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中国已研制可重复使用的航天运载器

文章作者:来源:www.24h-yeu.com时间:2019-09-27



2019-09-05 12: 35: 00恐怖主义新闻

廉价和便捷地往返世界一直是空间技术发展的目标。近年来,太空探索技术公司SpaceX通过回收和再利用Falcon 9火箭在降低太空成本方面取得了飞跃。 《科学技术日报》记者从中国航天科技集团公司第一附属医院获悉,该研究所正在共同开发联合国可重复使用的车辆,并计划在2020年左右进行首次飞行。最终目的不仅是为了将单位有效载荷的运输成本降低到现有一次性运载火箭的十分之一,同时也大大缩短了发射准备时间,并且有望实现与飞机相同的往返飞行运输。

第一层“后退”是第二层,每天可以飞行一次

第一研究发展中心办公厅主任陈洪波在接受《科学技术日报》独家采访时,介绍了可重复使用的运载工具,该运载工具是指可用于将人员或有效载荷运载到轨道和太空的空间。可以从轨道返回地面。运输。

可重复使用的运载工具意味着它可以利用自己的力量将人员或有效载荷运载到预定轨道并从轨道返回地面

根据标准,对重复使用的车辆有多种分类。根据重复使用的比例,可以分为部分重复使用和完全重复使用(例如,航天飞机,猎鹰9火箭等被部分重复使用,英国正在开发“云塔”航空航天器)完全可重用);主要动力形式分为火箭动力和吸气联合动力。根据级数将其分为单级和多级轨道(通常基于两级轨道);根据起飞和着陆方式分为垂直起飞/垂直着陆。垂直起飞/水平着陆和水平起飞和着陆。

陈洪波说,我国正在研制的可重复使用运载器具有航天器和航天飞行器的特点。与传统的一次性火箭相比,我国是在现有火箭发动机的基础上,经过技术改进而重新使用的。2020年左右首次飞行后,将连续进行几次飞行,验证其快速复飞和再利用的能力。由美国国防高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency)领导的XS-1(实验航天器,采用垂直发射和水平着陆模式)也计划在2020年完成飞行试验。可以说,中美两国可重复使用载体的发展是“不只是肩膀”

与“猎鹰9号”相比,这艘航母的组合和回收方法有所不同。陈洪波说,“猎鹰9号”和传统火箭是串联在一起的。运载火箭的发射方式与常规火箭相同。首选的方法是合并第一和第二个平行线。第一级与第二级“背靠”,第二机体配备有效载荷舱。回收时,“猎鹰9号”垂直降落在近海平台或陆地回收区,二级回收尚未实施。一级和二级可重复使用的航母在完成各自任务后将返回着陆场,像飞机一样水平降落在跑道上。

将单独返回着陆场并作为飞机降落在跑道上

SpaceX声称,通过“猎鹰9号”一级回收,未来太空发射成本可以降低80%。中国汽车再利用的目标是相似的。陈洪波说,航母的设计已经重复使用了20多次。初步目标是将单位有效载荷运输成本降低到目前成本的五分之一,预计未来将降至十分之一。

除了降低发射成本外,运载火箭的发射周期也将大大缩短。 《科技日报》记者了解到,发射传统火箭的准备时间通常持续数月,即使国内小型火箭“快艇”系列以其快速度着称,准备时间也将需要一周左右。陈洪波透露,运载火箭将在航空领域引入快速检测的概念和技术,力争具备每天飞行一次的能力。

尽管如此,可重复使用的航天器的最终目标是能够像飞机一样水平起飞和降落,并能够在单个阶段进入轨道。为了提高大气中的飞行效率,有必要使用涡轮发动机,冲压发动机和火箭来形成联合动力。 《科技日报》记者了解到,目前在中国已经进行了相关研究。但是,陈洪波说,这项技术非常困难,预计将需要大约15年的时间才能取得突破并具备工程应用能力。目前,火箭动力形式已经比较成熟。

太空站的宇航员不必担心“食物削减”

从外观上看,可重复使用的运载火箭与传统火箭之间最显着的区别是,运载火箭的第一级和第二级都具有与飞机相同的“机翼”。

可重复使用的运载火箭与中国正在研究的传统火箭之间最显着的差异

陈洪波说,为了实现水平着陆的恢复,第一和第二阶段需要飞机的机翼为飞机在跑道上的水平着陆提供足够的升力。为此,北京航空航天大学第一航空航天学院已签署协议,将在有翼航天器的弹性载荷设计和疲劳载荷谱设计方面进行深入合作。

负载设计的优缺点将决定载体的技术进步和承载能力。陈洪波说,这种载荷是指任务期间施加在飞机上的力。如果载荷设计过于保守,将导致飞机结构超重和承载能力的丧失;过于激进可能会导致骨架结构设计薄弱,并影响飞行安全。为了满足运载火箭的再利用和高频发射的要求,有必要吸收飞机载荷设计的技术方法。

十九大报告指出:“我们必须瞄准世界科学技术的最前沿,加强基础研究,在前瞻性基础研究和领先原始成果上取得突破。”记者了解到,可重复使用的载体技术代表了世界技术前沿,可以被驱动。在先进材料,先进制造,控制和空气动力学方面的基础理论研究和技术创新。同时,其应用前景十分广阔。据报道,预计中国将在2030年前完成可重复使用运载工具的研发和相关飞行试验,并有望成为世界上第一个实现完全可重复使用车辆发展的国家。

有望成为世界上第一个实现完全可重复使用车辆发展的国家

陈洪波说,该航母主要围绕300至500公里的轨道运行,可以满足未来“快速,可靠,廉价”的太空运输需求。例如,它将来可以承担在中国空间站运送人员和物资的任务,还可以满足军用和民用的有效载荷发射要求,还可以发展民用产业,例如太空旅游。

可以想象,生活在空间站中的宇航员将不再需要担心“碎谷”,更多的人将有机会去太空欣赏美丽的风景。

廉价和便捷地往返世界一直是空间技术发展的目标。近年来,太空探索技术公司SpaceX通过回收和再利用Falcon 9火箭在降低太空成本方面取得了飞跃。 《科学技术日报》记者从中国航天科技集团公司第一附属医院获悉,该研究所正在共同开发联合国可重复使用的车辆,并计划在2020年左右进行首次飞行。最终目的不仅是为了将单位有效载荷的运输成本降低到现有一次性运载火箭的十分之一,同时也大大缩短了发射准备时间,并且有望实现与飞机相同的往返飞行运输。

第一层“后退”是第二层,每天可以飞行一次

第一研究发展中心办公厅主任陈洪波在接受《科学技术日报》独家采访时,介绍了可重复使用的运载工具,该运载工具是指可用于将人员或有效载荷运载到轨道和太空的空间。可以从轨道返回地面。运输。

可重复使用的运载工具意味着它可以利用自己的力量将人员或有效载荷运载到预定轨道并从轨道返回地面

根据标准,对重复使用的车辆有多种分类。根据重复使用的比例,可以分为部分重复使用和完全重复使用(例如,航天飞机,猎鹰9火箭等被部分重复使用,英国正在开发“云塔”航空航天器)完全可重用);主要动力形式分为火箭动力和吸气联合动力。根据级数将其分为单级和多级轨道(通常基于两级轨道);根据起飞和着陆方式分为垂直起飞/垂直着陆。垂直起飞/水平着陆和水平起飞和着陆。

陈洪波说,中国正在开发的可重复使用运载工具具有航天器和航空航天器的特点。与传统的一次性火箭相比,中国是基于当前的火箭发动机,并已通过技术改进而被重用。在2020年左右首次飞行之后,将进行几次连续飞行以验证其重新发射和快速使用的能力。由美国国防高级研究计划局领导的XS-1(实验性航天器,使用垂直发射和水平着陆模式)也计划在2020年完成飞行试验。国家是“多于肩膀”。

与Falcon 9相比,运载工具的组合和回收方法不同。陈洪波说,猎鹰9号和传统火箭是串联的。运载火箭的发射方式与常规火箭的发射方式相同。优选的方法是组合第一和第二并联。第一级由第二级“支撑”,第二级主体装有有效载荷舱。在回收时,猎鹰9号垂直降落在一个海上平台或一个土地回收区上,第二级回收尚未实施。可重复使用的航母的第一和第二级将在完成各自的任务后返回到着陆场,并像飞机一样水平降落在跑道上。

将分别返回降落场并像飞机一样降落在跑道上

SpaceX声称,借助Falcon 9一流的回收利用,未来太空发射成本可以降低80%。在中国重复使用汽车的目标是相似的。陈洪波说,航母的设计已经重复使用了20多次。最初的目标是将单位有效载荷运输成本降低到当前成本的五分之一,并且有望在未来降低到十分之一。

除了降低发射成本外,还将大大缩短航母的发射周期。科技日报记者了解到,传统火箭的发射时间通常长达数月之久。即使是在中国广为人知的小型火箭“快艇”系列,准备时间也将花费大约一周的时间。根据陈洪波的说法,该航空公司将在航空领域引入快速检测概念和技术,并努力拥有每天飞行一次的能力。

但是,可重复使用的航天器的最终目标仍然是“飞机”,它可以在与飞机相同的高度上起降。为了改善在大气中的飞行效率,必须使用涡轮发动机,冲压发动机和火箭的组合。 《科学技术日报》记者获悉,中国已经进行了相关研究。但是,陈洪波说,这项技术非常困难,预计要突破并具有工程应用能力大约需要15年。现在,火箭动力形式已经相对成熟。

空间站宇航员不必担心“破粮”

从外观上看,可重复使用的航母与中国传统火箭最大的区别在于,第一和第二火箭具有与飞机相同的“机翼”。

中国对可重复使用车辆与传统火箭的研究和再利用之间的最大差异

陈洪波说,为了实现水平着陆恢复,第一层和第二层需要有飞机机翼,以提供足够的升力以在跑道层着陆。为此,第一宫与北京航空航天大学航空学院签署了协议,双方将在有翼航天器的弹性载荷设计和疲劳载荷谱设计方面进行深入合作。

负载设计的优缺点将决定运输工具的技术进步和承载能力。陈洪波说,这种负荷是指飞行任务中飞机承受压力的情况。如果载荷设计过于保守,则飞机的结构将过于沉重,并且承载能力将丧失。如果过于激进,骨架的结构设计可能会很薄弱并影响飞行安全。为了满足车辆重复使用和高频发射的需求,有必要吸收航空航天车辆载荷设计的技术方法。

十九大报告指出:“我们必须瞄准世界科学技术的最前沿,加强基础研究,在前瞻性基础研究和领先原始成果上取得突破。”记者了解到,可重复使用的载体技术代表了世界技术前沿,可以被驱动。在先进材料,先进制造,控制和空气动力学方面的基础理论研究和技术创新。同时,其应用前景十分广阔。据报道,预计中国将在2030年前完成可重复使用运载工具的研发和相关飞行试验,并有望成为世界上第一个实现完全可重复使用车辆发展的国家。

有望成为世界上第一个实现完全可重复使用车辆发展的国家

陈洪波说,该航母主要围绕300至500公里的轨道运行,可以满足未来“快速,可靠,廉价”的太空运输需求。例如,它将来可以承担在中国空间站运送人员和物资的任务,还可以满足军用和民用的有效载荷发射要求,还可以发展民用产业,例如太空旅游。

可以想象,生活在空间站中的宇航员将不再需要担心“碎谷”,更多的人将有机会去太空欣赏美丽的风景。

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