先进助推器发动机

通过近来的研究已经确定了先进助推器推进的关键技术及发动机的性能目标。研究考虑了与液氧组合的两种燃料,即烃与氢。重点放在烃燃料上,因为烃燃料密度高,将使运载器结构重量低。这对于两级系统的助推级特别有利。本研究表明,在减小运载器重量方面,发动机的推重比较之比推力更重要。燃烧室压力在2000到3000磅/英寸~2(绝压)时推重比最大。这个范围内的室压将导致发动机尺寸较小。因此,它将比以前室压为1000磅/英寸~2(绝压)的烃燃料发动机更有利于安装在运载器上。为解决高室压而必须解决的关键技术是推力室的烃冷却能力和由轴承与密封能力决定的可容许的涡轮泵转速。喷注器的设计必须燃烧稳定且效率高。就运载器性能而言,几种可供选用的烃燃料(CH4,C_3H_8,RP-1)并无明显的差别。因此,在推进剂选择前,对燃料的实验和分析评价主要是确定它们对发动机能力和研制风险的影响。现正在评估一次性使用和可重复使用的发动机。一次性使用发动机的成本可通过优化设计和制造方法以及材料的选择来降低。     

普·惠公司完成ALS发动机燃料喷注器缩比试验

普拉特·惠特尼公司完成了先进运载火箭(ALS)主发动机缩比模型(推力为40000磅)的燃料喷注器试验。据报道,ALS 的助推器和芯级将采用相同的氢氧发动机,助推器用5～7台,芯级用3～4台,每台发动机额定推力为640000磅。     

未来空间飞行系统用的积木式液体推进系统方案

作为积木式推进系统中心部件的标准推进组件一直在研制中,以它为基础可以研制出多种多样(有效载荷尺寸和重量不同,轨道高度不同)性能最佳的一级半和两级半运载火箭结构方案。采用这种标准推进组件方案将大大地缩短新的运载火箭的研制时间,并大大地降低研制成本。这种标准推进组件能配置七台航天飞机轨道器用的主发动机和直径为331英寸(8.407米)的外贮箱。本文讨论了采用这种积木式结构的三种运载火箭结构方案。它们具有以航天飞机系统固体火箭助推的各种运载火箭的运载能力,对于300海里(555.9公里)园轨道,运载能力为200000磅(90.6吨)～500000磅(226.5吨)。通过这三种结构方案具体地说明了这种标准推进组件如何以发动机结构对称和不对称配置方式被应用于驮式、串联式、以及驮-串联组合式的运载火箭结构方案中。这种标准推进组件方案还可以用于其它直径和以烃类为燃料的液体助推火箭,甚至可以用于未来的可回收的助推火箭。     

先进的液氧/烃类燃料助推器发动机

为了满足九十年代末大量的航天运输要求,需要制造一种能运载大型有效载荷的大型运载火箭。大型运载火箭中,助推器发动机是一个很关键的部件。本文介绍了一种用液氢作为冷却剂的三组元推进剂助推器发动机方案,并讨论了使用各种不同的烃类燃料对发动机性能和重量的影响。     

NASA计划改进阿瑞斯5火箭设计方案

为确保阿瑞斯5火箭具备将牵牛星月球登陆器、4名宇航员以及货物送到月球任意地点的能力,美国国家航空航天局(NASA)计划改进阿瑞斯5火箭的设计方案。阿瑞斯5火箭先前的设计方案为:火箭全长110 m,芯级使用5台普?惠-洛克达因公司的RS-68氢氧发动机并捆绑2枚5段式航天飞机固体助推器,第2级(地球飞离级)采用1台J-2X发动机,近地轨道运载能力124.6 t,奔月轨道运载能力54.6 t。     

先进运载系统捆绑多台助推器

根据特定的飞行任务需要,马丁·玛丽埃塔公司正在研究的先进运载系统(ALS)过渡型运载火箭的设计方案中有一个低温推进剂芯级,捆绑4～10台整体式固体火箭助推器。马丁·玛丽埃塔公司负责该项目的官员认为,所捆绑的助推器采用的是一整段壳体设计而不是象航天飞机和大力神运载火箭上使用的那种大型多段壳体设计方案,这将大幅度降低先进运载系统的费     

日本H-2A运载火箭首次发射成功

日本标准时间 8月 2 9日 16时整 (北京时间 2 9日 15时 ) ,日本宇宙开发事业团研制的首枚 H- 2 A运载火箭在种子岛航天发射中心发射成功。H- 2 A火箭是继 H- 2火箭之后 ,由日本宇宙开发事业团自行研制成功的又一种高轨道大推力运载火箭。此次发射的火箭是 H- 2 A系列运载火箭中的最基础型—— H- 2 A2 0 2 ,它采用两级低温结构 ,芯级捆绑了 2个固体火箭助推器 ,近地轨道运载能力可达 10 t,地球同步转移轨道运载能力达 4t,与 H- 2的相当 ,但发射价格却被大幅降低。 H- 2火箭每千克有效载荷的发射价格超过了 4万美元 ,而 H- 2 A的仅为 2…     

日本试图研制折叠式喷管

日本空间和宇航科学研究院正在研制一种可应用在任何运载火箭设计中的,具有折叠延伸喷管的火箭发动饥。此种喷管将首先用在近地轨道运载能力为2吨的M-5火箭的第二级发动机中。 30米长的M-5火箭中的第一级发动机壳体将采用新的高强度钢(HT230)。第一级不采用捆绑助推器。在短时间内燃烧70吨推进剂,产生377吨推力。第二级发动机预计燃烧30吨推进剂,产生141吨推力。为了改善在空气稀薄的高空中的燃烧效率,第     

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。     

阿里安4液体助推器和第一级推进系统

从阿里安3到阿里安4,对第一级运载火箭进行了一些改进,使同步转移轨道有效载荷的运载能力从2900公斤增加到4300公斤。加长了一级贮箱,使推进剂加注量由148公顿增加到220公顿。四个加注36公顿推进剂的液体助推器并联捆绑在一级火箭周围。每个助推器都装有一台推力为670千牛顿的维金发动机。为了缩短研制周期并于1985年底以前进行首次飞行试验,新液体助推器的设计尽量采用了阿里安1的成功经验。     

能源号的变型详况

苏联巨型运载火箭能源号的一些方案预计会得到发展,其中最大一种方案可把215吨的载荷送入近地轨道。第一种能源号(1987年5月15号发射)是由捆绑有四台助推器的芯级和在其一侧连接的带有单台“远地点发动机”的上面级组成,在今年5月15号发射的能源号运载火箭中,这台“远地点发动机”不能正确点火。这种能源号运载火箭全长60米,能把重达130吨的有效载荷送入近地轨道。这种能源号运载火箭改型预计用来发射苏联大型航天飞机。在明年内可能对这种大型航天飞机(可能采用一种加固型航天飞机试验模型)进行一     

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.     

波音改进重型运载火箭芯级贮箱防晃板设计

目前,波音公司正在改进航天发射系统(SLS)运载火箭芯级贮箱防晃板的设计和布局。SLS运载火箭是美国国家航空航天局在研新一代重型运载火箭,计划2017年首飞,将用于发射猎户座飞船,执行载人深空探测任务,其初始的近地轨道(LEO)运载能力为70 t,最终要达到130 t。SLS运载火箭芯级直径约8 m。贮箱防晃板可在火箭发射期间减小贮箱内液体推进剂晃动。2012年波音公司已     

日本计划在2008年发射H-2B型火箭

日本文部科学省于8月30日宣布，计划在2008年从种子岛航天中心发射一种新型的H-2B重型运载火箭。运载能力约达H-2A火箭的两倍且能承担向国际空间站运送货物的任务。与H-2A火箭相比，其GEO的运载能力由4-6t提高到了8t，第1级直径增大了1m，发动机的个数从1个增加至2个，并且捆绑有4枚大型固体助推器。     

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.     

多喷管运载火箭底部热环境研究

为深入研究多喷管运载火箭底部热环境特性,以芯级带四助推器火箭构型为模型,动力系统采用液氧煤油发动机系统,芯级底部安装2台,每个助推器安装1台.应用隐式密度基求解器求解耦合了SST-kω湍流模型的Navier-Stokes(N-S)方程,得到火箭上升过程中不同飞行工况下的全流场信息以及箭体底部对流热流.结果表明:箭体的外...     

阿里安5固体推进剂助推器

作为阿里安5结构研制的一部分,法国动力装置公司已经完成了将用作运载器零级的大型固体推进剂助推器的初步设计。本文叙述了在助推器设计方面的探讨研究,并介绍了助推器的性能参数与制造工艺,在结论中列举了对助推器的主要的研究项目。     

先进运载系统的先进的回收技术

美国宇航界已经对几种系统进行了研究!其目标是评估美国先进运载系统(ALS)。研究的焦点是评定以300美元/磅的成本把有效载荷送入28.5°倾角近地轨道的可能性。第一阶段的主要承包商(波音宇航公司、马丁·玛丽埃塔公司、休斯飞机公司、罗克韦尔国际宇航公司、联合技术-USBI公司、麦克唐纳·道格拉斯宇航公司和通用动力公司)都已调研了达到这个成本目标的途径,其中包括各种硬件回收和重复使用。本文主要介绍通用动力公司航天系统分公司完成的回收系统的设计工作,并描述了目前正在进行的有关助推器回收先进的研制计划。     

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。     

大力神Ⅲ运载火箭的商业应用

运载火箭除用于军事目的外!它可将各种有效载荷送入近地低轨道、转移轨道和地球同步轨道,如何把研制成功的运载火箭用于商业服务,已成为当前拥有运载火箭各公司的重要目标之一,本文分析了推力大、可靠性高、制导系统完善、推进剂安全并可长期贮存使用等因素是商务竞争的主要条件,同时,针对大力神火箭介绍了在火箭结构、发动机、控制系统等方面进行改进设计以适应商业应用的情况,介绍了运载载荷随飞行时间的变化曲线、运载火箭飞行速度随时间变化的曲线等。