❶ 火箭發射器的原理
火箭彈的工作原理 火箭彈是通過發射裝置藉助於火箭發動機產生的反作用力而運動,火箭發射裝置只賦予火箭彈一定的射角、射向和提供點火機構,創造火箭發動機開始工作的條件,但對火箭彈不提供任何飛行動力。
火箭發動機是火箭彈的動力推進裝置,在火箭彈發射時,發火控制系統將點火具發火,點火具中葯劑燃燒時產生的燃氣流經固體推進劑裝葯表面時將其點燃。主裝葯燃燒產生的高溫高壓燃氣流經固體火箭發動機中拉瓦爾噴管時,燃氣的壓強、溫度及密度下降,流速增大,在噴管出口截面上形成高速氣流向後噴出。當大量的燃氣高速從噴管噴出時,火箭彈在燃氣流反作用力的推動下獲得與空氣流反向運動的加速度。
由於從火箭發動機高速噴出的氣流物質是火箭發動機所攜帶的固體推進劑裝葯燃燒產生的,所以火箭發動機的質量不斷地減小,表明火箭彈的運動屬於變質量物體運動。而固體火箭發動機結束工作時,火箭彈在彈道主動段末端達到最大速度。
❷ 火箭發射原理
火箭發射原理:1、力的反作用力2、通過不斷地減少自身重量,3、慣性的存在。
火箭是以熱氣流高速向後噴出,利用產生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑,不依賴空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行。火箭在飛行過程中隨著火箭推進劑的消耗,其質量不斷減小,是變質量飛行體。
具體如下:
發射火箭由地面控制中心倒記數到零便下令第一級火箭發動機點火。在震天動地的轟鳴聲中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飛行段由此開始了,經過幾十秒鍾,運載火箭開始按預定程序緩慢向預定方向轉變。
100多秒鍾後,在70公里左右高度,第一級火箭發動機關機分離,第二級接著點火,繼續加速飛行,這時火箭已飛出稠密大氣層,可按程序拋掉衛星的整流罩。在火箭達到預定速度和高度時,第三級火箭發動機關機分離,至此加速飛行段結束。
隨後,運載火箭靠已獲得的能量,在地球引力作用下,開始慣性飛行段,直到與預定軌道相切的位置止。此時第三級火箭發動機點火,開始了最後加速段飛行。當加速到預定速度時第三級發動機關機。火箭的運載使命就全部完成了。
(2)火箭發射裝置設計PDF擴展閱讀
用途:現代火箭可用作快速遠距離運送工具,如作為探空、發射人造衛星、載人飛船、空間站的運載工具,以及其他飛行器的助推器等。如用於投送作戰用的戰斗部(彈頭),便構成火箭武器。火箭是目前(截止2009年)唯一能使物體達到宇宙速度,克服或擺脫地球引力,進入宇宙空間的運載工具,而火箭的速度是由火箭發動機工作獲得的。
❸ 火箭發射架結構
羅老號的發射架就是中國製造的。由於2008年汶川地震導致發射塔推遲交貨,導致了羅老號的第一次發射被推遲了一年。
羅老號的發射塔比較簡單,原因在於這枚火箭比較小,矮,輕,簡單。另外還由於火箭是俄羅斯設計的,他們習慣水平組裝。
火箭小,矮,輕。自然發射塔就不需要很大。火箭又細又長,總不能風一吹就倒下。因此發射架必須有足夠的力量抱住火箭,重型火箭自然就需要很大的發射架。中國的發射塔整個就是一棟樓,發射架合抱之後整個火箭完全包在裡面。
火箭結構簡單,服務塔就很簡單。它只有一級火箭需要起飛前加註燃料,二級火箭是固體火箭,早就加好燃料了。因此燃料管離地面沒有多高。但一般航天大國的火箭都是多級液體火箭,第二,第三級火箭就需要在幾十米的高度加燃料,那需要的設備就很多了。還有測試,羅老號的一級火箭在地面上就可以測試,二級火箭是固體的,基本不需要在發射塔上測試。而對於一般的第二第三級都是液體的火箭來說,就需要工程師能夠上到50米高度對上面級火箭進行測試。
俄羅斯的火箭一般都是在地面上水平組裝好了之後豎起來發射。而中國習慣直接在發射塔裡面垂直組裝,因此發射塔一合抱起來,裡面就是一個足夠大的封閉空間,足夠容納很多人和設備來安裝火箭。也就是說,俄羅斯的火箭總裝廠房和發射場是分開的,而中國的發射塔就是總裝車間。
當然了,酒泉的921工位雖然不是做垂直總裝工位,但那是用來發射宇宙飛船的,待遇自然不一樣。
❹ 火箭導彈發射裝置研究任務和內容是什麼
因為是火箭導彈發射時,要啟動老么多的程序,航天局把火箭的發射分為幾個部門,需要版固定權、方向、燃料、機械、電子……等等等等各個方面做全面的檢查,這就需要時間,另一個就是倒記時還可以提高人們的注意力,所以才倒記時的!純屬個人見解!舉例說明:天地大沖撞 的大片上,發射飛船去彗星上打眼,鑽洞,准備了那麼多的程序,去看看就知道了!
而007上面的倒數,確實是劇情需要才設定5分鍾,其實不用那麼長時間!主要是用於自動發射!
那犯罪祖師爺的胖子,說:「只要一按鈕,北京就消失了!」
所以他沒用了,就被殺了!而張將軍需要時間飛回北京開會,卡佛設定的時間是正好在他趕到前轟炸!閑著沒事,倒記時!讓卡佛心裡更爽些!
不過我感覺一顆妄譯號導彈不可能毀了整個北京吧!
還有前面片頭上,海上艦艇向白俄恐怖分子的交易中心發射導彈時按鈕就是直接發射的!而倒記時是給人記的!人工發射!
❺ 求美國火箭發射架結構圖
如圖:
❻ 火箭發射實驗
一、水火箭設計簡介:
水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進火箭。是利用廢棄的飲料瓶製作成動力艙、箭體、箭頭、尾翼。瓶內注入一部分水,在瓶口塞上一個裝有自行車內胎氣門嘴芯的橡皮塞,灌入一定數量的水,利用打氣筒充入空氣到達一定的壓力後在反作用下發射,瓶內水和氣迅速噴出,推動瓶體沖向空中。
這項活動有以下幾個特點:
1、 材料易得,廢物利用;
2、 製作簡單,發射簡便,任何中學生均可操作;
3、 趣味性強,一般可發射幾十米高或數百米遠;
4、 安全性好,噴水具有一定的創造性;
二、活動目標:
1、 使學生初步了解火箭發射的有關科學知識,懂得水火箭的原理,了解火箭發射的歷史;
2、 通過水火箭製作與發射活動,讓學生體驗整個設計過程,培養學生的合作精神,探究意識及認真細致、敢於創新、一絲不苟的科學態度。
3、 為了提高火箭發射高度,讓學生學會分析優化設計方案,提高試驗效果的科學工作方法,逐步提高學生的創造能力;
4、 提高同學們的動手、動腦能力和培養積極探索、勇於創新的精神。
5、培養學生們熱愛科技、熱愛航天的興趣,激勵他們以科技報國的精神。
三、活動准備:
1、教師准備:
① 一個完整的水火箭模型。
② 帶氣門嘴、芯的橡皮塞,課前由教師製作。方法是:用鑽孔器化學(實驗室用)按自行車門嘴的筒管的直徑大小,鑽一孔,把氣門嘴固定在橡皮塞上。
③ 分好小組,選好組長,分組了解有關火箭發射的歷史資料,了解火箭發射的原理(也可以是網上查找,也可以是去圖書室查閱有圖片更好),由組長負責整理匯報本小組收集到的資料。
④ 讓一兩個小組去嘗試製作、發射一下,記錄大致的體會,並把嘗試製作與發射中所遇到的問題帶進課堂,嘗試製作的模型也帶進課堂。
⑤ 課時安排:2課時。
2、場地:
製作水火箭——教室或家裡;
發射場——學校操場或寬闊地。
3、器材:
可樂瓶2個 透明膠帶1卷
剪刀 帶氣門嘴、芯的橡皮塞
打氣筒(高壓氣筒最適宜) 自來水及水桶
4、製作方法:
1. 取一個可樂瓶,去掉底部的一部分,留下上半錐體部分備用(如圖1);
2. 再取一個可樂瓶,將備用的錐體套在其底部,用膠布粘牢(如圖2);
3. 裁剪一張質地較硬的紙,製成圓錐體,套在備用的圓錐體瓶上,用膠布粘牢(如圖3);取兩個可樂瓶,截取它們的中部(如圖4),將它們壓平後剪出尾翼的形狀,將尾翼與瓶
體粘牢,安裝要對稱、牢固(如圖5);
4. 用打孔器在橡皮塞中央取一個洞,剛好將氣門嘴裝進去;對組裝好的水火箭進行調試後,裝進適量的水,塞上橡皮塞,打氣直到發射。
四、活動過程:
1、組織教學,導出設計活動課題
2、組內討論,反饋收集到的信息、資料,由組長負責整理匯報
3、教師出示範作,並作簡要講解,有的問題可與學生共同討論得出解決方案。如:1、火箭頭是圓錐體,在製作過程中是難點。教師作重點演示
4、發射時橡皮塞塞得越緊,瓶內充的氣體越多,發射越高。因此要用力將皮塞塞緊,還可用銼刀把橡皮塞銼成近似圓柱體可使塞與瓶口接觸面大,塞得緊
5、瓶內注水大約在1/3至1/4之間,可實驗決定。瓶內的大氣壓大約在4-5個大氣壓。超過5個大氣壓瓶體容易破裂
6、原理分析研究及討論
以壓縮空氣為動力,箭體向下噴出氣和水,由於它們的反沖作用使之迅速升空。整個過程是一個用壓縮空氣達到儲存能力,而後瞬間釋放,推動箭體向上運動的過程。水作為火箭發射時的動力燃料,它的噴射速度與水的多少是關鍵。氣壓式水火箭在飛行中受到重力和空氣阻力的作用暫時忽略不計。用動量守恆定律分析,水火箭的速度與水噴出的相對速度V成正比;還與瓶體的質量M瓶和注入水的質量M水有關。要使水火箭上升得高,必須增大它的速度。
加法有二:
1、 增大瓶內壓縮空氣的壓強。從而達到水噴出的速度V增大,具體方法是塞緊瓶塞,多充氣增大瓶內壓強,或者利用控制裝置使之發射前卡緊瓶口與瓶塞,瓶內氣壓增加時,瓶塞不自行脫落,可充入更多的空氣以增加瓶內大氣壓值。
2、 增大注水量。M水增大,噴出的物質增多,但是注水量增大後,會使空氣在瓶內佔有的空間減小,使壓縮空氣減少,因而影響氣壓式火箭的速度,所以注水量不能過多,有一個最佳量,可通過實驗在注水量1/3至1/4之間得出最佳量。
五、水火箭製作與發射試驗;
1、學生分個人或小組為單位設計製作,為了突出設計成分增加外觀設計要求:要求外觀設計符合「水火箭」項目基本要求,注重創新與創意,能體現火箭發展前瞻性,設計風格鮮明(含作品標簽),色彩搭配合理,工藝製作精美等。
2、通過水火箭的多次發射實驗研究,找出提高火箭距離的要素是什麼?
活動注意事項:
箭頭一定要用軟的物質而不要用堅硬的物體製作;不要用玻璃瓶製作水火箭,以免玻璃破碎傷人。瓶體一定用較軟的塑料瓶才能保證安全,發射時不要對人群發射
❼ 火箭發射C++編程設計
#include<whatever>
void main()
{
scanf("火柴");
printf("fire in the hole!!!(注意語氣)");/*點火*/
printf("快閃its gonna blow!!!");
}/*搞定*/
參考資料:加分
❽ 大學物理有關火箭發射ppt
因為火箭要擺脫地球的引力實現騰空,而引力是垂直向下的,豎直發射需要的能量最少,因此,火箭要豎直發射.而火箭保持豎直狀態僅僅在發射騰空的一霎那,一旦騰空後,火箭將會逐漸傾斜,以獲取水平速度,水平速度是用來抵抗地球吸引產生的向心力的.當火箭的水平速度達到第一宇宙速度是(7.9公里/秒),它就不需要額外的能量去維持自己在軌道中的位置了,因此,火箭的軌道要是圓的.如果是其它形狀,就要提供額外的能量去抵禦地心引力以及其它力量.
發射衛星的火箭都是沿著地球表面的弧線飛。
火箭推進原理:
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)在發動機的燃燒室里燃燒,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。一個扎緊的充滿空氣的氣球一旦松開,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性能的主要參數之一,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。比沖,是表示火箭發動機性能的另一個重要參數。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,比沖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,比沖越高。噴管形狀直接影響比沖的大小(燃氣從噴口噴出時的速度)。
火箭在地球上垂直起飛,跟著地球自轉,哪怕它剛起飛在空中,而不管垂直高度是多少,多高,都是跟著地球自轉的,所以叫線速度,垂直打上天,除非在地面上達到第二宇宙速度,11.2公里秒,要不然,它是掉回地球的。
第一宇宙速度是指物體圍繞地球作圓周運動的最低拋射速度,第二宇宙速度也是指的是拋射速度.第二宇宙速度是相對於地球表面而言的,火箭以1m/s的速度不停的垂直往上飛的時候動能雖然沒有變化,但勢能卻在不停的增加,如果火箭本身的動能加上相對地球表面的勢能全部換算為動能後速度可以達到第二宇宙速度,則火箭會逃逸出地球圍繞太陽公轉。其實宇宙飛船在軌飛行的時候實際速度並沒有達到第一宇宙速度,而且飛行能量越大則越遠離地球,實際的速度反而越慢(假如是圓形軌道)。
感覺這樣的提問沒有意義
建議自己下去查查資料
❾ 火箭圖紙
火箭各個受力和支承構件的總成。它的作用是安裝連接有效載荷、儀器設備和動力裝置,貯存推進劑,承受地面操作和飛行中的外力,維持良好的氣動外形,保持火箭的完整性。火箭的結構基本上是一個薄壁圓柱殼體,由蒙皮、縱向和橫向的加強件構成。早期火箭有較大的鰭狀穩定面和控制面,後來靠改變火箭發動機噴出的燃氣流的方向來穩定和控制火箭飛行,箭體上的鰭狀面漸被取消。火箭的總體結構安排(又稱部位安排)是在方案設計階段確定的(見火箭設計)。
火箭結構性能的一個重要標志是結構系數 λ,可表示為:λ=G/(G0-G1),式中G 為第n級火箭的結構重量,G0為第n級火箭的起飛重量,G1為第n級火箭的有效載荷。對於大小和類型相同的火箭,結構系數λ越小,表示結構設計水平越高。火箭推進方式不同,其工作原理和系統組成相差很大,主要結構也有所不同,例如核火箭在結構上以及材料的應用上需要考慮核防護、核污染、高溫冷卻等要求。
液體火箭結構一般由頭部、頭部整流罩、氧化劑貯箱和燃料(燃燒劑)貯箱、儀器艙、級間段、發動機推力結構、尾艙等部分組成(圖1),需要分離的部位有分離連接裝置。
固體火箭發動機結構由前封頭、外殼、裝葯、噴管裝置和後封頭等部分組成。封頭、外殼和噴管裝置構成發動機燃燒室,固體推進劑在其中燃燒。燃燒室能承受1~20兆帕(約10~200大氣壓)高壓和 2500~3500K高溫,並具有足夠的動強度。前封頭上通常裝有點火裝置。前封頭是薄壁結構,用金屬製成,形狀有球形、橢球形或環-球形。大型固體火箭發動機常分段製造,靠增加段數獲得所需的推力,外殼為薄壁殼體,用合金鋼、鋁合金、復合材料製成。外殼內壁有浸膠石棉布隔熱層。外殼外表面也塗有很薄的隔熱層,以減小氣動加熱的影響。噴管裝置(單噴管或多噴管)固定或鉸接在火箭發動機後封頭上,在控制系統操縱下使燃氣流偏轉,產生控制力矩。噴管裝置在高溫條件下工作,經受燃燒產物的強烈侵蝕,需要採用耐熱材料。
彈道導彈結構導彈在結構上與火箭基本相同。一般在導彈的基礎上稍加修改即可用以發射人造衛星和飛船。導彈的貯存期較長,對工作環境的適應性要求更高。
❿ 火箭發射原理方面的論文
火箭的發射原理
航空和航天
航空和航天是當今人類認識和改造自然過程中最活躍,最有影響力,也最有發展前途的科學和技術領域,是人類文明高度發展的重要標志,也是衡量一個國家科學和技術水平,以及綜合實力的重要標志。
航空
航空是指載人或不載人的飛行器在地球大氣層中的航行活動。航空活動的范圍主要限於離地面30公里的大氣層內。在大氣層中航行的飛行器(航空器),只要克服自身的重力就能升空。比空氣輕的航空器,如氣球、飛艇,用空氣靜力升空;比空氣重的航空器,如飛機、直升機,則要利用空氣動力才能升空,風箏也是利用空氣動力升空的一種最原始的航空器。可見,航空離不開地球的大氣圈,也擺脫不了地球的引力作用。
航天
航天是指載人或不載人的飛行器在太空的航行活動,也叫做空間飛行或宇宙航行。航天包括:環繞地球的運行、飛往月球或其它星球的航行(包括環繞某一天體運行、從其近旁飛過或在其上著陸)、行星際空間的航行及飛出太陽系的航行。可見,航天活動的范圍要比航空活動的范圍大得多。一類在太陽系內的航行活動叫做航天;一類,在太陽系以外的航行活動叫做航宇。
航天不同於航空,航天要在極高真空的太空以類似於自然天體的運行規律飛行。因此,航天首先,必須有不依賴空氣,且具有巨大推力的運載工具——火箭。
火箭的概念和原理
火箭是一種依靠火箭發動機噴射工作介質產生的反作用力推動前進的飛行器。
火箭的飛行原理是它藉助了物體的反作用力,就像一隻充足氣體的氣球,當我們把它從手中放開後,氣球內的氣體便順著氣球的氣嘴噴出,同時氣球向前沖去。因自身攜帶氧化劑,用不著像飛機那樣依靠大氣中的氧,所以火箭可以飛出大氣層,在真空條件下飛行。
火箭的三大系統
運載火箭是將人造衛星、宇宙飛船、空間站和宇宙探測器等航天器送入太空的運載工具,是人類一切航天活動的基礎。它主要包括三大系統:動力系統、結構系統和控制系統。
動力系統即火箭發動機系統,是火箭的動力裝置,堪稱火箭的心臟。它依靠推進劑在燃燒室內燃燒,形成高溫高壓燃氣,通過噴管高速排出後產生反作用力推動火箭前進。火箭發動機按使用推進劑的類別分為液體火箭發動機、固體火箭發動機、固液混合式火箭發動機三種。
結構系統通常稱為箭體結構,它是火箭的軀體,用於連接火箭所有結構部段,使之成為一整體,具有良好的空氣動力外形和飛行性能。
控制系統是火箭的大腦和神經中樞。火箭發射後的級間分離、俯仰偏航、發動機關機與啟動、軌道修正和星箭分離等一系列動作,都依靠控制系統完成。
推進劑——發動機的「食糧」
火箭發動機使用的燃料稱為推進劑,堪稱火箭發動機的「食糧」。目前,各國研製的運載火箭多使用化學燃料推進劑。化學燃料推進劑可根據物理形態分為液體推進劑和固體推進劑兩類,根據性質可分為可貯存推進和低溫推進劑。可貯存推進指在常溫下可以長期在火箭推進劑貯箱中貯存的推進劑,如硝酸和煤油等。低溫推進劑指在常溫下沸點低的推進劑,如昭液氧、液氫等。
隨著航天技術的發展以及環保和人體健康要求的日益提高,火箭主發動機目前正朝著採用無毒、無污染的液氫、液氧和液氧、煤油推進劑的方向發展。
固體火箭發動機
固體火箭發動機是最簡單的一種化學火箭發動機,它所攜帶的固體推進劑主要由燃料和氧化劑組成,通常製成具有一定幾何形狀的紅柱,貯存在被叫做燃燒室的半封閉容器中(圖)。
為了點燃葯柱,在燃燒室頭部安裝帶有安全機構的點火裝置,通電點火後,燃燒室中的葯柱被點燃,並持續燃燒,產生高溫、高壓的燃氣(工質),此時,固體推進劑的化學能轉變為熱能;燃氣通過燃燒室尾部的拉瓦爾噴管以高速排出,從而產生推動火箭前進的推力,此時的熱能轉變為動能。
與液體火箭發動機相比,固體火箭發動機由於不需推進劑輸送系統,推力室無需強製冷卻,因此結構簡單,沒有活門、噴注器、渦輪泵、燃氣發生器等部件。由於這個特點,它的可靠性較高,操作簡便。另外,固體發動機能夠長期貯存。固體火箭發動機的缺點是:比推辦較低,工作時間較短,不易調節推力和多次啟動。
固體火箭發動機由葯柱、燃燒室、噴管和點火裝置等組成。固體推進劑常常被製成不同的形狀,稱為葯柱,在推進劑相同的情況下,固體火箭發動機的推力由葯柱的燃燒面決定。
固體火箭發動機的噴管具有將推進劑放出的熱能轉換成推進用的動能的作用,因為它不像液體發動機那樣採用冷卻措施,所以一般採用合金鋼或高溫玻璃鋼等抗高溫材料製成,並採用燒蝕等技術進行保護。一台固體火箭發動機可以設計成一個噴管,也可以設計成幾個。噴管有固定的,也有可動的,可動噴管可以繞發動機縱軸轉動或擺動,實現對發動機推力方向的控制。
固體火箭發動機的工作過程比液體火箭發動機簡單得多,點火時,先通電使電爆管爆炸,引燃點火葯,點火葯燃燒後點燃推進劑葯柱。
液體火箭發動機
液體火箭發動機是採用液體推進劑的一種化學火箭發動機,一般由推力室、液體推進劑貯箱、供應系統和控制系統組成。
推力室是推進劑混合、燃燒並高速噴出產生推力的重要部件,由噴注器、熔煉室和噴管組成。推進劑燃燒時溫度極高,極易燒穿燃燒室,因此必須進行冷卻,冷卻方法通常有再生冷卻和同冷卻兩種。
推進劑貯箱包括燃料貯箱和氧化劑貯箱。推進劑量測定供應系統由管路、活門以及高壓氣瓶、減壓器,或渦輪泵組成。供應系統的作用是按要求的流量和壓強向燃燒室供應推進劑。
將高壓氣瓶的氣體引入貯箱,使推進劑從貯箱送到各需要部分,這種系統大多用於大推力的發動機。圖示出擠壓式和泵壓式兩種液體火箭發動機的供應系統圖。
推進劑供應系統的目的是將推進劑從貯箱輸送到推力室,包括渦輪泵、各種導管和活門。推進劑輸送方式有兩種,一種是擠壓式,一種是泵壓式。
擠壓式是利用貯存在高壓氣瓶內的壓縮氣體,將推進劑從貯箱內擠壓到燃燒室內。由於這種方式將使貯箱承受很大壓力,需把貯箱製造得十分堅固,因此不利於減輕火箭的結構重量。
泵壓式是用渦輪泵將推進劑送入燃燒室。這種方法可使推進劑貯箱的壓力大大減輕,減少貯箱的壁厚尺寸,減輕結構重量。
發動機控制系統的作用是控制發動機的啟動、點火和關機等程序,控制推進劑的混合比例、推力的大小和方向等。
固體與液體火箭發動機的利弊
固體火箭發動機的優點是:結構簡單;可靠性高;推進劑直接貯存在燃燒室中,可以做到常備不懈;反應速度快。其缺點是:比沖(單位質量推進劑產生的沖量)較低;起飛加速度大,工作時間短,不利於載入飛行。因此固體火箭發動機很適合用於導彈,滿足反應快、作戰迅速的要求。此外,可用作運載火箭的助推器,載入航天器的救生系統等。
液體火箭發動機星使用液體推進劑的火箭發動機,具有推力大、工作時間長、推力易於調節和控制、易於啟動和關機、可多次啟動等優點。缺點是,需要推進劑增壓輸送系統、燃燒室和噴管冷卻系統,因而結構復雜;推進劑不能在火箭中長期貯存,發射前操作較為復雜。
固液混合火箭發動機
由於液體火箭發動機和固體火箭發動機各有各的優缺點,所以科學家把它作結合起來,組成了固液混合式和液固混合式兩種。
液固混合式發動機是燃燒劑為液體,氧化劑為固體,而固液混合式發動機正好與它相反。
從性能上說,固液混合火箭發動機的比推力高於固體火箭發動機,低於高能液體發動機,與可貯存的液體發動機相當。
從系統和結構來說,這種火箭發動機的優點是簡單緊湊,缺點是燃燒效率低,推進劑混合比不易控制,調節推力時能量損失較大。
結構系統——火箭的軀體
火箭結構系統通常為系為箭體結構,大多是用金屬板和加強件組成的硬殼、半硬殼式結構。材料多為比強度和比剛度較高,塑性范圍較窄的鋁合金,部分採用不銹鋼、鈦合金和非金屬材料。
從火箭的頭部向下數,多級液體火箭的箭體結構主要包括有效載荷整流罩、儀器艙、推進劑貯箱、箱間段、級間段、尾艙、尾翼。固體火箭的箭體結構與液體火箭的箭體結構基本相同,不同的是它比較簡單,大部分為發動機外殼。
位於運載火箭項端的有效載荷整流罩,有火箭的「皇冠」之稱,它用於包容衛星、飛船、宇宙探測器等有效載荷,使它們免受火箭在大氣層內飛行時產生的空氣動力和空氣動力加熱的損害。火箭飛出大氣層後,完成使命的有效載荷整流罩即被拋掉。
儀器艙一般位於有效載荷的下面,用於安裝火箭飛行控制用的儀器和設備,儀器艙的壁板上經常開有艙口,便於安裝儀器設備和對儀器設備進行檢查測試。
控制系統——火箭的大腦和神經中樞
控制系統是一個非常精密、復雜、而且非常重要的系統,它的一部分安裝在火箭上,稱為飛行控制系統,另一部分安裝在地面,稱為測試發射控制系統。其中,箭上部分包括導航系統、姿態控制系統,電源配電系統。
導航系統是控制系統的核心,它的功能包括,當火箭達到要求的速度時,發出啟動和關閉各級發動機的信號,使火箭沿預定軌道飛行;給各級火箭的執行機構提供各種指令信號,完成級間分離任務,測定火箭的實際位置,將其與預定飛行軌跡比較,若火箭偏離預定軌道,及時發出信號控制發動機擺動,保證火箭穩定飛行。
姿態控制系統的功能是隨時糾正飛箭中產生的俯仰、偏航和滾動誤差,保持火箭以正確的姿態飛行。一旦出現誤差,過去的方法是採用燃氣舵,它是一種裝在發動機噴管尾部的用石墨耐高溫合金製成的類似於船舵一樣的部件,經燃氣沖擊後可產生控制力矩,現已很少使用,目前大多採用由姿態控制系統利用伺服機構搖擺發動機進行校正的方法。
電源配電系統主要包括三種功能:一是向控制系統的各種儀器、推進系統的火工品、級間分離和星箭分離使用的火工器供電,二是按預定程序發出各種指令控制有關電路,三是與地面測試設備配合完成控制系統的測試。
除了動力系統、結構系統和控制系統這三大系統外,火箭還包括分離系統、遙測和跟蹤系統、自毀系統、方位瞄準系統,垂直度調整系統等。
我自己找的