《推进技术》1987年度总目录

＄】m — —航天飞机动力装置专辑—— 航天飞机动力系统方案探讨…………………………………·。…………………·楼东堡(2) 空气喷气发动机在空间运输系统中的应用………·二……………………………张克勋(9) 固体火箭发动机在航天技术中的应用…………………………………阮崇智 张德雄(16) 美国航天飞机主发动机(SSME)研制概况………………·,…………………·王克昌(24) 航天飞机轨道机动发动机方案探讨………。……………………………………··丁丰年(29) 航天飞机液体推进剂的选择问题…………·二……………………………………·…     

氢冲压火箭发动机是航天飞机理想的动力装置

本文提出了以氢为燃料的冲压火箭组合发动机作为航天飞机动力装置的方案.     

美国航天飞机主发动机(SSME)研制概况

本文概要介绍美国航天飞机主发动机的性能,研制过程中出现和解决的技术问题,还介绍了进一步提高该发动机性能的方案和技术途径.     

消息几则

(一)日本三菱电机公司正在进行若干项新技术研究,其中包括先进的推进系统:一种氙为燃料的高性能离子发动机(Melco),其比冲为31250m/s.它将于1992年用于H-2助推器发射的工程试验卫星ETS-6上.(A·W.＆S·T.86.8.)(二)1986年在英国法恩巴勒航空展览会上展出几个未来航天飞机的概念模型.西德MBB公司的Sanger是两级有翼的航天飞机.第一级是一架驮运飞机,是未来高超音速的航天飞机前身,第二级是叫做Horus的火箭发动机推进的飞机,在35km高度M为6.     

航天飞机轨道机动发动机方案探讨

本文提出了航天飞机轨道发动机设计应遵循的原则.对该类型发动机设计中的几个主要技术问题:发动机推力、推进剂选用、推力室冷却、发动机性能等作了分析.文中列举了可贮存的自燃推进剂及液氧/烃类推进剂分别使用挤压式或泵压式等四种方案,并对这四种方案作了详细的说明和优缺点对比分析.     

焊接技术在航天飞机上的应用

焊接技术是制造航天飞机的主要工艺技术,它对确保航天飞机零、部件的轻重量、高可靠性和长寿命有着十分重要的作用。本文简述了先进的焊接术在国外航天飞机轨道器、主发动机、反作用控制发动机、轨道机动发动机、固体火箭发动机壳体和外贮箱等主要部件上的应用情况。此外,对我国航天飞机焊接技术的发展提出了建议。     

航天飞机轨道器姿态控制发动机

本文着重讨论姿控发动机用四氧化二氮与一甲肼或偏二甲肼组合的推进剂的性能,提出了航天飞机姿态控制系统研制中的技术难点.并对国外航天飞机反作用控制系统作了部分介绍.     

航天飞机用冲压发动机设计性能及燃料问题

本文论证了高M_α数亚燃冲压发动机用于航天飞机的可能性。并对用液氢、甲烷、丙烷等作为燃料的冲压发动机特性作了详细的计算分析。讨论了冲压发动机的工作菱形区、发动机特性及各截面的协调关系等问题。计算结果表明,在M_α=2～6及H=0～40km范围内,亚燃冲压发动机能满足航天飞机对动力装置的要求。在一定的条件下,液氢、甲烷和丙烷均可以被选为航天飞机用的冲压发动机的燃料。     

航天飞机的立尾气动布局

 本文通过对初步设计阶段中航天飞机立尾气动布局原则的讨论和现有航天飞机立尾气动布局型式(包括方案)的分析,明确了航天飞机立尾气动布局可能的三种模式和改进航天飞机横侧向气动特性的主要措施等问题。这些结果对航天飞机气动布局和外形初步设计有直接参考价值。     

有关航天飞机动力装置方面的情况报导

(一)研制航天飞机固体火箭发动机,要求能够载入在宇宙中飞行并能够回收和重复使用.当然,最重要的是要有高度的可靠性.美国在航天飞机的飞行中,除了最近“挑战者”号因故障失败以外,以往的飞行试验都获得了成功.     

无线电设备在航天飞机导航中的应用

本文论述了无线电导航和通信设备在航天飞机导航中的作用。按照无线电导航系统各自保障航天飞机空间操作的能力一一介绍。评述了从传统跟踪设备到中继卫星和导航卫星导航能力的发展。     

美国航天飞机固体火箭助推器

固体火箭助推器是航天飞机动力系统的主要组成部分之一,是当今各国在发展航天飞机时所选的通用助推方案.美、日、西欧都已发展了或正在发展航天飞机用的大型固体助推器.本文重点介绍美国航天飞机固体助推器性能及其设计特点.     

液氢突扩燃烧冲压发动机性能

对航天飞机用液氢突扩燃烧冲压发动机性能进行了比较详细的计算及分析。研究的工作范围为Ma=1.50～6.50、高度变化范围为H=0～40km。并把计算结果与等截面液氢冲压发动机性能进行了比较。计算结果表明,在低空低马赫数时突扩燃烧冲压发动机性能较为优越,而在高空高马赫数时性能基本没有变化。航天飞机使用突扩燃烧室冲压发动机在低空低马赫数时可以部分解决流量匹配问题,还可提高发动机推力、减少溢流阻力。燃烧室结构也较简单。     

航天和导弹用吸气式发动机的发展

本文介绍了美国第24届联合推进会议关于航天和导弹用吸气式发动机方面的情况,主要内容有航天飞机用吸气式发动机及其组合,其中包括反物质推进和激光-电子冲压发动机;超声速飞机发动机;吸气式发动机在高速战术导弹上的应用等,说明了吸气式发动机的发展前景.     

未来航天技术中的化学推进系统

在今后的航天技术中,动力装置将向着高性能、低成本、多用途、可重复使用的方向发展.综合研究公司最近就航天技术中化学推进系统的发展作了如下的预测.作为航天飞机主发动机的地球轨道发动机,高压、分级燃烧的O_2/H_2发动机是第一个可重复使用的发动机,在今后若干年内,其性能可望得到改善.先进的可重复使用的O_2/C-H发动机技术将继续进行研究,估计在九十年代的中期到后期可投入使用.采用C-H燃料后,提高了推进剂的密度,不仅可增大推力,而且在很大程度上改善了推进系统的推-重比.C-H燃料体系容易实现压力最佳化和使用高空补偿喷管.但需为先进的O_2/C-H发动机研制预燃器、气体发生器和冷却系统.到九十年代中期,航天飞机主发动机的设计性能将提高10～30%.     

关于未来火箭发动机高度补偿喷管的性质估价

根据美国空军签定的合同,普拉特·惠特尼公司将要对未来火箭发动机高度补偿喷管的性能进行估价.现有助推器发动机,包括航天飞机的发动机,都具有固定的几何尺寸的喷管.此种喷管设计必须综合考虑发射和入轨的理想环境变化.根据新的设计,喷管几何尺寸是可     

“哥伦比亚”号航天飞机的碳纤维复合材料巨臂

美国“哥伦比亚”号航天飞机在去年11月和今年3月的两次飞行中,成功地完成了它的主要使命之一——15.33米长的遥控机械手的各项试验。这个机械手能上下伸屈、左右摆动和转动,犹如人的手臂,灵活自如。航天飞机进入轨道后,机械手能从货仓伸出去,把诸如卫星迭类物体(或实验装置)放置到轨道上,     

1987年美国宇航新成就——固体火箭发动机

几年来,固体火箭的工作主要是重新设计航天飞机的助推器.八七年试验了新方案,并取得很大成功.锡奥科尔公司进行了一系列发动机的缩比试验,全尺寸短时间工作试验,全尺寸全工作时间试验.第一台全尺寸试验发动机于1987年8月30日点火,经检查无热气泄露,只有连接部位的开口约为“挑战者”号的1/10.重新设计工作主要在壳体间连接部位、壳体与喷管的连接以及喷管部件的结构改进上.1987年底用飞行试验件作全尺寸鉴定试验,并准备1988年恢复载入发射.     

美国正在实施的几项新型运载火箭发动机计划

美国NASA和空军的几家研究试验机构正在着手对几种火箭发动机进行关键性的试验.这些试验将加快NASA的X-33和X-34有翼试验火箭及波音公司的“德尔它”4渐进一次性运载火箭(EELV)将要使用的三种先进低成本推进系统的研制.这也是2O多年中美国首次研制新的大型火箭推进系统.7O年代末,美国研制了航天飞机主发动机(SSME),此后再没有实施过大型火箭发动机研制计划.新发动机研制试验计划将使NASA马歇尔航天飞行中心、斯坦尼斯航天中心和空军研究实验室推进部的推进技术研究试验再度活跃.     

国外航天飞机介绍(二)

—— HOTOL航天飞机在轨道发射车上 \、Mit8Dtyat \、 \Afl ”八因入删人m2 件\火酚钾剐 //79 kta/s 僻逸愈捆u 与。十硬0/皿咖 丫”\一l)Tyl Li U丁严”””乙二) v二““”H\9赫U /9乡一口卜厂7—一对广扯一 HOTOL飞行程序图一 日本小型载人航天飞机 — —Rg——美国航天飞机主发动机SSME推进剂流程图 二.低压燃料涡轮泵2.低压氧化剂涡轮泵3.液氢预燃室4.氧化剂预燃室 5.主喷射器6.主液氧阀7.高压燃料涡轮泵8.主燃料阀9.高压液氧涡轮泵 10.预燃室增压泵11.POGO蓄压器 ]I\x----*-cuT\Wt\llWK4’--x\\\9\\\\\\;y 3 MY 厂JK\C…