基于发射约束的双曲线轨道运载能力计算方法研究

为了解决深空探测任务规划中运载火箭发射轨道快速计算问题,基于双曲线轨道出发点与运载火箭发射弹道匹配存在约束的现状,研究了基于双曲线速度赤纬和发射能量计算火箭运载能力的匹配方法.提出了一种考虑射向和航落区约束下的无量纲运载能力折算关系,能够模拟实际发射可实现的最大运载能力,并可将其代入发射轨道全局优化.利用这一方法,分别对指定窗口发射任务进行了计算和分析,得到了各窗口中满足出发条件的轨道可行域范围和火箭能够实现的最大无量纲运载能力.结论表明,此方法能够有效用于双曲线轨道发射任务运载能力计算,可为任务规划提供充分的参考和帮助.     

基于分解策略的SSO任务发射轨道优化研究

700 km太阳同步轨道为运载火箭弹道设计中典型的发射任务。采用轨迹分解优化策略对此类任务的发射轨道进行研究,分析了中间轨道近地点高度、入轨点真近点角两个约束变量对火箭运载能力的影响,并重点结合气动热流限制对约束变量的取值进行了计算分析。采用的研究思路和得出的结论对于运载火箭上升段弹道的优化设计以及提升运算收敛性和设计效率均有一定的意义。     

GEO卫星快速直接定点发射轨道策略研究

通过对地球静止轨道卫星发射方案进行研究,提出了基于运载火箭上面级定点发射GEO卫星方案,大幅缩短了GEO卫星定点发射任务周期。通过数值仿真验证方案可行性,并通过仿真计算,给出不同定点经度位置的发射弹道飞行周期,供工程设计参考。     

双组元液体火箭GTO运载能力评估方法

为了准确计算双组元液体推进剂运载火箭运载能力评估方法中的剩余可用推进剂折算系数,基于某运载火箭发射地球静止同步转移轨道（GTO）飞行任务,推导了末级剩余可用推进剂与运载能力对应关系,提出简化计算公式,并基于实际弹道计算程序对结果进行了数学仿真验证。结果表明：本文方法能有有效评估发射地球静止同步转移轨道飞行任务的剩余推进剂运载能力折算系数,该方法对于提升火箭运载能力评估的效率和准确性具有重要意义。     

CZ-4C探月任务多星发射结构总体方案

为了建立嫦娥四号探测器在月球背面与地球之间的通信,并利用月球背面良好的低频辐射环境开展低频射电天文观测,根据嫦娥四号工程要求,需要发射一颗中继星及两颗月球轨道编队超长波天文观测微卫星至地月转移轨道.这是CZ-4C运载火箭首次被用于探月任务,为适应探月轨道一箭三星发射及未来深空探测任务需求,CZ-4C运载火箭针对探月任务的特点对构型进行了通用化设计.从整流罩选型、主星发射方案、搭载星发射方案等3个方向对CZ-4C探月任务多星发射结构总体方案的研制进行总结,为后续用于深空探测小卫星发射建立基础.     

运载火箭发射轨道设计发展现状

对各国运载火箭发射轨道设计的现状进行回顾,对各种轨道设计工具的功能和特点进行介绍,分析了运载火箭发射轨道设计的发展趋势,为后续轨道设计技术发展提供参考.     

2017年国外航天运载器发展分析

2017年,全球航天发射活动稳步增长,商业航天公司发射次数大幅提高。各国积极发展下一代大中型运载火箭、快速响应小型运载火箭和载人深空探索的重型运载火箭,继续研究和验证火箭动力、吸气动力的可重复使用运载器,并对2017年度国外航天运载器进行了回顾和分析,最后对2018年国外运载器的发展进行了展望。     

世界典型火星探测发射轨道及窗口拓展分析（英文）

由于运载火箭自身特点及飞行航、落区约束的差异,致使世界典型运载火箭直接火星探测任务的发射轨道存在明显不同。从直接火星转移的飞行力学原理的角度进行了分析,重点关注了典型火星探测任务的轨道剖面设计及窗口拓展方法,完成了对当前火星探测任务典型出发轨道特点的分析总结。     

日-地系拉格朗日点任务及其转移轨道设计方法

绕日-地系拉格朗日点的深空探测任务越来越多,这些任务的目标轨道一般为Halo轨道或Lissajous轨道.介绍了3种从地球停泊轨道出发到拉格朗日点的转移轨道设计方法,并进行了对比.最后以Az=-800 000 km的Halo轨道为例,验证了直接转移轨道设计方法的有效性.     

阿里安5的最佳轨迹和第一级降落约束

本文研究的问题是确定阿里安5典型运载火箭的最佳俯仰角和方位角的控制规律,以便把最大有效载荷送上地球同步转移轨道。研究的主要课题是第一级降落约束和热流量极限对性能的影响。继续推行数值最优化方法,该方法是以广义影射梯度微积分为基础,并采用多个伴随向量。论证为不同约束的发射轨道建立最优解的算法能力。     

某简易发射系统设计与发射动力学分析

为提高导弹发射安全性及降低成本,设计一种简易的地面发射系统,用于该导弹研制过程中的发射试验.采用模块化、通用化设计思路,分别对地面发射台架和发射装置进行介绍,基于多体运动学理论方法,建立地面发射系统动力学仿真分析模型,实现导弹倾斜发射,并对发射系统进行发射动力仿真分析.仿真结果表明:该发射系统方案可行,能够满足某型导弹的发射需求.     

简化弹道设计方法在运载火箭型号论证中的应用

针对运载火箭构型不确定、目标轨道多、最优化设计工作量大的问题,提出了一种简化弹道设计方法。通过简化动力学方程及设计变量,将构型不确定且难以建模的非线性规划问题转变为适用于多种构型且方便寻优的简化弹道设计方法。对运载火箭执行不同的目标轨道任务进行了分析,将所有的任务按照有无滑行段进行了分类,提出了针对不同任务的弹道拼接方法。采用该简化弹道设计方法对CZ-3B和Falcon9 2种不同构型的火箭实际飞行曲线进行拟合,验证了简化弹道设计方法的正确性。     

基于多燃气动力的水下变深度发射内弹道

为研究水下变深度发射导弹的内弹道问题,通过由多个燃气发生器组成的弹射动力系统,建立了水下发射的内弹道计算模型,介绍了可同时满足多种深度发射的内弹道仿真方法,进行了仿真计算。结果表明:在20～60 m的深度范围发射,可以通过调节3个燃气发生器的点火时序,得到18.9 m/s±3.4 m/s的出筒速度调节范围。由多燃气发生器组成的弹射动力系统是解决变深度发射导弹的有效途径。     

中国新一代中型运载火箭总体方案及发展展望

长征七号（代号CZ-7）运载火箭是为了满足中国载人空间站工程货运飞船发射任务而全新研制的新一代无毒无污染中型运载火箭。在空间站运行阶段,CZ-7火箭可满足货运要求并减少年发射次数,有利于降低空间站的维护成本,便于发射任务的组织实施。CZ-7火箭对未来主战场卫星发射任务具有良好的适应性,是新一代中型运载火箭系列的基本型,通过货运飞船和主战场卫星的发射可靠性子样积累,后续可用于发射载人飞船。2016年6月25日,CZ-7运载火箭成功完成了首次飞行试验。对CZ-7火箭总体方案进行了介绍,并对新一代中型运载火箭的发展做了展望。     

基于随机规划的火炮膛内发射性能不确定性优化

为了研究大口径火炮膛内发射性能的不确定性优化问题,编制了内弹道程序并嵌入ABAQUS有限元软件进行二次开发,构建了膛内发射动力学模型。综合考虑火炮内膛结构参数、弹丸结构参数与发射装药参数等不确定性因素,通过分布参数模拟其随机特性,利用BP神经网络建立了膛内发射动力学模型的代理模型。基于蒙特卡洛模拟得到不确定约束函数的概率分布,以内弹道性能指标构建概率约束函数,以起始扰动的均值与标准差构建不确定目标函数,建立膛内发射性能的随机不确定性优化模型。运用多目标遗传算法进行优化求解,获得了该问题的最优解与不确定参数的合理区间,证明了该方法的有效性。     

国际低倾角中小卫星发射服务方案设计和发展建议

围绕全球低倾角轨道中小型卫星发射服务的市场需求,为推进该领域的发射服务市场开发,开展了业务研究.对低倾角轨道的定义、分类和对应低倾角低轨及高轨发射服务的特点进行论述.分析了低倾角中小卫星发射服务市场情况.围绕发射方式、火箭选型、发射点选择等问题,设计了一组针对该领域市场的发射服务方案.给出了针对该领域市场的发射服务业务发展建议.     

一种单兵电磁武器发射过程仿真研究

为了推进电磁发射武器向单兵作战平台发展,采用计算机仿真研究了一种基于锂聚合物电池供电的单兵电磁武器发射过程。采用两级磁阻线圈型的电磁发射模型对发射装置进行了理论分析,利用Ansys Maxwell有限元软件研究了发射装置的内弹道过程。分析发现多级电磁发射过程中逐级减小线圈匝数能有效提高弹丸发射速度。仿真结果表明:在单兵电磁武器小型化的要求下,通过合理设置线圈匝数能有效提高弹丸发射速度,该结果可为后续单兵电磁发射武器的设计及研究提供参考。     

潜射航行器的水下弹道模拟

水下无控航行的研究是有控弹道设计的基础.为研究航行器从水下发射到出水前的弹道特征及影响因素,基于鱼雷航行力学导出了水下潜航的弹道方程,分析了舵面固定的水下无控航行器的作用力.弹道曲线的预测为航行器试验模型质心位置选取提供了依据,计算结果与试验符合良好.     

拉杆活塞式发射装置内弹道建模与仿真

为了进行小尺寸、长行程、低过载发射,设计了一种拉杆活塞式发射装置.根据经典内弹道理论,采用集总参数法对混合装药下舍高低压药室的发射过程建立了内弹道模型;采用四阶龙格库塔法对该模型内弹道过程进行了求解.数值计算结果表明,拉杆活塞式发射具有较低的最大膛压和发射过载,但随着拉杆数量和质量的增加,对弹丸做功效率有所下降.拉杆活...