高性能液体远地点发动机技术发展

液体远地点发动机的性能提高具有显著的经济效益和社会效益.通过使用高性能喷注器、高效燃烧室和新型耐高温材料,国外采用N2O4/MMH推进剂的液体远地点发动机最高比冲已达到323 s.分析了国外高性能液体远地点发动机性能特点和关键技术,介绍了我国第3代490 N发动机的研制情况,结合工程应用要求和研制现状,提出了第3代490 N发动机的后续研究重点.     

高比冲双组元液体远地点火箭发动机研究

综述了国内外研制的双组元液体远地点火箭发动机的性能、特点和发展趋势。在分析了液体远地点发动机提高比冲的各种技术途径后，提出可通过改进喷注器设计、减少边区液膜冷却流量、采用扰流环二次燃烧和使用新型耐更高温材料等措施，以提高远地点发动机的比冲。     

欧洲大型通信卫星——奥林帕斯

1989年7月12日,奥林帕斯-1卫星从库鲁发射场用阿里安3运载火箭成功地发射入轨。卫星重2612公斤,采用三轴稳定技术,双组元液体推进剂远地点发动机及16台反作用控制推力器。本文详细介绍了奥林帕斯卫星的各种性能及其发展情况。     

国外液体远地点发动机研制概况

国外液体远地点发动机的研制是从70年代初期开始的,到1974年,德国和法国联合发射的交响乐实验通讯卫星首次使用了双组元液体发动机作为其远地点发动机。该卫星的发射成功地打破了固体远地点发动机的统治地位,把液体小推力发动机的研制提高到一个新的阶段。到80年代,大部分的国外航天器都采用和准备采用液体发动机作为轨道转移器。由此可见该类发动机对航天科技界是有很大吸引力的。     

大型平铺贮箱卫星的液体晃动模型与晃动力矩分析

针对高轨气象卫星的远地点发动机点火过程中贮箱内液体晃动与星体耦合动力学问题,根据流体力学及小幅液体晃动理论,建立可等效的液体晃动力学模型和姿态耦合动力学模型,分析了大型平铺贮箱内液体晃动产生的干扰力矩。研究表明：在远地点发动机点火阶段,液体晃动对卫星将产生较大干扰力矩。     

H—I末级固体发动机采用的新材料

日本的H-I是一种发射550kg级卫星的三级运载火箭,它对末级发动机(包括第三级发动机和远地点发动机)的性能及可靠性要求相当严格。为了提高发动机的性能和减轻质量,在研制过程中,发动机壳体、喷管喉衬及绝热层等部件都采用了最新材料。1.2维C/C材料2维C/C材料与过去使用的碳纤维增强材料(CFRP)相比,具有耐热、高温下拉伸强度高等特点。     

中国航天用几种固体火箭发动机简介

[编者按]中国早在60年代中期就已开始研制航天用固体火箭发动机，并于1970年首次应用于中国“东方红1号”卫星的发射，迄今已成功研制和应用了多种不同的固体火箭发动机。从本期起，分三期向国内外读音介绍六种由中国航天工业总公司下属单位研制生产的固体火箭发动机．包括，第二期：FG－02“长征1号”运载火箭第三级固体发动机；“东方红2号”卫星远地点发动机，第三期：FG－23A返回式卫星制动发动机；“风云二号”卫星远地点发动机；第四期：EPKM近地点发动机，CZ－2C／FP运载系统变轨发动机（FG-47）。这些固体火箭发动机技术性能…     

液体远地点发动机工作期间卫星姿态的自适应控制

本文将全系数自适应控制方法用于带有液体晃动和挠性太阳帆板的三轴稳定地球同步轨道卫星在远地点发动机工作期间的姿态自适应控制。仿真结果表明,用全系数自适应控制方法设计的控制器,其动态性能好,对参数变化的适应性强,抗干扰能力强,鲁棒性好,性能指标完全满足设计要求。     

论现有远地点发动机用于新航天飞行器的有关问题

为了使正进入鉴定阶段的远地点发动机(TE-M-616)用于广播试验卫星,本文介绍了该新航天飞行器对远地点发动机的各系统及分系统提出的要求。由于加拿大通讯技术卫星和广播试验卫星对远地点发动机在环境和性能要求上有所不同,为了解决此问题,必须使远地点发动机经受住最恶劣的环境。喷管设计以及远地点发动机与航天器的对接都利用现有设计结构。根据对远地点发动机分析的结果,已经表明,若保持安全系数不变,只需要对现在进行的试验计划做一些修改和补充。另一方面,对于航天器提出的技术条件必须进一步审核,以便使新航天飞行器设计有最大可能利用现有的远地点发动机。     

日本科学研究ETS—Ⅵ卫星用远地点液体火箭发动机

日本国家航空航天技术科研所和 IHI 公司共同研制发动机混合式头部,用于远地点点火的液体火箭发动机(为了将卫星从过渡轨道输送到转移轨道).该发动机用来输送日本质量为2000kg 的 ETS—Ⅵ重型卫星,计划在1994年用 H—Ⅱ火箭将这颗卫垦发射到     

“东三”卫星远地点发动机的可靠性研究

分析了我国首次研制的地球同步广播通信卫星液体推进剂双组元远地点发动机的主要失效模式，提出了针对失效原因采取的可靠性对策以及阐述对这些对策的考核验证的情况，表明远地点发动机良好地解决了超长任务时间与高性能、高可靠性之间的矛盾。给出了按研制试验中的不等量截尾试验结果评估可靠度的具体方法和结果。     

蓝箭航天液氧甲烷发动机研制进展

探讨了国内外商业航天运载火箭及其发动机的发展情况,研究比较了液氧甲烷、液氧煤油和液氧液氢等推进剂组合,提出液氧甲烷是商业航天、未来可重复使用液体火箭发动机的发展方向和最佳选择。分析了液体火箭发动机推力选择的原则,确定了蓝箭航天液氧甲烷发动机的推力为80 t和8 t。比较了燃气发生器循环、补燃循环及膨胀循环等动力循环方式,选择了燃气发生器循环的技术方案。介绍了蓝箭航天两型液氧甲烷发动机的总体方案、性能指标、技术创新点、用途和研制情况。     

美国AEHF军事通信卫星推进系统及其在首发星上的应用

美国先进极高频（AEHF）项目将采用4颗运行于地球同步轨道（GEO）的AE—HF军事通信卫星。AEHF卫星的推进系统由远地点发动机、姿态控制发动机组和双模式霍尔电推进子系统组成。首发星AEHF-1是世界上首个采用霍尔电推进系统执行发射后轨道提升任夯的GEO卫星。AEHF-1卫星星箭分离后,远地点发动机未能正常工作,因此...     

Atlas II and IIA analyses and environments validation

General Dynamics has now flown all four versions of the Atlas commercial launch vehicle, which cover a payload weight capability to geosynchronous transfer orbit (GTO) in the range of 5000–8000 lb. The key analyses to set design and environmental test parameters for the vehicle modifications and the ground and flight test data that validated them were prepared in paper IAF-91-170 for the first version, Atlas I.

This paper presents similar data for the next two versions, Atlas II and IIA. The Atlas II has propellant tanks lengthened by 12 ft and is boosted by MA-5A rocket engines uprated to 474,000 lb liftoff thrust. GTO payload capability is 6225 lb with the 11-ft fairing. The Atlas IIA is an Atlas II with uprated RL10A-4 engines on the lengthened Centaur II upper stage. The two 20,800 lb thrust, 449 s specific impulse engines with an optional extendible nozzle increase payload capability to GTO to 6635 lb. The paper describes design parameters and validated test results for many other improvements that have generally provided greater capability at less cost, weight and complexity and better reliability. Those described include: moving the MA-5A start system to the ground, replacing the vernier engines with a simple 50 lb thrust on-off hydrazine roll control system, addition of a POGO suppressor, replacement of Centaur jettisonable insulation panels with fixed foam, a new inertial navigation unit (INU) that combines in one package a ring-laser gyro based strapdown guidance system with two MIL-STD-1750A processors, redundant MIL-STD-1553 data bus interfaces, robust Ada-based software and a new Al-Li payload adapter. Payload environment is shown to be essentially unchanged from previous Atlas vehicles. Validation of load, stability, control and pressurization requirements for the larger vehicle is discussed.

All flights to date (five Atlas II, one Atlas IIA) have been successful in launching satellites for EUTELSAT, the U.S. Air Force and INTELSAT. Significant design parameters validated by these flights are presented. Particularly noteworthy has been the performance of the INU, which has provided average GTO insertion errors of only 10 miles apogee, 0.2 miles perigee and 0.004 degrees inclination. It is concluded that Atlas II/IIA have successfully demonstrated probably the largest number of current state-of-the-art components of any expendable launch vehicle flying today.     

真空羽流试验设备的负压液氮系统设计

真空羽流试验设备用于发动机真空羽流效应试验研究,同时兼顾卫星等热真空试验,对液氮系统有特殊要求。针对低至70 K液氮温度需求,设计一种全新的负压液氮系统,即利用液氮在负压下具有比常压液氮更低的饱和温度,来获得比常压液氮系统更低的液氮温度。该负压液氮系统主要由液氮输送子系统、常压过冷器子系统、负压抽气子系统、液氮泵子系统、热沉子系统及排放子系统组成,其中常压过冷器子系统和负压抽气子系统构成"负压过冷器",具有常压过冷器功能,供液温度可调,可为热沉提供70~77 K液氮制冷,满足发动机羽流及卫星热真空试验需求。     

基于递推二次规划算法的燃料最优有限推力远地点变轨

从工程实用的角度分析了静止通信卫星远地点变轨优化问题，定义了目标函数、约束条件及其相应的优化参数，根据问题特点，应用递推二次规划算法（RQP）进行变轨参数寻优，并用计算实例说明了此算法的有效性。     

椭圆轨道卫星对地全球覆盖电推进控制

针对椭圆轨道卫星近/远地点的星下点对全球或特定纬度区域的访问问题,提出一种连续小推力下的对地覆盖控制策略。首先,推导了自然摄动对卫星拱线变化的影响,并探讨了进行小推力覆盖控制的必要性。然后,针对燃料消耗的优化问题,将控制方程展开成含傅里叶级数的形式,用以获得便于星上计算的解析形式的次优解,同时探讨了截取阶数与优化程度的关系。在进行拱线控制的同时,通过合理设置约束,对椭圆轨道的近地点高度进行保护,确保卫星安全运行。仿真结果表明,提出的方法能够以适当的燃料消耗代价实现椭圆轨道的近/远地点的全球覆盖控制或特定纬度区域的反复推扫,且控制力在可接受的范围内。