美国可重复使用助推器发展综述

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1、2010年第5期导弹与航天运载技术No．520lO总第309明MISSILESANDSPA(、EvEHICLESSumNo．309文章编号：1004—7182(2010)05．0056．06美国可重复使用助推器发展综述韩鹏鑫，穆荣军，崔乃刚，许江涛(哈尔滨工业大学航天工程系，哈尔滨，150001)摘要：对美国未来航天运输系统研究中的可重复使用助推器(ReusableBoosterVehicle，RBV)技术的研发现状进行介绍。通过了解主要研发机构进行的相关型号研究，对美国RBv及相应航天运输系统的关键技术进行分析，并对未来发展方向进行展望，对新型航天运输系统

2、的研发有一定借鉴意义．关键词：可重复使用助推飞行器；两级入轨；空间作战飞行器中图分类号：V525文献标识码：AASurveVonDevelopmentofReusabIeBoosterVehicleinUSAHanPeng)【in，MuRon西岫，CuiNaigang，XuJiangta0(DepartmemofaStronauticsengineerin岛HarbinInstituteofTechnology，Harbin，150001)Abstract：Asurveyonthes诅tusofRBV(ReusabIeBoosterVehicle)inthe

3、觚urespace仃ansponationsystemoftheUSAiscarriedout．Basedonaseriesoff抽ousresearchprogramsandvehicles，thecmciaItecllIlologieswhicharemutualforRBVand矗nurespace订ansponationsystemareintroducedbrieny．Theroadm印andusefhlconclusionsofAmericanRBVdevelopmentareValuablefortheresearchofcorrespondi

4、ngprojects．KeyWords：Reusableboostervehicle；Twostagetoorbit；Spaceoperationsvehicle0背景可重复使用航天运载器(ReusableLaunchVehicle。砒Ⅳ)是降低航天运输成本的有效手段，是未来航天发展的必然趋势。自航天飞机投入使用以来，研制对Ⅳ一直是航天领域关注的热点，各主要航天研发机构纷纷开展相应的研究计划和技术验证。作为一个航天大国，多年来中国也一直在不断地跟踪对Ⅳ技术的发展，并开展了部分预先研究和技术验证工作。IuⅣ的设计和制造是一项复杂、庞大的系统工程，涉及诸多领域的

5、先进技术和方法。多年来相关机构对单级入轨(SingleStagetoOrbit，SSTO)、两级入轨(TwoStagetoOrbit，TST0)等耻Ⅳ系统的大量研究表明，基于当前的技术基础和加工水平，航天运输系统的完全可重复使用仍是有待追求的长期发展目标。部分可重复使用的TSTO运载器作为一种近期较为可行的运输系统方案⋯，技术难度不大，并有望在未来10年内投入使用，是近期重复使用运载器的研发目标之一【2】。在多种TsTO运载器方案中，“可重复使用助推器(R．eusableBoosterVehicle，RBV)+上面级”的配置是一种能够实现快速进出空间的可行方

6、案【3】。相关技术的研发与验证是近期降低航天运输成本的有效途径，同时又可为实现航天运输系统的完全可重复使用奠定基础14】，已成为主要航天研发机构的研究热点。本文主要对美国RBV技术研发现状、相关计划、关键技术及经验加以介绍，为相关技术研发提供参考。1相关型号为了发展新一代航天运输技术，NASA在下一代运载器技术【5】、先进航天运输计划【6】等研究计划支持下对多种先进运载器进行了概念研究，包括从垂直发射到水平发射、从单级到多级、从高超音速吸气式到多燃料发动机的运载器。美国空军在军用空间飞机【71、低成本响应空间运输18】等研究计划中，对多种军用空间运载器方案进

7、行了研究。同时，包括美国乔治亚大学航天系统设计实验室在内的一些研究机构，也提出了一些比较先进的航天运输系统概念。这些研究计划和运载器概念多是基于TSTO系统，对未来航天运输系统的重复使用问题展开研究。其中涉及到I也V的运载器收稿日期：20lO-03．05；修回口期：20lO-05-22基金项目：863项目资助作者简介：韩鹏鑫(1981．)，男，博士研究生，研究方向为飞行器组合导航、GNc一体化设计第5期韩鸭磊等芰同可节复使矸j助拊器发喂综述57概念包括狮鹫(G科phon)运输系统【51、混合动力水平起降运载器(HybridHorizontalL猢chConc

8、ept，HHLc)pj、隼式混合动力发射系统(Hyb