航天运输工具的运载火箭的发展

作者&投稿:沃高 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是苏联用洲际导弹改装的卫星号运载火箭(见“人造地球卫星”1号工程)。到 20世纪80年代,苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度和欧洲空间局已研制成功20多种大、中、小运载能力的火箭。最小的仅重10.2吨,推力 125千牛(约12.7吨力),只能将1.48公斤重的人造卫星送入近地轨道;最大的重2900多吨,推力 33350千牛(3400吨力),能将120多吨重的载荷送入近地轨道。主要的运载火箭有“大力神”号运载火箭、“德尔塔”号运载火箭、“土星”号运载火箭、“东方”号运载火箭、“宇宙”号运载火箭、“阿里安”号运载火箭、 N号运载火箭、“长征”号运载火箭等。 目前常用的运载火箭按其所用的推进剂来分,可分为固体火箭、液体火箭和固液混合型火箭三种类型。如我国的长征三号运载火箭是一种三级液体火箭;长征一号运载火箭则是一种固液混合型的三级火箭,其第一级、第二级是液体火箭,第三级是固体火箭;美国的“飞马座”运载火箭则是一种三级固体火箭。
如按级数来分,运载火箭又可分为单级火箭、多级火箭。其中多级火箭按级与级之间的连接型式来分,又可分为串联型、并联型(俗称捆绑式)、串并联混合型三种类型。串联型多级火箭级与级之间的连接分离机构简单,但串联后火箭总长较长、火箭的长细比(长度与直径之比)大,给设计带来一定的困难;发射时,这种火箭竖起来后太高,给发射操作带来不便;同时,其上面级的火箭发动机要在高空点火,点火的可靠性差。并联型多级火箭采用横向捆绑连接,连接分离机构稍复杂,但其中间芯级第一级火箭采用横向捆绑的火箭可在地面同时点火,避免了高空点火,点火的可靠性高。苏联发射世界上第一颗人造地球卫星的卫星号运载火箭,就是在中间芯级火箭的周围又捆绑了4枚火箭。这4枚捆上去的火箭习惯上又称助推器。助推器与芯级火箭在地面一起点火,但工作一定时间后先关机,关机后与芯级火箭分离并被抛掉。助推器因在第一级火箭飞行的半路上关机,所以只能算它是半级火箭。发射世界第一颗人造地球卫星的卫星号运载火箭为一级半火箭,而不称它为两级火箭。我国的长征二号E运载火箭则是一枚串并联混合型的两级半火箭,其第一级火箭周围捆绑了4枚助推器,在第一级火箭上面又串联了一枚第二级火箭。 运载火箭在专门的航天发射中心发射。火箭从地面起飞直到进入最终轨道要经过以下几个飞行阶段:
①大气层内飞行段:火箭从发射台垂直起飞,在离开地面以后的10几秒钟内一直保持垂直飞行。在垂直飞行期间,火箭要进行自动方位瞄准,以保证火箭按规定的方位飞行。然后转入零攻角飞行段。火箭要在大气层内跨过声速,为减小空气动力和减轻结构重量,必须使火箭的攻角接近于零。
②等角速度程序飞行段:第二级火箭的飞行已经在稠密的大气层以外,整流罩在第二级火箭飞行段后期被抛掉。火箭按照最小能量的飞行程序,即以等角速度作低头飞行。达到停泊轨道高度和相应的轨道速度时,火箭即进入停泊轨道滑行。对于低轨道的航天器,火箭这时就已完成运送任务,航天器便与火箭分离。
③过渡轨道:对于高轨道或行星际任务,末级火箭在进入停泊轨道以后还要再次工作,使航天器加速到过渡轨道速度或逃逸速度,然后航天器与火箭分离。 运载火箭的设计特点是通用性、经济性和不断进行小的改进。这和大型导弹不同。大型导弹是为满足军事需要而研制的,起支配作用的因素是保持技术性能和数量上的优势。因此导弹的更新换代较快,几乎每 5年出一种新型号。运载火箭则要在商业竞争的环境中求发展。作为商品,它必须具有通用性,能适应各种卫星重量和尺寸的要求,能将有效载荷送入多种轨道。经济性也要好。也就是既要性能好,又要发射耗费少。订购运载火箭的用户通常要支付两笔费用。一笔是付给火箭制造商的发射费,另一笔是付给保险公司的保险费。发射费代表火箭的生产成本和研制费用,保险费则反映火箭的可靠性。火箭制造者一般都尽量采用成熟可靠的技术,并不断通过小风险的改进来提高火箭的性能。运载火箭不像导弹那样要定型和批生产。而是每发射一枚都可能引进一点新技术,作一点小改进,这种小改进不影响可靠性,也不必进行专门的飞行试验。这些小改进积累起来就有可能导致大的方案性变化,使运载能力能有成倍的增长。
80年代以来,一次使用的运载火箭已经面临航天飞机的竞争。这两种运载工具各有特长,在今后一段时间内都将获得发展。航天飞机是按照运送重型航天器进入低轨道的要求设计的,运送低轨道航天器比较有利。对于同步轨道航天器,航天飞机还要携带一枚一次使用的运载器,用以把航天器从低轨道发射出去,使之进入过渡轨道。这样有可能导致入轨精度和发射可靠性的下降。
一次使用的运载火箭在发射同步轨道卫星时可以一次送入过渡轨道,比航天飞机稍为有利。这两种运载工具之间的竞争将促进可靠性的提高和成本的降低。



长征二号捆绑式运载火箭是为了适应我国航天事业的发展,由我国的航天科学家自主研制成功的。~

F-Mg=ma=5920000-4600000=460000得出a=2.869565217

设火箭速度v,t1=3s,s1=37713m,t2=18s,求s2
根据速度公式 S=vt,得v=s1/t1=37713/3(m/s)
s2=v*t2=37713/3*18=226278(m)
注意此题目不是很严谨,应该指明火箭是匀速运动,才可以求出答案。若是火箭做加速运动等变速运动,依据现有条件就无法计算。

我国航天历史
答:公元2002年3月22日凌晨,当长征二号F”捆绑式大推力运载火箭运载着“神舟三号” 发射升空成功时,每一个中国人都无不为之自豪。“科技是第一生产力”,中国的发展终归依靠科技的进步。中国的航天事业,是中国科技事业的极其重要的组成部分,是一代又一代中国科技人员智慧和汗水的结晶。现在让我们来简单的回顾一下中国...

现代火箭与古代火箭区别
答:现代火箭 现代火箭(rocket)是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行。现代火箭可作为快速远距离运输工具,可以用来发射卫星和投送武器战斗部(弹头)。现代火箭利用反冲力推进的飞行装置。用...

古代的火箭是什么样子的?
答:现代的火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行。现代火箭可作为快速远距离运输工具,可以用来发射卫星和投送武器战斗部(弹头)。现代火箭:地球引力,进入宇宙空间的运载工具。火箭的速度...

一箭五星,我国成功发射吉林一号宽幅01B卫星,此次的任务是什么?_百度...
答:长征系列运载火箭是我国自主研发的航空航天运输工具。万里长征火箭发动机发展于二十世纪六十年代,1972年四月二十四日长征一号运载火箭初次发送东方红一号卫星取得成功。长征火箭具有发送低、中、高不一样地球轨道不一样种类通讯卫星及载人航天飞船的工作能力,并具有没有人深空探测工作能力。低地球轨道运输工作...

中国航天事业发展史(最新)
答:2005年10月12日,中国再次成功发射载人飞船神舟六号,并首次进行多人多天太空飞行试验。2008年9月25日21时10分,长征二号F运载火箭载着神舟七号载人飞船,载着中华民族冲击太空新高度的梦想,飞上太空。这是神舟飞船第七次飞入太空,也是中国人第三次登上太空。010年1月17日0时12分,我国在西昌卫星...

长征六号改运载火箭成功首飞,我国航天技术目前的水平如何?
答:俄罗斯继承了苏联的航天技术,目前可能也只在火箭技术上还有一些优势,但是他们除了向国际空间站提供运输服务外,基本没有其他的航天工程了。印度目前倒是一直在努力发展,但受制于国家工业基础薄弱,现有技术下都是硬着头皮上的。从探月和火星探测均最终失败看出,过于着急,纯粹是政绩工程。只有我国是以非常...

运载火箭用的什么推进剂?
答:运载火箭是一种将人造卫星、载人飞船等有效载荷送入预定轨道的航天运输工具。它通常由箭体结构、推进系统和飞行控制系统组成。运载火箭在导弹技术的基础上发展而来,可能包括2至4个级别。每个级别都包含特定的组件,如仪器舱、推进剂、助推火箭和整流罩等。推进系统**通常使用液体双组元推进剂,尤其是在第...

人造卫星是用什么运载工具发射到太空的
答:第一,产生动力的系统——运载火箭。卫星需要一种动力装置将其送入太空并达到必要的速度,以便围绕地球飞行。目前,这种动力装置就是火箭。火箭的主要任务是提供运输和搭载的功能,因此也被称为“运载火箭”或“运载工具”。火箭根据使用的燃料类型,分为液体火箭和固体火箭。目前,通常使用的是液体火箭或...

大力神号运载火箭的中国的“大力神”火箭将横空出世
答:该型火箭显而易见意义非常重大-它不仅是中国数十年航天运载技术的集大成者,更是未来5-20年间中国发射大型卫星、空间站等近地航天器的首选运输工具,甚至还可以作为未来深空探测和太阳系行星登陆的发射载具!同时"长征"-5号大型运载火箭的研制成功也必将带动中国航天发射基地布局的大变革,从而将对未来中国航天事业的...

有关中国航天事业发展资料
答:1970 年中国第一颗人造卫星“东方红1 号”成功升空!成为了中国航天发展史上第二个里程碑。2003 年10 月15 日,中国神舟五号载人飞船升空,表明中国掌握载人航天技术,成为中国航天事业发展史上的第三个里程碑。2007年10月24日18时05分,随着嫦娥一号成功奔月,嫦娥工程顺利完成了一期工程。此后,神舟...