大力神ⅣB运载火箭和推进系统

大力神ⅣB运载火箭在过去的12次飞行中表现出了优良的性能.其中,它的大型轻质固体发动机采用改性推进剂、三段石墨复合材料壳体和柔性喷管,是经飞行考验最大的固体火箭发动机之一.芯级火箭一、二级发动机推进剂为四氧化二氮/混肼50、半人马座上面级发动机为液氢/液氧,可把超过5760kg的有效载荷直接送入地球同步轨道.广泛运用于各种型号运载火箭的高能量半人马座上面级发动机,在飞行过程中能三次起动,第一次点火到达停泊轨道,在停泊轨道第二次点火将自身和卫星送入大椭圆轨道,经5到7小时滑行后再次点火到达地球同步轨道的高度,在大力神Ⅳ/半人马座运载火箭上它的工作时间创造了最长的记录.     

F-1A发动机和SSME展望

目前正在研究采用 F-1的衍生物——F-1A 作助推发动机,采用 SSME 作上面级发动机。现已完成了 F-1A 发动机再次启动的性能评估研究。已确认该发动机改型项目的总数达224项,最直接的问题是生产现代化或利于规模生产。研究中未找出至关重要的技术问题。对 SSME 的评估着重于高空起动或轨道再起动组合使用的模拟。本文讨论了入口压力变化及热响应相互之间的关系。对阀的工作程序和发动机上控制孔板作了小小调整,使发动机的高空起动模态与地面起动的情况相同。发动机的轨道模态还要求有少量推进剂进行再循环并稍加一些加热控制,以确保在初始射入后从一个轨道到三个轨道的满意起动。     

单级入轨火箭的混合推进系统

目前,许多单级入轨火箭作为一种可能降低向低地轨道发射有效载荷成本的运载手段,正在进行配制方面的鉴定分析.NASA 已设计出一种可操作的,使用液氧/媒油/液氢三组元发动机作为单级入轨火箭的方案.Thiokol 对这种使用捆绑式混合推进系统来增加轨道有效载荷能力的运载火箭进行了评估.NASA 将这种先驱火箭作为一种方案对单级入轨火箭的技术进行了论证。这种火箭称为 X-2000。它的主要推进系统使用液氧/煤油和液氧/液氢两种发动机,Thiokol 通过用混合发动机替代液氧/煤油发动机对主推进系统进行了新的探讨。它采用的混合技术在马歇尔航天中心(MSFC)正在进行验证。因此,混合推进系统是一种有效 SSTO 的推进系统.     

双燃料地球入轨运载工具的火箭喷管膨胀比分析

可完全重复使用的地球入轨运载工具终将扩大现有运载工具如航天飞机的运载能力,甚至取而代之.我们已对两种运载工具进行了讨论.一种是单级运载工具,另一种是两级平行燃烧运载工具,它们在起飞时都同时采用烃和氢发动机,到达轨道前,烃发动机熄火,由氢发动机推进来爬升到轨道.在以前的研究中,航天飞机主发动机(SSME)是采用氢发动机和双位喷管,喷管膨胀比为40和150.     

单级入轨三组元发动机循环方案研究

最近,NASA 的空间运输研究计划评审了未来地球轨道运输要求和2030年之后运载工具的替换问题。三种可选择方案的基础是单级入轨(SSTO)飞行器。这项研究评审了 SSTO 采用新型先进的三组元发动机和氢/氧(H_2/O_2)发动机;确定了发动机的构型和研究方法;为研究发动机的性能还确定了发动机循环方式。目前已完成的工作有:确定各种循环方式的发动机质量,评审了各种循环方式涡轮泵装置的方案,以便进行材料的选择。最后给出了发动机的质量及涡轮的工作温度。     

航天飞机固体火箭助准器的生产过程

序言航天飞机由可重复使用的载人轨道级、推进剂氢/氧外贮箱和两个可回收重复使用的固体火箭助推器组成。它有三台液体火箭主发动机、轨道机动系统和一个货舱。该舱长18.3米米,直径4.6米,可负载29.5吨。航天飞机发射时,两台固体火箭助推器和轨道级液体火箭发动机同时燃烧。当飞行高度到达约50公里时,固体火箭助推器与飞行器分离,以后从海洋中回收。在轨道级进入轨道以前拋下外贮箱,然后利用轨道机动系统达到所要求的轨道。轨道级及其乘员和载荷将留在轨道上执行任务,一般在轨道上停留约七天,需要时,可以延至30天。当任务完成后,轨道级     

混合推进最省燃料轨道设计方法

使用混合推进方式设计地-月圆型限制性三体模型下的最省燃料转移轨道。将化学发动机以及电推进发动机的燃料消耗总和作为目标函数进行优化,推导一阶必要条件和雅可比矩阵。选择从近地圆轨道出发到达地-月L1附近Halo轨道的转移轨道为例测试上述方法。仿真结果表明,相比发射脉冲固定的情况,混合推进方式进一步降低了燃料消耗,而且给出了飞行时间和燃料消耗不同的组合方式,给予任务设计更大的灵活性。     

利用空间模拟器对推进系统进行高空和空间环境模拟试验

液体火箭发动机,特别是用于飞行器姿控、机动、轨道转移和轨道保持的空间推进系统及其发动机,在正式投入使用之前,应在具有高空与空间环境条件的地面模拟设备中进行一系列试验,以检验发动机的设计与功能,并保证它能安全可靠地工作,准确地完成预定的任务。进行此项试验有四种途径:(1)提高原     

美国宇航员徒手营救Intelsat-6

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同步卫星近地点增速入轨的新方法

同步卫星的传统入轨方法,都是先用运载火箭把卫星送入同步转移轨道,然后在转移轨道远地点上点燃远地点发动机,以消除轨道倾角,并把卫星推进到同步轨道。运载火箭产生的入轨误差,则通过适当地选择远地点发动机的点火姿态,以及借助星上喷气系统的推进作     

升力式航天器太阳同步冻结回归轨道保持策略

针对超低轨道升力式航天器对地观察的优势及其高机动特性，设计了一种近地点位于临近空间的太阳同步冻结回归轨道，并对气动力辅助与发动机推力相结合的轨道保持策略进行了研究。策略将轨道保持过程分为3个阶段：第1阶段自远地点飞向大气层，不施加控制；第2阶段在大气层内飞行，通过控制攻角和倾侧角调整航天器所受气动力，小幅改变轨道的升交点赤经；第3阶段自跃出大气层到远地点，利用轨控发动机调整轨道参数，回到远地点时除升交点赤经其他轨道参数不变。以燃料最省为性能指标，对轨道保持策略进行了仿真分析，结果表明可以实现14.7天太阳同步冻结回归轨道的在轨运行。     

锡奥科尔化学公司TE-M-616-01固体火箭发动机研制试验

1 概述锡奥科尔化学公司 TE-M-616-01固体火箭发动机是通讯卫星的远地点加速发动机,为通讯卫星自椭园形过渡轨道的远地点进入地球同步园形轨道提供所需要的冲量。本文报告的试验大纲是 TE-M-616-01固体火箭发动机研制试验的一部分。目的在于确定真空弹道性能、高空点火特性、发动机各组件结构完整性、发动机及喷管壁温与     

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     

CZ—2C／FP运载系统变轨发动机（FG—47）

ＦＧ－４７固体发动机是ＣＺ－２Ｃ／ＦＰ运载系统轨道转移装置，它可以将卫星（如铱星）从椭圆停泊轨道转移到６３０ｋｍ圆形运动轨道。该发动机由中国航天工业总公司河西化工机械公司研制，于１９９７年９月首飞成功，将一个模拟卫星送入轨道。     

阿里安运载火箭伺服机构简介

阿里安火箭是欧洲空间局研制的三级运载火箭。为了控制火箭姿态的稳定,并使火箭按预定轨道飞行,三级都采用了摆动发动机姿态控制方案。例如第一级用4台维金-5(Viking-5)发动机,各自都做单向摆动,每台发动机可产生的侧向控制力为1.1～1.2吨/度。第二级用一台维金-4(Viking-4)     

液氧/甲烷发动机的应用前景

通过对甲烷与煤油以及液氧/煤油发动机与液氧/甲烷发动机性能的对比,分析了甲烷的优点。重点介绍了美国、俄罗斯、欧洲、日本、韩国等国家液氧/甲烷发动机研究的现状。综合考虑各种因素,液氧/甲烷发动机是一种具有广泛应用前景的新型发动机,可用于载人亚轨道飞行、高性能飞机、探空火箭、运载火箭上面级、纳米卫星运载火箭第一级。     

基于模型预测的轨道自主快速大机动控制

为改善太阳同步轨道(SSO)卫星轨道大机动经典控制方法的性能,提出了一种基于卫星动力学模型预测的轨道自主机动控制算法,用大推力轨控发动机开环控制加小推力器闭环修正进行控制。给出了制导策略和算法流程。理论分析和仿真结果表明,该控制算法适于卫星轨道自主快速机动控制,其轨控精度较高,收敛时间可满足快速性要求。     

固液混合火箭发动机在武器与航天领域的应用

系统介绍了固液混合火箭发动机的主要特点及其应用.固液混合火箭发动机具有能量高、容易进行推力调节、可多次启动、可靠性高、安全性好、成本低等优点.在武器领域用做导弹的发动机,可使导弹具有射程远、突防能力强、低易损、易于实现能量管理等优点;用于军用航天器的轨道机动发动机,可具有优良的轨道机动性能;在民用航天领域可以用做运载火箭助推器,不仅能量高、环境友好,而且对于载人航天而言具有突出的安全性能;用于上面级发动机则具有多次启动、轨道机动能力强、在轨工作时间长等优点;用于姿轨控发动机和变推力发动机具有推力调节精确、绿色环保等优点.总之,固液混合火箭可满足航天技术发展对多种高性能发动机的需求.通过分析提出了发展固液混合火箭发动机的若干建议.     

美国火箭公司后年发射混合推进火箭

美国火箭公司最近对迄今试验过的最大的固液混合火箭发动机进行了试验,并计划在1995年进行亚轨道飞行之前,对另5台发动机进行试验。 1989年10月5日,该公司曾试图使用这种发动机进行亚轨道发射,但由于液氧阀门未能全部打开,致使发动机关机,发射失败。由于关机及时,这次事故只对发射台造成了约1000美元的损失。从这次事故中也使人们看到了这种发动机固有的安全性。     

卫星编队的多冲量轨道机动路径规划方法

基于多冲量轨道机动控制,研究应用微小推力发动机来实现卫星编队轨道机动控制的方法。首先简单介绍轨道机动控制的多冲量次优解的求解方法,并把此方法的改进算法应用于卫星编队的整体轨道机动控制;为降低单次冲量值,应用小推力发动机实现轨道机动,提出了卫星编队多冲量轨道机动的路径规划方法,这种方法把一个多冲量轨道机动过程分成多个来实现;最后,数值仿真结果表明:该方法简便、实用,可以解决单次冲量值过大而不易实现的问题,同时对于轨道摄动因素的影响具有鲁棒性。