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国外典型多星堆叠与分离技术分析
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作者 王琦 刘江 +1 位作者 黄学卫 韩建斌 《航天器工程》 北大核心 2025年第2期19-24,共6页
围绕国外大型低轨卫星星座一箭多星发射的卫星堆叠与分离技术,选取“星链”、扩散型作战部门太空架构(PWSA)的主要卫星研制商作为典型代表,以专利文献为依据,对太空探索技术公司、麦克萨技术公司及火箭实验室公司的多星堆叠与分离技术... 围绕国外大型低轨卫星星座一箭多星发射的卫星堆叠与分离技术,选取“星链”、扩散型作战部门太空架构(PWSA)的主要卫星研制商作为典型代表,以专利文献为依据,对太空探索技术公司、麦克萨技术公司及火箭实验室公司的多星堆叠与分离技术进行研究。具体研究分析了太空探索技术公司卫星堆叠集中压紧与释放、麦克萨技术公司卫星中心侧挂与分层堆叠结合以及火箭实验室公司航天器耦合串行堆叠3种技术方案及其主要特点,比对分析了3种技术方案在不同发射需求和约束下的应用优势,最后对我国大型低轨卫星星座给出了多星堆叠与分离技术关注方向、星箭接口协同设计方式以及复杂系统迭代创新模式等方面的启示。 展开更多
关键词 一箭多星发射 卫星堆叠 卫星分离
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改进增广径向基在远程制导火箭优化设计中的应用 被引量:1
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作者 蔡伟伟 田镜文 +3 位作者 赵一 李国盛 武泽平 杨乐平 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第6期145-156,共12页
为提高远程制导火箭的性能和设计效率,建立了远程制导火箭多学科参数化模型,实现制导火箭高精度性能仿真。提出了基于改进增广径向基的序列近似优化方法,通过各向异性技术提高增广径向基模型的泛化能力,采用递归演化实验设计和快速交叉... 为提高远程制导火箭的性能和设计效率,建立了远程制导火箭多学科参数化模型,实现制导火箭高精度性能仿真。提出了基于改进增广径向基的序列近似优化方法,通过各向异性技术提高增广径向基模型的泛化能力,采用递归演化实验设计和快速交叉验证提高近似建模效率,并应用非精确搜索策略进行序列采样,结合算例验证了所提出方法的有效性。开展了远程制导火箭序列近似优化设计,在满足设计约束的前提下,最大射程相较优化前提高了16.7%。 展开更多
关键词 远程制导火箭 代理模型 多学科优化设计 序列近似优化
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远程火箭飞行动力学通用仿真软件设计方法
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作者 王磊 周祥 郑伟 《计算机仿真》 2025年第8期11-16,共6页
针对国内现有飞行动力学软件在通用性、可拓展性等方面的不足,充分运用面向对象编程和组件化设计思想,提出一种远程火箭飞行动力学通用仿真框架,给出了仿真框架的总体架构和部署架构,详细阐述了服务组件、功能模块等内容的具体设计方案... 针对国内现有飞行动力学软件在通用性、可拓展性等方面的不足,充分运用面向对象编程和组件化设计思想,提出一种远程火箭飞行动力学通用仿真框架,给出了仿真框架的总体架构和部署架构,详细阐述了服务组件、功能模块等内容的具体设计方案。框架支持设计人员通过对仿真模块“搭积木”式的灵活编排,实现弹道计算、轨迹规划等各类仿真任务的快速定制开发。最后通过呈现两类任务背景下的软件开发实例,验证所提设计方法的有效性。 展开更多
关键词 仿真软件 飞行动力学 组件化设计 远程火箭
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非对称构型的大倾角星箭弹簧分离装置动力学研究
4
作者 刘佳佳 李嘉权 +3 位作者 王雪峰 高利军 龚林辉 刘才山 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期411-419,共9页
为更好地控制卫星运动状态并实现精确入轨,评估卫星火箭分离过程中卫星对系统物理参数的敏感性,针对捷龙三号遥二卫星发射任务中的星箭非轴对称构型布局,建立星箭弹簧分离装置的二维简化动力学模型,将复杂的三维动力学问题简化为平面动... 为更好地控制卫星运动状态并实现精确入轨,评估卫星火箭分离过程中卫星对系统物理参数的敏感性,针对捷龙三号遥二卫星发射任务中的星箭非轴对称构型布局,建立星箭弹簧分离装置的二维简化动力学模型,将复杂的三维动力学问题简化为平面动力学问题,降低系统的自由度,简化了模型计算难度.仿真结果表明,通过适当配置内置弹簧的预紧力和界面摩擦性质,可以有效地控制卫星入轨的初始姿态.研究结果可为星箭弹簧分离装置的优化设计提供理论指导. 展开更多
关键词 星箭分离 非对称构型 弹簧分离装置 动力学建模
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基于经典层合板理论的运载火箭动特性梁模型研究 被引量:1
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作者 罗震宇 邱静宇 +3 位作者 周遇仁 刘建 狄文斌 冀宾 《强度与环境》 2025年第1期1-8,共8页
针对不同蒙皮加筋结构的运载火箭动特性快速预测问题,基于经典层合板理论,建立一种考虑火箭筒段细节尺寸的运载火箭等效梁模型,用于快速预测运载火箭的动特性。该梁模型中,不同的筋条形式(正交筋、三交筋、桁条)被当作不同刚度的铺层,... 针对不同蒙皮加筋结构的运载火箭动特性快速预测问题,基于经典层合板理论,建立一种考虑火箭筒段细节尺寸的运载火箭等效梁模型,用于快速预测运载火箭的动特性。该梁模型中,不同的筋条形式(正交筋、三交筋、桁条)被当作不同刚度的铺层,在蒙皮上进行“平铺堆叠”。使用典型筒段的有限元模型和全箭试验结果验证该等效梁模型的计算偏差。结果表明,该梁模型在一阶弯曲、扭转、纵向模态频率计算上均具有较高的精度。最后,通过有限元模型反推梁截面属性发现,该梁模型的主要误差来源为箭体几何尺寸的偏差和刚度系数矩阵的精度。 展开更多
关键词 运载火箭 动特性 梁模型 蒙皮加筋 蒙皮桁条
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飞行器设计生成式模型专栏
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《航空学报》 北大核心 2025年第10期F0002-F0002,共1页
生成式模型作为数智化的新型技术基座,正加速重塑科学研究与工程实践的范式,为飞行器设计注入新动能,对新质飞行器的快速迭代与创新突破具有重要推动作用。为此,《航空学报》策划出版“飞行器设计生成式模型专栏”,论文来自中国空气动... 生成式模型作为数智化的新型技术基座,正加速重塑科学研究与工程实践的范式,为飞行器设计注入新动能,对新质飞行器的快速迭代与创新突破具有重要推动作用。为此,《航空学报》策划出版“飞行器设计生成式模型专栏”,论文来自中国空气动力研究与发展中心、西北工业大学、国防科技大学、复旦大学、上海交通大学、电子科技大学、浙江大学、厦门大学、中国运载火箭技术研究院、上海飞机设计研究院、中国航空研究院、飞行器基础布局全国重点实验室等单位,集中展示生成式模型在飞行器设计领域中的前沿进展及研究成果,繁荣学术交流、探索关键技术,共同推动飞行器设计与人工智能跨域交叉融合发展。 展开更多
关键词 飞行器设计 生成式模型 数智化 科学研究
原文传递
环氧类韧性耐烧蚀防热涂层的研制与表征 被引量:20
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作者 左瑞霖 李晨光 +2 位作者 王慧 孙伟华 任英 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期72-75,共4页
针对现有环氧类防热涂层韧性差、不耐烧蚀的缺点,设计了一种环氧类防热涂层——TR-48。测试了其基本性能及3-5个批次的典型性能,并与国外现有涂层进行了比较。结果证明:TR-48具有韧性好、强度高、耐烧蚀等特点;其中拉伸强度为8.7-11.2 M... 针对现有环氧类防热涂层韧性差、不耐烧蚀的缺点,设计了一种环氧类防热涂层——TR-48。测试了其基本性能及3-5个批次的典型性能,并与国外现有涂层进行了比较。结果证明:TR-48具有韧性好、强度高、耐烧蚀等特点;其中拉伸强度为8.7-11.2 MPa,伸长率为6.8%-12.2%,TG分析800℃残碳率为51%,800℃马弗炉烧蚀5 m in残碳率为38%-47%。利用SEM、DSC表征了涂层的烧蚀过程,发现600-800℃存在烧结反应。利用液氧/煤油发动机和电弧风洞考核试验考核了涂层在高温、高速气流环境下的表现,结果表明该涂层具有较好的抗冲刷及防热性能。 展开更多
关键词 防热涂层 环氧树脂 耐烧蚀 韧性
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高温合金热防护系统设计与分析 被引量:17
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作者 赵剑 谢宗蕻 张磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1677-1683,共7页
金属热防护系统是高超飞行器热防护系统的理想候选方案。给出了一套高温合金金属热防护系统的初始设计方案,进行了金属热防护系统各功能层选材;给出了金属蜂窝材料的宏观力学性能和导热性能等效方法;建立了金属热防护系统简化的一维有... 金属热防护系统是高超飞行器热防护系统的理想候选方案。给出了一套高温合金金属热防护系统的初始设计方案,进行了金属热防护系统各功能层选材;给出了金属蜂窝材料的宏观力学性能和导热性能等效方法;建立了金属热防护系统简化的一维有限元传热分析模型,提出了采用迭代分析方式说现的金属热防护系统隔热层尺寸优化方法;建立了金属热防护系统的三维有限元分析模型,实现了金属热防护系统的热弹性分析;最后通过典型算例验证了上述方法的有效性。 展开更多
关键词 金属热防护系统 迭代 有限元 热弹性 等效参数
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耐烧蚀防热隔热涂层的研制 被引量:15
9
作者 张海鹏 马天信 +1 位作者 张新航 张崇耿 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期69-71,共3页
根据某大型固体火箭发动机的飞行工作特性,在研究涂层的防热隔热机理的基础上,采用环氧改性有机硅树脂为基体树脂,加入耐温梯度分解混合填料及添加剂等制备了一种外防热涂层,并通过L9(33)正交实验确定了无机混合填料组分多聚磷酸铵、氢... 根据某大型固体火箭发动机的飞行工作特性,在研究涂层的防热隔热机理的基础上,采用环氧改性有机硅树脂为基体树脂,加入耐温梯度分解混合填料及添加剂等制备了一种外防热涂层,并通过L9(33)正交实验确定了无机混合填料组分多聚磷酸铵、氢氧化铝和硼酸的最佳用量分别为4份、6份、3份。最后确定的涂层最佳配方试验结果:线烧蚀率为0.116 mm/s,热导率为0.28 W/(m.K),密度为1.28 g/cm3,附着力为11.84 MPa,表明该涂层具有良好的防热隔热性能且综合性能优良,满足了该固体火箭发动机的外部防热需求。 展开更多
关键词 耐烧蚀 防热隔热 涂层
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临近空间与重复使用技术研究 被引量:20
10
作者 鲁宇 蔡巧言 王飞 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-9,共9页
重复使用运载器具有快速、廉价的特性和潜在的军事应用价值,是自由进出空间的重要技术途径之一。加快推进临近空间与重复使用技术融合发展,将显著提升中国自由进出空间的能力,在空天领域竞争中占据有利地位。基于国内外发展情况,梳理了... 重复使用运载器具有快速、廉价的特性和潜在的军事应用价值,是自由进出空间的重要技术途径之一。加快推进临近空间与重复使用技术融合发展,将显著提升中国自由进出空间的能力,在空天领域竞争中占据有利地位。基于国内外发展情况,梳理了重复使用技术发展途径,深入分析了发展趋势和发展启示,从传统运载火箭构型、升力式火箭动力和组合动力3个方面探讨了重复使用技术的特点和难点,并提出了重复使用技术面临的挑战。 展开更多
关键词 临近空间 重复使用 航天运输 火箭动力 组合动力
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基于多学科设计优化的空地导弹概念设计 被引量:7
11
作者 张菲 任全彬 +1 位作者 杨军 李晓晖 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期149-154,共6页
针对空地导弹总体设计多学科耦合特点,基于单推力和双脉冲固体火箭发动机两种推力方案研究导弹多学科设计优化问题,建立集气动、推进、弹道学科的导弹多学科分析模型。对于单推力导弹采用一种基于改进混合遗传算法的一体化多学科优化方... 针对空地导弹总体设计多学科耦合特点,基于单推力和双脉冲固体火箭发动机两种推力方案研究导弹多学科设计优化问题,建立集气动、推进、弹道学科的导弹多学科分析模型。对于单推力导弹采用一种基于改进混合遗传算法的一体化多学科优化方法进行分析,对于双脉冲导弹选用基于响应面近似的并行子空间优化框架进行优化。通过集成各自的参数化程序模块,得到以射程为优化目标并满足相关约束的导弹总体参数最优方案。结果表明,优化后单推力导弹方案总体上优于原型弹方案,双脉冲导弹方案优于单推力方案。发动机方案改型和多学科设计优化方法的结合提高了导弹总体设计水平。 展开更多
关键词 空地导弹 多学科设计优化 总体设计 混合遗传算法 响应面近似的并行子空间优化算法
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航天器上使用的可解锁连接与分离装置 被引量:25
12
作者 杨建中 祁玉峰 娄汉文 《航天器工程》 2003年第1期47-54,共8页
介绍了航天器舱段及部件间使用的可解锁连接与分离装置的种类、结构组成、工作原理、性能优点及其应用现状,这对于新型航天器舱段及部件之间连接与分离装置的方案设计,具有重要的参考价值。
关键词 航天器 连接与分离装置 解锁方式 解锁螺栓 使用
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基于三维CST建模方法的两层气动外形优化策略 被引量:7
13
作者 粟华 龚春林 谷良贤 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-6,22,共7页
针对复杂构型飞行器气动外形优化的几何描述和计算效率问题,提出了一种基于通用三维类别/形状函数变换参数化方法的两层设计空间气动外形优化策略。采用B样条函数代替Bernstein多项式进行展开并引入侧向轮廓描述函数,将原二维类别/形状... 针对复杂构型飞行器气动外形优化的几何描述和计算效率问题,提出了一种基于通用三维类别/形状函数变换参数化方法的两层设计空间气动外形优化策略。采用B样条函数代替Bernstein多项式进行展开并引入侧向轮廓描述函数,将原二维类别/形状函数向三维扩展,基于部件组合设计思想,建立了三维飞行器几何外形的完整描述形式。结合类别/形状函数和B样条函数的参数化特点,引入设计空间分层优化思想,将设计参数划分为全局尺寸参数和局部调整参数,在减少优化时间的同时尽可能地保持原设计空间复杂度。采用X-33高超声速飞行器作为建模和优化算例,结果表明,三维CST方法能以较少设计参数表达复杂外形,具有基础参数少,设计复杂度可调,外形表达能力强,参数化过程稳定的优势;两层气动外形优化策略具有良好的设计空间搜索能力,并可显著降低计算消耗。 展开更多
关键词 气动外形优化 参数化 类别函数/形状函数 两层优化 B样条 部件组合
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重复使用火箭垂直回收任务弹道分析 被引量:9
14
作者 胡冬生 张雪梅 +1 位作者 刘丙利 徐振亮 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期21-26,50,共7页
对SpaceX公司法尔肯重复使用火箭历次成功的子级垂直回收及复用任务进行梳理,基于有限的飞行数据,推算一子级飞行的关键弹道参数,包括弹道倾角、飞行动压和过载等,并利用这些参数来分析一子级在再入飞行中的气动环境及其对箭体回收和重... 对SpaceX公司法尔肯重复使用火箭历次成功的子级垂直回收及复用任务进行梳理,基于有限的飞行数据,推算一子级飞行的关键弹道参数,包括弹道倾角、飞行动压和过载等,并利用这些参数来分析一子级在再入飞行中的气动环境及其对箭体回收和重复使用的影响。相关分析结果可以为中国未来火箭垂直回收和重复使用技术的研究提供参考。 展开更多
关键词 垂直回收 重复使用 弹道参数 气动载荷
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低温推进剂供应管道系统充填过程的动力学模型 被引量:8
15
作者 刘昆 程谋森 张育林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-5,共5页
研究了低温推进剂液体火箭发动机供应管道系统充填过程的建模问题。低温推进剂的充填相变过程采用均相模型,对推进剂充填管道系统进行有限元分割,应用基本守恒定律于充满推进剂的单元和充满气体的单元,两相单元采用等效流容方程,建立了... 研究了低温推进剂液体火箭发动机供应管道系统充填过程的建模问题。低温推进剂的充填相变过程采用均相模型,对推进剂充填管道系统进行有限元分割,应用基本守恒定律于充满推进剂的单元和充满气体的单元,两相单元采用等效流容方程,建立了低温推进剂管道充填过程的有限元状态变量模型。充填的容腔视为两相单元,建立了其动力学模型。利用本文的模型,对液氢、液氧推进剂的管道充填过程进行了仿真计算,给出了有关计算结果。 展开更多
关键词 液氢液氧发动机 推进剂供应管道 充填过程 动力学模型
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基于内角流动的板式表面张力贮箱内推进剂流动过程研究 被引量:7
16
作者 李京浩 陈小前 黄奕勇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期18-21,共4页
分析了在微重力环境下,板式表面张力贮箱内推进剂的流动和定位过程。利用VOF方法对贮箱内推进剂的重定位过程进行了仿真计算,验证了贮箱及PMD的推进剂管理性能。用数学方法分析了液体在导流板的内角流动,用解析计算的方法求出流动过程... 分析了在微重力环境下,板式表面张力贮箱内推进剂的流动和定位过程。利用VOF方法对贮箱内推进剂的重定位过程进行了仿真计算,验证了贮箱及PMD的推进剂管理性能。用数学方法分析了液体在导流板的内角流动,用解析计算的方法求出流动过程中液面的长度,并和仿真计算结果进行了对比。因为实际的贮箱模型比较复杂,仿真计算结果和理论计算结果存在一定的误差,但其流动趋势保持一致。本文的工作能够为内角流动的研究提供有益的参考。 展开更多
关键词 微重力 内角流动 板式表面张力贮箱 VOF方法 解析计算
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基于梁模型的火箭纵横扭一体化建模技术 被引量:30
17
作者 潘忠文 王旭 +1 位作者 邢誉峰 董锴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1310-1316,共7页
针对以往火箭纵向和横向采用不同的结构动力学分析模型,无法反映捆绑式火箭纵向与横向、纵向与扭转模态耦合问题,采用助推器捆绑结构局部空间建模技术和液体推进剂耦合质量方法,模拟捆绑连接刚度和推进剂在纵向、横向和扭转特性中的不... 针对以往火箭纵向和横向采用不同的结构动力学分析模型,无法反映捆绑式火箭纵向与横向、纵向与扭转模态耦合问题,采用助推器捆绑结构局部空间建模技术和液体推进剂耦合质量方法,模拟捆绑连接刚度和推进剂在纵向、横向和扭转特性中的不同作用效果。该技术拓宽了梁模型的适应范围,实现了基于梁模型的火箭纵横扭一体化建模,为研究模态密集、纵横扭耦合严重的捆绑火箭动力学问题提供了有效手段。 展开更多
关键词 捆绑式火箭 梁模型 耦合质量 一体化建模
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航天器舱体热密封结构多物理场耦合数值分析方法研究 被引量:4
18
作者 白瑜光 夏广庆 +1 位作者 孙得川 高效伟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期756-762,共7页
综合考虑航天器舱体外围高超声速流动、密封带及舱体结构传热以及密封结构内部的空腔流动传热,提出航天器高温热密封结构的瞬态多物理场耦合分析方法。利用改进型Van Driest变换方法进行高超声速流动环境预测,基于高斯-赛德尔分块迭代... 综合考虑航天器舱体外围高超声速流动、密封带及舱体结构传热以及密封结构内部的空腔流动传热,提出航天器高温热密封结构的瞬态多物理场耦合分析方法。利用改进型Van Driest变换方法进行高超声速流动环境预测,基于高斯-赛德尔分块迭代耦合方法完成一体化耦合计算方法。采用包含不同材料结构部件的复合结构,计算了0-200 s内有无密封塞两种情况下的各部分结构的瞬态热传导过程。结果表明,密封塞的使用可显著降低空腔内的最高温度,瞬态变化情况的考虑更加准确地反映了各部分结构部件及内部空腔的温度变化情况。该文的计算方法可广泛应用于航天器热密封结构的传热特性分析,可为火箭等航天器上的高温密封部件设计提供有效的数值分析工具。 展开更多
关键词 多物理场耦合 热密封结构 瞬态热传导 VAN Driest变换
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重型运载火箭总体技术研究 被引量:29
19
作者 张智 容易 +1 位作者 秦曈 孙冀伟 《载人航天》 CSCD 2017年第1期1-7,共7页
重型运载火箭是一个国家进入空间能力的重要标志,也是国家综合实力的重要体现。结合世界上曾经研制过的重型运载火箭特点,对火箭的总体方案和总体技术进行研究。在总体方案中,首先分析了重型运载火箭的需求,然后根据需求选择重型运载火... 重型运载火箭是一个国家进入空间能力的重要标志,也是国家综合实力的重要体现。结合世界上曾经研制过的重型运载火箭特点,对火箭的总体方案和总体技术进行研究。在总体方案中,首先分析了重型运载火箭的需求,然后根据需求选择重型运载火箭的构型和动力组成。在总体技术中,通过设计技术、制造技术和试验技术三个方向,研究了与重型运载火箭密切相关的POGO抑制技术、动特性获取技术、制造材料的选择、关键部件的制造技术以及动力系统试验和飞行验证等试验技术,并给出了适合我国国情的重型运载火箭发展路径。 展开更多
关键词 重型运载火箭 总体方案 总体技术 POGO 制造技术 试验技术
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国外重型运载火箭发展趋势述评 被引量:25
20
作者 马志滨 何麟书 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-4,共4页
重型运载火箭发展的核心问题是总体构型方案,包括箭体直径、发动机选型及技术继承性问题。通过对国外重型运载火箭发展脉络进行分析,研究其发展特点,总结了发展趋势,即重型运载火箭由传统的串联构型向捆绑助推器构型发展;重型运载火箭... 重型运载火箭发展的核心问题是总体构型方案,包括箭体直径、发动机选型及技术继承性问题。通过对国外重型运载火箭发展脉络进行分析,研究其发展特点,总结了发展趋势,即重型运载火箭由传统的串联构型向捆绑助推器构型发展;重型运载火箭采用大直径箭体和大推力发动机;充分发挥液体、固体发动机的优势,实现最佳动力组合,并充分利用成熟技术。最后,提出我国重型运载火箭总体设计工作的相关建议。 展开更多
关键词 重型运载火箭 发展趋势 总体构型方案
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