(一)項目背景
航班化航天運輸是指將當前普遍采用的單次發射航天運載器改造升級像飛機航班那樣,實現地面與軌道間運輸以及軌道與軌道間運輸等,采用定期定線路的航班化運營模式,航班化航天運載具有可靠、安全、經濟、便捷、舒適、環保特點,能夠滿足大規模進出空間、探索空間和開發空間任務需求。航班化航天運輸系統產品體系主要由1h全球抵達運輸、天地往返運輸和空間轉移運輸3類系統組成,具有重復使用、智能化、模塊化、標準化、產業規模化技術特征。
1h全球抵達運輸系統主要負責人/貨往返地球表面與亞軌道之間的高超聲速運輸,技術途徑主要為可重復使用運載+高超聲速技術;天地往返運輸系統負責地面與地球軌道之間的人/貨往返的運輸,技術途徑主要為可重復使用運載+高超聲速技術;空間轉移運輸系統主要負責地球軌道、在軌服務站以及月球軌道之間的往返運輸,兼顧更遠深空轉移運輸任務,技術途徑主要為軌道間轉移運載器+自主交會對接技術、新型空間動力技術、在軌加注和維護技術等。
實現航班化運輸,最核心的是航天推進系統,即發動機,航天運載器對發動機的要求是全空域、全速域、高性能、高可靠、高經濟性、低重量。
火箭基組合動力循環動力(Rocket B ased Comb ined Cycle,RBCC)是20世紀60年代提出的一種先進推進系統模型。RBCC將高推重比、低比沖的火箭發動機和低推重比、高比沖的吸氣式沖壓發動機有機地組合在一起,充分發揮兩種推進方式的優勢和特色,具有可在寬來流范圍內工作、實現多模態一體化結構設計的特點,同時解決了航天推進的高效性與經濟性矛盾,已作為航班化航天運載器的最理想動力裝置之一。
在本領域,中國走在美國的前面,在多個領域取得了重大突破,已開展多次飛行演示驗證,正在開展工程定型研制工作,技術成熟度處于6-7級。
申請人自2011年起,至2020年止,全面、深度參與了我國第一型RBCC火箭基組合推進系統樣機論證、設計、研制、系統集成及世界首次飛行試驗,本項目經費數億元,本人擔任工程組長、推進系統控制遙測系統負責人,掌握核心技術、核心資源,掌握航天研制體系、研制流程。
目前,本項目國家已完成了前期大量投入,所有關鍵技術已全部突破,正處于國家裝備研制轉化階段,處于市場介入的最佳階段。此外,本項目技術門檻高,國內只有不超過5家單位掌握,全部為國家單位,很難轉化。只有本團隊既掌握核心技術,同時又是高校團隊,最適合轉化。別的團隊均不具備此特征。
(二)項目簡介
面向廉價航班化運輸,瞄準最核心的產品即RBCC火箭基組合推進劑系統,通過西電科研院、杭研院等多渠道籌措資金3000-5000萬元,依托團隊掌握的核心技術,兩年內完成推力5000N級的RBCC火箭基組合推進劑系統產品研制,三年內完成飛行試驗,為廉價航班化運輸的航天運載器研制奠定基礎。
產品指標如下:
●飛行馬赫數:2-7;
●飛行高度:17-28km;
●載荷:50kg;
●推力:5000N;
●航程:500km;
●工作時間:15分鐘;
●量產后成本(年產200臺):300萬元/臺(目前1500萬元/臺);
●銷售價格:600萬元/臺。
(三)關鍵技術
目前所有關鍵技術均已突破,只需產業基金、社會資本介入開展轉化。
工程樣機
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