重型火箭无人值守箭地气液连接技术研究

火箭的箭地气液连接方式对于火箭发射无人值守程度有重要的影响,并关系到火箭发射的可靠性和安全性。通过对重型火箭的气液连接技术的调研分析,结合中国的重型火箭特点、三垂测发模式以及射前流程,总结了重型火箭对无人值守箭地气液连接系统的设计需求。按照集中化、组合化和自动化的原则,对中国重型火箭箭地气液接口的总体方案进行了技术分析,结合中国气液连接器自动对接和零秒脱落两类技术的研究现状,提出了满足中国重型火箭无人值守需求的箭地气液连接方案。

俄罗斯重型火箭研制发展分析

展望世界航天态势,发展重型火箭已经成为各国共识。目前只有美国和苏联曾成功研制了重型运载火箭。俄罗斯新时期重型火箭的研制任务正式开始于2018年。2018年初,俄罗斯总统普京签署了研制重型运载火箭和东方发射场建设发射系统的总统令,并开始启动火箭初步设计方案编制工作。2019年,关于2028年前研制重型运载火箭的详细进度计划文件被签署。2019年底,基于液氧煤油发动机的重型运载火箭初步设计方案已经完成验收。2020年重型运载火箭进入实质性研制阶段。

面向超重型火箭发射场的多气体浓度监测系统设计

为了解决超重型运载火箭发射场环境中气体种类冗杂、气体浓度监测精度受室外温湿度环境干扰严重以及对火箭发射环境污染度评定规则缺乏精准数据支撑等问题,文章提出一种多气体浓度监测系统的设计:在完成系统硬件设计的基础上,基于混合遗传算法和粒子群算法的优化反向传播神经网络算法(GA-PSO-BP)进行了软件设计,对发射场环境中CO、SO_(2)、CH_(4)等挥发性有机化合物(VOC)类型气体浓度的监测精度进行了温湿度补偿研究。实验结果表明:系统前端感知层返回到发射场后端测控大厅的节点数据中最大浓度误差不超过1.12%,补偿能力优越。该系统设计对发射场环境多气体浓度精准监测有较大意义。

猎鹰重型火箭,缘何狂揽NASA十年订单?

2022年11月2日,太空探索技术公司在肯尼迪航天中心成功发射猎鹰重型火箭,将美国太空军多颗军用卫星送入轨道,并成功回收两枚助推器。这是“猎鹰重型”的第4次发射,但距离上次发射已有3年多。同时,这也是太空探索技术公司2022年的第50次发射。报道称,美国太空军对这次发射设置代号为USSF-44,具体任务内容保密。这次发射进一步验证了该火箭27发并联构型的可靠性,同时为后续多个深空发射任务积累了经验和可靠性。

重型火箭发射平台热防护方法探究

针对重型火箭发动机推力大,燃气流热流密度大,作用区域大的特点,通过仿真获得热防护的设计需求,据此提出多种热防护方法,并通过缩比发动机烧蚀试验与实际发射搭载试验进行对比。研究结果表明,合理设计热防护方法可以将发射平台表面温度降低至几十度,实现对发射平台的有效防护。

重型火箭“三平”模式水平对接、组装及转载技术探讨

目前,中国的大型、重型火箭尚未应用过"三平"测发模式,为解决重型火箭"三平"测发模式下水平对接、组装及转载问题,本文在调研国外同类技术的基础上,提出了3种技术方案。其中"平台对接"方案需要的地面设备配套较少、功能需求较低,同时有利于箭体结构设计及厂房建设,可作为"三平"模式下重型火箭对接组装的优选方案,进而为重型运载火箭测发模式论证提供了借鉴与参考。

美国“航天发射系统”重型火箭成功首飞及其发展分析

经过11年的工程研制,美国新一代重型运载火箭——“航天发射系统”(SLS)于2022年11月16日成功首飞,标志着美国在新世纪载人深空探索领域迈出了关键一步,其“阿尔忒弥斯”可持续月球探索计划及载人火星探索将全面展开。一、“航天发射系统” 1火箭成功首飞2022年11月16日,美国航空航天局(NASA)负责研制的SLS-1重型运载火箭搭载“猎户座”载人飞船(内部安装了2名女性人体模型)及10颗NASA立方星,从肯尼迪航天中心39B发射工位点火发射,执行“阿尔忒弥斯”1无人绕月任务。

重型火箭发动机机架大口径支撑杆成形工艺试验

为保证重型火箭发动机机架大口径支撑杆零件的尺寸精度及控制零件减薄率,对其成形进行工艺仿真和研究。采取回程旋压的方式对管子进行缩口,利用ABAQUS对收口旋压时不同进给量的影响进行模拟。采用DC-1600CNC旋压设备结合自主设计的旋轮及加紧装置进行工艺试验,并通过试验优化旋压转速、旋压道次及单道次下压量等工艺参数。结果表明:该方法能成功得到合格零件,保证零件施压角度偏差为-1°,对称度偏差为0.3 mm,壁厚范围控制在7.3~7.6 mm,同时旋压区未出现明显的褶皱。

俄新重型火箭:基因优秀但任重道远

据俄罗斯媒体报道,俄罗斯航天国家集团公司已经把进步火箭航天中心和集团总裁罗戈津共同提出的一个重型火箭构型作为登月项目的主选方案。根据公开信息显示,目前占据优势的重型火箭方案是由进步火箭航天中心提出,火箭采用6个助推器捆绑形式,助推器使用RD-171发动机,芯一级采用RD-180发动机。至此,俄罗斯谋划多年的重型火箭已经显露雏形。

俄罗斯的重型火箭计划

不久前,美国副总统彭斯表示,美国应该在2024年载人登陆月球南极,载人登月需要重型火箭,而美国的SLS重型火箭研制接近完成,乐观的话,明年就能首飞,加上商业航天的大发展,给了美国政府高官这样的底气。相比之下,另一个航天强国俄罗斯就不太乐观了,新一代的安加拉火箭首飞成功但后续一直没有发射,但俄罗斯仍然心比天高地提出了研制重型火箭开展载人登月的宏伟计划。

出发吧,猎鹰重型火箭!

美国东部时间2018年2月6日下午,埃隆·马斯克麾下的SpaceX公司在佛罗里达州的肯尼迪航天中心成功发射了猎鹰重型火箭,这意味着SpaceX公司在火箭发射领域取得了新的突破,而猎鹰重型火箭也成为当今世界最强大的现役运载火箭。发射升空的猎鹰重型火箭所搭载的是一辆樱桃红色特斯拉跑车。在被送入地球-火星转移轨道的同时,这辆跑车会不间断地播放英国传奇摇滚歌手大卫·鲍威的成名作《太空怪人》。

试车成功,SLS重型火箭向前迈出一大步

2021年4月29日,花掉美国宇航局约200亿美元的"航天发射系统"(SLS)重型火箭的首个芯级飞行件终于运抵肯尼迪航天中心的垂直组装大楼。地面系统团队和工程承包商将把它同两枚五段式固体助推器、过渡型低温上面级和猎户座飞船组装到一起。

中国重型火箭500吨级发动机样机将于年内问世

记者3月4日从中国航天科技集团六院获悉,我国针对将用于重型火箭的三型液体发动机,正在开展关键技术攻关和方案深化论证工作,已经完成多轮核心组件和部件级联合热试验。其中,500吨级发动机2018年可完成工程样机的整机生产和装配。全国人大代表、六院院长刘志让向科技日报记者介绍,推举重型运载火箭的三型新液体火箭发动机分别为500吨级液氧煤油发动机、200吨级和25吨级液氧液氢发动机,分别用作重型火箭的一级、二级和三级。

中国重型火箭发动机技术攻关取得突破性进展

当前,世界航天强国纷纷重启重型运载火箭研制计划,欧洲、日本、印度竞相推进新型大运载火箭研究论证。与此同时,中国航天人也加紧研制自己的重型运载火箭。我国重型运载火箭研制工作已正式启动先期关键技术攻关、方案深化论证,目前火箭发动机技术攻关已取得突破性进展。我国重型火箭先期关键技术攻关、方案深化论证工作于2016年6月正式批复立项,主要的攻关内容为“一总三大”：一总即重型火箭的总体技术和方案优化;三大即10米级大直径箭体结构的设计、制造和试验,

首件重型火箭超大直径铝合金环件完成轧制

早前,中国航天科技集团公司一院211厂与多家国内产学研用专业领域科研、生产单位合作,实现超大规格铝合金铸锭的研制、开坯及环件的轧制,为后续重型运载火箭关键零部件的研发奠定了基础。该铝合金环件直径8.7m。

俄航批准超重型火箭初步设计方案

2019年12月20日,俄罗斯航天国家集团(俄航)总经理罗戈津说,俄航已批准一种超重型运载火箭的初步设计方案,并任命了项目负责人。此前有俄航天业消息人士称,俄航正在研究"叶尼塞"超重型火箭及其运载能力更强的型号"顿河"方案。这两种火箭将用来向月球发射载有月球下降-上升模块和月球基地部分组件的"雄鹰号"运输飞船。

我国重型火箭发动机研制获新进展

近期,服务于重型运载火箭的大推力补燃循环氢氧发动机关键技术攻关已取得积极进展。该型发动机的研制可填补我国氢氧发动机型谱和技术空白,对诸多基础学科和工业领域有巨大的牵引带动作用。在航天领域,运载火箭的“心脏”一发动机的水平,是决定火箭能力的重要因素。未来我国重型运载火箭二级拟采用补燃循环氢氧发动机。

美国SLS-1重型运载火箭首飞简析

2022年11月16日,美国新型空间发射系统-1 (SLS-1)重型运载火箭成功首飞,将“猎户座”(Orion)载人飞船送入地月转移轨道(TLI),并完成10颗立方星的部署。本次任务是对美国新型SLS重型运载火箭和“猎户座”载人飞船性能的一次飞行试验,也是对地面发射支持能力的一次验证,拉开了美国可持续月球探索以及载人火星探索的序幕。

重型运载火箭预设时间自适应控制

针对存在模型不确定性及未知外部干扰的重型运载火箭姿态控制问题,提出一种新型预设时间自适应控制方法,使得姿态控制误差收敛时间与系统初始状态无关且可预先设定。首先设计一种新型预设时间滑模面,采用滑模面切换的方法避免系统出现奇异;然后设计预设时间滑模控制器,采用神经网络估计系统集总扰动并在控制器中进行补偿,设计自适应律自适应调整神经网络权重系数,基于Lyapunov稳定性定理证明了所设计控制器的预设时间稳定性;最后通过数值仿真验证了所提方法的可行性及有效性。

美国SLS重型运载火箭研制特点分析

2011年9月,美国NASA提出了“航天发射系统”(SLS)重型运载火箭的研制计划,用于发射“猎户座”(Orion)多用途载人飞船,满足未来载人深空探索以及高优先级科学探索任务的发射需求,并可作为近地轨道载人火箭的备份。按照目前的计划,该火箭将主要用于“阿尔忒弥斯”(Artemis)载人重返月球计划。经过近10年的研制,SLS重型火箭项目已经进入SLS 1型首飞箭的飞行准备评审阶段。作为最庞大和复杂的载人航天运输系统之一,美国国家航空航天局(NASA)在SLS重型运载火箭的研制方面形成了一套较为科学的做法。