H-Ⅱ火箭的研制

H-Ⅱ火箭的研制计划在1985年就开始了,目前正在开展技术阶段的模样试验。H-Ⅱ火箭是为满足90年代宇航活动的需要而研制一种新型的一次性使用的运载火箭,它的地球同步轨道(GEO)运载能力为2吨。考虑到它的高性能和研制H-Ⅰ火箭第二级过程中所积累的低温推进系统的技术经验(H-Ⅰ火箭在1986年8月第1次发射成功),经过比较研究已为H-Ⅱ火箭第一级选定了装有分级燃烧循环单台主发动机(LE-7)的液氧/液氢推进系统。H-Ⅱ火箭第二级推进系统采用改进的H-Ⅰ火箭第二级(增加贮箱容量和提高发动机推力)。本文概述了H-Ⅱ火箭一、二级推进系统的研制情况和包括H-Ⅰ火箭第二级推进系统在研制中所遇到的技术问题。     

H-Ⅱ火箭的振动特性分析

介绍了H-Ⅱ火箭振动特性分析的目的、要求和方法。给出了振动模型简图和固有模态解析结果。     

H-ⅡA系列运载火箭

H-ⅡA系列运载火箭是日本在近年来研制的新一代运载火箭.它以H-Ⅱ火箭为基础,吸取其研制和使用过程中积累的经验和教训,通过继承、改进和重新设计来完成总体和各分系统设计,实现降低发射成本、提高运载能力、增强多用性和可靠性的目标.该系列运载火箭采用共用的第1级、第2级、固体火箭助推器和小型固体火箭助推器形成能适应多种任务要求的不同构型.对H-ⅡA火箭进行了全面的介绍,包括该系列火箭的总体、各结构模块和分系统.     

1/5缩尺H-Ⅱ运载火箭的振动试验

为预示日本最近设计的H-Ⅱ运载火箭的动力载荷,通过动态缩尺模型试验评价了预示方法的精度。为表示轴向、侧向(俯仰与偏航)和扭转振动之间的耦合效应,分析中采用了三维动力学模型。通过用边界元法考虑液体/贮箱的互相作用。设计了H-Ⅱ、运载火箭的1/5缩尺模型,用以模拟象芯级/固体火箭助推器(SRB)的连接、第一级和第二级液氧贮箱以及发动机安装结构这样一些主要结构部件的刚度和质量特性。试验运载火箭的模态激振是用100～1000牛顿力的激振器实现的,激振器提供随机的或正弦的激振办。用装在不同位置上的加速度计和压力传感器测量试验运载火箭的振动响应。在较低频率范围内,分析和试验之间的相关性一般是好的。迄令为止,分析的基本方法看来是合适的,但是,建议通过试验和分析的比较,对数学模拟做某些改善。     

H-Ⅱ运载火箭第二级推进系统的研制

日本宇宙开发事业团已开始研制 H-Ⅱ运载火箭。H-Ⅱ的第二级推进系统将通过改进 H-I 的第二级而研制成功。现正在考虑该级采用 LE-5发动机改进型。这种改进型将采用喷管膨胀排放循环工作方式,推力达12吨,有用推进剂重量可增加到14吨。热动力分析表明了非排放滑行的可行性。这对于地球同步轨道卫星发射任务特别有利。发动机的研制试验厚壁贮箱点火试验和飞行型贮箱点火试验将陆续进行,但其试验规模都要比 H-I 中 LE-5的小。     

H-Ⅱ火箭的发射场及试验设施——种子岛试验场和筑波航天中心

本文扼要地介绍了 H-Ⅰ和 H-Ⅱ火箭的发射情况及其发射设施。H-Ⅱ火箭的发射场具有先进完美的试验设备及世界先进水平的辅助设施。     

日本新的运载火箭:H-Ⅰ及H-Ⅱ

以N-Ⅰ及N-Ⅱ运载火箭共14次成功发射经验为基础,日本宇宙开发事业团正在H系列运载火箭的研制方面取得稳步发展。H系列运载火箭计划的最终目的是研制出性能高、成本效益高、可靠性好的运载火箭,以便满足未来飞行任务的需要。1986年8月13日,H-Ⅰ首次飞行试验获得成功。H-Ⅰ运载火箭由三级组成,能将550公斤级的卫星送入地球同步轨道。该火箭的关键部件包括氢氧第一级、惯性制导系统以及固体第三级,这三者都是日本自行研制的。H-Ⅱ是一种非常先进的运载火箭,将在 H-Ⅰ火箭研制获得的技术基础上进行研制。它是由两个大型固体火箭助推器加力的两级运载火箭,地球同步轨道有效载荷运载能力超过2吨。第一、二两级发动机都使用液氢/液氧推进剂。现在正在为第一级研制高压分级燃烧循环发动机,第二级火箭是 H-Ⅰ第二级火箭的比例放大。在惯性制导系统中使用了激光陀螺。计划于1992年进行 H-Ⅱ火箭的首次试飞,目前正按计划进行部件研制试验。     

H-Ⅱ火箭LOX/LH_2发动机的研制状况

从1988年7,月到1990年5月已经对 H-Ⅱ一子级火箭的5台 LE-7发动机进行了试验。据试验结果看,额定推力已修正为90%原设计值。现正在采用2台发动机在修正规格下进行热试车。对二子级来说,正在进行2台 LE-5A 发动机的高空模拟鉴定试验。     

H—Ⅱ火箭的无线电测量系统

本文概述了 H-Ⅱ运载火箭无线电测量系统的基本情况。给出了测量要求、特微以及通信方式的选择。介绍了无线电测量系统的构成及规格。     

H-2A火箭将降低发射成本

为了缩小与欧美竞争对手在商业卫星发射领域的差距,三菱重工业公司将大幅削减H-2A火箭的发射成本,并缩短合同完成期。H-2A火箭发射成本为9 170万美元,而商业卫星发射市场上富有竞争力的价格约为6 400万美元,日本打算努力将发射成本降低到6 000～7 000万美元。三菱重工业公司表示目前还未制定降低成本的时限和具体目标。     

H-Ⅱ运载火箭的POGO效应分析

在研制大型液体推进剂的运载火箭中,防止推进系统和结构系统间的耦合效应所致自激励振动(又称POGO不稳定性)通常显得极为必要。H-Ⅱ运载火箭的尺寸大且芯级采用液体推进系统,因此很可能产生POGO不稳定性问题。本文介绍H-Ⅱ运载火箭的POGO稳定性分析方法及其结果、POGO抑制装置,以及与POGO有关的研制试验和环境条件。     

用于日本H-Ⅱ运载器的环形激光陀螺捷联式惯性测量装置的研究

日本研制的 H-Ⅱ运载器采用环形激光陀螺和加速度计组成的捷联式惯性测量装置(IMU)。H-Ⅱ运载器将在1993年进行首次发射。目前,由日本宇宙开发事业团(NASDA)和日本航空电子工业有限公司(JAE)承担的该捷联式惯性测量装置的飞行模型样机正在研制。该装置工程模型(EM)的鉴定试验已于1989年5月成功地完成了。本文概要地介绍了惯性测量装置工程模型的设计和测试结果,同时还介绍了继在1985年西德陀螺会议录发表题目为《日本宇航应用环形激光陀螺的研究》一文后环形激光陀螺在空间应用时环境特性的改进评价试验结果。     

H-Ⅱ火箭主发动机LE-7的研制现状

1985年已经完成了命名为LE-5的中型的低温发动机并交付首次飞行试验,同时,用于日本宇宙开发事业团H-Ⅱ新型运载火箭的L-一7大型低温发动机已开始研制方案论证。H-Ⅱ运载火箭将是日本跨入二十一世纪航天活动的重要的一步。本文介绍LE-7发动机系统及其组合件的设计方案,并介绍最近研制试验的主要结果。     

继H-Ⅱ火箭-HOPE之后的运输系统

日本正在加紧研制用 H-Ⅱ火箭发射的天地往返运输机——HOPE。90年代日本将由 H-Ⅱ火箭和 HOPE 完成天地往返运输。为了降低成本,提高发射能力,以满足未来的需要,本文对 H-Ⅱ火箭的改型 A 方案、B 方案以及完全可重复使用型2级火箭方案作了介绍。     

先进发射系统上面级的方案

本文评估了新型上面级(AUS)的可行性,该上面级是可以与拟议中的先进发射系统(ALS)和固体火箭发动机改型/大力神-Ⅳ(SRMU/T-Ⅳ)一起工作的,新型的低温上面级。最近强调正规操作的空军已将注意力集中在改进运载火箭的反应性的需要上。为了与这一重点协调一致,空间合作委员会在保证SRMU/T-Ⅳ发射要求的适应性的同时完成了低成本、快速发射反应上面级的方案设计,优化了ALS。     

H-Ⅱ火箭LE-7发动机的排气流场

日本 H-Ⅱ火箭第一级发动机 LE-7的性能,是围绕其设计点以准一元流结构而估算出的。结果表明,气体动力特性接近于在该发动机中高燃烧压力下的平衡。同时还估算了排气流动图形,排气的性能和用于冷却排气的冷却水的流量。     

两种弹射方案对旋转发射架的振动影响分析

美国与俄罗斯战略轰炸机内部弹舱能够挂载旋转发射架,以旋转供弹方式发射巡航导弹.如战略轰炸机内部弹舱能挂载和投放炸弹,巡航导弹一般采取外挂式发射.这种发射方式气动阻力大,不利于飞机隐身.为国产轰炸机弹舱设计一种适用的旋转发射架,制定一种新式的投弹方案,不同于美俄主流轰炸机投弹的方式.分析两种投弹顺序下旋转发射架的振动情况.分析结果表明:投弹时保证剩余挂弹对称可减小旋转发射架的离心振动,更适合在国产轰炸机上应用.     

H-Ⅱ运载火箭的振动、冲击和声振研究情况

本文主要从冲击、振动和声振方面介绍H-Ⅱ运载火箭的研制情况.日本宇宙开发事业团一直在按照低成本和高可靠性原则研制日本国产的运载火箭。 H-Ⅱ运载火箭结构系统的设计和研制将达到按力学环境形成运载火箭的新方案所规定的目标。这种新方案能使H-Ⅱ运载火箭在振动冲击和声振方面达到高可靠性而研制费用低。达到这一结果的基本原则是规定H-Ⅱ的结构设计应把它的部件飞行力学环境限制在预计值之内。降低研制费用要求研制周期短和放松设计要求,缩短研制周期则要求同时研制运载火箭的部件和主要系统。为此,需要研制的箭上设备的设计要求必须在H-Ⅱ结构具体设计之前确定下来。H-Ⅱ结构设计和箭上设备安装设计要求达到的力学环境低于H-Ⅱ。H-Ⅱ已成为按力学环境设计形成的运载火箭。     

固体火箭发动机设计的新方案

研究了在固体火箭发动机中加入水作为工作介质以提高水面发射的商用运载火箭性能。提出了两种方案：１）火箭发射前，发动机内部闲置空间内注入水，在发射过程中将水排出；２）在发动机工作过程中供水。提供了用固体燃料样品及发动机的模型装置进行试验的结果，证明了所提出方法的可行性，使预测固体火箭发动机性能的计算方法得到优化。固体燃料与水配合使用的可靠性也得到了证实。进一步提出了在燃烧室应用水和粉末添加剂的发动机工作的数学模型。     

宇宙神火箭的牵制发射稳定器

牵制释放技术在国外的火箭发射中已获得普遍应用。宇宙神一直沿用受控释放装置。新的宇宙神Ⅱ增大了有效载荷和结构尺寸,要求对牵制释放装置重新设计。本文介绍宇宙神Ⅱ发射支撑用A型框架和发射稳定系统。文中列举了对新设计的技术要求——受力数据,着重阐述了支撑释放装置的气液系统;详细说明补偿器的构成、系统的冗余能力及如何保证在单个液压系统出现故障状态下继续完成支撑任务;说明了发射程序中的推力增大、起飞和紧急关机等对牵制释放装置的影响和牵制机构随运载火箭的升降出现的各种结构变化,并给出了各种受力数据。文章还对研制中遇到的热效应、紧急关机、容积不平衡和火箭倾斜等进行了说明。新装置已生产4套。