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垂直着陆重复使用运载火箭对动力技术的挑战 被引量:15
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作者 高朝辉 刘宇 +2 位作者 肖肖 汪小卫 申麟 《火箭推进》 CAS 2015年第3期1-6,45,共7页
运载火箭采用垂直着陆方式实现重复使用的需求对火箭各分系统提出了新的挑战,而动力系统面临的挑战最大。垂直着陆重复使用运载火箭要求发动机提供正常的上升段推力外,还需提供运载火箭子级垂直着陆回收过程中的平稳减速力和稳健控制力... 运载火箭采用垂直着陆方式实现重复使用的需求对火箭各分系统提出了新的挑战,而动力系统面临的挑战最大。垂直着陆重复使用运载火箭要求发动机提供正常的上升段推力外,还需提供运载火箭子级垂直着陆回收过程中的平稳减速力和稳健控制力,因而要求发动机具备可重复使用、大范围推力调节、二次起动、适应回收环境等多种能力,并具备较低成本。本文介绍了美国SpaceX公司开展FALCON 9系列运载火箭一子级垂直着陆回收技术研究和相关飞行试验的最新进展,研究并提出了垂直着陆重复使用运载火箭对动力技术的需求。 展开更多
关键词 运载火箭 液体火箭发动机 重复使用技术 推力调节 二次起动
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液氧甲烷发动机重复使用关键技术发展研究 被引量:19
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作者 郑大勇 颜勇 孙纪国 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期31-35,共5页
重复使用运载器对动力系统的安全性、可靠性、使用成本等方面提出很高要求。液氧甲烷发动机重复使用性好、使用维护方便、性能高,综合性能良好,是重复使用运载器推进系统的理想选择之一。分析了液氧甲烷发动机的技术特点与优势,介绍了... 重复使用运载器对动力系统的安全性、可靠性、使用成本等方面提出很高要求。液氧甲烷发动机重复使用性好、使用维护方便、性能高,综合性能良好,是重复使用运载器推进系统的理想选择之一。分析了液氧甲烷发动机的技术特点与优势,介绍了中国为重复使用飞行器研制的60吨级低成本、高可靠液氧甲烷发动机关键技术研究情况。通过试验研究,验证了液氧甲烷火箭动力具有良好的性能、高可靠性与多次重复使用能力。 展开更多
关键词 重复使用运载器 液氧甲烷发动机 重复使用
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航天运载器重复使用液体动力若干问题探讨 被引量:13
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作者 张蒙正 张玫 《火箭推进》 CAS 2019年第4期9-15,共7页
重复使用是大幅度降低航天运输成本的主要途径,动力系统的重复使用是关键,也是首先要解决的问题。目前重复使用运载器动力装置发展的主要途径是研制重复使用、低成本的液体火箭发动机和开发以水平起降一级动力装置为目标的组合循环发动... 重复使用是大幅度降低航天运输成本的主要途径,动力系统的重复使用是关键,也是首先要解决的问题。目前重复使用运载器动力装置发展的主要途径是研制重复使用、低成本的液体火箭发动机和开发以水平起降一级动力装置为目标的组合循环发动机。液体火箭发动机的重复使用应革新设计理念,从设计方法、推进剂选型、材料选取及能力的适度运用、生产工艺、维修等方面综合考虑。基于组合循环动力的水平起降飞行器是降低运输成本的重要途径,也是重复使用运载器发展的重要方向,应借鉴航空发动机等动力重复使用设计理念,在方案研究和关键技术研究阶段就考虑重复使用问题。 展开更多
关键词 航天运载器 重复使用 液体火箭发动机 组合循环发动机
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低温液体火箭发动机重复使用技术分析 被引量:18
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作者 张楠 孙慧娟 《火箭推进》 CAS 2020年第6期1-12,共12页
为降低一次性运载火箭发射成本,宇航界一直在致力于研制像飞机一样可以多次自由进出太空的重复使用运载器。占全箭成本三分之一的发动机,是重复使用运载器研究的重要部分。在已获得的研究成果基础上,分析国内外重复使用技术发展特点,指... 为降低一次性运载火箭发射成本,宇航界一直在致力于研制像飞机一样可以多次自由进出太空的重复使用运载器。占全箭成本三分之一的发动机,是重复使用运载器研究的重要部分。在已获得的研究成果基础上,分析国内外重复使用技术发展特点,指出液体火箭发动机是近期实现运载器重复使用的现实动力方案,并据此初步确立发动机重复使用技术指标体系和推进剂组合,提出发动机重复使用关键技术。 展开更多
关键词 重复使用技术 重复使用运载器 低温液体火箭发动机 指标体系 推进剂组合
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重复使用运载器原场返回方案与轨迹设计 被引量:2
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作者 乔浩 李新国 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期110-114,共5页
针对重复使用运载器原场返回这一发展思路存在的诸多问题,提出一种在发动机二次点火方案下结合逆向积分的原场返回轨迹设计方法。该方法将原场返回分为轨迹回转段与再入返回段两部分进行设计。前者通过姿态调整、速度调整实现飞行方向... 针对重复使用运载器原场返回这一发展思路存在的诸多问题,提出一种在发动机二次点火方案下结合逆向积分的原场返回轨迹设计方法。该方法将原场返回分为轨迹回转段与再入返回段两部分进行设计。前者通过姿态调整、速度调整实现飞行方向朝向发射场;后者通过逆向积分设计再入返回轨迹,并进一步确定轨迹回转段的终端需求。仿真结果表明,该设计方法能够在满足约束条件下获得原场返回的完整飞行轨迹。 展开更多
关键词 重复使用运载器 原场返回 二次点火 逆向积分
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组合循环动力技术在天地往返领域的发展与应用 被引量:13
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作者 彭小波 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2013年第1期78-82,共5页
随着现代航天、航空技术的发展,传统的化学火箭发动机的比冲已经接近理论极限,为了追求更大比冲而发展的组合循环动力技术可以最大限度发挥不同动力方式的优点,提高动力推进系统性能。通过分析组合循环动力的技术特点及发展现状,研究天... 随着现代航天、航空技术的发展,传统的化学火箭发动机的比冲已经接近理论极限,为了追求更大比冲而发展的组合循环动力技术可以最大限度发挥不同动力方式的优点,提高动力推进系统性能。通过分析组合循环动力的技术特点及发展现状,研究天地往返领域动力推进系统的发展趋势,并提出相关发展建议。 展开更多
关键词 组合循环动力 天地往返 火箭基组合循环 涡轮基组合循环 空气涡轮冲压
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基于ESO的可重复使用飞行器积分滑模控制器设计
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作者 刘贺龙 何英姿 +1 位作者 刘高同 陈上上 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第1期31-36,共6页
考虑参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响,开展基于扩张状态观测器(ESO,extended states observet)的可重复使用飞行器姿态控制研究.首先,对飞行器运动模型进行描述,在合理假设条件下,得到面向控制器设计的纵向和横侧向姿态模型;其次... 考虑参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响,开展基于扩张状态观测器(ESO,extended states observet)的可重复使用飞行器姿态控制研究.首先,对飞行器运动模型进行描述,在合理假设条件下,得到面向控制器设计的纵向和横侧向姿态模型;其次,分别针对纵向和横侧向姿态模型设计积分滑模控制器(ISMC,integral sliding mode control);然后,引入ESO对耦合作用、参数不确定及外界干扰进行估计,并在控制器中进行补偿;最后,六自由度仿真结果表明,本研究给出的控制策略能够实现对给定制导指令的稳定跟踪,确保安全再入飞行. 展开更多
关键词 可重复使用飞行器 积分滑模 扩张状态观测器
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亚轨道可重复使用飞行器轨迹/总体参数一体化优化方法 被引量:2
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作者 黄瑞松 李浩 +1 位作者 韦常柱 崔乃刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期261-267,共7页
针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)的应用需求,在将卫星投送到预定轨道同时确保SRLV安全返回的前提下,对基于记忆原理的轨迹/总体参数一体化优化方法进行了研究。记忆优化算法是一种具有全局收敛性的随机搜索方法,每次搜索的试探解优劣... 针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)的应用需求,在将卫星投送到预定轨道同时确保SRLV安全返回的前提下,对基于记忆原理的轨迹/总体参数一体化优化方法进行了研究。记忆优化算法是一种具有全局收敛性的随机搜索方法,每次搜索的试探解优劣状态由记忆元来存储。利用记忆原理的记忆增强和遗忘规律来衡量优化搜索过程中试探解的状态,并以燃料最省作为优化指标。同时采用三种不同的搜索策略,实现对试探解的随机搜索,避免陷入局部极小问题,并以此来提高搜索速度。仿真表明:卫星入轨速度偏差小于2 m/s,高度偏差小于10 m,轨道倾角偏差小于0.000 1°。SRLV最终与着陆场的位置偏差小于100 m,速度偏差小于5 m/s。相较于传统的轨迹优化方法,新方法适用于复杂的轨迹/参数一体化优化问题,搜索速度快,求解精度高,有利于算法在工程实际中的应用与推广。 展开更多
关键词 亚轨道可重复使用运载器 一体化优化 记忆原理 试探解 随机搜索
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国外运载火箭可重复使用关键技术综述 被引量:44
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作者 冯韶伟 马忠辉 +2 位作者 吴义田 栾宇 王月 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第5期82-86,共5页
运载器的可重复使用是未来航天运输系统的主要发展方向,具有重要的应用价值。可重复使用运载火箭能够有效降低发射成本,但也会遇到许多技术难题。针对Falcon 9火箭的研制情况,分析国外多级入轨可重复使用火箭发展历程,分析研究实现可重... 运载器的可重复使用是未来航天运输系统的主要发展方向,具有重要的应用价值。可重复使用运载火箭能够有效降低发射成本,但也会遇到许多技术难题。针对Falcon 9火箭的研制情况,分析国外多级入轨可重复使用火箭发展历程,分析研究实现可重复使用运载火箭所需要解决的关键技术难题,为新型航天运输系统的发展提供参考。 展开更多
关键词 可重复使用运载火箭 着陆器 防热结构 可重复使用发动机 运载能力
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重复使用液体火箭发动机典型特征分析 被引量:5
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作者 崔朋 刘阳 +5 位作者 朱雄峰 韩秋龙 李晨阳 刘鹰 谭云涛 周城宏 《载人航天》 CSCD 北大核心 2023年第3期345-353,共9页
针对当前用于垂直起降运载火箭的重复使用液体火箭发动机典型特征不够明确的问题,分别从垂直起降运载火箭外部要求和重复使用内在要求2个方面进行了分析,研究总结出10个典型特征,将其中的重复使用次数、起动次数、推力调节范围、推进剂... 针对当前用于垂直起降运载火箭的重复使用液体火箭发动机典型特征不够明确的问题,分别从垂直起降运载火箭外部要求和重复使用内在要求2个方面进行了分析,研究总结出10个典型特征,将其中的重复使用次数、起动次数、推力调节范围、推进剂过冷度增量等进行了量化,并开展了重复使用液体火箭发动机关键技术分析。后续应当基于典型特征建立重复使用液体火箭发动机标准体系,加快重复使用液体火箭发动机关键技术攻关,开展重复使用液体火箭发动机研制,促进重复使用运载火箭能力生成。 展开更多
关键词 垂直起降运载火箭 一子级 重复使用 液体火箭发动机 典型特征
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重复使用运载器无罩顶推发射技术研究
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作者 李洋 高祥武 +1 位作者 郑宏涛 孙光 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期21-26,共6页
对比分析了重复使用运载器3种主要发射技术的特点,其中运载火箭无罩顶推发射具有技术跨度小、运载能力强和分离逃逸快等优点,并从气动特性、力学环境、制导导航与控制、器箭分离和应急逃逸等方面分析了重复使用运载器无罩顶推发射需要... 对比分析了重复使用运载器3种主要发射技术的特点,其中运载火箭无罩顶推发射具有技术跨度小、运载能力强和分离逃逸快等优点,并从气动特性、力学环境、制导导航与控制、器箭分离和应急逃逸等方面分析了重复使用运载器无罩顶推发射需要解决的关键技术,对该领域的技术研究和工程实践具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 重复使用运载器 无罩顶推发射 重复使用运载器-火箭组合
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变推力液体火箭发动机推力调节技术研究综述及发展趋势 被引量:8
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作者 姚照辉 范家璇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1-14,共14页
系统梳理了国内外变推力液体火箭发动机调节控制技术的研究历程及研究现状,并结合我国航天动力研究基础,指出通过在主系统或副系统管路上设置液体或燃气流量调节装置、通过可调结构的针栓式喷注器同步对流量与压力进行匹配调节仍然是实... 系统梳理了国内外变推力液体火箭发动机调节控制技术的研究历程及研究现状,并结合我国航天动力研究基础,指出通过在主系统或副系统管路上设置液体或燃气流量调节装置、通过可调结构的针栓式喷注器同步对流量与压力进行匹配调节仍然是实现大范围变推力调节的两种主要手段;分析了变推力液体火箭发动机推力调节的关键技术及其解决途径,预测了未来一段时期内变推力液体火箭发动机及其调节技术发展趋势,提出了若干适合我国国情的研究建议,为我国低成本、可重复使用天地往返运输技术的发展和有关研究者开展研究工作提供一定的参考。 展开更多
关键词 可重复使用运载火箭 变推力液体火箭发动机 针栓式发动机 推力深度调节 一体式发生器/调节器
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中国进入空间能力的现状与展望
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作者 龙乐豪 王小军 果琳丽 《中国工程科学》 2006年第11期25-28,32,共5页
总结了国外航天运输系统的现状及发展趋势;对比分析了我国长征系列运载火箭的现状和差距;提出了增强我国进入空间能力的五个发展方向,即改进现役运载火箭、研制新一代运载火箭系列、发展快速机动发射小型运载火箭、具备载人登月及深空... 总结了国外航天运输系统的现状及发展趋势;对比分析了我国长征系列运载火箭的现状和差距;提出了增强我国进入空间能力的五个发展方向,即改进现役运载火箭、研制新一代运载火箭系列、发展快速机动发射小型运载火箭、具备载人登月及深空运输能力、探索重复使用运输技术。 展开更多
关键词 航天 长征火箭家族 载人登月 重复使用运载器
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