摘要：本文分析了火箭在飞行过程中的强电磁脉冲(EMP)环境,建立了箭上敏感设备受强电磁脉冲干扰的优化设计模型,包括传导干扰及辐射干扰两种设计模型。针对起飞质量对火箭总体参数设计的制约问题,以最小质量增量为目标函数,采用模拟退火(SA)算法,对箭上典型电气系统抗强电磁脉冲防护进行优化设计研究,为箭上敏感设备抗强电磁脉冲指标与质量增量提供了平衡选取方法。优化结果表明,火箭在飞行过程中典型电气系统的抗强电磁脉冲性能指标达到要求的同时,实现了火箭质量增量最小的目标。

摘要：针对固体运载火箭气动设计工作依赖风洞试验导致的成本高、研制周期长等问题,通过大量运用中国运载火箭技术研究院的自主可控工业软件,将仿真试验纳入火箭研制工作流程,大幅减少地面试验以提升设计效率,攻克了以大头颈比整流罩特殊气动问题为代表的诸多技术难题。聚焦捷龙三号火箭研制中替代部分地面试验的仿真技术,详细阐述仿真算法在气动力、对流换热、脉动压力等工程设计中的重要作用,为中国下一代运载火箭数字化转型的发展路线探索和战略规划提供参考。

摘要：长征五号(CZ-5)火箭是我国研制的首个大型低温运载火箭,填补了我国大型运载火箭的空白,大幅提升了我国进入空间的能力,带动了我国运载火箭技术的整体进步。本文全面总结了长征五号火箭研制中,以全新火箭构型及总体优化设计、5 m直径箭体结构设计制造与试验、高性能低温火箭发动机与先进动力、高可靠控制与大容量遥测、全新测试发射模式与发射支持技术等为代表的240余项核心关键技术的突破与创新情况,分析了我国运载火箭技术与国外先进水平存在的差距与不足,对我国运载火箭技术的未来发展进行了展望,提出了火箭总体多专业协同精细化设计、重复使用、智能飞行与评估、先进材料及制造工艺、高性能火箭动力、智能化无人测试发射技术等未来重点发展方向。

摘要：对无动力情形的借金星引力辅助变轨进行了研究,并完成了火星探测轨道的设计;首先使用Jacobi积分得到了蒂塞朗准则,在利用速度矢量图对借力飞行轨道的特性进行分析后,得到了Williams提出的C3匹配法,证明了蒂塞朗准则和C3匹配的同一性;在搜索借力飞行的可行性转移轨道中,采用C3匹配对借金星引力的火星探测轨道进行了仿真,并对结果进行了分析,最后使用蒂塞朗准则对C3匹配的仿真结果进行了检验。

摘要：火箭垂直回收的一项关键技术是动力减速段的制导技术。本文针对垂直回收过程,分析了返回过程中动力减速段对制导系统的需求和约束条件,研究了一种基于变轴向视加速度重力转弯解析解的动力减速段制导方法。针对动力减速段中存在推进剂消耗的情况,将火箭在飞行过程中的质量在初始质量附近进行一阶泰勒展开,进而得到了轴向视加速度变化的一阶重力转弯解析解,并通过仿真验证了其优越性。利用该解析解,设计了基于待飞航程的自适应启动方案,能够更好的修正落点航程偏差。在得到解析预测的基础上,通过落点预测与虚拟目标点之差反馈修正攻角和侧滑角,从而同时满足航程、关机点比机械能和关机点姿态约束。仿真结果表明,自适应启动方法具有降低动力减速飞行过程的攻角需求、提高位置修正能力的优势;所设计的制导方法能够在满足终端位置、比机械能约束的同时满足了终端攻角约束,且不同轨迹中气动减速段的热流变化较小。

摘要：为描述运载火箭着陆引起的着陆缓冲机构横向振动,提出一种等效模型,将着陆引起的激励等效为冲击激励和稳态激励的叠加。采用假设模态法求解着陆缓冲机构的横向振动模态,并考虑轴向力与横向振动的耦合,进一步通过模态叠加法求解振动响应,得到由着陆冲击引起的着陆缓冲机构横向振动的半解析解。基于真实产品进行的垂直着陆冲击实验结果表明,该模型可较精确地描述着陆缓冲机构横向振动的响应和最大弯矩。基于该模型,分析着陆缓冲机构的构型参数和材料强度对着陆缓冲机构的影响,研究结果可为实际工程相关着陆缓冲机构的参数设计提供指导。

摘要：简要回顾长征五号运载火箭研制历程,结合国外运载火箭动力系统发展态势,系统梳理了长征五号运载火箭动力系统的设计准则和总体方案,详细介绍了与长征五号有关的新型大推力发动机、循环预冷、低温火箭POGO (液体运载火箭结构系统与动力系统动特性相互耦合而产生的纵向不稳定低频振动)抑制、高可靠增压输送、直径5m液氧/液氢模块动力系统试车、无人值守测试发射等一系列具有完全自主知识产权的动力系统关键技术。以长征五号运载火箭技术发展为牵引,提出了低温火箭发动机、全流程自动化测试发射、动力系统故障诊断、先进POGO抑制等技术发展建议,对火箭的长期停放及在轨的使用维护提出了改进建议。

摘要：近年来,包括中国在内的诸多国家相继开展垂直起降重复使用火箭的研究,运载火箭在平台上垂直着陆时的着陆稳定性为实现运载火箭重复使用的关键问题.由于在运载火箭设计初期结构设计尚未完成,不具有供着陆稳定性分析的详细的动力学模型,难以开展着陆过程动力学仿真,故对运载火箭着陆稳定性评估方法的研究尤为必要.本文基于广义碰撞定律,对二维运动模式下运载火箭与着陆平台的多点碰撞过程进行了分析,切向采用库伦摩擦模型给出了切向运动学恢复系数的表达式.本文首先通过机械能约束和接触碰撞中的单边约束给出了一般运动形式下广义运动学恢复系数的值域,再对两种典型运动模式,给出了该两种典型运动模式下广义运动学恢复系数的值域.然后考虑着陆腿中缓冲器的作用,将运载火箭与平台的碰撞近似为完全非弹性碰撞,得到了其广义运动学恢复系数,并结合运动学分析和能量法提出了一种基于碰撞后速度的着陆稳定性的判别方法.最后以某型运载火箭着陆样机的参数为例,分析了碰撞前速度、着陆腿跨距、摩擦系数对着陆稳定性的影响,结果表明,本文提出的稳定性判别方法较能量法更为精确,可以考虑触地速度、角速度、摩擦系数等参数间的耦合关系.

摘要：为了解决基于模块化研制的运载火箭其飞行剖面载荷与承载能力不匹配而导致发射概率过低的问题,提出一种基于弹道风修、发动机节流、主动减载、横向动载荷精细化四项减载技术的飞行载荷联合优化控制技术。以箭体承载能力为约束,提高发射概率为目标,多种载荷控制技术联合为手段对运载火箭进行逆向设计,可以有效提高模块化研制火箭的发射概率。以长征八号运载火箭首飞为例,该技术成功将发射概率由研制初期的33%提高到83%。

摘要：针对深空探测任务轨迹规划中对于运载火箭弹道约束考虑不足、弹轨道拼接设计效率低的现状,建立了考虑运载火箭射向和末级滑行时间约束的弹轨道拼接计算模型,在无引力摄动假设下得到了任意深空出发速度条件下的运载火箭射向和末级滑行时间计算公式。利用该模型分析了弹轨道可成功拼接的集合范围随深空出发速度、发射场地理位置、火箭射向和滑行时间约束范围的变化规律。提出深空出发"赤纬-发射能量"(δ-C3)图方法,可在图上表示指定型号运载火箭深空发射能力可行域,结合深空轨道转移Pork-Chop图方法,可以快速判断该型运载火箭是否适用于特定深空发射任务。依据这一方法,提出了对我国未来深空探测运载火箭射向和末级滑行时间的能力需求。