上面级

摘要： 针对末端时间自由的上面级远程交会问题,提出一种基于序列凸优化的上面级远程交会轨迹优化方法。首先建立了末端时间自由的上面级远程交会模型,通过约束松弛和线性化等方法将该模型转化为一组可以迭代求解的凸优化问题。其次结合上面级发动机推力较大的特点,采用双脉冲变轨的计算结果作为迭代初值,进而减少迭代次数。最后用对偶内点法求出远程交会轨迹与推力控制序列。仿真结果表明:该方法计算速度快,实时性好,可为上面级远程交会任务提供参考。

摘要： 1引言2021年12月27日,安加拉-A5(Angara-5A)运载火箭进行了第三次发射。上面级为14C48“珀尔修斯”(Perseus)及1个有效载荷模拟器。本次发射是上面级“珀尔修斯”的首飞,相信在不远的未来,它将会占据俄罗斯太空计划的一席之地并得到广泛应用。

摘要： 美国 阿斯特拉公司3.3版火箭成功复飞 3月16日,美国阿斯特拉公司3.3版火箭在科迪亚克岛阿拉斯加太平洋航天港设施成功地将至少3件有效载荷送入预定轨道,包括1个不同上面级分离的技术试验装置。发射瞄准高525千米、倾角97.5度的圆形太阳同步轨道。这是阿斯特拉公司迄今第六次入轨发射。

摘要： 自1970年4月24日“长征”一号运载火箭将我国第一颗人造地球卫星“东方红”一号送入太空后,中国航天事业便开始进入蓬勃发展的新阶段。近年来,多种型号的运载火箭逐步列装并投入使用,航天发射次数和在轨航天器数量屡创历史新高。2021年,我国“长征”系列运载火箭发射总次数突破400次,其余各型号运载火箭和上面级火箭也得到快速发展,为了系统全面地介绍中国航天事业的发展历程和现状,有必要从不同角度对我国历年来的航天发射任务进行阶段性统计分析。本文使用数据皆来自公开资料,统计时间截至2021年12月31日。

摘要： 北京时间6月28日17时55分52秒,美国火箭实验室的电子号火箭托举光子上面级和顶石月球探测器成功从新西兰玛西亚半岛LC-1B发射台起飞。顶石月球探测器任务是美国宇航局月球门户空间站在月球近直线肇轨道(NRHO)开展任务的探路先锋,将探索长期在月球NRHO轨道运行和月球自主导航定位。顶石月球探测器为12U立方星(20厘米×20厘米×34.05厘米),体积接近家用微波炉,重约25千克。

摘要： 记者从中国航天科技集团有限公司了解到,我国新一代载人运载火箭三级发动机整机首次长程多次点火试验近日圆满完成,标志着该发动机具备转入初样研制阶段的条件。该发动机是我国首台采用低压火炬点火方式的上面级氢氧发动机。本次试验考核了发动机及组件状态、火炬点火系统工作可靠性、实时故障诊断系统原理验证等关键技术。

摘要： 针对上面级动力系统发动机温度需求,设计了发动机热控方案,建立了25、5 000 N发动机热仿真模型,确定了各发动机加热功率及被动包覆方式,解决了加热器尺寸小、电阻值密度大以及热控组件安装方式难等问题,上面级发动机随整箭进行了热试验验证和飞行试验验证。验证结果表明:25 N发动机法兰和5 000 N发动机壳体温度均在5°C以上,发动机温度水平和加热功耗均满足系统要求,验证了热控设计的有效性,可为类似发动机热控研制提供一定参考。

摘要： 2022年4月初至6月24日,美国国家航空航天局(NASA)累计进行了4次“航天发射系统”(SLS)首飞箭加注合练。在这4次试验过程中,出现了多个技术故障,如上面级止回阀关闭异常、液氢泄露等问题。本文对SLS首飞箭方案、加注合练目标以及四次加注合练故障情况及解决方案进行梳理与分析,为我国运载火箭的操作与流程优化提供参考借鉴。

摘要： 上面级是介于运载火箭与航天器之间的相对独立的一级,具备轨道转移能力,可将有效载荷精确送入预定轨道.上面级是提高火箭运载能力和提升任务适应性的有效途径,上面级发动机是实现该目标的关键.长期在轨的高性能上面级,要求主动力具备比冲高、空间可长期贮存和高可靠性等能力.针对此技术需求,对比分析了上面级发动机的系统方案;设计了采用泵压膨胀循环、双涡轮泵串联的30 kN上面级发动机系统方案;重点介绍了推力室、涡轮泵和发动机总装集成等关键组件的研究进展.研究表明:液氧甲烷推进剂非常适用于长期在轨上面级发动机;闭式膨胀循环发动机系统是长期在轨上面级动力系统方案的首选;推力室和涡轮泵等组件的研制结果,初步证明了发动机系统及组件方案的可行性;发动机总装和演示试验方案设计工作,为深入开展发动机系统技术研究打下了良好基础.

摘要： 在分析了卫星在转移轨道阶段的用电需求,依据星箭接口通用的设计原则,从卫星的供电裕度、供电品质、供电安全等方面,对上面级与卫星之间的接口进行匹配性研究,并对一箭双星发射任务,上面级对卫星供电、卫星直接入轨的应用情况进行总结.结果表明,上面级供电双星同时工作的状态下母线电压的稳定性和上面级加断电过程中双星母线的瞬态特性,满足卫星使用要求.这可为其他一箭多星上面级直接入轨卫星的星箭供电接口设计提供参考.

摘要： 中途修正在深空探测中应用非常广泛。上面级的末制导采用迭代制导,为避免初始误差太大导致上面级在达到目标轨道之前耗尽关机,在制导方案中引入了中途修正。本文给出传统的中途修正方案,并且基于高斯问题推导了一种更完备的中途修正方案,优化了中途修正的变轨速度,节省了用于中途修正的推进剂消耗。通过仿真,在考虑未知导航误差和工具误差的情况下,对中途修正在上面级上的应用进行分析。在不同的初始误差情况下,对中途修正方案进行了选择,比对了各种中途修正方案对末制导精度的影响和推进剂消耗总量。通过对比,结合工程实际情况,对我国上面级的制导方案提出了建议。

摘要： 上面级飞行兼具运载器与航天器的特点,主要飞行任务包括卫星直接入轨发射和多星发射与部署两类.为满足上面级远距离和大范围飞行的测控需求,通过基于扩频测控系统、采用测控数传统一的信号体制,可用较少的测控资源实现测量、遥控和高码率遥测;利用导航星座进行高精度测量,通过中继卫星系统进行遥测、遥控,可实现上面级低轨飞行测控的高覆盖率;从而可为上面级卫星直接入轨和多星发射与部署两类飞行提供较好的测控支持.通过上面级天地基测控支持方案的设计论证,能为上面级卫星直接入轨和多星发射与部署两类飞行提供较好的测控支持.

摘要： 本发明一种使用差分进化算法的火箭上面级弹道重规划方法，适应于带有上面级的火箭在基础级入轨偏差较大时重新对上面级理论弹道进行规划。将推进系统数值模型和完整空间摄动力模型引入上面级飞行动力学方程中，使用上面级机动时刻和机动量作为连续优化变量，应用智能差分进化算法进行数值优化求解，从而达到提高计算速度和精度的目的。本发明解决了现有技术中存在的火箭上面级弹道重规划方法缺少空间全局搜索能力，容易陷入局部最优且精度不高的问题。

摘要： 本申请提供了一种航天运载器上面级姿轨控发动机配置与控制方法及装置，方法包括：在平面直角坐标系的4个象限线上分别对应设置一第一发动机，在航天运载器上面级的周向设置4台第二发动机和4台第三发动机；第二发动机分别对应设置在4个象限线上；一对第三发动机设置在第I象限的45°方向上，另一对第三发动机设置在第III象限的45°方向上；或者，一对第三发动机设置在第II象限的45°方向上，另一对第三发动机设置在第IV象限的45°方向上；利用第一发动机、第二发动机和第三发动机共同实现速度控制和俯仰、偏航、滚动通道的冗余姿态控制。本申请能够在保证速度与姿态控制需求的同时显著降低航天运载器的研发和制造成本。

摘要： 本发明公开了一种火箭上面级遥测系统功率控制方法及系统，涉及遥测测量技术。本发明采用天基测控方式的测控手段，同时，遥测系统的遥测数据码速率采用高码率和低码率两种状态，遥测系统的遥测发射机功率采用大功率和小功率两种状态；根据火箭上面级飞行时序或地面遥控指令，控制遥测系统在高码率大功率状态和低码率小功率状态之间切换。由于上面级飞行绝大部分时间均处于在轨滑行阶段，仅少量时间处于变轨机动或星箭分离等特征点，故这种遥测码率和发射功率可变的上面级遥测系统功率控制方法，既保证关键遥测参数不间断实时下传，又减小遥测系统耗电量、保证上面级在电池电量有限的情况下长期在轨正常运行。

摘要： 一种膨胀循环液氧甲烷上面级发动机系统，包括推进剂供应系统、点火系统和推力室。推进剂供应系统包括甲烷供应系统和液氧供应系统，甲烷供应系统对来自外部贮箱的低温液甲烷进行增压处理后提供给推力室；液氧供应系统对来自外部贮箱的低温液氧进行增压处理后提供给推力室；点火系统位于推力室头部，在控制系统控制下点火，引燃进入推力室的液氧和甲烷，产生的高温燃气从推力室喷口喷出，产生推力。本发明以液氧和液甲烷作为推进剂组合，采用闭式膨胀循环系统方案，系统简单、固有可靠性高、比冲性能高、易于实现多次起动。

摘要： 本发明提供一种运载火箭上面级推进系统及运载火箭，其中系统包括：增压装置的出口端分别与推进剂贮箱的进气端、上面级轨控发动机的控制气入口端和基础级控制气分离接头的入口端连接；推进剂贮箱的出液端分别与上面级轨控发动机的推进剂入口端、上面级姿控发动机的推进剂入口端和基础级推进剂分离接头的入口端连接；基础级控制气分离接头的出口端与基础级姿控发动机的控制气入口端连接；基础级推进剂分离接头的出口端与基础级姿控发动机的推进剂入口端连接。本发明提供的运载火箭上面级推进系统及运载火箭，降低了上面级的重量，显著地提高了运载火箭的运载能力，减少了连接组件，提高了运载火箭的可靠性。

摘要： 本发明涉及一种适用于运载火箭基础级和上面级的通用型激光惯组，属于惯性敏感技术领域。包括箱体、惯性测量组合本体，二次电源电路、陀螺功能电路、I/F转换电路、数据处理及接口电路、母板电路及棱镜，惯性测量组合本体区域用于安装惯性组合体，电子箱区域用于安装二次电源电路、陀螺功能电路、I/F转换电路和数据处理及接口电路；惯性测量组合本体仪表以及各电路板通过内部电缆与箱体底部母板电路进行电气一体化连接。本发明惯测组合仪表采用多路冗余配置，数据处理及接口电路采用双路热备份冗余设计，可提供多个重复测量值，进而实现对系统的故障检测、故障识别和隔离重构。

摘要： 本发明涉及一种液体火箭上面级贮箱防晃装置的设计方法。包括如下步骤：确定目标晃动阻尼值；初步估算阻尼大小；通过对防晃板宽度进行设计调整，得到相应的阻尼大小；通过流体仿真计算软件以VOF多相流进行晃动仿真分析，获取确切的晃动阻尼；通过仿真输出的晃动力数据选取最大晃动力，选取弹簧。其有益效果为：仅需一块防晃板便能在较宽的液位范围内提供较高且稳定的晃动阻尼，结构简单可靠，易于装配，减少了防晃装置的质量，增加了箭体承载能力，减小了焊缝，提高了上面级贮箱的安全性，上面级火箭发动机开始点火后，依然可提供晃动阻尼，设计更迅速，适应快速迭代需求，可移动的防晃板可根据需要进行调整，适应不同任务需求。

摘要： 本发明设计一种上面级开放式电气智能健康监测与管理系统，以上面级电气系统故障诊断及预测评估等健康管理需求为目标。在对上面级电气系统工作原理进行分析的基础上，通过电气系统故障机理分析，梳理典型故障模式与故障表征。针对上面级电气系统的故障诊断与预测评估需求，开展电气系统快速故障诊断、故障预测等算法研究与验证，为上面级电气系统健康监测提供功能实现提供技术支持。

摘要： 本发明提供了一种上面级主发动机在轨推力和推进剂剩余量计算方法及系统，涉及运载火箭上面级推进技术领域，该方法包括：步骤S1：在上面级推进剂加注环节测量加注的推进剂质量；步骤S2：采集的主发动机工作过程中上面级自身的加速度，以及姿控发动机的工作时间，并计算主发动机推力；步骤S3：累积计算主发动机各工作时段的推进剂耗量，以及姿控发动机耗量，计算剩余推进剂质量，进而开展其他扩展任务。本发明能够减小了推力和推进剂剩余量计算时受流量的偏差累积效应，计算结果更为准确。

摘要： 本发明涉及一种液体火箭上面级贮箱防晃装置。包括上面级贮箱，还包括防晃板和弹簧装置，所述弹簧装置的一端与贮箱内壁连接，另一端与所述防晃板连接。其有益效果为：仅需一块防晃板便能在较宽的液位范围内提供较高且稳定的晃动阻尼，结构简单可靠，易于装配，减少了防晃装置的质量，增加了箭体承载能力，减小了焊缝，提高了上面级贮箱的安全性，上面级火箭发动机开始点火后，上面级贮箱的液位随之消耗下降，此时，防晃板由于重力和过载的作用，会随液位的下降而下降，依然可提供晃动阻尼。