可重复使用运载火箭发展研究

可重复使用航天运载器是人类获得低成本、常态化进入空间能力的重要途径,20世纪80年代至今,世界各国对不同类型的可重复使用航天运载器及关键技术进行了大量研究。重点分析了可重复使用运载火箭的发展和技术特点,对可重复使用运载火箭的不同回收方式进行了对比分析,并对我国发展可重复使用运载火箭的途径提出了设想和建议。     

2018年国外航天运载器发展分析

2018年,世界航天活动呈现蓬勃发展态势,各国推出航天政策,明确未来航天发展方向,深空探索成为未来发展目标。积极推进重型运载火箭、新一代大中型运载火箭以及快速响应的小型运载火箭的研制,继续研究和验证可重复使用技术。对2018年国外航天运载器的发射情况与研制进展进行总结和概括,并对该领域的重大热点事件进行综述和分析,最后对2019年国外航天运载器的发展进行展望和预测。     

液氧甲烷重复使用运载器关键技术发展研究

基于液氧甲烷发动机的重复使用运载器在重复使用和使用维护方面具有优良的性能,成本更低。世界各国正在加速开展相关研究及工程研制,典型代表包括火神运载火箭、朱雀二号运载火箭等。对基于液氧甲烷发动机的重复使用运载器的技术特点、面临的技术挑战进行分析,并基于此提出后续重点研究内容,包括重复使用总体设计与评估技术、上升再入返回着陆一体化制导导航与控制技术、大尺寸轻质结构与制造技术、重复使用液氧甲烷发动机技术、健康管理预测与重复使用运行维护技术、重复使用热防护技术等,为后续开展液氧甲烷重复使用运载器工程研制奠定基础。     

重复使用运载器无罩顶推发射技术研究

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。     

临近空间与重复使用技术研究

重复使用运载器具有快速、廉价的特性和潜在的军事应用价值,是自由进出空间的重要技术途径之一。加快推进临近空间与重复使用技术融合发展,将显著提升中国自由进出空间的能力,在空天领域竞争中占据有利地位。基于国内外发展情况,梳理了重复使用技术发展途径,深入分析了发展趋势和发展启示,从传统运载火箭构型、升力式火箭动力和组合动力3个方面探讨了重复使用技术的特点和难点,并提出了重复使用技术面临的挑战。     

2017年国外航天运载器发展分析

2017年,全球航天发射活动稳步增长,商业航天公司发射次数大幅提高。各国积极发展下一代大中型运载火箭、快速响应小型运载火箭和载人深空探索的重型运载火箭,继续研究和验证火箭动力、吸气动力的可重复使用运载器,并对2017年度国外航天运载器进行了回顾和分析,最后对2018年国外运载器的发展进行了展望。     

未来运载火箭重复使用的途径选择及方案设想

实现重复使用是未来运载火箭的发展趋势。首先介绍了国外重复使用技术的发展状况，然后对两种完全重复使用的途径（单级入轨和多级入轨）进行比较，并在此基础上提出了一种两级入轨垂直起降可完全重复使用运载火箭的方案设想。     

国外运载火箭可重复使用关键技术综述

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。     

大型运载火箭动力学关键技术及其进展综述

归纳和提出了我国未来大型运载火箭动力学研究的关键技术，综述了国外主要运载火箭、航天飞机等航天运载器解决结构动力学问题的主要技术途径，以及航天结构动力学研究的最新进展及其发展动向，提出了解决不进行实尺试验获得全箭支特性参数的具体技术方案和技术途径。     

中国航天运输系统的发展与未来

航天运输系统作为一个国家开展航天活动的支撑和基础,是其综合国力的重要标志之一.在对当今世界各国航天运输系统发展新特点进行分析的基础上,针对我国航天运输系统所面临的国内外政治、经济、军事、科技发展需求带来的机遇与挑战,明确指出:未来我国需要建立相对完备的航天运输系统,需要完成以新一代运载火箭研制为核心的一次性运载火箭更新换代与新运载体系构建,需要开展以先进上面级技术为基础的轨道转移运输系统的研究,需要进行以部分重复使用为阶段目标的完全重复使用运载器的探索,需要跟踪国外新概念航天运输技术进展,需要不断完善、壮大和拓展整个运输体系.     

第二代可重复使用运载器及其再入制导技术

可重复使用运载器是未来航天运输系统发展的主要方向,各大国正围绕其关键技术开展积极的研究。第2代可重复使用运载器对再入制导技术的自主性、安全性和可靠性提出了更高的要求。分析了各国可重复使用运载器的发展概况,给出了可重复使用运载器再入的特点。重点综述了针对第2代可重复使用运载器开发的各种新型再入制导方法,并讨论了有待深入研究的可重复使用运载器再入制导关键技术。     

两级入轨完全重复使用运载火箭的方案分析与轨道仿真计算

运载火箭实现重复使用是未来运载火箭的发展趋势之一,本文首先简单地介绍了肖妆国外重使用技术的发展状况,然后根据我国的国情提出了一种两级入轨可一重复使用方法,接着对该方案的返回轨道特性进行了研究,通过分析仿真计算结果,论证了火箭全部回收的可行性,最后提出了谷进一步深入研究此方案所需做的关键技术研究工作。     

航天运载器及低温贮箱的热防护系统

低温贮箱是航天运载器最大的结构部件,作为压力容器用来贮存液氢、液氧推进剂,也作为运载器的主承力结构,起着支撑热防护系统以及为其它系统仪器设备提供安装基础和空间的作用.随着航天运载技术的不断发展,低温贮箱热防护系统已经成为重复使用运载器的关键技术之一.介绍了一次性使用运载器热防护系统的发展历史,以及重复使用运载器低温贮箱热防护系统的最新进展.     

可重复使用运载火箭全寿命周期费用分析

对可重复使用运载火箭全寿命周期费用的组成进行了分析,建立了可重复使用运载火箭全寿命周期费用模型。基于此分析模型,分析了完全可重复使用运载火箭和一子级可重复使用运载火箭单枚单次发射平均全寿命周期费用随运载火箭发射次数的变化关系。结果表明,随运载火箭枚数与发射次数的增加,可重复使用运载火箭单枚单次发射平均全寿命周期费用显著降低,且当发射次数达到某一定值时,运载火箭单枚单次发射平均全寿命周期费用要低于运载火箭的制造费用;在可重复使用运载火箭全寿命周期费用中,降低操作费用在降低全寿命周期费用中不可忽视。     

中国运载火箭技术的成就与展望

中国长征火箭完全依靠中国人民自己的力量，取得了举世瞩目的成就，目前已形成了包括12种火箭在内的长征系列火箭群体，可用于发射近地轨道，太阳同步轨道和地球同步转移轨道的多种卫星；已进行了64次发射，将72个航天器成功送入地球轨道，其中包括27颗国外卫星；火箭总体技术性能接近或达到国际一流水平，在国际商业卫星发射市场上具有一定的竞争力；带动了国经济相关行业的发展，中国运载火箭将进一步提高可靠性、适应性，缩短发射周期，优化火箭型谱，开发研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本的运载火箭、进一步提高参与国际商业发射服务的能力。中国学应研制和探索可重复使用运载火箭技术，从根本上降低成本，提高可靠性，促进中国火箭技术的进步。     

组合动力飞行器技术发展

组合循环动力技术是多种传统动力技术的有机融合,可有效拓展飞行器的速域和空域包线,是先进航天技术的重要发展方向。对组合循环动力技术发展历程及现状进行了总结,分析了组合循环动力技术在重复使用天地往返飞行器、高超声速飞行器方向的应用发展情况,研究并概括了其技术发展趋势,提出了在组合动力飞行器技术领域的发展建议。     

可重复使用运载器的工程化姿态控制系统设计

基于古典控制理论和BTT倾斜转弯控制技术,设计了可重复使用运载器(RLV)的大气层内姿态稳定控制系统.控制系统采用角速率和加速度作为PI控制的反馈信号,系统实现简单,可同时满足侧向大、小扰动情况下的姿态稳定控制要求.数值仿真结果表明该方案有效可行.     

美国重复使用运载器的发展历史、现状及启示

简要回顾了美国过去40多年来重复使用运载器及其支撑技术的发展历史，讨论了其中所取得的成就及存在的问题，总结了一些经验教训，为重复使用运载器的研究与发展提供借鉴。