重复使用运载器陶瓷热防护系统

热防护系统是航天飞行器,特别是重复使用运载器的关键技术之一.该系统要求材料具有隔热效果好、重量轻、结构简单、安装和更换容易、寿命长等特点.本文介绍了重复使用航天飞行器的陶瓷热防护系统的材料组成、性能、制备及构件的安装.     

重复使用运载器贮箱的研制现状

研制轻质高强度的低温贮箱是美国发展重复使用运载器（RLV）的最关键技术之一。介绍了低温贮箱的研制情况和存在的问题，以及给我们的启示。     

可重复使用低温贮箱热防护系统热传导分析

建立了可重复使用低温贮箱热防护系统的瞬态热传输理论模型，给出了数值计算方法。分析了地面和飞行再入两个阶段热防护系统中的温度分布。在地面阶段，考虑了风速、太阳辐射、地球反射辐射以及空气辐射等对温度分布的作用；在再入返回阶段，主要考虑了气动加热和贮箱外表面辐射对温度分布的作用。本文方法可用于热防护系统的结构优化设计。     

航天运载器贮箱低温液位校准装置的误差分析与精度设计

设计了一种适用于航天运载器贮箱的电容式低温液位传感器的校准装置,该校准装置通过在地面模拟航天运载器升空过程中低温推进剂液位的变化来实现校准功能.根据现代仪器精度与误差理论,对该校准装置的各项误差源进行分析,得到各误差分量的计算公式,并按给定精度指标进行误差分配.计算结果表明,所设计的低温液位校准装置的最大允许误差为0.3‰,满足测量精度要求.     

RLV陶瓷热防护系统热分析模型研究

应用于可重复使用运载器的陶瓷热防护系统具有多层结构、材料物理性能差异大、外边界具有辐射、对流换热等复杂内部结构及外边界特征，热分析涉及到复杂的气动热、温度场以及应力应变场的耦合分析。瞬态温度场分析是将各种分析过程耦合于一体的一个重要的中间环节，应用非线性全隐式有限差分方法研究陶瓷热防护系统瞬态温度场数值计算方法及细致计算步骤，建立了用于温度场分析及结构质量预测的一维热分析模型，获得了可资工程实践应用的数值算法体系以及有益的数值计算结论，对于提高热防护系统结构质量的预测精度及深入进行往返式航天飞行器结构优化设计都有较好的理论参考价值。     

我国重复使用运载器发展思路探讨

重复使用运载器是航天运输系统未来发展的主要方向,具有重要的军事和民用价值。一次性使用运载器技术日益成熟,世界航天大国都在积极开展重复使用运载器方案探索与关键技术研究。简要分析了世界开展重复使用运载器的研究状况,总结了重复使用运载器的发展趋势,并根据我国的技术现状与特点,提出了我国重复使用运载器“顶、背、跑”的渐进式发展思路。     

推进剂贮箱金属膜片的变形模拟及参数分析

航天推进剂金属膜片贮箱是航天运载器的重要部件,贮箱膜片能否有效稳定地翻转是影响贮箱性能的关键因素.使用MSC.marc软件,采用大变形弹塑性有限元法对膜片的翻转变形过程进行模拟,并分析其翻转失效状态及翻转失效原因,总结出膜片各参数对翻转效果的影响,为金属膜片的设计及控制膜片的失效提供参考依据.     

俄罗斯陆基液体导弹增压输送系统技术分析

增压输送系统用于贮箱增压,并将推进剂输送至发动机,是液体导弹与航天运载器的关键分系统之一。梳理了液体弹道导弹与航天运载器的增压输送系统概况,阐述了俄罗斯在苏联时期研制的各型陆基液体弹道核导弹所用的增压输送系统方案及演变历程,归纳并总结了主要使用的泵压式推进剂的输送方案和以热增压为主的增压方案。     

第二代可重复使用运载器及其再入制导技术

可重复使用运载器是未来航天运输系统发展的主要方向,各大国正围绕其关键技术开展积极的研究。第2代可重复使用运载器对再入制导技术的自主性、安全性和可靠性提出了更高的要求。分析了各国可重复使用运载器的发展概况,给出了可重复使用运载器再入的特点。重点综述了针对第2代可重复使用运载器开发的各种新型再入制导方法,并讨论了有待深入研究的可重复使用运载器再入制导关键技术。     

固体火箭助推器再入声环境分析

1.引言航天飞机运载器是一个复杂的组装件。它由轨道飞行器、外贮箱以及二个固体火箭助推器组成。这种航天飞机至少在下十年内将作为“自由世界”主要的空间运输系统。航天飞机方案的效能高,关键之点在于其许多系统和部件在多次飞行任务中可以重复修整、重复使用,     

重复运载器金属热防护系统的述评

金属热防护系统（TPS）是美国研制重复使用运载器（RLV）的关键技术之，与航天飞机轨道器的陶瓷防热瓦相比，该系统具有绝热有效、重量轻、方法简单，容易安装和替换等特点，本文介绍了这种防热系统的特点，结构，以及测试方法。     

重复使用运载器GN＆C技术发展趋势及特点

重复使用运载器 (RLV)将大幅度降低现役航天运载器的发射准备时间、成本 ,并提高其可靠性、安全性 ,是航天运输系统的发展方向。制导、导航与控制 (GN&C)系统是RLV的核心技术之一 ,先进的RLV的GN&C技术不仅能缩短设计周期、降低成本 ,而且对复杂多变的飞行环境具有较强的鲁棒性 ,从而提高了飞行器的安全性。指出了RLV的GN&C系统的要求、特点 ,总结了近年来该领域的研究成果 ,提出了下一步需研究的问题。     

IVHM对我国运载火箭及测试发控系统的影响分析

IVHM是美国为解决第二代RLV取代航天飞机所带来的安全可靠性以及发射成本问题而开发的系统。介绍我国运载火箭及其测试发控系统可从IVHM系统借鉴几种技术，包括总线化结构、BIT技术、诊断技术和数字化远距离测试发控技术等。这些技术对改进我国航天发射活动具有重要的意义。     

重复使用运载器气动性能CFD研究

应用CFD方法研究了两级重复使用运载器上升段和轨道器再入段的气动性能.结果表明:轨道器升阻性能、纵向静稳定性能、横向静稳定性能及亚、跨声速段航向静稳定性能均满足气动总体设计基本要求,其它性能有待改进;运载器上升段气动性能与一般运载火箭类似,只是升阻比偏高,使用摆动喷管后可以保证纵向和横向稳定性.     

美国重复使用运载器空气动力学研究现状

描述了美国重复使用运载器如航天飞机轨道器、X-33、X-34、X-38等在空气动力学研究方面的最新进展情况,总结了美国重复使用运载器空气动力学研究的新特点,对我国重复使用运载器空气动力学发展提出了个人建议.     

基于反馈线性化RLV再入控制律设计

针对可重复使用运载器(RLV)再入模型的非线性模型控制问题,设计了基于控制角与控制力矩间全反馈(非时标分离)条件下的反馈线性化控制器,实现RLV六自由度非线性模型线性化,应用经典的PID控制理论实现了控制律设计,完成了全弹道仿真.仿真结果验证了控制方法的可行性,实现了制导指令的精确跟踪.     

美国航天运输体系的建立及其运载技术的最新进展

简要介绍了美国航天运输体系的组成及美国航宇局（NASA）进行的航天运输体系研究（STAS），描述了美国新型运载火箭以及重复使用运载器（RLV）的最新进展。     

Attitude Control Algorithm for Reusable Launch Vehicle in Reentry Flight Phase

An attitude control algorithm for reusable launch vehicle （RLV） in reentry phase is proposed based on sliding mode variable structure control technique. The aerodynamic characteristics of RLV vary rapidly, and the serious uncertainties and nonlinearities exist in the reentry flight phase. As an example, American X-34 technology demonstrator is investigated. The chattering brought by the variable structure control technique is eliminated efficiently by choosing a suitable reaching law and a sign function. A control mode of reaction control system is presented based on the RCS scheme of X-34 vehicle. As two different attitude control effectors, aerosurfaces and RCS, are employed in the reentry flight phase, a composite control strategy based on the dynamic pressure variety is presented. Also, an actuator model and a RCS thruster model are built. Analysis and nonlinear simulation results show that the sliding mode variable structure controller achieves better performance, the overshoot and steady-state error are only 0.7% and 0.04° respectively.     

火箭子级垂直返回海上平台制导、导航和控制技术研究

从 Falcon-9火箭一子级垂直返回历次技术验证试验入手,分析得到了火箭一子级垂直返回海上平台的多个终端约束和技术指标要求,提出了火箭一子级垂直返回海上定点平台任务必须解决的先进GNC技术,剖析了这些GNC技术的内涵和技术难度,并给出了相应的解决方案和解决思路,为中国可重复使用运载火箭尤其是火箭子级垂直返回回收提供了研究发展思路和参考。