草袖國外網站導航·環游世界互聯網

當前位置:主頁 > 亞洲 > 中國 > >我國民營火箭企業翎客航天兩次完成火箭試驗

網站詳情 我國民營火箭企業翎客航天兩次完成火箭試驗

收錄時間:2019-05-24 11:39

名稱

我國民營火箭企業翎客航天兩次完成火箭試驗

投稿須知

網站介紹

  四日,美國太空探究技術公司(SpaceX)發射“獵鷹9”號運載火箭執行其第十七次國際空間站補給任務,此次發射仍演出了SpaceX的拿手絕活——一級火箭垂直回收。近日,我國民營火箭企業翎客航天連續兩次完成火箭“低空發射及回收實驗”,并聲稱這均是火箭垂直回收環節的最后一步。
 
  火箭垂直回收有哪些奧妙?看起來簡單的“先上天再落地”實驗,難道真是通向火箭回收之路的“敲門磚”?
 
  談到火箭回收,誰能比SpaceX更有發言權?但自從它開端研討火箭回收技術以來,不斷將其視為關乎公司競爭力的中心秘密,從不申請專利,也不發表任何技術性論文。2016年,SpaceX火箭著陸技術主管拉斯·布萊克默“破天荒”地發表一篇題為《太空火箭自主準確著陸》的綜述性文章,才初步揭開了該公司火箭回收技術神秘面紗的一角。
 
  布萊克默總結了火箭回收面臨的四大應戰:首先是環境極端復雜,火箭從高空返回速度快,大氣阻力和氣動加熱明顯;其次是任務容錯率低,返回必需一次勝利,簡直沒有二次嘗試的時機;第三是著陸艱難,需求設計可折疊著陸緩沖安裝等復雜的輔助機構;最后是要克制風力等擾動準確抵達回收場地。
 
  火箭回收過程也比擬復雜。一級火箭別離后,由于慣性會繼續上升,抵達一定高度時姿勢控制系統使一級火箭倒轉,重啟示動機反推使其進入返回軌道;進入大氣層后,一級火箭上裝置的4個鈦合金格柵將展開,以控制其飛行姿勢,使其飛向著陸點;當接近著陸點一定間隔時,發起機再次重啟,著陸緩沖安裝展開,進入末端著陸段。


  對火箭垂直回收而言,哪個技術最關鍵?
 
  北京理工大學宇航學院特聘研討員劉新福通知記者,在發起機推力可調及著陸緩沖機構等硬件條件的根底上,火箭回收最大的難點是,在著陸段怎樣依據火箭的當前位置、速度、姿勢等信息,在線實時計算動身動機推力的大小和方向,以完成平安準確著陸,其最中心的技術是著陸段的制導算法。
 
  SpaceX用了什么制導算法?布萊克默在文中披露,這個機密武器叫做“凸優化”。劉新福引見,2007年,NASA下屬的噴氣推進實驗室(JPL)在國際權威期刊《制導、控制與動力學雜志》上率先提出了基于凸優化的著陸段制導算法(簡稱凸優化制導算法)。后來該算法被屢次用在美國Masten公司的Xombie小火箭上停止測試,使其具備了垂直著陸才能。
 
  “火箭回收對著陸制導算法的請求一是牢靠,二是計算速度快,箭載計算機要能在兩三百毫秒以內計算出滿足多約束條件的最優飛行軌跡。”劉新福表示,之前做不到回收火箭,主要是由于沒有滿足請求的制導算法。凸優化制導算法通常牢靠性高、收斂速度快,為完成火箭回收提供了可能。
 
  劉新福談到,低速狀態、疏忽大氣阻力情況下的凸優化制導算法及其在飛行器上的考證實驗已在公開文獻中發表。但實踐任務中火箭返回速度極快,在著陸段的大氣阻力不可疏忽且對飛行軌跡影響較大。如何在思索氣動力的狀況下設計凸優化制導算法,保證算法的牢靠性與快速性,才是SpaceX的獨門秘籍之一。
 
  眾所周知,SpaceX在回收“獵鷹9”號火箭之前,曾運用“蚱蜢”火箭以及“F9RDev”火箭展開低空飛行回收實驗,而“F9RDev”火箭簡直就是“獵鷹9”號火箭的一級火箭局部。
 
  “這種實驗的目的之一,就是考證著陸制導與控制算法的可行性。”劉新福引見,比方“蚱蜢”火箭曾特地停止側向機動實驗,讓火箭飛到一定高度的同時橫向機動一定間隔,然后讓火箭返回發射點。后來“獵鷹9”號火箭實踐回收任務中在著陸段的確有明顯的橫向機動過程,“蚱蜢”實驗在一定水平上仿真了這一狀況,并證明著陸制導與控制算法可以滿足橫向機動請求。前期停止的“直上直下”的回收實驗,技術難度則相對低不少。
 
  “此外,火箭實驗過程中的速度變化狀況也很關鍵。”劉新福補充,假如火箭根本上勻速遲緩著陸,這樣的實驗難度相對較低,也不契合實踐的飛行狀況。此外,火箭著陸要同時準確控制位置和速度,當高度降為零時,速度也要簡直降到零,而且簡直沒有修正的時機,任何懸停都會招致燃料的糜費,這樣的任務采用離線軌跡跟蹤辦法很難完成。
 
  劉新福指出,難度比擬高的實驗方式能夠是火箭飛起來后停止大范圍橫向機動并準確著陸,制導算法需在線實時計算出“燃料最優”的著陸軌跡及相應的控制量,然后控制算法跟蹤該軌跡完成著陸,必要時該著陸軌跡需在線重新規劃。這種狀況下對該軌跡計算的牢靠性與實時性提出了極高的請求,且火箭速度較大并不斷變化。如Xombie火箭的飛行實驗中最大橫向速度高達30米/秒(即每小時108公里),最大降落速度也高達20米/秒。最省燃料對火箭回收也很重要,由于預留的燃料越少,火箭的運載才能損失越小。
站長頭像赫赫無敵:探索互聯網世界,收集和分享實用互聯網資源,推薦國內和國外知名、實用、創新、科技、優質的站點資源!互聯無極限,探索無止境;分享求真知,網絡無國界!
更多>>

同類站點推薦

更多>>

推薦閱讀

更多>>

評論

分享互聯網優秀資源-國外網站推薦

Copyright ◎ 2014 egouz.com, All Rights Reserved.| 目前收錄國外網站 個!

草袖國外網站導航 版權所有

广西11选5常现走势图