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World File Search System弹道飞行
使用低成本探空火箭发射“小型卫星”
摘要。已经进行了一项系统研究，以调查使用现有的探空火箭技术、方法和实践来降低将小型轻型卫星送入低地球轨道的成本。利用此类技术节省的成本主要是由于助推器设计和操作的简化。将一颗 150 公斤的卫星发射到 200 海里的太阳同步轨道被选为目标要求。为桑迪亚国家实验室的 Strypi 级亚轨道探空火箭开发的设计和操作实践已应用于具有足够助推性能的车辆配置，以满足这一目标。“Super-Strypi”旋转助推器系统是轨道发射的，在大气层中飞行时会沿非制导、翼稳定弹道飞行。大气层外上级使用旋转稳定来在燃烧期间保持恒定的推力方向，从而消除了动力飞行期间主动推力矢量控制系统的复杂性。上级点火的“故障安全”指令启用理念消除了指令破坏飞行终止系统的需要。假设每年至少发射两次，预计本研究中提出的概念每次发射的经常性成本约为 500 万美元。
RLV返回模式“空中捕获”及其定义...
目前，SpaceX 对猎鹰 9 号和重型火箭的第一级采用返回发射场 (RTLS) 和近程着陆 (DRL) 方法，这需要大量燃料用于减速和着陆。涡扇发动机驱动的返回飞行技术（如带翼 LFBB）效率更高，但需要额外的推进系统及其燃料，这也会增加该级的惰性质量。一种完全不同的创新方法可使性能更好的 RLV 级返回，即获得专利的“空中捕获” (IAC) [1]：带翼可重复使用级将在空中被捕获并拖回发射场，此阶段无需任何自身的推进系统 [2]。图 1 显示了可重复使用级的完整操作 IAC 循环示意图。发射器升空时，捕获飞机正在近程会合区等候。在完成 MECO 后，可重复使用的带翼级与运载火箭的其余部分分离，然后沿弹道飞行，很快到达密度更大的大气层。在 20 公里左右的高度，它减速至亚音速，并在滑翔飞行路径中迅速下降。此时，可重复使用的返回级通常必须启动最后的着陆方法或必须启动其辅助推进系统。不同的是，在空中捕获方法中，可重复使用的返回级由一架装备齐全的捕获飞机（很可能是全自动的，也可能是无人驾驶的）等待，该捕获飞机提供足够的推力来牵引具有限制升阻比的带翼发射级。整个机动过程在几千米的高度完全亚音速 [3]。成功连接两辆运载火箭后，带翼可重复使用的返回级由大型运载飞机拖回发射场。靠近机场时，返回级从牵引机上释放，并像传统滑翔机一样自动滑行到着陆跑道。