運載火箭用的什麼推進劑

時間 2021-09-01 03:41:24

1樓:匿名使用者

由多級火箭組成的航天運輸工具。用途是把人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。是在導彈的基礎上發展的,一般由2~4級組成。

每一級都包括箭體結構、推進系統和飛行控制系統。末級有儀器艙,內裝制導與控制系統、遙測系統和發射場安全系統。級與級之間靠級間段連線。

有效載荷裝在儀器艙的上面,外面套有整流罩。

許多運載火箭的第一級外圍**有助推火箭,又稱零級火箭。助推火箭可以是固體或液體火箭,其數量根據運載能力的需要來選擇。推進劑大都採用液體雙組元推進劑。第

一、二級多用液氧和煤油或四氧化二氮和混肼為推進劑,末級火箭採用高能的液氧和液氫推進劑。制導系統大都用自主式全慣性制導系統。在專門的發射中心 (見航天器發射場) 發射。

技術指標包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的適應能力和可靠性。

[編輯本段]運載火箭的發展

運載火箭是第二次世界大戰後在導彈的基礎上開始發展的。第一枚成功發射衛星的運載火箭是蘇聯用洲際導彈改裝的衛星號運載火箭(見「人造地球衛星」1號工程)。到 20世紀80年代,蘇聯、美國、法國、日本、中國、英國、印度和歐洲空間局已研製成功20多種大、中、小運載能力的火箭。

最小的僅重10.2噸,推力 125千牛(約12.7噸力),只能將1.

48公斤重的人造衛星送入近地軌道;最大的重2900多噸,推力 33350千牛(3400噸力),能將120多噸重的載荷送入近地軌道。主要的運載火箭有「大力神」號運載火箭、「德爾塔」號運載火箭、「土星」號運載火箭、「東方」號運載火箭、「宇宙」號運載火箭、「阿里安」號運載火箭、 n號運載火箭、「長征」號運載火箭等。

[編輯本段]運載火箭的分類

目前常用的運載火箭按其所用的推進劑來分,可分為固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭三種型別。如我國的長征三號運載火箭是一種**液體火箭;長征一號運載火箭則是一種固液混合型的**火箭,其第一級、第二級是液體火箭,第**是固體火箭;美國的「飛馬座」運載火箭則是一種**固體火箭。

如按級數來分,運載火箭又可分為單級火箭、多級火箭。其中多級火箭按級與級之間的連線型式來分,又可分為串聯型、並聯型(俗稱**式)、串並聯混合型三種型別。串聯型多級火箭級與級之間的連線分離機構簡單,但串聯後火箭總長較長、火箭的長細比(長度與直徑之比)大,給設計帶來一定的困難;發射時,這種火箭豎起來後太高,給發射操作帶來不便;同時,其上面級的火箭發動機要在高空點火,點火的可靠性差。

並聯型多級火箭採用橫向**連線,連線分離機構稍複雜,但其中間芯級第一級火箭採用橫向**的火箭可在地面同時點火,避免了高空點火,點火的可靠性高。蘇聯發射世界上第一顆人造地球衛星的衛星號運載火箭,就是在中間芯級火箭的周圍又**了4枚火箭。這4枚捆上去的火箭習慣上又稱助推器。

助推器與芯級火箭在地面一起點火,但工作一定時間後先關機,關機後與芯級火箭分離並被拋掉。助推器因在第一級火箭飛行的半路上關機,所以只能算它是半級火箭。發射世界第一顆人造地球衛星的衛星號運載火箭為一級半火箭,而不稱它為兩級火箭。

我國的長征二號e運載火箭則是一枚串並聯混合型的兩級半火箭,其第一級火箭周圍**了4枚助推器,在第一級火箭上面又串聯了一枚第二級火箭。

[編輯本段]運載火箭的結構組成

不管是固體運載火箭還是液體運載火箭,不管是單級運載火箭還是多級運載火箭,其主要的組成部分有結構系統、動力裝置系統和控制系統。這三大系統稱為運載火箭的主系統,主系統工作的可靠與否,將直接影響運載火箭飛行的成敗。此外,運載火箭上還有一些不直接影響飛行成敗並由箭上裝置與地面裝置共同組成的系統,例如,遙測系統、外彈道測量系統、安全系統和瞄準系統等。

箭體結構

是運載火箭的基體,它用來維持火箭的外形,承受火箭在地面運輸、發射操作和在飛行中作用在火箭上的各種載荷,安裝連線火箭各系統的所有儀器、裝置,把箭上所有系統、元件連線組合成一個整體。

動力裝置系統

是推動運載火箭飛行並獲得一定速度的裝置。對液體火箭來說,動力裝置系統由推進劑輸送、增壓系統和液體火箭發動機兩大部分組成。固體火箭的動力裝置系統較簡單,它的主要部分就是固體火箭發動機推進劑直接裝在發動機的燃燒室殼體內。

控制系統

是用來控制運載火箭沿預定軌道正常可靠飛行的部分。控制系統由制導和導航系統、姿態控制系統、電源供配電和時序控制系統三大部分組成。制導和導航系統的功用是控制運載火箭按預定的軌道運動,把有效載荷送到預定的空間位置並使之準確進入軌道。

姿態控制系統(又稱姿態穩定系統)的功用是糾正運載火箭飛行中的俯仰、偏航、滾動誤差,使之保持正確的飛行姿態。電源供配電和時序控制系統則按預定飛行時序實施供配電控制。

遙測系統

功用是把運載火箭飛行中各系統的工作引數及環境引數測量下來,通過運載火箭上的無線電發射機將這些引數送回地面,由地面接收機接收;亦可將測量所得的引數記錄在運載火箭上的磁記錄器上,在地面**磁記錄器。這些測量引數既可用來預報航天器入軌時的軌道引數,又可用來鑑定和改進運載火箭的效能。一旦運載火箭在飛行中出現故障,這些引數就是故障分析的依據。

外彈道測量系統

功用是利用地面的光學和無線電裝置與裝在運載火箭上的對應裝置一起對飛行中的運載火箭進行跟蹤,並測量其飛行引數,用來預報航天器入軌時的軌道引數,也可用來作為鑑定製導系統的精度和故障分析依據。

安全系統

功用是當運載火箭在飛行中一旦出現故障不能繼續飛行時,將其在空中炸燬,避免運載火箭墜落時給地面造成災難性的危害。安全系統包括運載火箭上的自毀系統和地面的無線電安全系統兩部分。箭上的自毀系統由測量裝置、計算機和**裝置組成。

當運載火箭的飛行姿態,飛行速度超出允許的範圍,計算機發出引爆**裝置的指令,使運載火箭在空中自毀。無線電安全系統則是由地面雷達測量運載火箭的飛行軌道,當運載火箭的飛行超出預先規定的安全範圍時,由地面發出引爆箭上**裝置的指令,由箭上的接收機接收後將火箭在空中炸燬。

瞄準系統

功用是給運載火箭在發射前進行初始方位定向。瞄準系統由地面瞄準裝置和運載火箭上的瞄準裝置共同組成。

2樓:匿名使用者

火箭是靠火箭發動機向前推進的。火箭發動機點火以後,推進劑(液體的或固體的燃燒劑加氧化劑)在發動機的燃燒室裡燃燒,產生大量高壓燃氣;高壓燃氣從發動機噴管高速噴出,所產生的對燃燒室(也就是對火箭)的反作用力,就使火箭沿燃氣噴射的反方向前進 火箭推進原理依據的是牛頓第三律:作用力和反作用力大小相等,方向相反。

一個紮緊的充滿空氣的氣球一旦鬆開,空氣就從氣球內往外噴,氣球則沿反方向飛出。

固體推進劑,從底層向頂層或從內層向外層快速燃燒。

液體推進劑,用高壓氣體對燃燒劑與氧化劑貯箱增壓,然後用渦輪泵將燃燒劑與氧化劑輸進燃燒室。

推進劑的能量在發動機內轉化為燃氣的動能,形成高速氣流噴出,產生推力。

推力是表示火箭發動機效能的主要引數之一,它是推進劑在推力室中燃燒產和的高溫燃氣經過噴管高速噴射而產生的反作用力。推力是直接作用在推力室內外表面上的力的合力。

比衝,是表示火箭發動機效能的另一個重要引數。它表示火箭發動機在穩定工作狀態下,每單位質量的推進劑所產生的推力值,比衝的大小和噴管出口面積與推力室喉部面積之比(面積比)有關。面積比越大,比衝越高。

噴管形狀直接影響比衝的大小(燃氣從噴口噴出時的速度)。

3樓:匿名使用者

簡單的來說 目前的運載火箭 通常是使用固體和液體推薦劑, 不過,重要的是,固體火箭推進,只能在大氣層中使用。

4樓:匿名使用者

運載火箭主要分為液體和固體兩種推進劑

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