问题背景:
航天运输技术代表了一个国家自由进出空间能力,也是开发、利用和控制空间的基础与前提。重复使用航天运输系统是指能够实现往返于宇宙空间和地球之间,或在外层空间轨道之间飞行、执行任务后可返回地面并可以多次使用的天地往返运输系统。世界各国高度重视重复使用航天运输系统技术的发展,均作为国家重要战略方向持续支持与发展。研发了以航天飞机为代表的一系列重复使用航天运输系统,对运载火箭重复使用、带翼返回重复使用运载器、组合动力重复使用运载器等多种技术途径开展了深入研究,获得了丰硕研究成果,同时也经历了多次挫折,发展历程跌宕起伏。重复使用航天运输系统设计与评估技术依托于先进动力、人工智能、超材料等前沿科学技术,实现重复使用航天运输系统在全速域、全空域的自主飞行,对进入空间、在轨飞行、返回地面等不同任务阶段的不同飞行环境具备自适应、高灵活、多次往返能力,并在返回地面后通过对系统进行快速检测维护和健康状态评估,有效降低维修保障的时间与费用,具备航班化运营能力。发展重复使用航天运输系统设计与评估技术,能够有力支撑未来快速进出空间、空间站建设、载人登月登火、深空探测等任务,推动未来航天运输的革命性发展,并对未来人类生活方式产生深远的影响。关键突破点:重复使用航天运输系统作为未来先进航天运输技术的重要发展方向,依赖于先进动力、先进材料与制造技术等的革命性跨越,真正实现空天一体化运输和航班化运营。重复使用航天运输系统要进入实际应用,必须开展针对重复使用航天运输系统的设计与评估技术研究,多项关键技术有待于突破,主要包括:(1)变空域宽速域天地往返运输总体优化技术(2)全任务剖面多学科耦合一体化设计技术(3)重复使用设计准则与评估技术(4)预测与健康管理技术(5)结构材料重复使用无损检测技术(6)高精度全速域气动力/热技术(7)先进火箭推进与组合推进技术战略意义:通过开展重复使用航天运输系统设计与评估技术研究,保证重复使用航天运输系统可靠、安全运行,并能够以更加经济有效的方式满足重复使用航天运输系统对于使用效能和保障能力的需求,有效提升重复使用航天运输系统的任务成功率。重复使用航天运输系统采用航班化运营的方式,多次重复使用、费用均摊,可大大降低发射费用,作为降低航天发射成本的有效途径,可实现安全、快速、机动、环保地进出空间,支撑我国航天高密度发射任务,有效服务国民经济建设,推动社会经济快速发展。重复使用技术已经成为当今航天运输系统的热点、难点和竞争点,作为前沿技术的代表之一,国内外从未停止探索创新的步伐。航天运输系统作为航天技术发展的重要基础,发展重复使用航天运输系统设计与评估技术,将有力带动先进空天动力、耐高温轻质材料、先进制造与检测、先进空气动力学等基础学科进入世界先进水平。不仅将推进航天领域的跨越式发展,而且将促进高等学校、科研院所和工业部门的联合攻关,带动我国科技创新能力的整体提升。同时,作为一个大型的航天系统工程,重复使用航天运输系统飞行试验的开展将丰富我国大型航天工程的管理经验,为年轻科技人才的锻炼成长,提供十分难得的机遇,培养大批能适应未来空间需要的航天专家。发展重复使用航天运输系统,能够大幅提升我国自由进出空间和利用空间的能力,是深入推进航天技术、实现由航天大国向航天强国迈进的重要内容。发展重复使用航天运输系统,将进一步落实军民融合战略,促进航天装备体系发展,为后续军事装备研制提供支撑,进一步服务民生和国民经济,具有十分广泛的应用前景和社会效益。重复使用航天运输系统设计与评估技术
问题年度:2019 问题类型:工程技术 学科领域:其他 学科细分归类:
推荐机构:中国宇航学会
航天运输 重复使用 检测维护 健康管理