运载火箭末子级留轨应用平台研究综述

针对如何实现大量运载火箭末子级变废为宝的问题,本文对基于运载火箭末子级的留轨应用平台进行了综述。分别介绍了系统组成和工作模式、国内外研究现状等,总结了大惯量末子级精准钝化技术、轻质化末子级留轨应用平台总体技术、多约束下留轨应用平台合理布局技术、标准化载荷设计与试验技术等4项关键技术,并对留轨应用平台的未来发展进行了叙述。建议提升末子级留轨应用平台的搭载机会,逐步推动其在现役运载火箭上的广泛应用进行展望,按照能定姿、能调姿、能轨控的思路逐步提升其能力,促进留轨应用平台的规模化应用。

基于运载火箭末子级构建空间试验平台的有关思考

1概述。末子级是指运载火箭最后的一级,通常为第二级或第三级,主要用于将航天器送入目标轨道,并按照器箭接口约束完成航天器分离。当前大多数运载火箭末子级完成分离动作后即实施在轨钝化或有限离轨成为空间废弃物,在轨漂浮长达数年甚至数十年。由于航天器质量、尺寸不尽相同,相对固定的火箭运载能力,每次发射都会有少则几公斤、多则几十公斤的运载能力余量,为基于末子级留轨系统开展载荷在轨试验提供了宝贵机会。

运载火箭ESPA多星发射技术发展研究

1概述当前卫星质量呈现两极化发展,对于多功能卫星,单颗卫星的功能越发强大,卫星质量和包络显著增加;对于分布式星座,卫星质量从数十公斤到数百公斤不等,通常采用多星发射方式进行部署。运载火箭多星发射是指一次发射将两颗以上卫星送入轨道的发射方式,是部署分布式星座的有效手段。

重复使用液体火箭发动机典型特征分析

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。

“超重-星舰”基本情况与应用前景分析

美国太空探索技术公司(SpaceX)的“超重-星舰”(Super Heavy-Starship)由于其超大运载能力、超大载荷空间、超低发射成本、超低保障条件而广受关注。2023年4月20日,SpaceX公司的“超重-星舰”在得克萨斯州博卡奇卡开展了“首次全面综合飞行测试”,火箭在起飞达到约39km高度后解体爆炸,但此次飞行测试仍然具有重要意义。本文针对“超重-星舰”及相关情况进行了调研分析,并对“超重-星舰”开展了技术特点、应用前景分析。

运载火箭测控系统技术与发展

针对中国新一代运载火箭发射轨道多样、外部环境日益复杂、上行控制和空间环境安全要求逐步提高等发展特点,以及高码率、高覆盖、高精度的测控需求,研究了天基测控、多音组合编码安控、高效遥测和测控数传一体化等几种运载火箭测控新技术的应用前景;从工程的角度,提出了中国运载火箭测控系统发展思路和天地一体化的测控体系结构;并就测控系统资源配置与使用模式、新型测控体制和测控手段、遥测和安控频段等重点发展方向简述了作者的观点。

静止轨道共位卫星东西位置保持优化控制

基于共位卫星的倾角、偏心率隔离方法,以及东西位置保持策略,在满足共位任务和减少测控工作量的前提下,对东西位置保持中的平经度和偏心率保持策略,以及使所消耗的能量最小的保持参数优化进行了研究,提出了共位卫星东西位置保持优化方法。

卫星地面站费用／性能评估

在轨或计划中的近地轨道科学卫星、地球资源卫星和全球通信卫星数据的迅速增长，要求一种大大降低地面测控费用的方法。从经济上考虑，为每个近地轨道卫星建立单一、专用的卫星测量站已不再可行。为了拓展商业空间市场，需要一种新的方法来降低近地轨道卫星数据业务的费用。本文论述了近地轨道测控所需的性能，提出一种独特的、创新的办法提供测控服务和有效载荷服务。

中国运载火箭型谱发展

针对中国运载火箭型谱规划,提出了运载火箭体系定位、火箭划代和规模划分,明确了运载火箭型谱规划的重点是第3代和第3.5代中大型一次性运载火箭,以及第4代重复使用运载火箭。分析了运载火箭技术发展需求和能力发展需求,明确了运载火箭的动力配套、火箭构型、发射成本、运载能力、载荷包络和发射容量等。针对技术需求和发展需求,提出了第3代一次性运载火箭型谱共7型火箭、第3.5代一次性运载火箭型谱共6型火箭、第4代重复使用运载火箭型谱共2型火箭。同时提出了第2代、第3代、第3.5代和第4代运载火箭型谱之间的演进策略以及更新换代策略,即第2代运载火箭持续使用到2030年前后,第3代运载火箭持续使用到2035年前后,第3.5代和第4代运载火箭持续使用到2045年前后,最终完成对第2代和第3代运载火箭的更新换代。