【我国垂直起降重复使用液氧甲烷火箭发展路线建议】航天科技八院805所对我国第一代垂直起降火箭系列化型谱的论证中，出现了直径3.35m、4m、7m三种构型的液氧甲烷火箭，覆盖了2.5t至20t的700kmSSO运力范围。
3.35m级直径：两级构型，一子级采用5台70t级开式循环液氧甲烷发动机“龙云”，二子级采用一台70t级真空版“龙云”发动机。其700kmSSO轨道的一子级前场返回运载能力约2.5t，LEO运力约5t。
4m级直径：两级构型，一子级采用7台或9台80t级液氧甲烷发动机（70t级发动机改进型），二子级采用一台80t级真空版液氧甲烷发动机，其700kmSSO轨道的一子级前场返回运力3.5~6.5 t。
4m级直径是内陆发射运载火箭的最大可运输直径，在发射相关设施进行适应性改建之后，可以用于提升内陆发射场的发射能力。
7m级直径：两级构型，一级安装19~22台80t级液氧甲烷发动机，二级安装2台80t级真空版液氧甲烷发动机，其700kmSSO轨道的一子级前场返回运力大于20t。
7m级直径火箭在沿海发射，需建设新的发射工位和海上回收平台，海上回收平台根据不同弹道提前预置，全面满足大型有效载荷及巨型星座组网发射的需求。
第一代垂直起降运载火箭的关键技术主要有7项：（1）多次起动深度变推重复使用发动机技术；（2）高精度多约束垂直返回导航制导与控制技术；（3）大承载高可靠着陆缓冲系统技术；（4）钝头体大速域返回气动特性预示技术；（5）高马赫反向喷流热环境预示和防护技术；（6）大扰动负过载低温推进剂管理技术；（7）栅格舵与直气复合控制技术。
目前，国内第一代垂直起降关键技术的成熟度已经满足开展演示验证飞行试验的条件。项目团队提出了动力基础，控制先行，分步演示，重点突破的发展思路，开展从火箭动力低空低速飞行试验到火箭动力高空高速飞行试验的系列集成演示验证试验。
低空低速飞行试验（飞行高度1 km以下） 用于验证液氧甲烷动力系统、发动机深度推力调节与推力快速控制技术、返回导航制导技术和大承载着陆缓冲技术。
高空高速飞行试验（飞行高度100 km 以上）用于验证栅格舵和直气复合控制、液氧甲烷发动机高空点火、返回推进剂管理、返回热环境预示及防护、着陆缓冲和全箭重复使用设计及维护等垂直起降重复使用全部的关键技术。
第二代垂直起降运载火箭的主要技术特征为：大规模和两级完全重复使用，涉及到的主要关键技术根据火箭类型分为超大型运载火箭类、二子级（轨道级）垂直返回重复使用类、大推力闭式循环液氧甲烷发动机技术、其他类共4大类。
具体包括大直径箭体建造技术、多台（20台及以上）发动机并联技术、低质阻比有翼锥柱体返回大速域适应气动设计及精确预示技术、轨道级返回制导+姿控+气动一体化联合设计技术、轨道级返回热环境预示技术、可快速检测和维护的轨道级返回大热流防护技术、复杂剖面推进剂管理技术、200t级多次起动深度变推闭式循环液氧甲烷发动机技术（真空比冲370s以上）、大型火箭无导流槽发射喷流影响分析及抑制技术、发射塔架机械捕获式空中回收技术和大承载阻拦绳系等回收技术等关键技术。
在第一代垂直起降重复使用运载火箭工程应用的基础上，开展两级完全重复使用火箭的研制，建议按7m级直径和9~10m级直径两步走。
第一步：在7m级直径一子级返回火箭的基础上，研制7m直径低质阻比有翼锥柱体垂直返回二子级，形成两级完全重复运载火箭，提供LEO运力10t级的高效低成本运输能力。
第二步：研制9~10m直径重型垂直起降两级完全重复使用运载火箭。该方案基于9~10m级直径和200t级闭式循环液氧甲烷发动机构建。一子级采用25~28台发动机。二子级采用6~9台与一级状态基本相同的发动机。完全重复使用状态LEO运力100 t，打造高效低成本高可靠的完全重复使用航天运输系统，可实现现有航天运输系统的全部功能，运载火箭性能及发射价格得到跨越式进步。
两级完全重复使用运载火箭的应用模式也将逐步拓展，如商业航天旅游、洲际运输和太阳系探索等。
来源：张晓东,刘昶,朱亮聪,周华,赵志杰.垂直起降重复使用液氧甲烷运载火箭发展路线探讨[J].空天技术,2022(03):71-79.
3.35m级直径：两级构型，一子级采用5台70t级开式循环液氧甲烷发动机“龙云”，二子级采用一台70t级真空版“龙云”发动机。其700kmSSO轨道的一子级前场返回运载能力约2.5t，LEO运力约5t。
4m级直径：两级构型，一子级采用7台或9台80t级液氧甲烷发动机（70t级发动机改进型），二子级采用一台80t级真空版液氧甲烷发动机，其700kmSSO轨道的一子级前场返回运力3.5~6.5 t。
4m级直径是内陆发射运载火箭的最大可运输直径，在发射相关设施进行适应性改建之后，可以用于提升内陆发射场的发射能力。
7m级直径：两级构型，一级安装19~22台80t级液氧甲烷发动机，二级安装2台80t级真空版液氧甲烷发动机，其700kmSSO轨道的一子级前场返回运力大于20t。
7m级直径火箭在沿海发射，需建设新的发射工位和海上回收平台，海上回收平台根据不同弹道提前预置，全面满足大型有效载荷及巨型星座组网发射的需求。
第一代垂直起降运载火箭的关键技术主要有7项：（1）多次起动深度变推重复使用发动机技术；（2）高精度多约束垂直返回导航制导与控制技术；（3）大承载高可靠着陆缓冲系统技术；（4）钝头体大速域返回气动特性预示技术；（5）高马赫反向喷流热环境预示和防护技术；（6）大扰动负过载低温推进剂管理技术；（7）栅格舵与直气复合控制技术。
目前，国内第一代垂直起降关键技术的成熟度已经满足开展演示验证飞行试验的条件。项目团队提出了动力基础，控制先行，分步演示，重点突破的发展思路，开展从火箭动力低空低速飞行试验到火箭动力高空高速飞行试验的系列集成演示验证试验。
低空低速飞行试验（飞行高度1 km以下） 用于验证液氧甲烷动力系统、发动机深度推力调节与推力快速控制技术、返回导航制导技术和大承载着陆缓冲技术。
高空高速飞行试验（飞行高度100 km 以上）用于验证栅格舵和直气复合控制、液氧甲烷发动机高空点火、返回推进剂管理、返回热环境预示及防护、着陆缓冲和全箭重复使用设计及维护等垂直起降重复使用全部的关键技术。
第二代垂直起降运载火箭的主要技术特征为：大规模和两级完全重复使用，涉及到的主要关键技术根据火箭类型分为超大型运载火箭类、二子级（轨道级）垂直返回重复使用类、大推力闭式循环液氧甲烷发动机技术、其他类共4大类。
具体包括大直径箭体建造技术、多台（20台及以上）发动机并联技术、低质阻比有翼锥柱体返回大速域适应气动设计及精确预示技术、轨道级返回制导+姿控+气动一体化联合设计技术、轨道级返回热环境预示技术、可快速检测和维护的轨道级返回大热流防护技术、复杂剖面推进剂管理技术、200t级多次起动深度变推闭式循环液氧甲烷发动机技术（真空比冲370s以上）、大型火箭无导流槽发射喷流影响分析及抑制技术、发射塔架机械捕获式空中回收技术和大承载阻拦绳系等回收技术等关键技术。
在第一代垂直起降重复使用运载火箭工程应用的基础上，开展两级完全重复使用火箭的研制，建议按7m级直径和9~10m级直径两步走。
第一步：在7m级直径一子级返回火箭的基础上，研制7m直径低质阻比有翼锥柱体垂直返回二子级，形成两级完全重复运载火箭，提供LEO运力10t级的高效低成本运输能力。
第二步：研制9~10m直径重型垂直起降两级完全重复使用运载火箭。该方案基于9~10m级直径和200t级闭式循环液氧甲烷发动机构建。一子级采用25~28台发动机。二子级采用6~9台与一级状态基本相同的发动机。完全重复使用状态LEO运力100 t，打造高效低成本高可靠的完全重复使用航天运输系统，可实现现有航天运输系统的全部功能，运载火箭性能及发射价格得到跨越式进步。
两级完全重复使用运载火箭的应用模式也将逐步拓展，如商业航天旅游、洲际运输和太阳系探索等。
来源：张晓东,刘昶,朱亮聪,周华,赵志杰.垂直起降重复使用液氧甲烷运载火箭发展路线探讨[J].空天技术,2022(03):71-79.
#从这里飞向太空# 【穿越星际的旅行者号】旅行者1号和旅行者2号于1977年发射，对太阳系外行星进行了一次大巡游。它们已成为运行时间最长、距离地球最远的航天器。它们都已经越过了日球层——这是由太阳风和太阳磁场的影响范围所定义的区域。
今年是“旅行者1号”和“旅行者2号”向恒星行进的第45年，它们分别距离太阳近22光时和18光时，仍然是目前探索恒星际空间的唯二航天器。两个航天器都携带着一个12英寸的镀金铜盘，记录着声音、图片和其他信息，这就是《镀金唱片》，旨在传播地球上的生活和文化故事，使用的保存媒介可以在星际旅行中“存活”十亿年之久。
今年是“旅行者1号”和“旅行者2号”向恒星行进的第45年，它们分别距离太阳近22光时和18光时，仍然是目前探索恒星际空间的唯二航天器。两个航天器都携带着一个12英寸的镀金铜盘，记录着声音、图片和其他信息，这就是《镀金唱片》，旨在传播地球上的生活和文化故事，使用的保存媒介可以在星际旅行中“存活”十亿年之久。
【星际旅者 】
航行者1号和航行者2号于1977年发射,进行太阳系外围行星的大巡航。它们目前是来自地球,运行时间最久、运转距离最远的太空船。两者皆已穿出了由太阳风和太阳磁场所主宰的太阳圈。在他们前往恒星旅程的第45年,距离太阳分别将近22光时和18光时的航行者1号和2号,是目前持续在探索星际空间的唯二航天器。这两艘太空船各自携带了一片约30公分直径的镀金铜盘,上面记录着声音、图片和信息。这些黄金唱片旨在传达地球上的生活与文化故事,所使用的记录载体可以在星际旅程中保存10亿年。
信息来自：苏汉宗Su, Han-Tzong （成功大学 物理学系）
示意挂图提供: NASA, JPL-Caltech, Voyager
航行者1号和航行者2号于1977年发射,进行太阳系外围行星的大巡航。它们目前是来自地球,运行时间最久、运转距离最远的太空船。两者皆已穿出了由太阳风和太阳磁场所主宰的太阳圈。在他们前往恒星旅程的第45年,距离太阳分别将近22光时和18光时的航行者1号和2号,是目前持续在探索星际空间的唯二航天器。这两艘太空船各自携带了一片约30公分直径的镀金铜盘,上面记录着声音、图片和信息。这些黄金唱片旨在传达地球上的生活与文化故事,所使用的记录载体可以在星际旅程中保存10亿年。
信息来自：苏汉宗Su, Han-Tzong （成功大学 物理学系）
示意挂图提供: NASA, JPL-Caltech, Voyager
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