低空着陆缓冲制动火箭概述

美国ＡＡ１公司受美国陆军内蒂克研究、发展和工程中心委托，研制了一种利用制动火箭作主要减速手段的低空空投系统。其空投高度只有９０米（海拔高度），空投重量达３００－２７２００ｋｇ。该系统首先靠拉出主伞来定位稳定。使其下降速度减为２１ｍ／ｓ，再由激光地面传感器（高度计）和微处理机／逻辑系统计算下降速度及海拔高度，并在最后点燃制动火箭。制动火箭将进一步使空投载荷减速，使其着地速度小于２．４ｍ／ｓ。文中将简     

国外新一代载人飞船减速着陆技术研究

新一代的载人飞船向着多功能化、多任务目标适应性的方向发展,可重复使用性和精确着陆的要求逐步提高。文章介绍了美国多用途乘员飞行器(MPCV)、乘员航天运输-100飞船(CST-100)、龙(Dragon)飞船,以及俄罗斯新型载人航天运输系统(PPTS)等典型的新一代载人飞船的减速着陆技术;主要研究了降落伞系统、减速着陆工作程序及着陆缓冲系统;分析了在气动减速和着陆缓冲方面采用的群伞技术、着陆缓冲技术、精确着陆控制技术;提出我国在新一代载人飞船研制时应大力开展群伞系统、大载重着陆缓冲系统的研制,并进行减速与着陆缓冲系统地面试验和空投试验技术的研究。     

奇思妙想 让航天员只身从太空返回地面

一日离轨关,使返回舱脱离运行轨道,朝地球方向的弹道飞行;二日再入关,返回舱再入大气层,利用巨大的空气阻力制动减速,直至降到亚音速;三日开伞关,返回舱下降到低空后,打开降落伞,进一步减小下降速度;四日着陆关,着地之前,启动缓冲装置,减缓返回舱与地面的撞击,实现软着陆。     

“天鹰”系列运载器助力火星探测降落伞高空开伞技术验证

正火星探测器在实施火星着陆过程中有一段伞系减速段(见图1),需要在火星稀薄大气的条件下采用降落伞进行减速,在距火星表面约11 km的高度打开降落伞,将探测器速度由460 m/s减速到95 m/s左右[1]。这个过程中,能否成功实现高空开伞是关键一步。     

固体火箭发动机直列式点火系统设计

介绍了与直列式火工品相关的美国军标以及我国在固体火箭发动机直列式点火系统研究方面的现状，概述了直列式点火系统概念和优点。对以硼／硝酸钾为始发药的直列式点火系统进行了设计计算，初步计算结果是冲击飞片速度约为3500m/s。而试验表明在此冲击飞片速度下，本文设计的固体火箭发动机用直列式点火系统能够将硼／硝酸钾点火药可靠点火。     

小型空间有效载荷回收系统

文中介绍瑞典空间公司研制的200kg空间有效载荷(如:导弹弹头、再入飞行器头部等)的回收系统。该回收系统中降落伞采用高强度、轻重量凯夫拉材料制作,重量(不包括伞舱)不到7kg。采用这种回收系统后,有效载荷的着地速度不超过8m/s。文中介绍了两种回收方案。一种是常规方案,采用锥形带条稳定减速伞和轻型十字形主伞的二级降落伞回收系统;另一种是改进方案,采用具有高阻力系数的旋转伞作稳定伞和主伞的二级降落伞回收系统。第二种方案较为先进,可大大减少降落伞的重量和体积,不过还处在试验阶段。     

俄罗斯的Svir高速炮射反坦克导弹

俄罗斯研制出一种命名为Svir的炮射反坦克导弹,采用有效的激光驾束制导,最大速度可达800m/s(2.4M),是迄今为止最先进的炮射反坦克导弹。 800m/s的速度是目前反坦克导弹所达到的最高速度,美国的橡树根反坦克导弹最大速度只有690m/s,而其海尔法反坦克导弹的巡航速度仅仅390m/s。Svir导弹的尺寸很小,很难采用大推力发动机,能达到如此高的速度,令人吃惊。这一速度是依靠很高的发射速度和使用高燃速高能固体推进剂火箭发动机来实现的。然而在这么小的导弹内要装上这种发动机,还要装上串列式战斗部、全部制导和控制组件,真是难以想象。     

高性能微型轻质控制阀

当前,由于强调战区导弹防御的结果使 Kaiser Marquardt(KM)公司研制生产出高性能微型轻质控制阀,研制的阀门一般是既用于开/关动作又用于脉冲调节控制气体(13.7～68.6MPa 表压)和各种火箭推进剂(17.8MPa 表压)流量,气体流量可达340.5g/s,水流量可达567.5g/s,而且每种阀门的重量低于90.8g,均为微型,响应特性范围只有1～3ms,本文介绍了最近研制的三种阀门的设计思想和性能参数。     

以RD——0120发动机为基础的可重复使用火箭动力装置

美国和俄罗斯在国际上首先开展了低成本运载有效载荷到轨道的研究工作。政府和火箭承包商正在论证和研究未来低成本运载火箭的关键特性,低成本运载火箭的两个关键特性是火箭的可重复使用性和火箭发动机的可操作性。由化学自动化设计局设计生产的 RD—0120 LOX/LH_2发动机已经分析验证了的高性能和先进的可重复使用性,使它成为可重复使用运载火箭(RLV)动力装置的关键候选对象之一。这个高室压(21.86MPa)、高性能(真空比冲4466.9m/s,真空推力1961.67kN)的分级燃烧发动机已经在能源号重型运载火箭上成功地完成了两次飞行。研制期间,发动机的长寿命、推力范围、节流和连续工作时问等特性都经过了验证。这些都是低成本、高可靠、可重复使用推进系统的要求。双组元的 RD—0120发动机通过更换富燃预燃室和增加一个煤油涡轮泵也可以很容易的改造为一个可靠的低成本三组元发动机。为了验证这个双组元发动机高的可操作性和可重复使用性,一个由航空喷气公司、化学自动化设计局和 NASA 马歇尔空间飞行中心合资生产,用于可重复使用运载火箭和单级入轨火箭动力装置的国际计划及三组元发动机可能的关键特性设计正在进行。本文对现在的 RD—0120发动机可操作性和重复使用性的改进进行了阐述。而且对如何更进一步地改进,使 RD—0120发动机成为可重复使用运载火箭推进系统的理想候选对象进行了研究。另外,已经草拟了研制三组元的 RD—0120发动机的研制计划,主要是一个高置信度的飞行演示火箭。     

日本建造先进火箭系统的研制设施

日本正在火箭发动机试验中心新建的设备中进行先进火箭系统的研制工作,这些火箭系统将使日本在21世纪具备发射大型新卫星的能力。宇宙开发事业团(NASDA)和国家宇航实验室(NAL)分别管理角田地区的两个研究中心的各项火箭试验活动。H-1和H-2火箭用的氢氧发动机是这两个单位联合研制的。日本航天飞机所需的可重复使用的火箭发动机和21世纪的重型运载火箭用的空气冲压—火箭发动机的各种新技术也正在     

日本的空天飞机计划

在第一届波尔多宇宙技术博览会上,日本筑波宇宙中心介绍了其空天飞机研制计划.日本空天飞机为三角机翼,机长77m,翼展35m,速度大于12M.起飞重量434t,携带10t液氢和153t液氧,可运送10t有效载荷.推进系统采用整体式吸气/火箭组合发动机.     

大西洋研究公司为SDI研制推进系统

大西洋研究公司为“星球大战”(SDI)计划研制出一种非常轻的、整体式的固体火箭发动机和喷管。发动机是用碳石墨纤维和碳基体制造的。该公司的TACMS的固体火箭发动机样机直径为0.61m,其生产型发动机的直径将为0.66m。为了能在“星球大战”计划中用于空基推进系统,该公司以及其它公司正在研制新型高性能推进剂和轻质、高     

降落伞强度空投试验模型的气动–动力学特性仿真

降落伞强度空投试验模型的气动-动力学特性仿真研究对空投试验方案设计和降落伞减速系统性能的考核至关重要。文章运用数值模拟手段分析了空投试验模型的气动特性和气动稳定性,探讨了降落伞开伞前空投试验模型的弹道轨迹和运动姿态的变化,并针对不同飞行攻角下空速管动压测试值与实际开伞动压存在相对偏差所造成的影响进行了分析。结果表明:空投试验模型的轴向力系数在攻角大于4°时有所下降。法向力系数和俯仰力矩系数随着飞行攻角增加以近似线性的方式增大,压心位置后移,气动稳定性良好。在模型投放后至降落伞开伞前的过程中,随着高度下降空投试验模型的速度以近似线性的形式增大,且俯仰角和攻角均存在周期摆动现象。由于飞行攻角的影响,空速管测得的动压值与开伞实际动压存在相对偏差,但相对偏差范围不会超过14%。研究结果可以为降落伞强度空投试验的方案设计提供参考。     

降落伞缩距软着陆技术的研究及其进展

降落伞缩距软着陆技术是过去十多年中,美国在研的一种先进的缓冲减速技术。该技术通过在货物即将触地之前强力收缩货物吊带,产生较高拉力,使货物(回收物,空投物)和降落伞间距缩短,随之使货物减速,实现软着陆。经过近十多年研究,出现了几种典型的缩距器设计,包括活塞-滑轮缩距器,马达-绞盘缩距器,以及气动肌缩距器。目前的研究集中在空投应用方面,空投质量从验证概念时的几十千克,逐步发展到9100kg,并实现了快速装卸。作为气动减速的一种先进技术,降落伞缩距软着陆技术对于航天器回收与着陆系统的研究有着借鉴和参考价值,并具有潜在的应用可能。文章对降落伞缩距软着陆技术的研究发展概况以及几种典型设计进行了介绍。     

独特的双燃料/双膨胀可重复使用火箭发动机

为可重复使用运载器(RLV)设计的双燃料/双膨胀火箭发动机在过去的十几年中表现出色。其高密度推进剂丙烷和液氢燃料使发动机干质量大大减轻,加之尺寸小、质量轻及独特的燃烧室/喷管几何形状和涡轮泵组件使干质量进一步大幅度降低。该发动机的其它设计特征也使其研制,操作费用减至最少。     

大型弹体发射速度测量方法的研究

大弹体的发射速度是各种弹体飞行控制中的重要参数。由于弹体尺寸大、发射时间短等原因，因而对发射速度的快速实时测量难于保证精度。本文提出一种“双测头光电反射式速度测量系统”，它采用“双路平衡式光电传感系统”接收信号，可实现各种大型物体（如导弹、火箭）的发射速度测试，在0－50m/s内，其相对误差小于1％，且安装调工方便，方法具有实用价值。     

索式火箭回收着陆系统缓冲装置设计与分析

针对索式火箭回收着陆系统中摩擦缓冲装置的缓冲能力和调节能力有限的问题,提出了一种基于最小二乘法和系统动力学特性的液压缓冲装置反问题设计方法。该方法通过对液压缓冲装置中控制阀凸轮外形和储能器初始压强的设计来调节着陆火箭运动学特性,使火箭按照特定的运动学特性在有限的缓冲位移内减速至静止稳定且缓冲加速度最小。对索式火箭回收着陆系统建立精准高效的多体动力学模型,并针对不同的工况进行仿真校验。仿真结果表明根据所提反问题设计方法设计的索式火箭回收着陆系统能够按照特定的运动学特性减速缓冲着陆火箭,具有较强的减速缓冲能力;针对不同质量和着陆位置偏差的着陆火箭,具有自动调整液压阻力保持火箭相同的运动学特性的能力。     

俄“布克Ｍ１－２”中程防空导弹系统简介

继“根弗”（SAM-6）中程防空导弹系统的四个系列后，1972年苏联开始研制在低空和中空具有拦截目标速度为830 m/s、距离为30 km，并具有反战术地地导弹能力的“布克”系统（北约命名为“牛虻”，编号SAM-11），现有三个系列。“布克M1-2”是现俄罗斯新一代中程防空导弹武器系统。本文主要介绍该系统的发展概况。 1 研制概况 “布克M1-2”是1994～1997年在“布克M1”系统的基础上进行研制的。研制的主要任务是： *确保在距离20 km内能够拦截“长矛”型战术地地导弹和空射导弹。 *确保在25 km距离之内，能够打击水面舰艇和在15 km内攻击地面目标（停放在机场的飞机、导弹发射装置、大型指挥所等）。 *提高拦截飞机、直升机和巡航导弹（有翼导弹）的效能。空域按射程扩展到45 km，按高度扩展到25 km。 *改进导弹，增大射程（45 km），提高飞行速度（1200 m/s）和高度，增加导弹机动过载（>24 g）。 *制导雷达站的照射器和制导导弹的天线升高到22 m，并装备光学望远镜瞄准装置，以提高对付低空目标和现代巡航导弹的能力，并扩大视距（见图1)。 *在系统配置方面，指挥车最多可配置6个自行火力单元的组合，每个火力单元可以同时对付4个目标。 *系统车底盘采用两种方案：一是传统的履带式底盘；另一种是轮式底盘。 *提高可靠性和系统的数字化程度，改进目标识别系统，提高抗干扰性能。 2 武器系统的组成及其主要性能 “布克M1-2”高机动多用途的中程防空导弹     

火箭深弹水下减阻技术研究

基于Fluent软件,对火箭深弹的水下减阻技术进行了研究。提出了火箭深弹中部补气的减阻方式。通过对下潜速度和通气量2个影响因素的分析,得到了火箭深弹在8～100 m/s速度范围的流场计算结果。计算结果表明,中部补气能有效地减小阻力,最大减阻效率达到25%;火箭深弹在水中所受阻力随通气量的增大而减小,在通气量相同的条件下,减阻效率随下潜速度的减小而增大。计算结果与实验结果基本一致。     

西班牙研制的全固体火箭

西班牙国家宇航技术研究所(INTA)宣布了一项新的火箭研制计划,这种火箭称为Capricornio,将是西班牙第一种具有轨道运载能力的运载工具,用来为科研和通讯事业服务. Caprlcornio是一种三级低成本全固体火箭,长15m,最大直径1m,能把50-100kg的载荷送入