(一)项目背景
航班化航天运输是指将当前普遍采用的单次发射航天运载器改造升级像飞机航班那样,实现地面与轨道间运输以及轨道与轨道间运输等,采用定期定线路的航班化运营模式,航班化航天运载具有可靠、安全、经济、便捷、舒适、环保特点,能够满足大规模进出空间、探索空间和开发空间任务需求。航班化航天运输系统产品体系主要由1h全球抵达运输、天地往返运输和空间转移运输3类系统组成,具有重复使用、智能化、模块化、标准化、产业规模化技术特征。
1h全球抵达运输系统主要负责人/货往返地球表面与亚轨道之间的高超声速运输,技术途径主要为可重复使用运载+高超声速技术;天地往返运输系统负责地面与地球轨道之间的人/货往返的运输,技术途径主要为可重复使用运载+高超声速技术;空间转移运输系统主要负责地球轨道、在轨服务站以及月球轨道之间的往返运输,兼顾更远深空转移运输任务,技术途径主要为轨道间转移运载器+自主交会对接技术、新型空间动力技术、在轨加注和维护技术等。
实现航班化运输,最核心的是航天推进系统,即发动机,航天运载器对发动机的要求是全空域、全速域、高性能、高可靠、高经济性、低重量。
火箭基组合动力循环动力(Rocket B ased Comb ined Cycle,RBCC)是20世纪60年代提出的一种先进推进系统模型。RBCC将高推重比、低比冲的火箭发动机和低推重比、高比冲的吸气式冲压发动机有机地组合在一起,充分发挥两种推进方式的优势和特色,具有可在宽来流范围内工作、实现多模态一体化结构设计的特点,同时解决了航天推进的高效性与经济性矛盾,已作为航班化航天运载器的最理想动力装置之一。
在本领域,中国走在美国的前面,在多个领域取得了重大突破,已开展多次飞行演示验证,正在开展工程定型研制工作,技术成熟度处于6-7级。
申请人自2011年起,至2020年止,全面、深度参与了我国第一型RBCC火箭基组合推进系统样机论证、设计、研制、系统集成及世界首次飞行试验,本项目经费数亿元,本人担任工程组长、推进系统控制遥测系统负责人,掌握核心技术、核心资源,掌握航天研制体系、研制流程。
目前,本项目国家已完成了前期大量投入,所有关键技术已全部突破,正处于国家装备研制转化阶段,处于市场介入的最佳阶段。此外,本项目技术门槛高,国内只有不超过5家单位掌握,全部为国家单位,很难转化。只有本团队既掌握核心技术,同时又是高校团队,最适合转化。别的团队均不具备此特征。
(二)项目简介
面向廉价航班化运输,瞄准最核心的产品即RBCC火箭基组合推进剂系统,通过西电科研院、杭研院等多渠道筹措资金3000-5000万元,依托团队掌握的核心技术,两年内完成推力5000N级的RBCC火箭基组合推进剂系统产品研制,三年内完成飞行试验,为廉价航班化运输的航天运载器研制奠定基础。
产品指标如下:
●飞行马赫数:2-7;
●飞行高度:17-28km;
●载荷:50kg;
●推力:5000N;
●航程:500km;
●工作时间:15分钟;
●量产后成本(年产200台):300万元/台(目前1500万元/台);
●销售价格:600万元/台。
(三)关键技术
目前所有关键技术均已突破,只需产业基金、社会资本介入开展转化。
工程样机
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