Um artigo acadêmico sobre o desenvolvimento de foguete reutilizável (VTVL) Lox/LCH4. Ele resume o progresso atual e explora possíveis direções futuras. Infelizmente, não consigo encontrar uma cópia do artigo, então estou confiando em um resumo que encontrei online. Uma tradução do Google é fornecida abaixo.
http://bbs.tianya.cn/post-20-622305-1.shtml
Na demonstração do espectro de tipo serializado do foguete de decolagem e aterrissagem vertical de primeira geração do meu país pelo Instituto 805 da Oitava Academia de Ciência e Tecnologia Aeroespacial, três configurações de foguetes de oxigênio líquido e metano com diâmetros de 3,35m, 4m e 7m apareceram, cobrindo 700km SSO de 2,5t a 20t. Faixa de capacidade.
Diâmetro de classe de 3,35 m: configuração de dois estágios, o primeiro subestágio adota cinco motores de metano de oxigênio líquido de ciclo aberto 70t classe "Longyun", e o segundo subestágio adota um motor "Longyun" versão a vácuo classe 70t. A capacidade de carga de retorno de campo de primeiro nível de sua órbita SSO de 700 km é de cerca de 2,5 t, e a capacidade de carga LEO é de cerca de 5 t.
Diâmetro de classe de 4m: configuração de dois estágios, um subestágio adota 7 ou 9 motores de metano de oxigênio líquido de classe 80t (versão aprimorada do motor de classe 70t), e o segundo subestágio adota um motor de metano de oxigênio líquido de versão a vácuo de classe 80t . Seu orbital SSO de 700 km A capacidade de retorno da primeira subclasse é de 3,5~6,5 t. O diâmetro de nível de 4m é o diâmetro máximo transportável do veículo de lançamento terrestre. Depois que as instalações relacionadas ao lançamento forem adaptadas, elas poderão ser usadas para melhorar a capacidade de lançamento do local de lançamento em terra.
Diâmetro de classe de 7m: configuração de dois estágios, 19 ~ 22 motores de metano de oxigênio líquido de classe 80t são instalados no primeiro estágio, e dois motores de metano de oxigênio líquido de classe 80t são instalados no segundo estágio. A capacidade de retorno do primeiro sub-estágio da órbita SSO de 700km é superior a 20t. O foguete de 7m de diâmetro é lançado ao longo da costa, e uma nova estação de lançamento e plataforma de recuperação offshore precisam ser construídas. A plataforma de recuperação offshore é predefinida de acordo com diferentes balísticas com antecedência para atender totalmente às necessidades de grandes cargas úteis e lançamentos de redes de constelações gigantes.
As principais tecnologias do veículo de lançamento vertical de decolagem e pouso de primeira geração incluem principalmente 7 itens: (1) uso repetido da tecnologia do motor para partidas múltiplas e mudanças de profundidade; (2) orientação de navegação de retorno vertical multi-restrição de alta precisão e tecnologia de controle; (3) tecnologia de sistema de buffer de pouso de alta confiabilidade de carga grande; (4) tecnologia de previsão característica aerodinâmica de retorno de alta velocidade do corpo sem corte; (5) tecnologia de proteção e previsão de ambiente térmico de jato reverso de Mach alto; (6) tecnologia de gerenciamento de propulsor de baixa temperatura de sobrecarga negativa de grande perturbação; (7) leme de grade e tecnologia de controle de composto de gás direto.
Atualmente, a maturidade das principais tecnologias de decolagem e aterrissagem vertical de primeira geração na China atendeu às condições para a realização de testes de voo de demonstração. A equipe do projeto propôs a ideia de desenvolvimento de base de energia, controle primeiro, demonstração passo a passo e avanços importantes, e realizou uma série de testes integrados de demonstração e verificação, desde testes de voo de baixa altitude e baixa velocidade movidos a foguetes até testes de vôo de alta altitude e alta velocidade movidos a foguetes.
O teste de voo de baixa altitude e baixa velocidade (altitude de voo abaixo de 1 km) é usado para verificar o sistema de energia de oxigênio líquido metano, o ajuste de empuxo profundo do motor e a tecnologia de controle de empuxo rápido, a tecnologia de orientação de navegação de retorno e o grande tecnologia de buffer de pouso de carga.
Testes de voo de alta velocidade em alta altitude (altitudes de voo acima de 100 km) são usados ??para verificar o controle composto do leme da grade e do gás direto, ignição em alta altitude de motores de oxigênio líquido e metano, gerenciamento de propelente de retorno, previsão e proteção do ambiente térmico de retorno, pouso projeto de reutilização de buffer e seta completa E manutenção e outras decolagens e aterrissagens verticais reutilizam todas as tecnologias-chave.
As principais características técnicas do veículo lançador vertical de decolagem e pouso de segunda geração são: reutilização completa em larga escala e em dois estágios. Classe, tecnologia de motor de metano de oxigênio líquido de ciclo fechado de alto empuxo e outras classes são divididas em quatro categorias.
Especificamente incluem tecnologia de construção de corpo de seta de grande diâmetro, tecnologia paralela de motores múltiplos (20 ou mais), cilindro de cone alado de baixa relação massa-arrasto para retornar ao design aerodinâmico de adaptação de domínio de alta velocidade e tecnologia de previsão precisa, orientação de retorno em nível de órbita + controle de atitude + tecnologia de design de junta de integração pneumática, tecnologia de previsão de ambiente térmico de retorno em nível orbital, tecnologia de proteção de grande fluxo de calor de retorno em nível orbital que pode ser rapidamente detectada e mantida, tecnologia de gerenciamento de propelente de perfil complexo, profundidade de inicialização múltipla de nível 200t empuxo variável circulação fechada oxigênio líquido metano Principais tecnologias, como tecnologia de motor (impulso específico de vácuo acima de 370s), análise de impacto de jato de lançamento de foguete em grande escala e tecnologia de supressão sem sulco de desvio,tecnologia de recuperação de ar de captura mecânica de torre de lançamento e sistema de corda de retenção de grande carga e outras tecnologias-chave.
Com base na aplicação de engenharia do veículo de lançamento vertical reutilizável de decolagem e aterrissagem de primeira geração, é realizado o desenvolvimento de um foguete totalmente reutilizável de dois estágios.
O primeiro passo: Com base no foguete de retorno de um sub-estágio de 7m de diâmetro de nível, desenvolver um cilindro de cone alado de baixa relação massa-arrasto de 7m de diâmetro com um retorno vertical de dois sub-estágios, formando um de dois estágios totalmente veículo de lançamento repetível, fornecendo a capacidade LEO de 10t. capacidade de transporte de custo.
O segundo passo: desenvolver uma decolagem vertical pesada de 9 a 10 m de diâmetro e um veículo de lançamento totalmente reutilizável de dois estágios. O esquema é baseado em um diâmetro de classe de 9-10m e motor de metano de oxigênio líquido de ciclo fechado de 200t. Um sub-estágio usa 25 a 28 motores. O segundo estágio usa de 6 a 9 motores que são basicamente os mesmos do primeiro estágio. A capacidade do LEO totalmente reutilizável é de 100 t, criando um sistema de transporte espacial totalmente reutilizável com alta eficiência, baixo custo e alta confiabilidade. Ele pode realizar todas as funções do sistema de transporte espacial existente, e o desempenho do veículo lançador e o preço de lançamento melhoraram aos trancos e barrancos.
