运载火箭空中回收技术研究 被引量：4

1

作者 汪小卫 郑正路 +2 位作者 张雨佳 吴胜宝 高朝辉 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第3期10-15,共6页

为探索新型运载火箭重复使用子级回收技术,文章首先对运载火箭空中回收技术的应用需求进行了分析;然后对国际上相关技术的研究现状进行了简要综述,并针对某型液氧甲烷重复使用运载火箭,设计了其一子级动力舱段的典型空中回收总体技术方... 为探索新型运载火箭重复使用子级回收技术,文章首先对运载火箭空中回收技术的应用需求进行了分析;然后对国际上相关技术的研究现状进行了简要综述,并针对某型液氧甲烷重复使用运载火箭,设计了其一子级动力舱段的典型空中回收总体技术方案,给出了空中回收典型流程;最后对空中回收涉及的各项关键技术进行了分析,结果表明,空中回收作为一种运载火箭重要部段的回收方式具有无损、精确、快速、机动等优点,具有重要的研究价值和推广意义,相关关键技术解决途径明确,可尽快开展飞行试验验证,实现工程应用。 展开更多

关键词 运载火箭 子级回收 关键技术 空中回收

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美国重复使用运载火箭发展分析 被引量：8

2

作者 胡冬生 刘楠 +1 位作者 刘丙利 焉宁 《国际太空》 2020年第12期38-45,共8页

随着世界航天的发展,如何提供更加可靠、经济、快速的航天发射服务是整个航天工业界面临的主要挑战之一。运载火箭重复使用是应对该挑战的重要技术途径,一直以来就是世界各航天国家和地区的研究热点,其中美国的研究进展尤为突出,引领了... 随着世界航天的发展,如何提供更加可靠、经济、快速的航天发射服务是整个航天工业界面临的主要挑战之一。运载火箭重复使用是应对该挑战的重要技术途径,一直以来就是世界各航天国家和地区的研究热点,其中美国的研究进展尤为突出,引领了人类在该领域的探索前沿和发展方向。从20世纪60年代开始,美国先后提出了多种运载器重复使用途径和方案,并开展了大量的技术验证试验,航天飞机的研制成功是其中的一个高潮。 展开更多

关键词 航天发射 验证试验 运载器 重复使用 航天飞机 研究热点 运载火箭 挑战

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航天器在轨服务捕获装置技术研究综述与展望 被引量：8

3

作者 徐坤 董桂宇 +2 位作者 乔安伟 韩亮亮 丁希仑 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第6期12-28,共17页

空间捕获装置是航天器在轨服务与维护任务的重要末端执行器,承担着捕获包括航天器、舱段、空间碎片及实验样品等多种目标的任务。根据被捕获目标的性质可以将捕获装置分为合作目标捕获装置和非合作目标捕获装置2大类。在捕获装置设计过... 空间捕获装置是航天器在轨服务与维护任务的重要末端执行器,承担着捕获包括航天器、舱段、空间碎片及实验样品等多种目标的任务。根据被捕获目标的性质可以将捕获装置分为合作目标捕获装置和非合作目标捕获装置2大类。在捕获装置设计过程中,捕获目标是否具有特定的抓持结构则是捕获装置机构形式设计的先导因素,根据捕获目标是否具有特定的抓持结构,可以将捕获装置分为基于抓持结构的捕获装置以及非基于抓持结构的捕获装置。以捕获装置工作原理与捕获目标类型为分类依据,对捕获装置进行分类,分别阐述了其技术原理与关键技术,并对各类捕获装置进行了对比分析,根据分析结果指出了捕获装置未来的发展方向。 展开更多

关键词 在轨服务 空间捕获 抓持结构 空间抓取装置 机构原理 空间碎片清除

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重复使用运载火箭发动机疲劳载荷特征识别方法 被引量：2

4

作者 徐振亮 邓思超 +2 位作者 殷之平 罗洁 吴胜宝 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期506-511,共6页

针对重复使用运载火箭发动机的原始疲劳载荷数据建模困难问题,选取均方根值作为重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据工况划分的标准,通过对重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据进行修正短时傅里叶变换滤波处理、雨流循环计数和疲劳载荷特征... 针对重复使用运载火箭发动机的原始疲劳载荷数据建模困难问题,选取均方根值作为重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据工况划分的标准,通过对重复使用运载火箭原始疲劳载荷数据进行修正短时傅里叶变换滤波处理、雨流循环计数和疲劳载荷特征量高斯分布拟合,实现疲劳载荷数据特性量的识别与规律化处理。研究表明,重复使用运载火箭疲劳载荷数据能用高斯分布模型进行概率分布描述,异常疲劳载荷数据高斯分布参数为正常疲劳载荷数据的3倍以上。该方法可用于精确识别重复使用运载火箭发动机异常疲劳载荷数据,相比于传统异常数据识别方法,可提供异常程度量化指标,为重复使用运载火箭疲劳载荷设计与实时故障分析定位提供一种新的分析手段。 展开更多

关键词 重复使用运载火箭 疲劳载荷 雨流循环计数 高斯分布

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运载火箭箭体结构低成本途径及性能影响分析 被引量：6

5

作者 郑正路 叶青 +3 位作者 李烁 胡冬生 冷月 阮小鹏 《航天制造技术》 2019年第6期11-15,共5页

运载火箭箭体结构成本是全箭成本的重要组成部分,因此降低运载火箭箭体结构系统的成本对降低运载火箭成本具有重要的意义。分析运载火箭箭体结构的成本构成,提出了降低箭体结构成本的途径,并分析了采用批量化生产后对成本构成的影响以... 运载火箭箭体结构成本是全箭成本的重要组成部分,因此降低运载火箭箭体结构系统的成本对降低运载火箭成本具有重要的意义。分析运载火箭箭体结构的成本构成,提出了降低箭体结构成本的途径,并分析了采用批量化生产后对成本构成的影响以及在不同产量下结构部段应采取的加工方式。最后引入费效比的概念,分别对某液体三级火箭贮箱采用2195铝锂合金材料以及简化设计方案对成本和性能的综合影响进行了初步分析。 展开更多

关键词 箭体结构 低成本 批量化 费效比

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体-翼连接干扰流动对局部区域气动热环境影响的研究

6

作者 时晓天 高军 +2 位作者 赵渊 赵月 武健辉 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期138-143,共6页

针对气动布局中常见的体-翼连接形式对局部气动热环境的影响进行了研究进展综述。首先,分析了体-翼连接流动中有粘/无粘干扰对流场及局部气动热环境的影响特征。其次,梳理了流动状态、流动参数和几何参数对体-翼连接流场中流动结构和热... 针对气动布局中常见的体-翼连接形式对局部气动热环境的影响进行了研究进展综述。首先,分析了体-翼连接流动中有粘/无粘干扰对流场及局部气动热环境的影响特征。其次,梳理了流动状态、流动参数和几何参数对体-翼连接流场中流动结构和热环境的影响规律和研究进展。数值研究中以工程方法和CFD技术为主,工程方法可以给出平均场的热流分布,预测偏差在20%左右;CFD技术能够给出更为精细的流场信息和热流特征,但在流动分离尺度、脱体激波位置、热流峰值大小方面仍然存在一定的预测不足。最后,针对体-翼干扰对局部热环境影响的研究方向,指出了可以深入开展的研究方向,为体-翼连接干扰流动的热流精细预测研究形成了研究基础。 展开更多

关键词 体-翼连接 热流预测 流动分离 数值模拟

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基于LSTM模型的飞行器智能制导技术研究 被引量：9

7

作者 汪韧 惠俊鹏 +2 位作者 俞启东 李天任 杨奔 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2047-2057,共11页

人工智能技术的突破性进展为飞行器再入制导技术的研究提供了新的技术途径,本文针对预测校正制导中两方面的问题:一是纵向“预测环节”积分计算量大和“校正环节”割线法迭代求解难以满足实时性的问题,二是纵向制导和横向制导都需要对... 人工智能技术的突破性进展为飞行器再入制导技术的研究提供了新的技术途径,本文针对预测校正制导中两方面的问题:一是纵向“预测环节”积分计算量大和“校正环节”割线法迭代求解难以满足实时性的问题,二是纵向制导和横向制导都需要对动力学方程进行积分,存在明显的冗余计算问题,提出基于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的飞行器智能制导技术.一方面,在纵向制导中不需要对动力学方程进行积分来预测待飞射程,即去除“预测环节”;另一方面,不再基于割线法迭代求解倾侧角的幅值,即去除倾侧角的“校正环节”,大大减少积分计算量,提高计算速度.利用深度学习在神经网络映射能力和实时性方面的双重天然优势,基于再入飞行器的实时状态信息,采用LSTM模型实时生成倾侧角指令.同时,将纵向和横向制导环节的制导周期统一为一个周期,进一步确保制导系统满足在线制导的实时性要求.蒙特·卡罗仿真分析表明,本文所提的方法在飞行器再入初始状态和气动参数拉偏情况下具有精度和速度上的优势. 展开更多

关键词 再入制导 深度学习 LSTM 预测校正制导

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天梯动力学与控制研究进展 被引量：2

8

作者 关英姿 文梓达 +2 位作者 汪小卫 张烽 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期537-547,共11页

简要介绍了天梯系统的组成和初始部署形式。在此基础上,针对天梯初始部署和运行中存在的复杂动力学与控制问题,分别从天梯动力学建模、天梯稳定性、天梯绳索振荡、攀爬器运动引起的绳索振荡及振荡抑制、天梯初始部署动力学五个方面分析... 简要介绍了天梯系统的组成和初始部署形式。在此基础上,针对天梯初始部署和运行中存在的复杂动力学与控制问题,分别从天梯动力学建模、天梯稳定性、天梯绳索振荡、攀爬器运动引起的绳索振荡及振荡抑制、天梯初始部署动力学五个方面分析归纳了天梯动力学与控制的发展状况,最后对天梯动力学与控制的发展方向进行了总结及展望。 展开更多

关键词 天梯 动力学建模 稳定性 绳索振荡 振荡抑制 部署动力学

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超声空化及其声流结构实验研究 被引量：3

9

作者 俞启东 徐志程 +1 位作者 赵静 马潇健 《应用声学》 CSCD 北大核心 2021年第6期865-870,共6页

超声空化及其声流效应在医学、化工和能源等领域得到广泛应用。该文采用高速摄像和粒子图像测速系统分别研究了超声场下的空化形态和声流场结构的时空演化规律。实验研究了50 W、100 W、200 W和250 W等4种不同输入功率对18 kHz的超声变... 超声空化及其声流效应在医学、化工和能源等领域得到广泛应用。该文采用高速摄像和粒子图像测速系统分别研究了超声场下的空化形态和声流场结构的时空演化规律。实验研究了50 W、100 W、200 W和250 W等4种不同输入功率对18 kHz的超声变幅杆附近空化及其声流场的影响。研究结果表明:在变幅杆下端面处观察到由大量空化气泡均匀分布组成的倒置锥形空泡结构,并且锥形空泡结构为稳态流动结构;在超声变幅杆附近产生了两种不同的声流形式,第一种是变幅杆底端的射流型声流,第二种是变幅杆两侧的回旋流。此外,通过研究空泡与声流场中最大速度点之间的空间对应关系,发现声流是因为空泡流动带动而产生的;空间位置和输入功率能显著影响射流型声流的流场结构,但是对回旋流的影响十分微弱。 展开更多

关键词 超声空化 声流 高速摄像 粒子图像测速仪

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TTE网络通信链路自动规划方法研究 被引量：1

10

作者 郑小鹏 张涛 王小辉 《电子技术应用》 2022年第11期94-98,103,共6页

针对TTE网络中存在的消息调度以及链路规划依赖于手工配置、难以负担庞大的网络结构等问题,对TTE网络的通信链路规划方法进行了仿真研究,构建了链路规划模型,通过头脑风暴算法这种新型的启发式算法来寻找问题的解。通过实验仿真对比,验... 针对TTE网络中存在的消息调度以及链路规划依赖于手工配置、难以负担庞大的网络结构等问题,对TTE网络的通信链路规划方法进行了仿真研究,构建了链路规划模型,通过头脑风暴算法这种新型的启发式算法来寻找问题的解。通过实验仿真对比,验证了头脑风暴优化算法的有效性以及在规划后期有比遗传算法更加稳定的执行效果,提升了网络传输效率,有很广泛的应用前景。 展开更多

关键词 时间触发以太网 负载均衡 启发式算法 遗传算法 头脑风暴优化算法

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综合电子系统重构时间分析方法研究

11

作者 郑小鹏 王小辉 陈春燕 《电子技术应用》 2022年第5期110-113,共4页

针对综合电子系统重构的不确定性、多样性导致的系统状态复杂的问题,对不同重构模式下的重构时间进行分析。首先研究系统架构和软硬件配置,建立系统重构和重构时间模型,提出应用迁移优化算法。然后通过综合电子系统重构验证平台模拟故障... 针对综合电子系统重构的不确定性、多样性导致的系统状态复杂的问题,对不同重构模式下的重构时间进行分析。首先研究系统架构和软硬件配置,建立系统重构和重构时间模型,提出应用迁移优化算法。然后通过综合电子系统重构验证平台模拟故障,分析计算不同类型故障导致系统重构消耗的时间。实验证明,不同类型的故障导致的系统重构时间不同,优化重构蓝图和迁移过程可以有效缩短重构时间。 展开更多

关键词 综合电子系统 重构 时间分析 系统验证

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石墨烯特性及其在军事领域的应用研究进展 被引量：3

12

作者 宋盛菊 李永远 +4 位作者 袁本立 雍颖琼 刘焱飞 凌云 王少丽 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期6-9,14,共5页

介绍了石墨烯材料的结构以及力学、电学、热学和光学性能,综述了石墨烯在热防护材料、吸波或电磁屏蔽材料、热电材料、能源材料、探测器、功能涂层等军事领域的应用研究进展,最后展望了石墨烯材料在军事领域的研究方向。

关键词 石墨烯 热防护材料 热电材料 能源材料 功能涂层

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基于GNSS的高轨飞行器定轨研究 被引量：3

13

作者 王立强 董剑 +2 位作者 席福彪 于海霞 李元元 《航天控制》 CSCD 北大核心 2019年第4期10-14,共5页

针对高轨道飞行器的定轨问题开展研究,对导航星的空间可见性和信号可用性进行了分析,针对单一系统无法满足定轨需求,提出了多系统互操作的组合定位方法:一方面可以有效增加可见卫星数量,改善卫星几何结构图形,提高卫星定位精度;另一方面... 针对高轨道飞行器的定轨问题开展研究,对导航星的空间可见性和信号可用性进行了分析,针对单一系统无法满足定轨需求,提出了多系统互操作的组合定位方法:一方面可以有效增加可见卫星数量,改善卫星几何结构图形,提高卫星定位精度;另一方面,填补单一系统存在覆盖盲区问题,扩大了系统的应用领域。同时,给出了多系统数据融合算法解决GNSS进行高轨飞行器定位的相关问题,最后,通过仿真证明分析模型、方法的可行性。 展开更多

关键词 高轨道 飞行器 定轨

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面对称飞行器横侧向稳定控制设计研究 被引量：2

14

作者 李天任 张旋 +2 位作者 黄佩 周华 郝颖 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期68-71,82,共5页

针对面对称飞行器横侧向稳定控制的应用需求,首先采用全状态量反馈控制器,基于劳斯稳定判据,求解了方向舵控制与副翼控制的稳定条件,并分析了使用常规控制方案的飞行器气动特性要求。其后分别在横向操纵偏离参数(LCDP)小于 0 及大于 0 ... 针对面对称飞行器横侧向稳定控制的应用需求,首先采用全状态量反馈控制器,基于劳斯稳定判据,求解了方向舵控制与副翼控制的稳定条件,并分析了使用常规控制方案的飞行器气动特性要求。其后分别在横向操纵偏离参数(LCDP)小于 0 及大于 0 状态下设计了方向舵主导、副翼主导、常规(+AIR)3 类控制策略。最后进行了控制器参数调整,数值仿真表明不同工况下均可实现姿态角的稳定跟踪,验证了稳定条件及控制策略的适应性与有效性。 展开更多

关键词 面对称飞行器 横向操纵偏离参数 控制策略

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变形飞行器深度强化学习姿态控制方法研究 被引量：2

15

作者 马少捷 惠俊鹏 +1 位作者 王宇航 张旋 《航天控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期3-10,共8页

针对变形飞行器动力学模型非线性强、不确定性大,以及变形引起模型变化范围大的问题,基于双延迟深度确定性策略梯度算法提出了一种深度强化学习姿态控制方法。首先,基于多刚体系统建立了变形飞行器动力学模型,然后在马尔可夫决策过程的... 针对变形飞行器动力学模型非线性强、不确定性大,以及变形引起模型变化范围大的问题,基于双延迟深度确定性策略梯度算法提出了一种深度强化学习姿态控制方法。首先,基于多刚体系统建立了变形飞行器动力学模型,然后在马尔可夫决策过程的框架下设计了算法所需状态空间、动作空间以及奖励函数,通过在状态空间中引入姿态跟踪误差历史信息,进一步提高了控制精度,并将策略网络与传统PD控制结合形成复合控制器,提高了算法训练效率,最后通过数学仿真验证了深度强化学习控制策略对变形过程模型不确定性与外界复杂干扰的强鲁棒性,以及对不同变形指令的强适应性。 展开更多

关键词 变形飞行器 深度强化学习 双延迟深度确定性策略梯度 姿态控制

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基于网络分析法的装备作战能力优化评估方法研究 被引量：1

16

作者 李静 王星宇 +2 位作者 张灏龙 郑小鹏 刘闻 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第1期146-152,共7页

为了适应体系作战的发展,需要不断地优化导弹武器装备的作战能力。本文采用网络分析法对导弹作战能力进行优化评价,依据作战能力之间相互耦合关系和系统功能组成,建立导弹“作战能力-子能力-性能指标”的指标体系及层次化网络模型,并通... 为了适应体系作战的发展,需要不断地优化导弹武器装备的作战能力。本文采用网络分析法对导弹作战能力进行优化评价,依据作战能力之间相互耦合关系和系统功能组成,建立导弹“作战能力-子能力-性能指标”的指标体系及层次化网络模型,并通过各级指标的贡献度评估、满足度评估方法计算作战能力差距。结果表明,基于装备现状和面向典型作战任务的条件下,该方法能够有效计算出作战能力缺口,提出总体设计优化方向。 展开更多

关键词 网络分析法 贡献度评估 能力差距

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发展数字化工程,实现航天装备数字化 被引量：5

17

作者 赵民 周凡利 +1 位作者 陈立平 张冶 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期106-113,共8页

数字化是新兴的技术变革,装备数字化首当其冲。为了探索航天装备数字化的方向路径,简要概述了装备数字化的发展过程,分析了航天数字化现有基础与不足,据此结合数字化技术发展趋势,提出了装备数字化的发展方向,建议通过发展自主可控的新... 数字化是新兴的技术变革,装备数字化首当其冲。为了探索航天装备数字化的方向路径,简要概述了装备数字化的发展过程,分析了航天数字化现有基础与不足,据此结合数字化技术发展趋势,提出了装备数字化的发展方向,建议通过发展自主可控的新一代数字化工业软件,建设自主可控的装备模型库体系,培育自主可控的装备数字化工程生态,支撑航天装备的数字化发展与业务流程的数字化转型。 展开更多

关键词 装备数字化 航天装备 数字化工程生态

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基于三维点云模型的空间目标光学图像生成技术 被引量：11

18

作者 陆婷婷 李潇 +2 位作者 张尧 阎岩 杨卫东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期274-286,共13页

空间探测任务中大量先验图像数据的缺乏,使得基于光学图像的态势感知和导航算法无法被有效定量测试和评估。针对此问题,提出了一种基于三维点云模型和射影变换基本理论的空间目标光学图像生成方法。在完成对空间目标三维点云模型和仿真... 空间探测任务中大量先验图像数据的缺乏,使得基于光学图像的态势感知和导航算法无法被有效定量测试和评估。针对此问题,提出了一种基于三维点云模型和射影变换基本理论的空间目标光学图像生成方法。在完成对空间目标三维点云模型和仿真摄像机模型构建基础之上,利用射影变换基本理论依次计算像平面所有像素点与空间目标三维点云模型空间点的对应关系,并基于Lambertian漫反射模型和相对应空间目标三维点云模型空间点的光照方向,得到所有像素点的灰度值,从而生成给定空间目标的光学图像。大量仿真实验表明:与传统的基于解析模型的仿真图像生成方法相比,所提的空间目标光学图像生成技术能够以更快的速度生成更加真实的仿真图像,且生成的仿真图像可以广泛应用于椭圆拟合、陨石坑检测、着陆器视觉导航、航天器交会对接、空间目标跟踪等典型空间应用算法的定性与定量评估。 展开更多

关键词 空间目标 仿真图像 点云模型 射影变换 人工智能

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基于栅格舵和滑翔翼的垂直起降火箭再入返回气动特性 被引量：2

19

作者 邓思超 汪小卫 +2 位作者 徐振亮 吴胜宝 王书廷 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期483-491,共9页

针对基于栅格舵和滑翔翼的两种垂直起降火箭一子级再入返回段的气动特性进行了仿真分析,得到了两种构型一子级的气动特性,分析了其流动结构特征,并研究了气动特性随马赫数(Ma)和攻角的变化规律。结果显示:基于栅格舵构型的一子级轴向力... 针对基于栅格舵和滑翔翼的两种垂直起降火箭一子级再入返回段的气动特性进行了仿真分析,得到了两种构型一子级的气动特性,分析了其流动结构特征,并研究了气动特性随马赫数(Ma)和攻角的变化规律。结果显示:基于栅格舵构型的一子级轴向力系数和法向力系数随马赫数先增大后减小;基于滑翔翼构型的一子级在小攻角下轴向力系数和法向力系数在马赫数大于2后随马赫数增大而逐渐减小。通过对比可知,基于栅格舵构型一子级的静稳定性优于滑翔翼构型一子级,更适合于需要精确控制落点的重复使用任务;基于滑翔翼构型一子级的升阻比高于栅格舵构型,更适合于需要远距离滑翔的重复使用任务。 展开更多

关键词 栅格舵 滑翔翼 一子级 可重复使用火箭

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“猎鹰重型”火箭连续成功发射影响分析

20

作者 胡冬生 刘楠 张雨佳 《国际太空》 2019年第11期44-49,共6页

2018年2月6日-2019年6月25日,美国太空探索技术公司(SpaceX)"猎鹰重型"(Falcon Heavy)火箭先后实现了3次成功飞行,为商业用户和美国空军运送卫星载荷,可靠性不断提升,回收和重复使用技术也得到进一步验证。"猎鹰重型&qu... 2018年2月6日-2019年6月25日,美国太空探索技术公司(SpaceX)"猎鹰重型"(Falcon Heavy)火箭先后实现了3次成功飞行,为商业用户和美国空军运送卫星载荷,可靠性不断提升,回收和重复使用技术也得到进一步验证。"猎鹰重型"火箭的连续成功发射,对世界商业航天发射市场格局、重复使用技术乃至运载火箭发展路线,都将产生重要的影响。 展开更多

关键词 航天发射市场 太空探索 美国空军 商业用户 运载火箭 猎鹰 可靠性 卫星载荷

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