磁帆推进技术研究综述

磁帆是一种基于太阳风等离子体的新型推进技术,它通过大尺度线圈产生磁场来偏折太阳风等离子体从而产生推力,在长周期行星际航行任务中具有重要的应用潜力。由于磁帆相比常规电推进具有更高的比冲和推功比,近几年随着木星等行星探测任务的发展,其逐渐成为行星际无工质推进技术的研究热点。本文介绍了磁帆推力的产生原理,阐述了磁帆小型化设计研究历程,总结了其数值分析和实验技术主要特点,比较了不同任务场景中磁帆的应用效果,最后提出磁帆的主要技术瓶颈及未来潜在发展方向,为我国磁帆技术研究提供参考。

硝酸羟胺推进技术发展现状与趋势

传统航天器大部分单组元系统均采用肼或其衍生物作为推进剂,但肼类推进剂不仅强致癌,且易燃易爆。与肼相比,硝酸羟胺(HAN)基单组元推进剂具有毒性低、比冲高及环境友好等优势。因此,HAN基单组元推进剂是一种绿色推进剂,将其用于航天器推进系统中是十分必要和迫切的。本文对HAN推进技术的发展现状进行了调研,并对绿色HAN推进技术未来发展和应用趋势进行了分析与研判。

空间极小推力宽范围可调推进技术研究进展

空间极小推力宽范围可调推进技术是高精度航天器重点支撑技术,其性能决定了高精度控制任务的成败.在分析了空间极小推力宽范围可调推进技术内涵的基础上,对典型的宽范围极小推力冷气推进技术、电推进技术进行了国内外研究情况分析.研究分析了空间极小推力宽范围可调推进技术中涉及到的关键技术,如极小推力模型及高精度闭环控制技术、高精度流量驱动控制技术、高精度流量测量技术、高精度极小推力测试技术.对空间极小推力宽范围可调推进技术的发展现状和发展趋势进行了总结,给出了我国空间极小推力宽范围可调推进技术的发展建议.首次全面、系统地对空间极小推力宽范围可调推进技术进行了综述、总结和展望.

空间电推进技术发展及应用展望

我国空间电推进技术已进入成熟和全面应用的新阶段。为进一步促进电推进技术发展,加速推动空间动力领域技术进步,采用调研、对比分析的方法,以功率为划分标准,重点结合未来空间任务对电推进的应用需求,针对电推进各技术方向的特点,从“中、微、超”3个功率区间对空间电推进进行了分类综述。总结了国内外电推进技术的发展现状和存在的不足,提出了需要攻克的关键难点,研判了发展的主要趋势,归纳了存在的共性问题,提出了未来10年空间电推进技术的发展建议,供我国卫星用户、总体单位和空间电推进专业技术单位参考。

电推进技术在通信卫星领域工程化应用综述

结合主流离子和霍尔电推进技术特点,介绍其用于地球同步轨道(GEO)卫星和低地球轨道(LEO)卫星的不同优势。从空间任务定位、产品特点、不同轨道高度空间环境差异等角度,分析电推进技术发展在轨道转移、高精度推力矢量控制等方面的总体需求及应用特点。提出电推进技术在通信卫星领域工程化应用在指标、布局、卫星匹配性等方面的系统设计思路,以及产品化、电磁兼容性设计、可靠性和长寿命验证等方面的发展建议,可为后续电推进产品研制提供参考。

中国电推进技术发展及展望

为了促进国内电推进技术的发展,简要介绍了国际上主要电推力器的种类和特点,并结合国外电推进技术的研究及在轨应用情况,介绍了中国电推进技术发展过程和应用现状,总结了国内外电推进技术的发展趋势。在此基础上,根据国内深空探测、商业航天、重力场测量、引力波探测等空间任务对推进器的高比冲、长寿命、宽调节范围、低成本、高精度等需求,提出了国内电推进技术应该将小型离子推力器、大型霍尔推力器、脉冲等离子体推力器以及无拖曳控制推力器作为重点发展方向的建议。

多任务模式电推进技术

调研了多任务模式电推进技术在地球静止轨道卫星和深空探测器中的应用情况,电推进技术的应用由南北位置保持任务模式逐步向南北位置保持和轨道转移等多任务模式发展;总结了多任务模式电推进技术在功率需求、比冲、推力等方面的技术特点;从卫星平台技术、推力器技术、可变功率电源转换及控制技术、可变流量调节技术,以及多自由度、大角度矢量调节技术等方面,分析了多任务模式电推进在工程应用中要解决的关键技术。

离子推进技术及其发展状况

概述了离子推力器的工作原理并详细介绍了美国、欧洲、日本、俄罗斯等一些离子推进技术先进国家在该领域的研究进展及实际应用状况。指出了目前离子推进技术发展尚需解决的关键技术及我国在这一技术领域发展相对缓慢、需积极开展国际合作,进一步推动我国离子推进技术的研制与开发的现实状况。

发展综合全电力推进技术是现代舰船发展的客观要求

本文回顾了电力推进的发展历程 ,分析其研究发展的特点 ,阐明综合电力推进能全面满足舰船发展要求 。

固液推进技术在载人登月中的应用

通过对世界主要航天国家和地区新世纪载人登月计划的研究、美国"阿波罗"飞船登月舱动力系统的详细分析,基于固液推进技术的特点,利用遗传算法开展了固液火箭发动机替代"阿波罗"登月舱下降级和上升级液体火箭发动机方案的优化设计,并对两者在功能、质量、体积和推进剂特性上进行了对比分析.结果表明固液推进技术在载人登月以及深空探测中具有良好的应用优势和前景.

重力场测量卫星应用电推进技术

全球重力场的精确测量对于地球物理学、卫星定轨等均有至关重要的意义。对于全球重力场测量卫星而言,其姿态和轨道的保持精度直接影响着全球重力场测量的精度。从重力场测量卫星要求出发,对卫星参数进行了假设,对重力场测量卫星采用离子推进技术的适用性进行了分析。

美国高超声速推进技术研究

介绍美国高超声速推进技术研究所取得的成就及其后续发展进程,阐述其对未来航空武器装备发展和作战方式的影响,指出超燃冲压发动机的技术难点。

电推进技术的研究应用现状及其发展趋势

简述了电推进的工作原理、基本分类以及各形式电推进(电热式、电磁式和静电式)的主要特点;重点论述了世界各国电推进技术的研制和应用现状,以及电推进技术的发展趋势和应用前景;最后简述了我国电推进技术的研究现状,并提出了加快我国电推进技术发展的建议。

水下航行体应用鱼类仿生推进技术的试验研究

水下仿生推进技术将是水下航行体推进技术的革命,这种推进方式是仿生学和水下航行体推进结合的产物,突破了传统的螺旋桨推进理论。初步研究了水下航行体仿生推进技术,以及波状摆动推进中C形起动模式使用不同形状尾鳍的流场结构及动力性能。一般可以将尾鳍形状划分为对称与不对称两大类,选择矩形和三角形作为这两类尾鳍的代表,对其进行了流动显示以及力矩和力测量。研究发现,两种尾鳍模型具有截然不同的流场结构:矩形会在翼尖处产生一个主涡环,而三角形会在尖角上下出现两个涡环。不同的尾迹流场结构有着不同的动力学效果。据此对比分析了不同形状的尾鳍在波状摆动推进中各自的优缺点,在此基础上进一步分析了尾鳍形状在实际工程中的应用。

电推进技术在全电推进卫星平台的应用研究

全电推进卫星平台能够大幅度降低卫星平台的推进剂需求量,并带来包括减轻卫星发射重量、提高卫星有效载荷能力、延长卫星服役寿命等方面的经济效益.通过调研全电推进卫星平台的进展情况,梳理了全电推进卫星平台对电推进的任务需求,设计了全电推进系统方案及应用模式,经过分析计算,卫星发射重量在2 000 ～3 000 kg 之间,在半年之内完成卫星轨道转移,需要单台推力器推力达到200～300 mN,选择适当的轨道策略,全电推进系统是可以满足任务需求的.

船用氢燃料电池推进技术发展研究

本文介绍了船用氢燃料电池推进技术发展的必要性、国内外现状、问题及技术需求。与国外先进国家相比存在差距:船用氢燃料电池推进装置的战略与目标亟待确立;氢燃料电池船舶领域法规规范研究不足;船用氢燃料电池推进技术工程化的部分关键技术有待突破;船用氢燃料电池配套基础设施建设缺乏。最后提出了我国船用氢燃料电池推进技术发展思路与建议,分析了船用氢燃料电池推进技术的应用前景。

我国通信卫星电推进技术的工程应用

随着我国国民经济和国防建设的快速发展，对我国通信卫星的发展需求日益迫切，对通信卫星技术创新、产品创新、体制创新提出了更高的要求。为适应新形势下的发展需要，在东方红-2、3、4卫星平台的基础上，我国独立自主地开展了新一代通信卫星平台的研制工作。

兰州空间技术物理研究所吸气式电推进技术进展

吸气式电推进技术是将超低轨空间的环境气体工质收集、增压、电离以及加速产生推力的技术,是一项具有里程碑意义的航天器动力技术。兰州空间技术物理研究所开展了近10年吸气式电推进技术研究。主要介绍了兰州空间技术物理研究所吸气式电推进技术的最新进展,包括吸气式电推进系统方案和应用分析;基于理论分析和数值计算进行的气体收集增压技术研究和电推力器技术研究等。给出了利用研制的吸气式电推进系统原理样机开展地面试验得到的结果和后续研究计划。结果表明,兰州空间技术物理研究所提出的吸气式电推进系统方案能够满足250 km左右轨道高度上特定构型航天器的阻尼补偿需求。

中国载人航天推进技术发展设想

回顾了航天大国运载火箭及推进技术发展历程,重点分析了美国、俄罗斯等国航天运载器推进技术的发展现状和后续发展思路。通过对当前世界主流运载火箭的构型特点和推进技术水平的对比和发展趋势总结,对中国未来发展载人航天运载器和先进推进技术的主要方向提出了建议。

低温固体推进技术基础和研究现状

介绍一个新的化学火箭推进领域———低温固体推进技术 ,叙述了这种新一代固体火箭发动机的基本原理、结构形式、特点和有关技术问题 ,近年来国外研究工作取得的进展及应用于航天运载火箭的潜力。