重复使用航天运输系统经济效益敏感性研究

面向未来低成本、高效益航天运输系统发展趋势,早期经济性研究工作已无法适配当前技术经济一体化发展需求,重复使用技术的日趋成熟为其降本增效注入了全新动力,围绕重复使用的航天运输系统经济效益分析逐渐成为重要研究领域。基于成本估算关系(Cost Estimation Relations,CER)方法与源变量分析理论,建立了运载火箭单箭成本模型,在此基础上考虑任务级重复使用火箭全生命周期工况并建立了面向任务场景的经济分析模型。结合仿真场景,对经济性关键变量影响的敏感性开展量化分析研究,为后续重复使用技术经济一体化发展提供指导。

SpaceX公司超重﹣星舰组合体首飞异常情况初步分析

2023年4月,美国太空探索技术(SpaceX)公司研制的两级完全重复使用太空运输系统“超重-星舰”进行了首次飞行试验,飞行中多台发动机出现工作异常,速度、高度严重偏离飞行剖面,最终在一级飞行段爆炸解体。结合调研获得的各类特征参数,首先对超重-星舰的首飞剖面进行了预示和反演设计,然后梳理了实际飞行中的各类异常事件,并对火箭各系统的工作情况和典型过程进行了复现,最后对其故障原因进行了分析和研判。

运载火箭创新技术驱动构型优化规律研究

运载火箭构型设计是火箭总体的顶层设计,属于火箭的原始基因,本质决定了火箭的技术性能、可靠性和经济性。系统阐述了运载火箭构型设计在起飞推重比、长细比、发动机推力量级选型等方面所遵循的原则,通过梳理国外先进运载火箭技术发展新趋势,总结运载火箭总体构型在新技术驱动下变化的要素,形成未来运载火箭构型优化的发展规律和方向。最后,从设计理念转变,重复使用、故障诊断等需求牵引以及核心系统技术驱动等方面出发,提出了对中国未来运载火箭构型优化设计工作的建议。

临近空间高超声速飞行器协同制导控制总体技术研究

从未来技术发展体系化信息化的趋势出发,对临近空间高超声速飞行器自主协同的应用价值进行了分析研究。阐述了"高超声速飞行器自主编队"系统概念和发展现状,分析和梳理了飞行器自主协同作战中高超声速飞行器协同制导控制的核心技术,在此基础上对高超声速飞行器协同制导控制系统总体技术进行了论述,并从通信与决策系统和飞行控制系统等两方面分析了系统的关键技术,为高超声速飞行器自主编队系统的实现提供参考。

小型低成本精确制导弹药技术现状及发展趋势

针对小型低成本精确制导弹药技术发展中遇到的关键问题,从技术途径、成本工程以及产业发展等角度分析影响该类弹药产品发展的主要因素,重点从射程能力、机动能力、打击精度、毁伤能力和成本控制等方面对该类武器的发展现状和趋势进行分析,研判出成本低廉、杀伤可控、作战灵活、打击高效将是小型低成本精确制导弹药的发展方向,最后针对该领域的技术现状给出该类武器的技术发展建议。可以看出,在关注技术指标发展的同时,应兼顾弹药的低成本化和综合性价比,从市场需求和质量控制两方面把控弹药总体性能,以满足未来小型精确制导弹药的国际市场需求。

高升阻比滑翔飞行器异面最优变轨迹策略设计与分析

针对高升阻比飞行器在倾侧转弯飞行过程中能量保持的需求,提出一种能量最优的气动力辅助异面倾侧转弯机动(BTT)飞行策略。通过建立轨道动力学及大气层内飞行器横纵向运动方程及动力学模型,分析高升阻比飞行器倾侧转弯的弹道特性,推导并证明终端速度与倾侧转弯幅度相关的解析形式公式,实现弹道参数间的解耦和简化;通过数值优化方法进一步验证飞行策略的能量优化性能,通过龙格库塔法进行数值积分求解,获得能量最优的飞行轨迹。仿真结果表明,该飞行策略与数值优化方法获得的结果高度一致,证明了该解析方法在大幅提升求解效率的同时,具有较高可靠性,可有效指导制导策略总体设计工作,具有工程应用意义。