简讯

航宇局投资200万研究第二代航天飞机美航宇局兰利研究中心计划今年夏季签订一项近200万美元的合同用于研究先进的载人运输系统(AMLS)。AMLS是原来通常叫做航天飞机Ⅱ的新名称。为期一年的研究合同将致力于3个候选方案,从完全重复使用的航天飞机到较小的载人运载系统(PLS),PLS很象欧洲的使神号划。完全重复使用的航天飞机的运载能力大到足以将空间站后勤服务舱送入低地轨道,而PLS只能运载8名乘客和约2000磅重的货物,它可用载人级运载器如改进的大力神来发射。     

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。     

先进运载工具的发展方向

我们的空间计划证明是很成功的,因此空间对我们未来的重要性已被人们所认识。空间系统越系越重要,因为它能够提供人类所必需的服务,如通讯、导航和空中监视。人们可以从空间获得许多新的利益,但就目前的系统来看,还不可能得到经济效益。由于各国越来越依赖于轨道系统,因此它们的操作能力及运输系统的形式越来越引起人们的关注。仅在20年的空间活动中,地球周围的空间就已分布了上千个人造物,这对今后的空间航行是有害的。空间活动正处于相对年轻阶段。自然,用于早期空间活动的技术也不尽成熟。令人意想不到的是,即使是还处在研制阶段的最新的运载器,如改进的里那安5P 和日本的H 火箭系统,也几乎没有利用近15年内出现的先进推进技术。除航天飞机外,所有目前的运载器都不能重复使用。航天飞机比较先进,且能把人和科学仪器送到空间并安全返回地球。航天飞机的研制和先进推进技术的应用始于15年前,但由于它的复杂性和高操作费用,航天飞机的应用受到限制,并且不能满足未来计划提出的发射要求。本文将概述现有运载系统的缺陷,指出需进行一些改进以满足未来的需要,并对重量和性能进行充分的比较研究,以提高使用寿命和降低操作费用。本文还对现有运载系统和它们满足未来载荷需要的适应性进行了讨论。指出必须利用过去20年出现的在推进装置和运载器方面出现的新技术。最后,提出了可全部重复使用的模块式运载系统的方案,这种运载系统可满足从小到大各种推力的要求,可发射不等重量的有效载荷。     

乘东风展航天之帆行万里续长征扬民族之气利千秋——积极探索发展中国航天运输系统的新思路

1前言 遨游太空是人类自古就有的愿望.古代火箭的发展、16世纪以来科学技术的进步和现代工业的兴起使人类开始从幻想转为科学探索.随着现代科学技术的蓬勃发展,航天运输系统的概念逐步形成.航天运输系统是指往返于地球表面和空间轨道之间,或在轨道与轨道之间运输各种有效载荷的所有的运输工具系统.它们包括载人或货运飞船及其运载火箭、航天飞机、空天飞机、各种可重复使用航天运载器、应急救生飞行器、各种辅助系统以及研究中的空间机动飞行器等.又可分为一次性使用航天运输系统和重复使用航天运输系统,前者主要为一次使用运载火箭、宇宙飞船,后者主要为航天飞机、空天飞机等部分或完全重复使用的航天运载器系统.一般的航天运输系统组成包括:发射支持系统、测控系统、运载器系统和有效载荷.     

英国的低成本小型航天飞机——空中客车Ⅱ型

本文概述空中客车Ⅱ型初期方案研究结果。空中客车Ⅱ型是小型、飞机式、两级完全重复使用运载器。它的设计思想和20年前研究的欧洲宇航运输机方案极相似,但是利用阿里安、协和号飞机和航天飞机的研制成果,本文研究已得出如下初步结论:1)空中客车Ⅱ型是一种非常有用的、销路广的运载器,它的设计原则是研制时间短,研制成本低,可能成为世界上第一个完全重复使用的运载器、从而极大地降低空间运输成本并有可能使欧空局和美国航宇局计划的空间站实现一般商业应用。2)空中客车Ⅱ型是利用当代技术的方案。它能采用现有发动机,不涉及困难的设计问题。当代技术水平能满足它的设计思想要求。3)空中客车Ⅱ型每次飞行费用相当于美国航天飞机的1/1000,这是完全重复使用航空班机操作方式的优点。4)空用客车Ⅱ型将能与一次使用性运载器相竞争。当它的研制还处于样机阶段,就可用于营业。5)空中客车各级的研制费用和先进验证飞机的费用相当,大约为几亿英镑,仅英国政府就能负担起它的研制费用。6)研制空中客车Ⅱ型还有重大的政治目的,它将能为英国在今后六年中用世界上最先进运载器把两名宇航员送入轨道。它的研制费用和法国使神号航天飞机相当,但每次飞行费用只相当于使神号的1/250,这是因为使神号航天飞机是用一次性使用运载器送入轨道的。和法国合作研制空用客车Ⅱ型也许是很吸引人的。看来进一步研究空中客车Ⅱ型是很值得的。     

圆筒机身航天运载器发展前景

本文就未来航天运载器采用圆筒形机身结构的优越性进行了分析,通过圆筒机身运载器与当前航天飞机的比较,证明它既能携载更大的有效载荷,又有利于减轻发射重量,是较好的结构形式。     

欧洲空天飞机研制程序

所谓空天飞机就是指比当前航天飞机小得多的载人载货飞机式的运载器。当前欧洲国家又重新提出这种空天飞机的研制程序。研制程序中的第一步是研制以火箭发动机为动力的研究飞机,其研制费用仅为0.5亿英镑.而最终研制的是单级入轨空天飞机,它具有飞机那样的使用成本和工作性能,又能在下世纪初提供日常空间运输服务和亚轨道远程运输服务。此项研制程序中的中间步骤是研制一种完全重复使用的两级结构目标运载器。其主要任务是向空中旅馆运送观光者。它也可以用来运送在空     

美国三角快帆单级入轨运载火箭

美国三角快帆单级入轨运载火箭荀明（北京长征科技信息研究所）编者按国外经济可靠、可重复使用的天地往返运输系统的研究工作由来已久。最近，为降低航天运输系统飞行费用，提出了几种载人近地轨道运载器设计方案。其中可重复使用、垂直起降单级入轨火箭已列入先进载人运...     

海尔姆斯——法国小型航天飞机

由法国全国空间研究中心即法国空间局确定的小型航天飞机有三角翼、可重复使用、长15—18米、翼展9—11米。由于选用阿里安5作为其运载器。其重量不得不限制在13—17吨范围内。发射重量包括用于入轨、轨道飞行和再入的2.5吨的推进剂。有效载荷舱直径约为3米,客积为35立方米,可携带有效载荷4—5吨。海尔姆斯将作为空间站服务的一种通勤飞行器,用来运输乘员与货物。执行的使命包括空间结     

俄罗斯在研制有翼火箭

俄罗斯正在研制一种大型不载人运载火箭,以便投放国际市场。这种火箭将采用有翼可返回助推器,助推器的动力系统为原苏联未获成功的N-1月球火箭计划的发动机。这种RS-9“标准”火箭的起飞重量为2376.8t,可把约76t重的载荷送入200km离的轨道。该火箭的重量与美国航天飞机的大体相当,但其运载能力比航天飞机高一倍以上。与航天飞机所不同的是,该“标准”火箭在第一级有几台发动机出现故障的情况下仍能把有效载荷送入轨道。     

航天飞机发动机、外贮箱以及固体火箭助推器的材料与工艺

一、前言由于高度可靠的、一次使用的运载火箭和非重复使用的宇宙飞船的出现,空间计划的完成已是很可能的了。然而,下一代的空间运输系统,即航天飞机,将通过系统本身重复使用来分期偿还运载成本,从而为运送地球轨道有效载荷提供了一个低成本的运输系统。但是,这种重复使用的要求却提出了在研制航天飞机的过程中要采用新材料和新工艺的辣手问题。     

美航宇局研究载货的航天飞机衍生运载器

美航宇局正在研究一种由航天飞机衍生的载货运载器。称为航天飞机-C,它到1992～1993年进行任务飞行。这种运载器将作为一种过渡性重型运载器,将一直使用到90年代末美国国防部研制成先进运载系统为止。     

简讯

印度研制可重复使用运载器目前,印度可重复使用运载器的研制工作正处于方案论证阶段,已经完成了技术验证机的结构设计和制造工艺研究。该验证机计划于两年后发射升空。按照目前的设计方案,该可重复使用运载器将采用二级结构,第1级为带翼体,可飞行到100 km左右的高度,速度约达轨道速度的一半。在发动机燃料耗尽后,第1级再入大气层,像飞机一样水平降落在机场跑道上。运载器的第2级将有效载荷送入轨道后,再入大气层并利用气囊在海洋或陆地上回收。现在可重复使用运载器的气动力特性、基本轨道、电子设备配置、结构设计以及制造工艺研究都已完成…     

美国不久将有15种运载火箭

挑战者号失事证明了航天飞机的缺陷,因此,美国采取了新的空间运输策略。五角大楼建议美国航宇局(NASA)重新采取更为现实的策略,组成一个包括军用、民用航天飞机。一次性使用运载火箭的“混合舰队”。美同认为采用大型运载器和商业火箭向低轨道运输有效载荷更经济,而把载人航天飞机仅用于人员运输、轨道服务和贵重有效载荷的运送和回收。     

美航宇局负责人谈未来空间运输系统

航宇局第二代航天飞机将运载与使神号大致相同的有效载荷,采用新的烃类发动机,应用较多的轻质材料。航宇局预研部主任贝根新近指出,未来的航天飞机混合机队包括小型有效的载人轨道器(用于有效载荷检修、营救和太空站后勤服务)和能够运载     

单级入轨运载器的双混合比氢氧发动机

本文讨论了火箭推进的单级入轨运载器的发动机要求,并确定了一种特性符合那些要求的双混合比氢/氧分级燃烧发动机方案。这种发动机在本世纪末之前可以投入使用。为了使国家航天委员会设想的航天活动得到发展,以及为了满足空军、战略防御倡仪组织和美航宇局的要求,向空间运送物质的费用必颁得到大幅度的减少(大约一个数量级)。航天运输体系结构研究组织已提出了一种低操作费用的重复使用系统以达到这个目标。完全重复使用的单级入轨运载器显得最有可能,但发动机要求的困难最大。一个单一的推进系统必须同时具有发射阶段的助推器特性和完成弹道末段飞行的上面级特性。人们总是提出采用双燃料火箭发动机,但这种发动机非常复杂,并且要求有很大的技术发展(燃气活门、独特的喷管构形、环状燃烧室、燃烧室压力达到5000磅/英寸~2等)。普拉特·惠特尼公司通过自筹资金研究,已确定了一种不太复杂的双混合比(12:1和6:1)的氢/氧分级燃烧循环发动机,在助推器工作段,它以燃烧室压力为4000磅/英寸~2、氧化剂/燃料=12的状态工作,然后过渡到燃烧室压力为2700磅/英寸~2、氧化剂/燃料=6.0的降低压力的高空工作状态。这种发动机采用了创新的涡轮泵组件、无叶片冷却式涡轮、双喷咀主喷注器和轻重量的双工况喷管。这种发动机的内部工作特性(泵出口压力、燃烧室热通量等)都不超出目前的技术范围。对单级入轨系统的初步研究表明,用这种发动机的运载器和用航天飞机主发动机推进的系统比较,其干重减少25%。这种发动机在材料或性能水平方面不需要任何突破技术,仅需要对创新的组件构形进行验证。     

大型载货运载器的尺寸和经济性

自1951年以来人们一直在研究大型载货运载器。对今后几十年的空间市场预计看出,很可能需要载货运载器来满足下世纪初空间市场需求。采用现有技术的完全重复使用弹道式多级运载器方案能使近地轨道单位运输费用减到最小。每年至少要作十次发射的空间市场才会有足够的条件分期偿还载货运载器的研制费用。决定运载器的成本效用(单位运输费用)是市场大小而不是运载器的尺寸。从市场要求与发射频率的关系来看,地球同步轨道和月球轨道100吨运载能力似乎合乎需要的,按适度市场预计近地轨道单位运输费用为300美元/公斤。但是在21世纪前50年不可能使近地轨道单位运输费用降到50美元/公斤。     

从低成本角度探讨航天运载器技术发展路线

为降低航天运载发射成本,传统的航天运载器经历了一次性使用运载火箭、航天飞机、可重复使用运载火箭的发展历程.分析了一次性使用运载火箭、航天飞机、可重复使用运载火箭、空天飞行器的运载方式与运载成本,研究了国外空天飞行器发展情况,概括了空天飞行器发展面临的宽域高超声速流动与燃烧问题、真实气体效应问题、多种热力循环模态转换与匹...     

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.     

航天飞机的伙伴——一种附属于航天飞机的低成本运载器

航天飞机能进行从地面到近地轨道的常规运输。本文的目的在于介绍一种称为“航天飞机伙伴的运载器”系统,这种系统可随着航天飞机发射一两天之后才发射,利用航天飞机轨道器回收可重复