- DavidA.Reed,Jr.;Hideo lkawa;刘春保;
Star-Raker是一种多用途空间运输系统,这种系统不需要昂贵的发射设备、运载器总装大楼和一次性使用的助推火箭。它是一种能够从任何具有制冷设备的大型机场起飞,携带100t载荷进入556km轨道,使用多循环吸气推进系统,轻重量的运载系统。它有助于满足对未来地球空间运输系统使用机动性的要求,并起到关键作用。
1987年S3期 1-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2283K] - Ulrich M.Schoettle;醒夫;
本文分析了以火箭和火箭-冲压发动机为动力的垂直或水平起飞、水平降落、有翼单级入轨运载器的几种设计方案,并对这几种方案的性能和成本做了比较。为此,将原来的有效载荷和使用要求与航天飞机相似的液氢液氧火箭运载器做了一些改动,以便与氢燃料冲压发动机相配合。使用吸气式发动机使燃料消耗量明显地减小,但是重量却增加了,因为增加了冲压发动机,同时为了承受更大的气动载荷和热载荷,一些结构也需要加强。分析结果表明,在起飞重量相同的条件下,使用吸气式发动机的飞行器,整个系统的成本要比火箭系统高百分之十九。但是,由于有效载荷增加,使用吸气式发动机其单位运输成本仍然低于火箭系统。
1987年S3期 23-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K] - 工藤贤司;升谷五朗;王永寿;
<正> 1.前言以航天飞机为代表的宇宙开发事业正进入实用阶段,在宇宙空间各个领域的活动今后将更加活跃。随着而来的航天飞机发射费用的降低问题将进一步引起注意。作为其措施之一,正在将现用航天飞机及下一代航天飞机动力装置的高性能化计划推向实施。现用火箭发动机的全部氧化剂必须自带,所以发射时的大部分质量被推进剂所占,而且其中70%为氧化剂。针对这种情况,为了提高性能,提出了在大气层飞行利用空气中的氧气,减少自带氧化剂的吸气式发动机,或者这种发动机与火箭发动机的复合方案[1.6]。不过,
1987年S3期 36-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K] - W.Kleinau;刘金凯;
ESA(欧洲航天局)根据1990年后可能的任务和有效载荷要求,确定了在AR-4(阿里安4)之后的欧洲一些未来运载器选择方案。这些方案是:(1)与AR-4部件组合的运载器,(2)一次性使用的AR-5运载器,(3)具有可重复使用第二级的AR,(4)新型一次性使用的低温运载器,(5)可完全重复使用的运载器。每种运载器的低地球轨道有效载荷质量都在10至16Mg之间。对于最重要的地球同步通讯卫星这类任务(2.5至4.5Mg)来说,已分别对其发送和入轨系统作了分析,包括费用和费效分析。在经济性和方案方面同美国和其他国家九十年代的发射系统作了分析对比,其结论是,只有可完全重复使用的运载器才能满足一切任务和有效载荷的要求;并且,只有这样的运载器才能从根本上降低发射费用。对欧洲的运载器技术概况和未来航天运输领域的活动计划作了结论性研究。作为本研究的一部分,还建立了运载器的研究、制造和使用费用模型。
1987年S3期 56-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K] - R.L.Chase;徐海江;
本文根据性能、费用、技术状态和风险性等方面的要求,对几种多次使用的地球-轨道运载器选择方案进行了比较。所考虑的几种方案包括单级和二级运载器,并且在二级运载器的第一级中采用火箭或吸气式推进系统。技术不足用技术不足费用因数表示,它直接用于估算运载器的寿命周期费用。
1987年S3期 99-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K] - IANO.MACCONOCHIE;ROBERTW.LEMESSURIER;徐海江;
本文就分系统重量随飞行器起飞重量增加的比率进行了评价,并证明该比率对大型地球轨道运载器的效率来说是很关键的。飞行器中某些分系统的重量增加与飞行器的尺寸成平方关系;另一些与飞行器的尺寸成立方关系:还有一些与飞行器的尺寸无关,几乎保持不变。但是,总的趁势是当飞行器的尺寸增加时,结构部分所占起飞重量的百分比将会减少。基于这个原因,飞行器越大,每千克飞行器运输的有效载荷就越重。提出的其它关键问题包括:翼载荷和翼尺寸对翼重量的影响,进入大气(指再入大气层,下同——译注)的翼平面载荷对热防护系统重量的影响,供电要求对冷却系统和主电源重量的影响,贮箱长细比对隔热重量的影响等;同时还讨论了飞行器身部形状和内部不同的装载配置对重量和平衡的影响。对飞行器总重影响最大的是身部的形状和内部的装载,它们可以使身部结构重量减少达30%。其它分系统的重量也很重要,但所减少的重量相对飞行器总重而言是很小的,个别分系统减少的重量小于总重的1%。
1987年S3期 109-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K] - Ulich M.Schtle;倪永华;
冲压发动机的空气/氢混合比可影响执行典型任务的系统运输能力,为此,对装有火箭/冲压组合发动机的一级可重复使用的空间运输系统进行了研究。改善飞行特性的主要先决条件是要有足够的升力和大于火箭发动机的可用动压负载。根据飞行条件和冲压发动机的有效载荷,与化学当量反应条件相比,对混合比实现优化控制,可提高6~18%的净载荷。
1987年S3期 124-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] - P.A.Kramer;R.D.Buhler;张学仁;
本文对总质量为155Mg的1(1/2)级弹道式可回收垂直起飞空间运输系统因使用吸气式动力装置而可能增加的有效载荷进行了估算。该系统包括:作为1/2级加给130Mg结构的、可回收的涡轮-火箭-冲压组合发动机环和早期工业研究中所考虑的垂直起飞、垂直着陆的单级纯火箭运载器。高压、高循环火箭发动机有时与吸气式发动机并联使用,两种发动机均采用氢氧燃料。由于起飞质量一定和采用吸气式发动机,火箭的推力和燃烧时间,循环转换和级分离点以及100m高度上的入射角便成了主要变量。采用的是现代科学技术。弹道除加速度限制外,不受任何条件约束,所以可以采用最佳推进系统。文中给出了推进系统性能图、上升弹道和重量分配。占总质量7.8%的相对有效载荷是按吸气式发动机运载器确定的,该百分比与一次使用的二级火箭运载器相比显然是很高了。
1987年S3期 135-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K] - P.J.Waltrup;F.S.Billig;M.G.Euans;竺雅森;
超音速燃烧冲压发动机的设计与性能估算,关键取决于发动机各部件的几何形状和效率。因此,为了获得可信的结构,必须通晓所有可用的试验数据和已经建立的理论模型。本文的目的是重申在技术文献中已建立和证实的部件几何形状、长度、内流损失和燃烧动力学的标准,并说明发动机性能随这些标准偏差的变化关系。文中介绍了一种典型的发动机结构用以说明这些影响。结果表明,如果采用类似普通亚音速燃烧冲压发动机设计中所用的那种更为理想的假设条件,预估净推力的最大值约高达45%。
1987年S3期 146-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 555K] - P.J.Waltrup;F.S.Billig;R.D.Stockbridge;张秀传;
以超音燃烧冲压喷气发动机为动力,使飞行器以高超音速穿越大气层,这个概念在过去二十年里已完整建立了。而且决定其各部件性能的研究也被确证,但至今尚无完整的发动机循环分析。本文旨在回顾和讨论以前作过的单一部件研究,并将之综合成统一循环分析,给出用这种分析来优化设计超燃冲压发动机所需的方法。文中还给出了应用这种优化设计程序设计导弹的一个特例。
1987年S3期 157-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K] - M.Kajita,T.Ito;K.Hasegawa;崔永春;
吸气式推进系统,是一种适合单级入轨飞行器可重复使用的发动机系统。本文从理论上研究了液化空气型,即使用接近三态点的低温液化空气推进系统。讨论了这种推进系统的性能,并研究了典型系统的循环过程。另外还对开发这种推进系统的一个关健技术——空气冷凝器进行了初步试验,得出了满意的结果。
1987年S3期 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K] - Dr.James;A.Martin;郭福涛;
适应未来多种任务需要的飞行器,必定是在指挥决策下达后几分钟之内就进入轨道。这样的应急轨道飞行器,在动力要求上可能与为常规运输设计的飞行器有些不同,但是,应急轨道飞行器的研究,还应当在过去动力评价研究基础上去进行。本文研究的吸气式推进系统,包括复合、吸气涡轮火箭和超音速燃烧冲压发动机在内的吸气式发动机,其中的火箭又包括双燃料和只用碳氢化合物的火箭。从评价结果中得出的一种意见认为,用超音速多级组合的水平起飞吸气式喷气发动机系统,比火箭发动机系统的发展费用高。主要原因是吸气式喷气发动机的研制费用太高;另一种意见认为,只用碳氢化合物的火箭发动机垂直起飞系统可能是行得通的,不再采用液氢燃料,可能是值得应急轨道飞行器采用的。
1987年S3期 176-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K] - Len Cormier;张学仁;
为了满足空间运载系统加速度的要求,选择火箭推进是合算的。然而,运行实用要求提出使用吸气式推进系统。考虑到研制和运行的成本,进一步提出,第一级(或称运载器)采用高函道比的涡轮风扇发动机和高展弦比机翼的亚音速配置:轨道器采用火箭推进系统。最后,鉴于研制成本需分期偿还,于是又提出小的有效载荷和频繁飞行,以使每千克有效载荷的总成本降到最低限度。虽然小的系统不如大的系统有效,但性能分析表明,由Transpace公司现在设计的商用二级空间运载器,有足够的有效载荷。此外,对高吨位环境条件下未来有效载荷潜在的特性分析后得出结论认为,小的有效载荷(即5~10吨)是令人满意的。而先进技术预示大的有效载荷能降低每千克有效载荷的成本。
1987年S3期 190-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K] 下载本期数据