基于电动力绳的火箭末级离轨系统设计及效能分析

基于电动力绳系的火箭末级离轨方法是任务后的火箭末级被动离轨的有效途径之一,有利于提高火箭离轨效率。但是电动力绳系应用于火箭末级的可行性及离轨效能是需要研究的问题。首先研究适用于电动力绳系离轨的火箭系列类型,针对该类型火箭末级的总体特性开展绳系离轨系统设计,分析了电动力绳系统对火箭的技术需求,对离轨效能进行仿真分析以验证离轨系统设计的可行性。     

电动力绳系离轨技术性能与任务适应性分析

电动力绳系离轨技术属于被动离轨方式,适用于火箭末级、失效卫星等废弃飞行器快速离轨。针对这项新颖的离轨技术,通过建立多场耦合摄动下的离轨动力学模型,研究并分析了该技术的离轨性能和适用的离轨任务类型,用于指导工程实践及控制方案设计。首先建立多场耦合摄动下的电动力绳系离轨动力学模型,基于数值仿真,验证该项技术的有效性及优越性,并重点研究了不同影响因素下的离轨性能,据此提出了系统参数的设置原则。再通过设置合理的系统参数,分析电动力绳系离轨技术的可适用任务类型。分析结果表明,电动力绳系离轨技术适用于非极轨道的废弃飞行器离轨任务。     

末级技术对提高运载火箭性能的作用

本文扼要地介绍了运载火箭末级发展的情况和末级对提高运载能力的作用,同时分析了末级用于发射同步卫星时的若干问题。     

CZ－2CFP离轨方案分析

针对ＣＺ－２Ｃ／ＦＰ（分配器）的离轨要求，对被动和主动两种离轨方案进行计算、分析和比较，最后选择主动离轨方案对ＣＺ－２ＣＦＰ在卫星分离后进行离轨，即在卫星分离后，用箭上姿控喷管将ＦＰ调姿至所需姿态，然后用剩余推进剂离轨，改变ＦＰ的轨道，使近地点高度降低，加快轨道衰减，达到离轨目的。这种主动离轨方案直接利用箭上姿控系统进行离轨，无需重新设计新的离轨系统，从而保持了原系统的简单和可靠并可以节省大量的经费。而且，主动离轨方案可以将ＦＰ同其它在轨飞行物之间的碰撞概率减小两个数量级还多，这对保证卫星的安全有很大的好处。     

基于末级钝化推力变轨的月球借力轨道设计

对于运载火箭发射探月返回飞行试验器任务,火箭末级会跟随试验器再入返回地球,因其再入速度快、落区散布范围广,存在严重的安全隐患.为解决末级再入带来的安全性问题,提出基于末级钝化推力变轨的月球借力轨道设计方法,使末级进入绕地月飞行的大椭圆轨道.利用钝化推力实现月球引力辅助变轨,进而达到优化绕地月飞行轨道近地点高度的目的.     

长征七号遥三火箭成功发射天舟二号货运飞船

正5月29日,中国运载火箭技术研究院抓总研制的长征七号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场准时点火升空,将天舟二号货运飞船准确送入预定轨道,发射取得圆满成功。在距离长五B遥二运载火箭拉开中国空间站在轨建造大幕1个月后,成功打响中国空间站在轨建造工程第2战。     

空空导弹发射在轨段分离安全性研究

对于载机机动环境中顺序离轨分离的空空导弹,导弹发射中在轨段弹架分离涉及导弹发动机和载机安全,其分离安全分析是导弹结构强度设计中必须解决的关键技术问题。本文采用MSC．Dytran软件,对导弹的轨上运动过程以及导弹结构动力强度进行了系统建模和仿真分析,为导弹发射中在轨段分离安全提供了一种有效的解决途径。     

美国运载火箭现状及发展前景

在过去三十年间空间运载火箭是由小型探空火箭发展到由导弹改装而成的各类运载火箭,最后发展到为空间任务专门设计的大型载人重复使用的空间运载工具。美国当前的空间运输系统包括几种一次性使用的运载火箭、航天飞机和各种上面级。这些上面级能各自和运载火箭组合来提高运载火箭的运载能力。本文系统地介绍了美国一次性使用运载火箭、使用中的上面级、未来运载工具的技术要求和满足要求的各种方案以及正在研制和计划中的上面级。     

固体运载火箭多约束弹道优化

主动段弹道设计及优化对提高固体运载火箭运载能力具有重要的意义.提出两种有利于工程实现的主动段俯仰程序角设计方法,分别为末级一次开机方式和末级两次开机方式.基于遗传算法与序列二次规划法组成的复合优化算法,实现了两种程序角对应的弹道优化仿真计算,并进行对比分析.仿真结果表明采用末级两次开机的方式可有效提高火箭运载能力.     

运载火箭电气系统一体化设计方案

电气系统一体化设计就是电气系统总体的优化设计,该技术在飞机、卫星上已被广泛采用.目前运载火箭的设计思想和测试体制已不能满足未来运载火箭的要求.随着计算机技术、电子技术的发展,把箭上信息一体化设计、全箭供配电一体化设计、测试发控一体化设计等技术构成电气系统一体化设计成为可能.简介了运载火箭电气系统一体化设计方案.     

基于线性引力场的运载火箭弹道设计研究

为了解决运载火箭末级小推重比情况下最优弹道设计的问题,达到火箭入轨速度损失更小、消耗推进剂更少的目的,采用更加准确的线性引力场模型,通过简化偏航程序角和协态变量,将真空飞行段最优推力方向转换为含有5个约束条件的两点边值问题进行求解,进而通过积分运动方程得出最优弹道.此外,结合运载火箭飞行的特点对迭代初值进行了研究,提出...     

火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统设计

火箭贮箱增压及连接器脱落控制是保障火箭正常发射的重要环节,对火箭发射成败起着至关重要的作用。目前动力控制系统不具备独立的控制执行能力,存在功能模块零散、数据判读困难等缺点。针对以上不足之处,设计了全新的火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统。该系统基于分布式控制架构和热备冗余工作机制,实现了远程控制模式,并增加了单点和急停控制功能。新系统具有更高的可靠性、安全性和自动化程度,为动力控制系统无人值守提供了有力的技术支撑。     

论单级入轨火箭运载器的发展途径

文中简单回顾了单级入轨运载器的发展历史，指出垂直发射单级入轨火箭运载器存在严重的缺点是，运载效率低下，技术途径充满风险。论证了水平发射单级入轨火箭运载器的可行性。认为水平发射是提高单级入轨火箭运载器运载效率的重要途径，亦是在技术上比较容易实现的技术途径。     

两级入轨完全重复使用运载火箭的方案分析与轨道仿真计算

运载火箭实现重复使用是未来运载火箭的发展趋势之一,本文首先简单地介绍了肖妆国外重使用技术的发展状况,然后根据我国的国情提出了一种两级入轨可一重复使用方法,接着对该方案的返回轨道特性进行了研究,通过分析仿真计算结果,论证了火箭全部回收的可行性,最后提出了谷进一步深入研究此方案所需做的关键技术研究工作。     

上面级多星部署的轨道设计研究

以部署4颗中高地球轨道(MEO)卫星为例,对上面级多星部署的轨道设计方法进行研究.首先采用冲量变轨的方法进行上面级多星部署策略研究,并选择了最省能量的多星部署方案;然后通过坐标转换,在轨道坐标系中,用数值计算的方法对选定的上面级多星部署方案进行详细的轨道设计.     

载人运载火箭全要素约束迭代制导技术

运载火箭使用的制导技术目前有摄动制导和迭代制导.摄动制导方法无法满足载人火箭的高精度入轨要求,而迭代制导方法能满足高精度入轨要求,但无法约束其终端姿态.提出了一种载人运载火箭用全要素约束迭代制导技术,通过优化终端姿态反馈算法和精细化考虑迭代末段的速度和位置约束量,使得运载火箭以期望终端姿态角实现高精度入轨.算例表明,该...     

基于大型翼伞可控回收的箭体结构与分离方案设计

对于高密度发射的运载火箭,迫切需要采取对火箭改动最小,风险和装备成本最小的控制措施,显著减小火箭落区面积,规避重要基础设施,减小对落区社会生活的影响。以某运载火箭助推器为例,在考虑现有火箭的运载能力、载荷与力学环境、结构气动外形及内部空间的基础上,提出了一种基于大型翼伞可控回收的箭体结构与分离方案设计构思,主要包括大型翼伞分离方案设计、助推器头锥结构改进设计及助推器头锥内伞系统结构集成化设计等。该技术的开展有效减少了箭体结构分离过程的分离能源,简化了结构方案,降低了结构质量,为长征系列运载火箭可控回收工作奠定了基础。     

单级入轨运输器的发射技术研究

建立了一个具有升力体气动外形飞行器的运动方程,并把飞行器的推重比和其升阻比、发射角以及起飞加速度的函数关系建立了起来。利用这些关系分析的结论是：垂直起飞的推重比必须达到1．3左右,它只适合多级火箭的发射;水平起飞的单级入轨运输器由于升力体效应把推重比 控制0．65左右,适合单级入轨运输器的发射。     

重复使用运载火箭技术进展与展望

首先从伞降回收、垂直返回、带翼飞回和升力体式等类型分析了国外典型重复使用运载器的发展现状;然后从技术难度、对总体设计体系的影响、运载能力损失、对主发动机的技术要求、回收过程复杂性等方面对各技术途径进行全面的对比分析,并概述了重复使用运载火箭的关键技术,开展了重复使用运载火箭经济性分析;最后对未来重复使用运载火箭技术发展进行展望。重复使用是运载火箭发展的必然途径,中国还需大力发展重复使用运载火箭技术,未来还将走向天地往返+重复使用空间运输的模式。