第二代可重复使用运载器及其再入制导技术

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1、2010年第1期导弹与航天运载技术No．12010总第305期MISSILESANDSPACEVEmCLESSumNo．305文章编号：1004-7182(2010)01-0026—06第二代可重复使用运载器及其再入制导技术汤一华，余梦伦，杨勇，谢泽兵(中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076)摘要：可重复使用运载器是未来航天运输系统发展的主要方向，各大国正围绕其关键技术开展积极的研究。第2代可重复使用运载器对再入制导技术的自主性、安全性和可靠性提出了更高的要求。分析了各国可重复使用运载器的发展概况，给出了可重复使用运载器再

2、入的特点。重点综述了针对第2代可重复使用运载器开发的各种新型再入制导方法，并讨论了有待深入研究的可重复使用运载器再入制导关键技术。关键词：可重复使用运载器；再入；制导中图分类号：V412文献标识码：ASecondGImerationReusableLaunchVehicleanduenKeitsReentryGuidanceTechnologiesTangYihua，YuMenglun，YangYong，XieZebing(ResearchandDesignCentre，ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnol

3、ogy，Beijing，100076)Abstract：Thereusablelaunchvehicleisamaindevelopmenttrendofspacetransportationsystemanditskeytechnologiesareunderdevelopinginthemaincountriesoftheworld．Thereentryguidanceforthesecondgenerationreusablelaunchvehicleshouldbemoleautonomy，safetyandreliability

4、．Adescriptionofdevelopmentstaresofthesecondgenerationreusablelaunchvehicleispresented．Thereentrycharactersarcalsoanalyzed．Thereentryguidancemethodsforthesecondgenerationreusablelaunchvehiclearesurveyedemphatically．Thekeytechnologiesforthereentryguidanceofsecondgenerationr

5、eusablelaunchvehicletobestudiedisdiscussed．KeyWords：Reusablelaunchvehicle；Reentry；GuidanceO引言可重复使用运载器(ReusableLaunchVehicle，ⅪⅣ)是指可以重复使用、能够快速穿越大气层、自由往返于地球表面与太空之间的多用途飞行器。它既可以快速、便利地向空间运送有效载荷，也可以较长时间在轨停留和机动，完成任务后，又可安全、准确地降落在地面，是航空、航天技术高度结合的产物。近半个世纪以来，航天技术的成就极大地推动了人类的进步，但高昂的发射

6、费用却令人望而生畏，阻碍了人类航天活动的快速发展。快速进入空间，并降低进入空间的费用，一直是人们期望的目标【1】。可重复使用运载器与一次性运载器的重要区别在于可再入大气层、降落在指定地点、进行简单维修或更换少量部件后又可再次执行飞行任务。它不仅可以通过完全重复使用来降低运载器的硬件成本，而且还能大大简化地面操作和设备，显著减少地面操作费用，是比较理想的航天运输工具【2】。普遍认为航天飞机是第l代的可重复使用运载器，而近年来世界各航天大国正积极研究开发第2代的可重复使用运载器，它将是未来实现快速、机动、可靠、廉价进出空间的重要途径。第2代可

7、重复使用运载器需要有极强的自主性、安全性和可靠性，这就要求当面临再入条件变化、飞行故障和任务重构条件时，飞行制导和控制系统仍有能力将运载器安全导引到指定的区域。因此，作为第2代可重复使用运载器核心关键技术之一的制导控制技术必须具有极强的鲁棒性和自适应性。1可重复使用运载器发展概况可重复使用运载器是航天运输系统发展的必然趋势，它不仅具有重要的民用价值，更具有重大的政治和军事价值。20世纪中期，冯·布劳恩和钱学森就提出了重复使用天地往返运输系统的概念。美国在可重复收稿日期：20094M--15基金项目：国家高技术863项目资助(2007AA7

8、02504)作者简介：汤一华(1978一)，男，博士后，主要研究方向为飞行器总体设计、动力学与制导等第1期汤一华等第二代可重复使用运载器及其再入制导技术27使用运载器的研究方面起步早、投入大，