马云龙,黄 兵,郗 琦,李皓伟

(北京宇航系统工程研究所，北京 100076)

新一代火箭首飞成功地拉开了我国运载火箭更新换代的序幕[1]。为了大幅度降低发射成本，研制可重复使用运载器得到各国的高度重视。天地往返运输系统中贮箱的核心问题是其可重复使用性，贮箱的可重复使用性关键是如何减少飞行间隔中的安全检查次数，以充分降低发射系统的寿命周期成本。

可重复使用贮箱是天地往返系统的最大部件之一，能否成功研制轻质、高强、可靠性高的可重复使用贮箱成为制约天地往返系统设计的关键因素之一。实现可重复使用贮箱高强度和高可靠性，有两种技术手段：(1)提供足够的坚固性、损伤容限及结构完整性，以避免其破坏。同时由于避免了贮箱预期使用寿命内的破坏，所以也就没有必要进行附加的安全检查；(2)选择应用适当的健康监测与诊断系统来监测在飞行过程中缺陷与损伤的发生。从另一个角度而言，贮箱重复使用性必须通过提高结构耐久性来获得，而耐久性提高必须基于对贮箱结构的健康状况有足够的认识，因此需要采用先进传感器技术和无损检测评价来确认贮箱结构/功能完整性和健康状况。显然上述两方面是相辅相成的，失效模式与健康监测策略两者缺一不可。

本文针对天地往返运输系统可重复使用贮箱在飞行过程中的温度分布、应力分布、损伤演化及外部撞击等，论述了可重复使用……