国外可重复使用运载器近期进展

2004年以来,国外有关航天运输的新计划、新构想和新方案纷纷出炉,令可重复使用运载器（RLV）的研制活动新意倍添、亮点不断.     

RLV导航系统硬件配置方案及信息处理技术

在对RLV (Reusable Launch Vehicle, 可重复使用航天运载器) 的轨道特性进行详细分析的基础上, 提出了RLV 导航系统的硬件分段配置方案. 针对RLV 对导航系统高容错性、动态适应性和智能化水平的要求, 提出了基于动态贝叶斯网络理论的容错式组合导航信息处理方法. 利用基于动态贝叶斯网络理论的传感器动态选择控制器, 实现传感器件组合的动态自主优化配置和系统实时健康监控.      

可重复使用运载器再入数学建模

针对可重复使用运载器(RLV)方案论证和初步设计阶段对模型的需求,提出了一种RLV再入概念设计,进行了数学建模研究。RLV采用翼身组合体的气动布局,包括左右升降副翼、方向舵和机体襟翼。对其无动力再入返回姿态控制,建立了反作用控制系统/气动舵复合控制数学模型。再入过程要经历自由分子流区、稀薄大气过渡流区和连续流区,基于气动力的工程计算方法建立了这三个流区的RLV气动模型。控制特性分析与六自由度再入仿真表明,所设计的RLV控制模型具有与航天飞机轨道器一致的再入飞行特性,证明了数学建模的有效性,能够进一步用于RLV姿态控制的研究。     

NASA计划研制新型可重复使用的空间运载器

ＮＡＳＡ打算研制两种商业用的可重复使用的空间运载器（ＲＬＶ），一种用于运载小型载荷，另一种可能取代航天飞机。与ＮＡＳＡ以往采取的单纯采购截然不同的是，ＮＡＳＡ这次将成为研制ＲＬＶ样机的工业界的合作伙伴，而非用户。这两种ＲＬＶ样机一种被称为Ｘ－３３，另一种被称为Ｘ－３４。它们完全不同，Ｘ－３４比Ｘ－３３小。目前，ＮＡＳＡ已做好有关ＲＬＶ的经费预算，以便为签定合同作充分准备和表示其作为工业界合作伙伴的认真态度。ＮＡＳＡ官员１９９４年１０月１日在向工业界做这一计划的说明时提出了ＲＬＶ逐年的详细经费计划…     

美国综合航天运输计划概述

□□1998～1999年，美国航宇局（NASA）牵头进行了航天运输体系研究（STAS）工作，并在此基础上提出了一项新计划——综合航天运输计划（ISTP）。ISTP规划了未来四五十年内美国全部的航天运输计划，主要包括航天飞机安全改进计划、第2代可重复使用运载器（RLV）计划和第3代及其     

基于STM32的可重复使用运载器闭环仿真系统

针对验证可重复使用运载器关键控制技术的需求,提出了一套基于STM32的可重复使用运载器闭环仿真系统。基于该套平台,对系统的总体方案、硬件平台设计、软件开发及设计进行了重点论述,实现了箭上测量单元、计算机单元、执行单元及地面测发控单元的模拟。通过仿真试验验证,完成了可重复使用运载器制导、导航及姿控算法等关键控制技术的验证。结果表明：所开发的闭环仿真系统设计合理,系统实时性好,可靠性高。可为可重复使用运载器大型试验奠定基础,缩短研制周期。     

各国航天运输系统研究转向突破关键技术：火箭动力单级入轨运载器倍受青睐

近年来各国抛出的航天运输系统新方案很多，但实际研制进展缓慢，仍普遍受到资金和技术的限制，许多研制计划被迫取消或推迟，使研究方向转向下列４个方面：（１）首先突破关键技术；（２）重视验证演示试验；（３）深入进行方案论证；（４）开展比较研究，包括技术经济可行性分析。从今后的发展趋势来看，主要是研制先进、高效、实用、可重复使用的航天运输系统，尤其是火箭动力单级入轨运载器。１．美法德日俄继续研究高超音速技术就目前发展状况而言，空天飞机实现较难，为期尚远，各国均已将重点转向研究高超音速技术，并倾向于开展国际…     

基于RLV飞行过程的氢氧发动机参数设计模型

为了考察氢氧发动机参数选择对可重复使用运载器性能的影响,基于氢氧发动机参数建立了可重复使用运载器入轨飞行过程的计算模型,包括运载器运动方程、飞行控制条件和质量模型,研究了发动机混合比对运载器飞行参数和运载器质量的影响规律.在运载器总质量恒定的情况下,随着发动机混合比由4增大到14,推进剂质量和发动机质量先减小后增大,储箱质量减小,三者的综合效果使得有效载荷质量先增大后减小.      

可重复使用运载器再入轨迹次实时优化

新一代可重复使用运载器RLV(Reusable Launch Vehicle)再入时应具备自主导航的能力,其实现的关键是用机载计算机近实时或实时地生成一条满足各种约束条件的再入轨迹.根据RLV再入的特点,引入了新的假设,对再入轨迹方程进行简化处理,优化难度降低,工作量减少.另外引入次优化轨迹的概念,对控制量(迎角和滚转角)的优化分两步进行,每步只对当中一个控制量进行优化.这样处理能在很大程度上加快算法的收敛速度.仿真结果表明,只需10s左右的时间就能产生一条满足终端约束条件、控制量约束条件和加热率约束条件的次优化轨迹.其结果具有较好的工程应用价值.      

用于单级入轨的三组元发动机参数优化

针对可重复使用的天地往返运载器运载任务，以三组元发动机的性能计算，分析为基础，以运载器的结构干质量为优化目标，对三组元发动机参数进行了优化分析。得到了对应于最小运载器干质量下的发动机最佳参数与发动机最佳模式转换时间，为将来的发动机详细设计打下基础。     

可重复使用运载器前途未卜

1　美国1 .1　航天飞机□□美航宇局 ( NASA)将航天飞机作为第一代可重复使用运载器。目前仍在服役的航天飞机有哥伦比亚号、奋进号、阿特兰蒂斯号和发现号 4架。自从 1 981年航天飞机首次发射之后 ,美国的航天飞机已完成了 1 0 0余次发射任务。2 0 0 1年 ,航天飞机共执行了6次国际空间站发射任务。虽然航天飞机的发射价格昂贵 ,但它在国际空间站发射任务中占有绝对的优势。为此 ,NASA在开展第二代可重复运载器计划时 ,还继续实施了航天飞机安全改进计划。 2 0 0 1年 7月 1 2日 ,阿特兰蒂斯号航天飞机发射时 ,首次使用了2台改进的 BLOC…     

NASA再次选择轨道科学公司研制新的X—34

当１９９６年初轨道科学公司和洛克韦尔国际公司取消了与美航宇局（ＮＡＳＡ）之间的合作合同时，这两家公司就停止研制Ｘ－３４小型可重复使用的带翼运载器。但是美航宇局官员并不愿意放弃。美航宇局已于今年６月上旬从９个投标者中选择了轨道科学公司制造的一种尺寸更小...     

可复用运载器:探索,一直在路上

2021年12月,法国政府宣布,一定要研制可重复使用火箭,弥补"十年前的错误",并且打算在2026年投入使用.这意味着可重复使用运载器的市场竞争将进一步白热化.可重复使用运载器的研制目的,是大幅度降低航天发射成本,提高发射频率.对于这项技术的探索,从很早以前就开始了.但航天飞机的失败让很多发射服务商心有余悸,直到猎鹰9...     

24小时到达月球(上)

大约３０多年前，一些预言家曾指出，在“阿波罗”计划之后将出现商业空天飞机、大型轨道空间站以及人们将在地球和逐渐扩大的月球聚居地之间往返飞行。目前，美国航空航天局正在着手建造国际空间站，还在验证单级入轨可重复使用的运载器技术。除此而外，美国航空航天局的人类空间探索与开发初始计划还预想了利用地球以外的资源和开发创新性推进技术，这对最初到月球然后到火星的载人太空旅行而言是不可缺少的。今后１０年～１５年间可能被开发的两项关键技术———月球氧和更先进的推进技术可能为今后具有更先进技术的、经济的月球运输系统…     

日将进行可复用运载器试飞

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）正在实施“可复用运载器试验”（RVT）项目。RVT验证机高约3.6米，呈锥形，带有起落支架，由液氢／液氧发动机提供升力，姿控采用氮气推力器，它的设计方案与美国已下马的“三角快帆”类似，是一种垂直起降，可重复使用运载器。2003年底前JAXA下属的宇宙科学研究本部已组织了RVT-1、2和3试验，可能不久将进行第四次试验。     

霍托尔空天飞机近况

载人航天飞行始于本世纪六十年代,那时,英国的工业部门也制定了许多方案,但都只是“纸上谈兵”。最近两年来,英国宇航动力公司、空间和通信公司制定了研制一种单级、不载人、可重复使用运载器的计划,它不仅是创造性的航天运载器,而且可获得较好的飞行效果。最终,这种航天运载器将改成能把宇航员和乘客送入轨道的运输器。这种运载器被命名为“HOTOL”,即:水平起落式空天飞机。人们预测,用这种空天飞机发射卫星比使用美国的航天飞机     

RLV再入神经网络自适应姿态控制器设计

可重复使用运载器（RLV）大包线再入过程中,广泛存在模型不确定与外界干扰,会给姿态控制器的设计带来不利影响,为此提出了一种神经网络自适应控制器设计方案。基于时标分离原理设计了快、慢双回路控制结构。在此基础上设计了径向基神经网络（RBFNN）自适应律,用于在线估计模型不确定和外界干扰力矩,并在控制器中进行补偿。仿真验证表明,RBFNN 自适应控制器能良好地完成姿态跟踪控制,有效地抑制干扰力矩对姿态控制的影响。自适应律能够在线估计真实的飞行器动态和外界干扰力矩,控制器具有抗扰动能力。     

NASA的综合航天运输计划

目前 ,NASA正在实施的航天运输计划名为综合航天运输计划 (ISTP)。此项计划是 NASA为响应美国政府 1 994年颁布的国家航天运输政策 ,于 1 999年秋季制定实施的一项内容广泛的综合航天运输计划。国家航天运输政策的主旨是号召 NASA与工业部门一起合作研制可靠性、安全性更高 ,且发射成本更加低廉的航天运输系统。NASA将所有的航天运输系统研制计划内容分为三个部分 :1载人空间探测与研究计划 ,其中包括航天飞机改进计划、X-38/国际空间站航天员紧急返回运载器研制计划等 ;2商业部门提供的一次性运载火箭发射服务计划 ,目的是政府支…     

欧洲“过渡型试验飞行器”研究与飞行试验情况分析

大气再入领域被视为是广泛开展空间应用的基础,涉及行星探测、标本带回、未来运载器与空间飞机的研制、乘员与货物的空间运输、无人飞行器为在轨卫星提供服务,以及其他在空间和宇航领域内的创新应用。欧洲针对再入返回关键技术开展了多项基础研究和技术准备项目。作为欧洲航天局（ESA）“未来运载器准备计划”（FLPP）中的一个重要的技术验证平台,“过渡型试验飞行器”（IXV）得到欧洲航天局及各成员国的高度关注和重视。     

空间活动大事记(1993年5月)

2日西班牙政府今年的空间预算仅为9500万美元,比所需的1.3亿美元少了许多,这可能使西班牙退出欧洲一些重大的空间计划,而主要参与数据中继卫星和地球观测卫星计划。一直未参与过空间发射活动的美国洛克希德公司,最近提出了一项新的可重复使用运载器的方案“空气弹道火箭”。该公司将以此方案参与美国空军新的航天运载器的竞争。 4日美国洛克希德公司导弹与空间部宣布,该公司将研制一种可以把8000磅重的有效载荷送入地球低轨道的运载火箭“洛克希德运载火箭”,以参与小卫星发射市场的竞争,主要是与美轨道科学公司和EER系