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。
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。