级功能与技术发展分析

对狭义的运载火箭上面级的功能与技术发展进行了综述.介绍了美国阿金纳、半人马座,俄罗斯的Fregat、微风,欧空局的EPS等典型上面级的应用和性能参数.概述了上面级应用灵活性不断提高、性能不断提升、功能不断发展等主要发展趋势.分析了运载火箭上面级的多星发射部署、卫星直接入轨、火箭运载能力增加、完成特定入轨任务等应用.讨论了运载火箭上面级需发展的总体优化、轻质化等技术.探讨了我国发展运载火箭上面级的建议.     

上面级直接入轨卫星的上升段温度控制及预示

为满足卫星在上升段持续时间长、外热流复杂、能源紧张等不利因素下的温度控制要求,需采取相应控温策略并进行预示。针对采用上面级"一箭双星"直接发射入轨的北斗三号中轨道导航卫星,进行了上升段期间的热分析并阐述了地面段和上升段的控温策略,通过仿真分析预示双星在上升段的温度变化,结合飞行数据,验证仿真分析的准确性以及控温策略的有效性,并获得星上各区域设备上升段的温度变化特性。结果表明:通过控制发射前整流罩内的初始温度以及采用延时指令开启相应区域固定功率加热器,上升段期间未开机设备均能保持缓慢的温度下降速率,所有星上设备温度均在要求的范围内。采取的控制策略对其他需保持较长时间低温储存状态的高轨航天器,以及深空探测器温控设计提供了一定参考。     

Bump-fed Rocket Upper Stage Engine Passed High-altitude Simulation Firing Test

It was released by the Xi’an Aerospace Propulsion Institute of AALPT that an indigenously developed bump-fed rocket upper stage engine was ignited 6times during a high-altitude simulation firing test on March 21,2015.Considerable technical breakthroughs were made during the development of the engine such as design of the multipleignition system and components,long-     

运载火箭上面级姿控技术研究

开展了运载火箭上面级姿态控制技术研究,对国内外运载火箭上面级发展情况进行了分析,给出了上面级发展趋势,并对上面级姿态控制技术设计的难点进行了分析.     

上面级动力系统发动机热控设计及验证

针对上面级动力系统发动机温度需求,设计了发动机热控方案,建立了25、5 000 N发动机热仿真模型,确定了各发动机加热功率及被动包覆方式,解决了加热器尺寸小、电阻值密度大以及热控组件安装方式难等问题,上面级发动机随整箭进行了热试验验证和飞行试验验证。验证结果表明:25 N发动机法兰和5 000 N发动机壳体温度均在5 ℃以上,发动机温度水平和加热功耗均满足系统要求,验证了热控设计的有效性,可为类似发动机热控研制提供一定参考。     

VINCI:用于阿里安5上面级的一种新型低温发动机

VINCI发动机是新一代低温上面级发动机,它将从2005-2006年起,为阿里安5火箭提供动力。基于对未来市场所需同步轨道载荷质量的展望,1998年欧空局作出决定,启动阿里安5上面级新型低温发动机的研制计划,以适应飞行器重量增加和轨道服务多样化的趋势。地球同步轨道,或适用于星座卫星的中轨道等非传统发射任务的市场份额将逐步增加。高比冲、加大推力、再起动能力,是新型VINCI发动机要实现的关键技术目标。另外,在工程时间和资源有限的情况下,研制风险的最小化,实现预期的低重复成本,也是俩个挑战性目标。两者的目的均在于保证运载器的竞争力。在过去的头两年中,设计与研制计划中的一些具有里程碑意义的目标,已经实现了。     

上面级天文导航恒星视位置计算方法研究

恒星视位置计算是上面级天文导航星库建立的基础。首先,在国际天文联合协会(IAU)工具箱的基础上,介绍了恒星视位置计算中的各个数学模型,并设计了视位置计算的算法;然后,对某些特定星表进行处理,获得相应恒星的标准星历信息,对这些恒星采用本文的视位置算法进行视位置计算;最后,将计算结果与专业的天文软件及中国天文年历进行比较,来验证本文视位置算法的精度。计算结果表明:本文提出的视位置算法具有较高的精度(0.03″级别),满足上面级天文导航的要求。另外,本文通过对视位置误差的分析,给出了各种误差因素对视位置计算精度的影响。     

普惠公司RL60上面级发动机的研制现状

普惠(P&W)公司的RL10发动机作为美国系列运载火箭的低温上面级发动机已有30多年的历史了.虽然,P&W公司希望在今后的几年中,继续使用各种RL10发动机,但为了满足未来运载火箭的需要,他们已开始着手研制新一代RL60低温上面级发动机.这种发动机性能更优,推力是RL10的2倍,但与RL10发动机的外廓尺寸一样.RL60是一种先进的液氧/液氢膨胀循环发动机,其中涉及的许多关键技术提高了发动机的性能和可操作性,与此同时,仍具有与RL10相同的多次点火功能、寿命和可靠性.目前,P&W公司已承担了一项用于验证其关键技术的研究项目.通过该项目的开展,可以为后续进行的全尺寸发动机研制(FSD)计划降低风险.     

先进上面级变轨段姿态解耦控制研究

针对多星部署先进上面级变轨段三轴姿态严重耦合以及主发动机开机引起的较大干扰力矩问题,研究了基于反馈线性化的姿态解耦算法。通过给出上面级多星部署任务中的坐标系和姿态角定义,建立了欧拉角描述的姿态动力学与运动学方程。分析了推力矢量与姿控发动机的控制方案,描述了该方案中主发动机、伺服机构和姿控发动机的配置结构,推导了推力矢量控制中的主发动机摆角计算公式和主发动机工作时质心偏移引起的干扰力矩。基于反馈线性化理论,设计了上面级姿态解耦控制律。算例验证结果表明姿态角速率误差和姿态角误差能够快速趋于1°/s和0.5°。文中设计的姿态解耦控制算法具有良好的稳定性和可行性。     

阿里安V上面级发动机VINCI的研制状况

本文对2002年6月以前VINCI发动机的研制进展情况进行了综述.阐述了VINCI发动机的系统、结构以及发动机的细化设计(包括机械分析模型和热力学模型),介绍了VINCI发动机制造和发动机主要组件的试验情况,最后对VINCI发动机的试车台和试车计划进行了简介.