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由多級火箭組成的航天運載工具,用於把人造衛星、載人飛船、空間站或空間探測器等有效載荷送入預定軌道。整個火箭主要由箭體結構、推進係統、製導和控製係統、安全自毀係統、外測與遙測係統等構成。火箭的每一級都有自己的箭體結構和動力裝置。末級有儀器艙,製導與控製係統、遙測係統以及安全係統的大部分設備裝在這裏。火箭各級之間通過級間段連接。有效載荷裝在儀器艙上麵,外有整流罩。
火(huo)箭(jian)可(ke)采(cai)用(yong)串(chuan)聯(lian)或(huo)串(chuan)聯(lian)加(jia)捆(kun)綁(bang)兩(liang)種(zhong)結(jie)構(gou)。串(chuan)聯(lian)結(jie)構(gou)是(shi)指(zhi)火(huo)箭(jian)各(ge)級(ji)依(yi)次(ci)同(tong)軸(zhou)配(pei)置(zhi),縱(zong)向(xiang)連(lian)接(jie)呈(cheng)寶(bao)塔(ta)形(xing)。串(chuan)聯(lian)式(shi)運(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)最(zui)下(xia)麵(mian)一(yi)級(ji)先(xian)工(gong)作(zuo),工(gong)作(zuo)結(jie)束(shu)以(yi)後(hou)將(jiang)已(yi)無(wu)用(yong)的(de)推(tui)進(jin)劑(ji)貯(zhu)箱(xiang)和(he)發(fa)動(dong)機(ji)或(huo)固(gu)體(ti)火(huo)箭(jian)發(fa)動(dong)機(ji)殼(ke)體(ti)拋(pao)掉(diao),第(di)二(er)級(ji)再(zai)工(gong)作(zuo),依(yi)此(ci)類(lei)推(tui)。這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)配(pei)置(zhi)的(de)優(you)點(dian)是(shi):①對接機構相對簡單,火箭結構緊湊,總體結構功效高,因此起飛質量較小;②級間分離幹擾小,易於實現分離;③氣動阻力小;④裝配、運輸和發射簡單。缺點是:①每一級都必須分別設計和研製,增加了研製成本和周期;②需要高空點火的發動機相對多些,降低了可靠性;③火箭長細比大,彎曲剛度差,對飛行中的彈性振動穩定不利,運輸和飛行中橫向載荷增大;④火箭較長,增加了發射設備和勤務操作的困難。因此,串聯式火箭的級數選擇要綜合考慮,一般為2~4級(ji)。串(chuan)聯(lian)加(jia)捆(kun)綁(bang)式(shi)結(jie)構(gou)是(shi)指(zhi)火(huo)箭(jian)在(zai)第(di)一(yi)級(ji)芯(xin)級(ji)外(wai)圍(wei)捆(kun)綁(bang)助(zhu)推(tui)器(qi)。助(zhu)推(tui)器(qi)的(de)數(shu)量(liang)可(ke)根(gen)據(ju)運(yun)載(zai)能(neng)力(li)的(de)需(xu)要(yao)來(lai)選(xuan)擇(ze)。捆(kun)綁(bang)式(shi)運(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)的(de)各(ge)助(zhu)推(tui)器(qi)與(yu)芯(xin)級(ji)縱(zong)軸(zhou)平(ping)行(xing)(或傾斜一個小角度),發fa射she時shi可ke以yi是shi助zhu推tui器qi先xian點dian火huo工gong作zuo,推tui進jin劑ji耗hao盡jin後hou分fen離li,然ran後hou芯xin級ji第di一yi級ji發fa動dong機ji點dian火huo工gong作zuo繼ji續xu飛fei行xing,也ye可ke以yi是shi助zhu推tui器qi與yu芯xin級ji第di一yi級ji發fa動dong機ji同tong時shi工gong作zuo,然ran後hou依yi次ci拋pao掉diao或huo同tong時shi拋pao掉diao。捆kun綁bang式shi運yun載zai火huo箭jian可ke以yi有you效xiao地di提ti高gao火huo箭jian的de運yun載zai能neng力li,其qi優you點dian還hai表biao現xian在zai:①長度短、箭體的彎曲剛度比細長火箭好;②發射時各助推器與芯級第一級發動機可在地麵同時點火,點火可靠性高;③由於使用通用件或已有火箭組合,可以簡化和加快大型運載火箭研製工作,節省經費;④各部分能做成可拆卸的,因此運輸比較方便。缺點是:①火箭徑向直徑大,發射設備比較複雜;②火箭部件多,全箭可靠性降低;③助推器分離幹擾大;④qidongzulida。yixieyunzaihuojiantongguoshiyonggonggongxinjierkunbangbutongshumuheleixingdezhutuiqilaixingchengjuyoubutongyunzainenglideyunzaihuojianxilie。youdeyunzaihuojianshenzhizhutuiqihexinjidediyijiwanquanxiangtong,tongguomokuaihuazuzhuangxingchengyunzainenglihendadezhongxingyunzaihuojian。
運載火箭的主要技術指標有運載能力、入(ru)軌(gui)精(jing)度(du)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。運(yun)載(zai)能(neng)力(li)是(shi)指(zhi)運(yun)載(zai)火(huo)箭(jian)能(neng)夠(gou)送(song)入(ru)到(dao)預(yu)定(ding)軌(gui)道(dao)的(de)有(you)效(xiao)載(zai)荷(he)的(de)質(zhi)量(liang)。它(ta)隨(sui)著(zhe)預(yu)定(ding)軌(gui)道(dao)的(de)高(gao)度(du)和(he)傾(qing)角(jiao)的(de)增(zeng)大(da)而(er)減(jian)小(xiao)。因(yin)此(ci),在(zai)表(biao)示(shi)運(yun)載(zai)能(neng)力(li)時(shi)通(tong)常(chang)都(dou)應(ying)同(tong)時(shi)說(shuo)明(ming)軌(gui)道(dao)高(gao)度(du)和(he)傾(qing)角(jiao)。例(li)如(ru),中(zhong)國(guo)長(chang)征(zheng)二(er)號(hao)F運載火箭的運載能力是:向高度200km×350km,傾角42°的軌道發射時,有效載荷的最大質量為8 t。huojianderuguijingduzhuyaoqujueyukongzhixitongdejingduhecaiyongdekongzhifangfa。huojiantongchangcongzhuanmendefashechangfashe,yeyouyongjizaifashehehaishangpingtaifashede。yibanqingkuangxia,huojiancongdimianchuizhiqifei,diyijihuojiangongzuowanbihoutuoluo,dier、三級依次接替工作,直到末級火箭工作完畢,火箭進入預定軌道,調整姿態,末級火箭與航天器脫離,完成其使命。
追溯曆史, 20世紀50年代末,一些國家在戰略導彈的基礎上發展了許多運載火箭,最初主要用於發射政府和軍用的有效載荷,如美國的雷神、宇宙神、德爾它、偵察兵,前蘇聯的衛星號、東方號、聯盟號、閃電號,以及中國的長征一號。20世紀90年代國際航天發射市場方興未艾,美國、俄羅斯和烏克蘭、歐空局、日本、印度和中國均在已有火箭基礎上推出軍民兩用運載火箭。以色列也在1988年成功發射了沙維特火箭。它們是目前具備自主發射能力的一些國家和組織,其它國家衛星的發射都是利用它們的運載火箭。
目前在役的火箭有美國的宇宙神5和德爾它4係列、俄羅斯的質子號和聯盟號係列、烏克蘭的旋風號和天頂號、歐洲的阿裏安5係列、日本的H係列、印度的衛星運載火箭、以色列的沙維特火箭和中國的長征係列運載火箭等。上述火箭中的最大近地軌道運載能力達到22t,最大同步轉移軌道運載能力達到13 t。此外,為滿足政府、軍用和商用小型有效載荷的快速發射需求,美國和俄羅斯還用退役的導彈改造和研製了一些小型運載火箭,如美國的飛馬座、金牛座、米諾陶和法爾肯,俄羅斯的起跑號、隆聲號、第聶伯、波浪號、飛箭號和靜海號等。21世紀初,美國為執行重返月球、載人登陸火星等深空探測任務,開始研製阿瑞斯1和阿瑞斯5火箭。阿瑞斯5是重型載貨運載火箭,近地軌道運載能力將達到125t,近月軌道運載能力將達55t。
經過近50年nian的de發fa展zhan,世shi界jie運yun載zai火huo箭jian取qu得de了le一yi係xi列lie技ji術shu進jin步bu,從cong多duo級ji串chuan聯lian到dao多duo級ji串chuan聯lian加jia捆kun綁bang,從cong常chang規gui推tui進jin到dao低di溫wen推tui進jin,近jin地di軌gui道dao運yun載zai能neng力li從cong幾ji百bai千qian克ke到dao上shang百bai噸dun,火huo箭jian發fa射she的de軌gui道dao從cong地di球qiu低di軌gui道dao到dao地di球qiu高gao軌gui道dao、從月球軌道到行星際軌道,發射方式從一箭一星到一箭多星、從無人返回到載人飛行,逐步實現係列化、模mo塊kuai化hua和he通tong用yong化hua,發fa射she成cheng本ben降jiang低di,可ke靠kao性xing增zeng高gao。今jin後hou運yun載zai火huo箭jian的de飛fei行xing還hai將jiang向xiang深shen空kong拓tuo展zhan,朝chao部bu分fen可ke回hui收shou和he部bu分fen可ke重zhong複fu使shi用yong的de方fang向xiang發fa展zhan,有you效xiao載zai荷he日ri趨qu軍jun民min兩liang用yong。

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