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.     

国外RLV研究对我国发展运载器的启迪

从航天运输系统发展的特点出发，论述了国外可重复使用运载器(RLV)的研究概况和发展目标，分析了航天运载器的发展趋势，并对我国RLV的发展思路和重点进行了探讨。     

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。     

大型捆绑助推器气动干扰流场数值模拟

从三维薄层近似N-S方程出发,采用TVD差分格式,对某捆绑了2个大型助推器的运载器(RLV)流场进行了计算,得到了大型捆绑助推器真实复杂流场.数值结果表明在捆绑大型助推器后,在运载器头部附近产生了很强的弓形激波;数值结果也较好地反映了助推器的喷流与运载器芯级发动机的喷流相互干扰状况,为今后大型捆绑式可重复使用运载器的气动设计提供了理论依据和计算方法.     

可重复使用运载器上升段运动分析

本文简要介绍了可重复使用运载器的特点和飞行过程,并针对串联两级可重复使用运载器,在建立其动力学数学模型的基础上,计算分析了其上升段的动力学运动过程,可为RLV的上升段弹道优化设计以及RLV方案研究提供有力的支持.     

再入姿态的自适应逆控制应用研究

文中首先简要介绍了用于系统建模的LMS(最小均方误差)滤波和自适应逆控制原理．然后研究其可在重复使用运载器(RLV．Reusable Launch Vehicle)姿态控制中的应用．并通过仿真验证了在环境参数剧烈变化和系统具有较强不确定性的情况下，自适应逆控制能够对可重复使用运动器进行鲁棒、精确地控制。     

欧洲未来的航天运输系统

ESA(欧洲航天局)根据1990年后可能的任务和有效载荷要求,确定了在AR-4(阿里安4)之后的欧洲一些未来运载器选择方案。这些方案是:(1)与AR-4部件组合的运载器,(2)一次性使用的AR-5运载器,(3)具有可重复使用第二级的AR,(4)新型一次性使用的低温运载器,(5)可完全重复使用的运载器。每种运载器的低地球轨道有效载荷质量都在10至16Mg之间。对于最重要的地球同步通讯卫星这类任务(2.5至4.5Mg)来说,已分别对其发送和入轨系统作了分析,包括费用和费效分析。在经济性和方案方面同美国和其他国家九十年代的发射系统作了分析对比,其结论是,只有可完全重复使用的运载器才能满足一切任务和有效载荷的要求;并且,只有这样的运载器才能从根本上降低发射费用。对欧洲的运载器技术概况和未来航天运输领域的活动计划作了结论性研究。作为本研究的一部分,还建立了运载器的研究、制造和使用费用模型。     

航天运载器及低温贮箱的热防护系统

低温贮箱是航天运载器最大的结构部件,作为压力容器用来贮存液氢、液氧推进剂,也作为运载器的主承力结构,起着支撑热防护系统以及为其它系统仪器设备提供安装基础和空间的作用.随着航天运载技术的不断发展,低温贮箱热防护系统已经成为重复使用运载器的关键技术之一.介绍了一次性使用运载器热防护系统的发展历史,以及重复使用运载器低温贮箱热防护系统的最新进展.     

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。     

未来载人航天运载器用双组元和三组元推进剂发动机的比较

本文通过对三组元推进剂发动机与双组元推进剂发动机几种方案的比较,分析了在降低运载器使用费用的情况下提高运载系统的安全可靠性问题,可供设计未来载人航天运载器时参考。     

中国运载火箭技术的成就与展望

中国长征火箭完全依靠中国人民自己的力量，取得了举世瞩目的成就，目前已形成了包括12种火箭在内的长征系列火箭群体，可用于发射近地轨道，太阳同步轨道和地球同步转移轨道的多种卫星；已进行了64次发射，将72个航天器成功送入地球轨道，其中包括27颗国外卫星；火箭总体技术性能接近或达到国际一流水平，在国际商业卫星发射市场上具有一定的竞争力；带动了国经济相关行业的发展，中国运载火箭将进一步提高可靠性、适应性，缩短发射周期，优化火箭型谱，开发研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本的运载火箭、进一步提高参与国际商业发射服务的能力。中国学应研制和探索可重复使用运载火箭技术，从根本上降低成本，提高可靠性，促进中国火箭技术的进步。     

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.     

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.     

中国航天运输系统的发展与未来

航天运输系统作为一个国家开展航天活动的支撑和基础,是其综合国力的重要标志之一.在对当今世界各国航天运输系统发展新特点进行分析的基础上,针对我国航天运输系统所面临的国内外政治、经济、军事、科技发展需求带来的机遇与挑战,明确指出:未来我国需要建立相对完备的航天运输系统,需要完成以新一代运载火箭研制为核心的一次性运载火箭更新换代与新运载体系构建,需要开展以先进上面级技术为基础的轨道转移运输系统的研究,需要进行以部分重复使用为阶段目标的完全重复使用运载器的探索,需要跟踪国外新概念航天运输技术进展,需要不断完善、壮大和拓展整个运输体系.     

大型运载火箭动力学关键技术及其进展综述

归纳和提出了我国未来大型运载火箭动力学研究的关键技术,综述了国外主要运载火箭、航天飞机等航天运载器解决结构动力学问题的主要技术途径,以及航天结构动力学研究的最新进展及其发展动向,提出了解决不进行实尺试验获得全箭支特性参数的具体技术方案和技术途径。     

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。     

运载器和航天器测控技术发展异同及其未来面临的挑战

回顾了 2 0世纪运载器和航天器测控技术 (TT&C)的发展历程 ,比较了其异同 ,并对 2 1世纪运载器测控技术 3个未解决的老问题和 3个新产生问题的解决途径提出了作者的建议。核心思想是用航天器来支持运载器的研究、实验和发射。对于航天器分别就非深空和深空的 TT&C技术的发展经历和当代成就进行描述 ,并对今后可能的发展提出看法     

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.