運(yùn)載火箭有哪些類型？
http://www.dcyhziu.cn 2007/5/31 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體：
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目前常用的運(yùn)載火箭按其所用的推進(jìn)劑來分，可分為固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭三種類型。如我國的長征三號運(yùn)載火箭是一種三級液體火箭；長征一號運(yùn)載火箭則是一種固液混合型的三級火箭，其第一級、第二級是液體火箭，第三級是固體火箭；美國的“飛馬座”運(yùn)載火箭則是一種三級固體火箭。如按級數(shù)來分，運(yùn)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接型式來分，又可分為串聯(lián)型、并聯(lián)型（俗稱捆綁式）、串并聯(lián)混合型三種類型。串聯(lián)型多級火箭級與級之間的連接分離機(jī)構(gòu)簡單，但串聯(lián)后火箭總長較長、火箭的長細(xì)比（長度與直徑之比）大，給設(shè)計(jì)帶來一定的困難；發(fā)射時(shí)，這種火箭豎起來后太高，給發(fā)射操作帶來不便；同時(shí)，其上面級的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)要在高空點(diǎn)火，點(diǎn)火的可靠性差。并聯(lián)型多級火箭采用橫向捆綁連接，連接分離機(jī)構(gòu)稍復(fù)雜，但其中間芯級第一級火箭采用橫向捆綁的火箭可在地面同時(shí)點(diǎn)火，避免了高空點(diǎn)火，點(diǎn)火的可靠性高。蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星的衛(wèi)星號運(yùn)載火箭，就是在中間芯級火箭的周圍又捆綁了4枚火箭。這4枚捆上去的火箭習(xí)慣上又稱助推器。助推器與芯級火箭在地面一起點(diǎn)火，但工作一定時(shí)間后先關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)后與芯級火箭分離并被拋掉。助推器因在第一級火箭飛行的半路上關(guān)機(jī)，所以只能算它是半級火箭。發(fā)射世界第一顆人造地球衛(wèi)星的衛(wèi)星號運(yùn)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(yùn)載火箭則是一枚串并聯(lián)混合型的兩級半火箭，其第一級火箭周圍捆綁了4枚助推器，在第一級火箭上面又串聯(lián)了一枚第二級火箭。
不管是固體運(yùn)載火箭還是液體運(yùn)載火箭，不管是單級運(yùn)載火箭還是多級運(yùn)載火箭，其主要的組成部分有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、動(dòng)力裝置系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。這三大系統(tǒng)稱為運(yùn)載火箭的主系統(tǒng)，主系統(tǒng)工作的可靠與否，將直接影響運(yùn)載火箭飛行的成敗。此外，運(yùn)載火箭上還有一些不直接影響飛行成敗并由箭上設(shè)備與地面設(shè)備共同組成的系統(tǒng)，例如，遙測系統(tǒng)、外彈道測量系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等。
箭體結(jié)構(gòu)是運(yùn)載火箭的基體，它用來維持火箭的外形，承受火箭在地面運(yùn)輸、發(fā)射操作和在飛行中作用在火箭上的各種載荷，安裝連接火箭各系統(tǒng)的所有儀器、設(shè)備，把箭上所有系統(tǒng)、組件連接組合成一個(gè)整體。
動(dòng)力裝置系統(tǒng)是推動(dòng)運(yùn)載火箭飛行并獲得一定速度的裝置。對液體火箭來說，動(dòng)力裝置系統(tǒng)由推進(jìn)劑輸送、增壓系統(tǒng)和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)兩大部分組成。固體火箭的動(dòng)力裝置系統(tǒng)較簡單，它的主要部分就是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑直接裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室殼體內(nèi)。
控制系統(tǒng)是用來控制運(yùn)載火箭沿預(yù)定軌道正常可靠飛行的部分。控制系統(tǒng)由制導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源供配電和時(shí)序控制系統(tǒng)三大部分組成。制導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)的功用是控制運(yùn)載火箭按預(yù)定的軌道運(yùn)動(dòng)，把有效載荷送到預(yù)定的空間位置并使之準(zhǔn)確進(jìn)入軌道。姿態(tài)控制系統(tǒng)（又稱姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)）的功用是糾正運(yùn)載火箭飛行中的俯仰、偏航、滾動(dòng)誤差，使之保持正確的飛行姿態(tài)。電源供配電和時(shí)序控制系統(tǒng)則按預(yù)定飛行時(shí)序?qū)嵤┕┡潆娍刂啤?BR> 遙測系統(tǒng)的功用是把運(yùn)載火箭飛行中各系統(tǒng)的工作參數(shù)及環(huán)境參數(shù)測量下來，通過運(yùn)載火箭上的無線電發(fā)射機(jī)將這些參數(shù)送回地面，由地面接收機(jī)接收；亦可將測量所得的參數(shù)記錄在運(yùn)載火箭上的磁記錄器上，在地面回收磁記錄器。這些測量參數(shù)既可用來預(yù)報(bào)航天器入軌時(shí)的軌道參數(shù)，又可用來鑒定和改進(jìn)運(yùn)載火箭的性能。一旦運(yùn)載火箭在飛行中出現(xiàn)故障，這些參數(shù)就是故障分析的依據(jù)。
外彈道測量系統(tǒng)的功用是利用地面的光學(xué)和無線電設(shè)備與裝在運(yùn)載火箭上的對應(yīng)裝置一起對飛行中的運(yùn)載火箭進(jìn)行跟蹤，并測量其飛行參數(shù)，用來預(yù)報(bào)航天器入軌時(shí)的軌道參數(shù)，也可用來作為鑒定制導(dǎo)系統(tǒng)的精度和故障分析依據(jù)。
安全系統(tǒng)的功用是當(dāng)運(yùn)載火箭在飛行中一旦出現(xiàn)故障不能繼續(xù)飛行時(shí)，將其在空中炸毀，避免運(yùn)載火箭墜落時(shí)給地面造成災(zāi)難性的危害。安全系統(tǒng)包括運(yùn)載火箭上的自毀系統(tǒng)和地面的無線電安全系統(tǒng)兩部分。箭上的自毀系統(tǒng)由測量裝置、計(jì)算機(jī)和爆炸裝置組成。當(dāng)運(yùn)載火箭的飛行姿態(tài)，飛行速度超出允許的范圍，計(jì)算機(jī)發(fā)出引爆爆炸裝置的指令，使運(yùn)載火箭在空中自毀。無線電安全系統(tǒng)則是由地面雷達(dá)測量運(yùn)載火箭的飛行軌道，當(dāng)運(yùn)載火箭的飛行超出預(yù)先規(guī)定的安全范圍時(shí)，由地面發(fā)出引爆箭上爆炸裝置的指令，由箭上的接收機(jī)接收后將火箭在空中炸毀。
瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的功用是給運(yùn)載火箭在發(fā)射前進(jìn)行初始方位定向。瞄準(zhǔn)系統(tǒng)由地面瞄準(zhǔn)設(shè)備和運(yùn)載火箭上的瞄準(zhǔn)設(shè)備共同組成。
不管是固體運(yùn)載火箭還是液體運(yùn)載火箭，不管是單級運(yùn)載火箭還是多級運(yùn)載火箭，其主要的組成部分有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、動(dòng)力裝置系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。這三大系統(tǒng)稱為運(yùn)載火箭的主系統(tǒng)，主系統(tǒng)工作的可靠與否，將直接影響運(yùn)載火箭飛行的成敗。此外，運(yùn)載火箭上還有一些不直接影響飛行成敗并由箭上設(shè)備與地面設(shè)備共同組成的系統(tǒng)，例如，遙測系統(tǒng)、外彈道測量系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等。
箭體結(jié)構(gòu)是運(yùn)載火箭的基體，它用來維持火箭的外形，承受火箭在地面運(yùn)輸、發(fā)射操作和在飛行中作用在火箭上的各種載荷，安裝連接火箭各系統(tǒng)的所有儀器、設(shè)備，把箭上所有系統(tǒng)、組件連接組合成一個(gè)整體。
動(dòng)力裝置系統(tǒng)是推動(dòng)運(yùn)載火箭飛行并獲得一定速度的裝置。對液體火箭來說，動(dòng)力裝置系統(tǒng)由推進(jìn)劑輸送、增壓系統(tǒng)和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)兩大部分組成。固體火箭的動(dòng)力裝置系統(tǒng)較簡單，它的主要部分就是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑直接裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室殼體內(nèi)。
控制系統(tǒng)是用來控制運(yùn)載火箭沿預(yù)定軌道正常可靠飛行的部分。控制系統(tǒng)由制導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源供配電和時(shí)序控制系統(tǒng)三大部分組成。制導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)的功用是控制運(yùn)載火箭按預(yù)定的軌道運(yùn)動(dòng)，把有效載荷送到預(yù)定的空間位置并使之準(zhǔn)確進(jìn)入軌道。姿態(tài)控制系統(tǒng)（又稱姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)）的功用是糾正運(yùn)載火箭飛行中的俯仰、偏航、滾動(dòng)誤差，使之保持正確的飛行姿態(tài)。電源供配電和時(shí)序控制系統(tǒng)則按預(yù)定飛行時(shí)序?qū)嵤┕┡潆娍刂啤?BR> 遙測系統(tǒng)的功用是把運(yùn)載火箭飛行中各系統(tǒng)的工作參數(shù)及環(huán)境參數(shù)測量下來，通過運(yùn)載火箭上的無線電發(fā)射機(jī)將這些參數(shù)送回地面，由地面接收機(jī)接收；亦可將測量所得的參數(shù)記錄在運(yùn)載火箭上的磁記錄器上，在地面回收磁記錄器。這些測量參數(shù)既可用來預(yù)報(bào)航天器入軌時(shí)的軌道參數(shù)，又可用來鑒定和改進(jìn)運(yùn)載火箭的性能。一旦運(yùn)載火箭在飛行中出現(xiàn)故障，這些參數(shù)就是故障分析的依據(jù)。
外彈道測量系統(tǒng)的功用是利用地面的光學(xué)和無線電設(shè)備與裝在運(yùn)載火箭上的對應(yīng)裝置一起對飛行中的運(yùn)載火箭進(jìn)行跟蹤，并測量其飛行參數(shù)，用來預(yù)報(bào)航天器入軌時(shí)的軌道參數(shù)，也可用來作為鑒定制導(dǎo)系統(tǒng)的精度和故障分析依據(jù)。
安全系統(tǒng)的功用是當(dāng)運(yùn)載火箭在飛行中一旦出現(xiàn)故障不能繼續(xù)飛行時(shí)，將其在空中炸毀，避免運(yùn)載火箭墜落時(shí)給地面造成災(zāi)難性的危害。安全系統(tǒng)包括運(yùn)載火箭上的自毀系統(tǒng)和地面的無線電安全系統(tǒng)兩部分。箭上的自毀系統(tǒng)由測量裝置、計(jì)算機(jī)和爆炸裝置組成。當(dāng)運(yùn)載火箭的飛行姿態(tài)，飛行速度超出允許的范圍，計(jì)算機(jī)發(fā)出引爆爆炸裝置的指令，使運(yùn)載火箭在空中自毀。無線電安全系統(tǒng)則是由地面雷達(dá)測量運(yùn)載火箭的飛行軌道，當(dāng)運(yùn)載火箭的飛行超出預(yù)先規(guī)定的安全范圍時(shí)，由地面發(fā)出引爆箭上爆炸裝置的指令，由箭上的接收機(jī)接收后將火箭在空中炸毀。
瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的功用是給運(yùn)載火箭在發(fā)射前進(jìn)行初始方位定向。瞄準(zhǔn)系統(tǒng)由地面瞄準(zhǔn)設(shè)備和運(yùn)載火箭上的瞄準(zhǔn)設(shè)備共同組成。
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