隨著航天技術的發(fā)展,近年來為追求低成本、快速響應進出空間的能力,美國、歐洲、俄羅斯的主要航天機構均開展了可重復使用運載器的相關研究,出現了多種基于可重復使用技術的航天運輸系統(tǒng)方案,其中美國空軍研究實驗室提出的可重復使用助推器系統(tǒng)(RBS)方案引人關注。由于一次性運載火箭目前仍是航天發(fā)射任務的主力,可重復使用運載器尚處在研發(fā)攻關階段,RBS的技術方案可行性、遠期大規(guī)模發(fā)展應用的風險、全壽命周期的成本和效益規(guī)律均需要進行系統(tǒng)的評估,以便為未來航天運輸技術發(fā)展路線圖的確定提供技術參考和決策建議。美國科學院國家研究理事會(NRC)的宇航與空間工程部在2012年成立了專門的第三方評估委員會對RBS相關技術和方案進行了長達數月的獨立審查和系統(tǒng)評估,《可重復使用助推器系統(tǒng)綜述與評估》原著給出了評估委員會的完整評估情況和結果。
在這篇針對RBS的全面獨立技術評估報告中,參與評估的專家以第三方的視角從市場需求、技術風險、項目管理、運營成本控制等方面對RBS進行了評價,涵蓋了項目的工程需求、技術風險、發(fā)展路線圖、全壽命周期成本估算、以往類似型號的研制經驗、降低關鍵系統(tǒng)風險的途徑和措施等諸多方面,對國內類似的可重復使用運載系統(tǒng)方案論證、項目研制、風險評估等均有重要的指導意義和參考價值。
譯者長期從事可重復使用運載器相關技術的研究和跟蹤探索,對國內外與RBS類似的研究計劃和項目有全面的了解。整個翻譯團隊對原著進行了系統(tǒng)的整理和全面的消化,完全遵照原著的客觀描述和論斷,向國內航天界展示了美國航天界機構對重大項目進行專家審查和技術評估的完整流程。
隨著航天技術的發(fā)展,近年來為追求低成本、快速響應進出空間的能力,美國、歐洲、俄羅斯的主要航天機構均開展了可重復使用運載器的相關研究,出現了多種基于可重復使用技術的航天運輸系統(tǒng)方案,其中美國空軍研究實驗室提出的可重復使用助推器系統(tǒng)(RBS)方案最引人關注。由于一次性運載火箭目前仍是航天發(fā)射任務的主力,可重復使用運載器尚處在研發(fā)攻關階段,RBS的技術方案可行性、遠期大規(guī)模發(fā)展應用的風險、全壽命周期的成本和效益規(guī)律均需要進行系統(tǒng)的評估,以便為未來航天運輸技術發(fā)展路線圖的確定提供技術參考和決策建議。美國科學院國家研究理事會(NRC)的宇航與空間工程部在2012年成立了專門的第三方評估委員會對RBS相關技術和方案進行了長達數月的獨立審查和系統(tǒng)評估,本書原著給出了評估委員會的完整評估情況和結果。
在這篇針對RBS的全面獨立技術評估報告中,參與評估的專家以第三方的視角從市場需求、技術風險、項目管理、運營成本控制等方面對RBS進行了權威的評價,涵蓋了項目的工程需求、技術風險、發(fā)展路線圖、全壽命周期成本估算、以往類似型號的研制經驗、降低關鍵系統(tǒng)風險的途徑和措施等諸多方面,對國內類似的可重復使用運載系統(tǒng)方案論證、項目研制、風險評估等均有重要的指導意義和參考價值。
譯者長期從事可重復使用運載器相關技術的研究和跟蹤探索,對國內外與RBS類似的研究計劃和項目有全面的了解。整個翻譯團隊對原著進行了系統(tǒng)的整理和全面的消化,完全遵照原著的客觀描述和權威論斷,向國內航天界展示了美國航天界權威機構對重大項目進行專家審查和技術評估的完整流程。
譯者在對原文進行翻譯整理的過程中,得到了中國運載火箭技術研究院研究發(fā)展中心相關領導、專家的大力支持和熱情幫助,并為本書的順利出版提供了諸多便利,在此一并致謝。
本書得到了裝備科技譯著出版基金的資助,在出版過程中,國防工業(yè)出版社提供了大力支持,特別是責任編輯提出許多寶貴意見,在此表示由衷的感謝!
由于專業(yè)知識和語言水平有限,書中難免還有一些內容的翻譯不盡如人意,懇請從事該領域研究的專家、學者們不吝賜教,歡迎讀者對此書提出寶貴意見。
美國科學院國家研究理事會宇航與空間工程部RBS綜合評估委員會,應美國空軍空天司令部的要求,美國科學院國家研究理事會(NRC)宇航與空間工程部成立專門的RBS綜合評估委員會對RBS相關技術和方案進行獨立審查和評估,本書是評估委員會給出的結論和建議。美國科學院國家研究理事會宇航與空間工程部RBS綜合評估委員會是由與當前RBS研究活動無關的專家組成,這些評估委員會的成員均是航天運載器設計、運營、研究、技術發(fā)展及應用、航天系統(tǒng)操作、成本分析等方面的知名專家。該評估委員會共有成員15名工作人員6名,分別來自美國及歐洲的大學、國家實驗室、美國航天局、歐洲航天局、美國國防部等部門以及美國航空航天學會(AIAA)等專業(yè)的學術機構。
概述
第1章 項目背景
1.1 國家安全方面的航天載荷發(fā)射需求
1.2 可重復使用助推器系統(tǒng)的實現方式及潛在的優(yōu)勢
1.3 潛在的新型一次性運載器
1.4 NRC對RBS的評估
1.5 評估報告的框架
第2章 美國空軍對EELV型運載器的需求和實現方案
2.1 綜述
2.2 RBS研制安排及預期的成本概述
2.3 RBS技術途徑綜述
2.3.1 RBS飛行器的操作流程和基礎設施
2.3.2 研究與開發(fā)飛行器
2.3.3 RBS地面研發(fā)
2.4 附加的項目級(綱領性)考慮
2.4.1 外部計劃考慮
2.4.2 工業(yè)基礎
2.5 與RBS類似的可重復使用運載器
第3章 RBS方案的技術評估
3.1 主要部分的技術成熟度評估
3.2 主推進系統(tǒng)
3.2.1 碳氫燃料助推器發(fā)動機風險評估
3.2.2 碳氫燃料助推器發(fā)動機的風險消除
3.3 火箭動力反推RTLS機動
3.3.1 氣動風險評估
3.3.2 熱防護/熱控的風險評估
3.3.3 推進劑管理
3.3.4 火箭動力RTLS機動風險的降低
3.4 IVHM結構
3.5 RBS的自適應制導控制
3.6 第二個風險區(qū)域
3.6.1 結構
3.6.2 能源、液體加熱及作動器研發(fā)
3.6.3 組裝和制造
3.6.4 上面級研發(fā)
3.7 運營操作與基本設施
3.7.1 航區(qū)安全
3.7.2 發(fā)射操作流程練習
3.7.3 航天器的處理過程
3.7.4 發(fā)射飛行器的處理流程選擇
3.7.5 助推器和上面級的發(fā)射處理流程
3.7.6 助推器/上面級的組裝和測試
3.7.7 RBS的運輸和發(fā)射臺的安裝
3.7.8 濕態(tài)合練WDR
3.7.9 有效載荷總裝
3.7.10 推進劑加注和發(fā)射倒計時
3.7.11 排風管和噪聲抑制系統(tǒng)
3.7.12 飛行終止
3.7.13 助推器著陸與安全保持
3.7.14 飛行后助推器的檢測、維護和存儲
3.7.15 助推器在倉庫內的維護
3.8 RBS風險評估總結及降低風險的努力
……
第4章 成本評估
第5章 計劃的執(zhí)行
第6章 評估發(fā)現與建議
附錄A 評估任務陳述
附錄B 評估委員會的成員和工作人員簡介
附錄C 向評估委員會提供支撐材料的單位