本文对运载火箭3种回收模式涉及的关键技术及我国研制进展进行分析;结合近年来国内外发展的重点,就气动力与主动力联合减速模式进行约束与边界探讨,形成了该模式的优选飞行剖面参数;此外,针对升力式水平飞回与联合减速两种模式进行了经济性分析。

130吨级重复使用液氧煤油发动机是某新型重复使用运载火箭的一子级主动力装置,满足火箭一子级垂直起降重复使用需求,具备两次点火起动、低入口压力二次起动、快速推力调节和健康监测等功能,并已完成多次重复使用试车考核,通过热试车初步验证了重复使用火箭发射和回收等飞行任务剖面。研制团队继承了120吨级高压补燃循环液氧煤油发动机的成熟技术和可靠性成果,提出发动机健康管理、寿命评估和维护维修等重复使用技术需求和发展方向,130吨级重复使用液氧煤油发动机能够快速满足我国垂直起降重复使用运输系统需求。

本文结合运载火箭垂直返回段的特殊任务需求,梳理了垂直返回制导控制系统设计中的技术难点,并指出同时具备轨迹规划与制导控制功能的规划制导是一条可行的技术路线,提出了一个垂直返回控制系统方案,分析了惯性调姿段、动力减速段、气动减速段和动力软着陆段4个阶段制导技术的特点、难点及相应的制导方法。最后,结合技术研究、工程应用关注的重点,展望了垂直返回运载火箭规划制导关键技术。

航天技术的先进与否对一个国家的国际地位影响极大,随着航天技术的迅速发展,各国均深刻认识到有效降低运载火箭的发射成本将成为未来航天事业可持续健康发展的必然要求。确保航天运载器可重复使用技术的优势地位是航天大国发展航天技术,增强国家政治、经济、科技等各方面实力的重要目标。开展面向航班化的可重复运载器的可靠性维护技术设计及寿命分析,不仅有助于降低我国航天运载器的发射成本,而且能够为可重复运载器的可靠性提升、维修策略制定及寿命预计等多个方面的发展提供可行性建议。