猎鹰9号火箭发射及箭体复用的分析

猎鹰9号火箭截至2023年年底已完成286次发射。对猎鹰9号火箭特别是Block5版本火箭的发射情况进行了完整梳理统计,重点分析了一级箭体的复用情况以及发射、回收的相关能力保障,对火箭的经济性和未来前景作了预测。

猎鹰-9火箭高频次发射能力分析及启示

近年来在低轨星座建设、空间资源开发等任务的推动下,运载火箭年度发射数量快速增加,高频次发射能力已成为一个国家太空产业和能力的核心支柱。美国SpaceX公司猎鹰-9火箭是当前高频次发射能力最强的运载火箭,本文通过剖析火箭的技术进步、以及“卫星-火箭-发射场”全链路的协同和优化,揭示了猎鹰-9火箭年度近百发发射能力的关键要素。结合我国未来运载火箭的发展,提出加强火箭技术创新、以及“卫星-火箭-发射场”整体优化的发展思路,以期全面提升发射效率,实现火箭高频次发射。

法尔肯9可重复使用火箭发展综述

美国Space X公司于2011年9月宣布研发法尔肯9可重复使用火箭,迄今已完成多次试验,引起国际航天领域的广泛关注。简要介绍法尔肯9可重复使用火箭的回收方案,梳理相关试验情况,并对涉及的关键技术进行分析,最后在此基础上对研制经验和启示进行总结。

“猎鹰9”运载火箭海上平台成功回收的分析及启示

为全面分析SpaceX公司垂直起降重复使用"猎鹰9"火箭技术水平和发展潜力,系统概括了SpaceX公司特点和"猎鹰9"火箭相关飞行试验,采用经验总结法剖析了SpaceX公司取得成功的深层次原因,研究了海上平台垂直回收的优缺点和重复使用关键技术。通过模型假定和仿真计算表明,"猎鹰9"重复使用火箭运载能力损失约30%以上、发射费用可降低30%;在此基础上提出"猎鹰9"火箭后续跟踪研究的主要问题,我国低成本运载火箭发展策略以及我国运载火箭技术发展差距等。

猎鹰9火箭Block5构型首次飞行任务解析

美国太空探索技术公司于2018年5月完成猎鹰9Block5构型火箭的首次飞行任务,研究猎鹰9Block5构型火箭的总体方案,以及为更好地实现重复使用所采取的动力系统升级、箭体结构优化和其他改进措施,回顾了猎鹰9火箭3次主要构型升级的改进方案和衍化路线,分析了此构型火箭首飞对世界航天发展的影响,提出了未来商业航天运输系统的发展建议。

后航天飞机时代国际空间站运输服务的新选择

为解决航天飞机退役后国际空间站运输的问题,NASA于2005年制定了商业乘员与货物运输计划(C3P),并在此计划下先后制定并实施了商业轨道运输服务(COTS)计划和商业载人航天发展(CCDev)计划,以鼓励私营公司研发可靠、高性价比的商业航天运输系统,接替航天飞机执行国际空间站货物与人员运输任务。对上述计划进行介绍,重点介绍了COTS计划下研制的"法尔肯9+天龙座"和"金牛座2+天鹅座"两种商业轨道运输系统及其研制进展,最后对美国商业航天运输的发展前景进行了分析。

利用光变曲线估计猎鹰九号火箭末级的旋转状态研究

光度观测是地基观测空间目标的主要手段之一,利用光度信息能够估计空间目标的相关特征信息。为了更好地了解空间目标的旋转状态,选取具有代表性的猎鹰九号火箭末级作为研究对象,由其光变信息研究旋转状态。首先利用云南天文台1.2 m光学望远镜获取猎鹰九号火箭末级的光度数据,再对目标星等进行斜距归一化,得到目标光变信息并分析目标星等随时间变化的曲线,估计大致的旋转周期,再由相位离散最小化方法计算会合周期。根据太阳、目标和测站之间的位置关系、惯性主轴指向、旋转轴指向、初始相位等因素,采用姿态旋转矩阵计算理论星等,利用最小二乘原则确定惯性主轴方向及初相角度、旋转轴指向。最后给出了猎鹰九号火箭末级的旋转周期、会合周期以及旋转轴指向等参数,为后续开展其他空间目标光度信息研究提供参考。