国固体助推器的发展美国是仅次于苏联之后第二个发射人造卫星的国家,其在航空航天领域的投资力度和重视程度都是前无古人难有来者的,因此美国不仅是在航天活动规模还是技术积累上都居于世界领先地位。从1958年开始,美国先后研制成功了包括载人航天飞机、深空探测系统在内的10多个系列空间飞行器。根据美国国防部1994年提出的“非循环使用运载火箭改进型(EELV)”计划,美国宇航局(NASA)既研制了提供给美国军方使用的“Delta4”系列火箭,同时依据政府和商业用户所提出的对于降低发射成本的要求,研制了“Atlas5”系列火箭,“EELV”计划通过采用通用化、组合化、模块化的设计思想,按照简化模块数量、推进剂种类、地面发射操作步骤的要求,在设计过程中尽量运用成熟且可靠性高的技术,达到了大幅降低发射成本、简化操作、提高可靠性的目的,同时能够满足未来军用、民用和商业发射领域的需求。[1]“Delta4”系列火箭和“Atlas5”系列火箭都有采用固体助推器和液体助推器的相关方案,在使用过程中也可以根据具体需求选择需要捆绑的助推器数量,而在整个方案中大多数状态下选择了使用固体助推器。28422
2.欧洲空间局的固体助推器发展
在国际商业发射界,法国阿里安航天公司承担了半数以上的商业卫星发射任务。由于“阿里安”系列火箭从设计伊始就明确了民用、商用的目标,因此提高火箭的适应性、可靠性、安全性、经济性成为了它的设计原则。其中“阿里安4”系列运载火箭的任务适应性和可靠性都名列前茅,是迄今为止商业运载火箭成功的典范。“阿里安4”系列运载火箭通过调整固体助推器的大小和数量来满足不同任务的需要,实现了商业发射最主要的需求,即可靠性高和操作发射简单。而作为目前欧洲空间局发射卫星的主力,“阿里安5”系列运载火箭同样将采用固体助推器,以便达到减少火箭级数、简化结构的目的,而在其后续研制计划中,将主要通过两种方式进一步提高运载能力,一个方式是增加固体助推器的推进剂量,另一个方式是减轻固体助推器的结构质量[1]。论文网
2 国内固体助推器的发展
我国的运载火箭目前主要采用液体捆绑助推器,并且通过二十多年的技术发展在相关领域取得了相当丰富的技术成果,但是我国在固体捆绑火箭方面却还没有相应的工程应用型号。同时,我国现役的“长征”系列运载火箭在性能上也不能完全满足后续“天宫”空间站计划、“嫦娥”载人登月计划的需求。提高“长征”系列运载火箭的可靠性和任务灵活性,降低发射费用,是“长征”系列运载火箭继续发挥余热的关键。目前,国内运载火箭都是使用液体燃料,都是在组装后开始加注燃料,加注燃料时间较长,如2008年发射的神舟七号飞船,燃料加注时间长达7个小时。固体燃料助推器在组装前已经充满固体燃料,将大大缩短燃料加注时间。由于固体火箭本身具有的文护配套简单、性能良好的特点,我国在很早以前便对固体火箭技术展开了研究,近年来随着投入的加大,我国在固体助推器领域已经有相应的型号即将投入使用[2]。
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