中国载人航天推进技术发展设想

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1、万方数据第37卷第2期2011年4月火箭推进JOURNAL0FROCKETPROPUISl0NV01．37．№．2Apr．201l中国载人航天推进技术发展设想李平(西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：回顾了航天大国运载火箭及推进技术发展历程，重点分析了美国、俄罗斯等国航天运载器推进技术的发展现状和后续发展思路。通过对当前世界主流运载火箭的构型特点和推进技术水平的对比和发展趋势总结，对中国未来发展载人航天运载器和先进推进技术的主要方向提出了建议。关键词：载人航天；运载火箭；液体火箭发动机；推进技术中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374

2、(2011)02一0001-07DeVelopmentofpropulsiontechn0109yforChinesemannedlaunchvehiclesLIPing(Xi’anAerospacePropulsionmstimte，Xi’an710100，China)Abs衄Ict：ThehistoryandnewlypmgressofmainspacepowersintheareaofspacelaunchVehi—clesandtheirpropulsiontechnologiesarereViewed．Thestate·ofarta11d如turedeVelopi

3、ngideasofpropulsionteclmolo百esintheUnitedStatesandRussiaareanalyzedemphatically．Comparingwithdi虢rentiaItecllnolo西esandpmpulsionleVelsofc嗍ntp叩ularlaullchVehicles，medeveloping仃endsofworldspacelaunchVehiclesandtheirpropulsionsystemsaresunlmarized，andsuggestionsondeVel叩ingadVancedpropulsiontec

4、hn0109iesforChinesema皿edspaceni曲tlauIlchVehiclesaremade．K∞惭rords：maruledspacefli曲t；launchVehicle；liquidrocketengine；propulsiontecllllology0引言进入21世纪，美国、欧洲、俄罗斯等国家和地区为适应世界新军事和政治变革，竞相争夺太空开发的战略要地，重新调整航天发展战略或发展规划，载人航天和深空探测活动重新受到重视，运载火箭更新换代加快。回顾国外运载火箭及推进技术的发展历程，深入分析运载火箭推进技术的发展现状和趋势，对于把握中国载人航天推进技术

5、的发展具有重要意义。收稿日期：2010一10一13；修回日期：2010—12—06作者简介：李平(1969一)，男，研究员，研究领域为液体火箭发动机、组合推进和特种推进技术万方数据火箭推进2011年4月l国外运载火箭及推进技术发展历程l_I美国Jl早期运载^箭和阿渡罗载^登月计划在冷战期间太空竞赛的刺激下．美国相继开展了水量计划和双子星计划等，发展了宇宙袢、大力神、德尔塔(Atk、TiL帅和Delb)火箭．完成了早期空问探测．推进剂为液氧煤油或有毒可贮存推进剂。紧齄载人航天竞争之后。美苏开始了登月竞赛。J961年5月美国开始阿渡罗计划．完成人类首次登月。阿波罗飞船的运载火箭

6、土星V(Sm—umV)LE0能力首次超过百吨。采用了迄今为止推力摄大的单推力室液体火箭发动机F_l(液氧煤油)。112航天飞机计划1969年9月阿波罗登月后，美同正式提出了航天飞机计划。航天飞机是世界上第一种可重复使Jfl的航天运载器。ssME是目前唯一有实用经验的可重复使用液体火箭发动机．推力调节范围达65％一10畅。ssME有2个富燃发生器、4台涡轮泵．至今依然是最复杂的液体火箭发动机系统。嗣体助推器sRB地面推力14730kN．至今仍然是最大的固体发动机。1I3可童复使用运载火箭和改进性一攻运载火箭计划在航天飞机成功的鼓舞下。燕闰自l蚰O年代相继开展了单级人轨飞行器x

7、一30和x一33研究．动力分别采用了组合发动机和先进线形塞式喷管氢氧发动机。由于技术难度过大．两个项目分别于1995和2001年取消。x一34、x一37、x一38等也相关项目相继推迟和取消。1986年1月“挑战者”失事．1994年美国国家航天运输政策重点转向政进现有一次性运载火箭(EEIⅣ)．以大幅度降低发射成本、提高可靠性，在满足美嘲发射任务同时参与围际商dk发射。德尔塔lv主推进是基于!j：；ME和J一2发动机研制的Rs-68(圈1)，推力为2886kN．它采用燃气发牛器循环．成本比ssME降低近80％。Rs_