需求解析

技术需求基本信息

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技术研发指南

近年来,随着商业航天的崛起,低成本商业化需求促进了重复使用航天运载器的快速发展。

其中,美国SpaceX公司的“猎鹰-9”(Falcon-9)运载火箭采取垂直起降技术,单个模块最多使用12次,连续2次发射中转周期最短至27 d。该公司还在研制“超重-星舰”完全重复使用运载火箭,并开展多次入轨级样机SN系列验证机的飞行试验。

此外,美国蓝色起源公司“新谢泼德”火箭的一子级也采用垂直起降技术,载人太空舱采用降落伞进行着陆回收;英国维珍银河公司采用载机空射技术,飞机与太空船均水平起降重复使用,并均完成多次验证性飞行。

上述公司的成功,得益于前人开展的大量研究工作。其中,垂直起降回收方案适用于子级模块规模大、发动机数量多的大中型火箭,其发动机节流能力较易实现。

而对于中小型运载火箭,尤其在发动机数量少、推力大、深度节流困难的条件下,伞降回收也是一个可选方案,技术成熟度高,但回收体规模也较小,着陆冲击难以克服。

针对重复使用航天运载器技术,从设计源头开展研究,提升航天运载器的重复使用性能,包括重复使用次数、维护维修周期和成本等,从而提升重复使用的经济效益。主要针对以下问题开展技术研发:

1. 可重复使用航天运载器结构优化设计

2. 可重复使用航天运载器回收制导控制技术优化

3. 可重复使用航天运载器性能损失评价方法和维护方案

本需要要完成的主要研究指标如下:

1. 实现保障可重复使用航天运载器的重复使用,可重复使用次数较前代技术有明显提升

2. 可重复使用航天运载器的回收制导技术升级,回收制导的可控性、可重复性和精确性提升

3. 形成系统的可重复使用航天运载器性能损失评价标准,并建立与之对应的维护方案,保障其安全稳定运行

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