未来飞行器设计 论文 .pdfVIP

基于未来飞行器设计的探索与研究

摘要：

本文就我们所设计的未来飞行器——空天飞机设计的背景和现状，空天飞机研发上的创新

点、工作原理以及存在的问题等方面出发进行介绍。旨在克服现在已经退役的航天飞机的所存在

的火箭一次性，花费并不比一次性飞船少等缺点。考虑到现有航天飞机要采用火箭运载，而火箭

在运载过程中要进行脱离，也就是说火箭提供完动能后就会被遗弃，这样就和平常的航天器缺乏

了明显的可循环利用的优势，使得航天飞机的花费并不比预想到的节省。为此我们创新型的提出

了“以机送机”的思想，并将小型航天飞机与大型运载飞机进行一体化的设计。

关键词：飞行器；设计创新；以机送机；空天飞机

1研究背景和意义固体火箭助推器可重复使用20次，外

挂燃料箱为一次性使用。但是，直到

1981年4月，航天飞机才试飞成功，而

1.1未来飞行器设计的背景

且以后的飞行表明，并没有达到降低运

1.1.1空天飞机简介

输费用的目的。主要是解决防热、安全

空天飞机是既能航空又能航天的

等技术问题，并降低发射、维护费用。

新型飞行器。它像普通飞机一样起飞，

除美国外，世界上计划进行航天飞机研

以高超音速在大气层内飞行，在30～

制的还有：苏联(俄罗斯)的“暴风雪”

100公里高空的飞行速度为12～25倍

号航天飞机，其轨道飞行器可重复使

音速，并直接加速进入地球轨道，成为

用，它由一次性使用的“能源”号火箭

航天飞行器，返回大气层后，像飞机一

发射，返回时像飞机一样水平着陆；

样在机场着陆。在此之前，航空和航天

1988年10月，无人驾驶轨道试飞成功

是两个不同的技术领域，由飞机和航天

后，计划被取消。欧洲航天局的“赫尔

飞行器分别在大气层内、外活动，航空

墨斯”航天飞机计划，也放慢了步伐。

运输系统是重复使用的，航天运载系统

日本计划的“希望”号无人驾驶航天

一般是不能重复使用的。而空天飞机能

飞机，也只进行了缩比模型试验。

够达到完全重复使用和大幅度降低航

实现空天飞机的技术难度比航天

天运输费用的目的。

飞机更大，主要是三种动力装置的组合

1.1.2航天飞机与空天飞机

和切换，高强度、耐高温的材料(高速

航天飞机，其原意为太空往返航

飞行时，其头锥温度可达2760℃，机翼

班。美国人在完成阿波罗登月计划后，

前缘达1930℃，机身下也可达1260℃)

紧接着实施空间站计划，1973年5月发