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  • 1 # 使用者2348142360111

    為了戰勝地球引力進入太空,我們必須利用火箭。然而單 級火箭是達不到這個目的的。俄國科學家齊奧爾科夫斯基首 先提出了 “火箭列車”的概念,就是把兩節以上的火箭串聯或 並聯起來,組成一列多級火箭來提高火箭的速度,最終使末級 火箭達到第一宇宙速度。

    多級火箭利用了一種質量拋扔原理,即火箭發射後,把已 經完成任務的無用的結構拋掉,使火箭發動機的能量最大限 度地用於提高火箭的動能,從而間接地減輕火箭的結構質量,實現“輕裝前進”。這樣,在使用同樣效能的火箭發動機和相同 技術水平的箭體結構的條件下,用單級火箭無法達到的第一 宇宙速度,而用多級火箭就能實現。

    世界各國現有運載火箭數十種,其大小不等,形狀各異, 但其結構形式基本上分為兩類:一類是各級首尾相連的串聯 式火箭;另一類是下面兩級並聯、上面一級串聯的火箭,也稱 捆綁式火箭^運載火箭的大小,由其飛行任務的有效載荷和飛 行軌道而定。若飛行軌道相同,有效載荷越重,則火箭起飛質 量也越大;若有效載荷不變,飛行軌道越高,火箭的起飛質量 也越大。

    在通常情況下,發射一顆質量為1噸的衛星,運載火 箭質量為50?100噸^卩美國發射阿波羅載人登月飛船的“土 星5號”運載火箭,全長110。 7米,直徑10米,起飛質量為 2840噸;而阿波羅飛船的質量只有41。 5噸。“土星5號”是目 前世界上最長的“火箭列車”,它由三級火箭串聯而成。

    大多數“火箭列車”都屬於串聯式多級火箭,因為這種火 箭的級間分離容易實現,成為運載火箭首選的結構。而捆綁式 火箭是把若干助推火箭均勻地成雙捆綁在芯級火箭的四周, 火箭發射後助推火箭首先工作,完畢後再與芯級火箭分離。捆 綁式火箭的最大優點是可以明顯縮短整個火箭的長度,因為 助推火箭不單獨佔有火箭的長度,從而避免了因火箭細長比 太大而給結構製造和飛行所帶來的種種困難。

    由於捆綁上去 的火箭不增加火箭的總長,我們也把這部分的火箭稱為半級 火箭,如兩級火箭加上捆綁,就稱作兩級半火箭。但是,捆綁式火箭在技術上難度更大。因為火箭在飛行中 級間分離,一要絕對安全可靠,二要不因分離而影響芯級火箭 的工作和姿態。捆綁式火箭採用側向分離,相對串聯式火箭的縱向分離,技術複雜性要高得多了。

    中國的“長征二號E”和 “長征三號B”運載火箭,就是在原有的二級和三級火箭基礎 上,分別在芯級增加了四個捆綁上去的助推火箭。相對未捆綁 的火箭,它們的運載能力都提高了 3倍多。首次把捆綁技術應用在火箭上的,是前蘇聯著名的航天 總設計師科羅廖夫。

    1957年,他用一枚洲際導彈作芯級,在其 周圍捆綁4臺助推火箭,成功地發射了世界上第一顆人造地 球衛星。捆綁技術除在運載火箭上廣泛使用外,某些導彈武器也 有采用。

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