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火箭知识概要

(2006年09月26日 13:25:28)
来源:《太空探索》

□作者: 孙欣荣

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  尾翼安装于尾段四周,用于改善火箭飞行中的稳定性。
  为了提高火箭的性能,箭体结构在设计时必须严格控制结构重量。计算表明,火箭要多增加一千克有效载荷的发射重量,第三级火箭需减轻结构重量1千克,第二级减轻7.5千克,第一级减轻42千克。所以,应着重减轻第三级的结构重量。
  
  控制系统——火箭的大脑和神经中枢
  
  控制系统是一个非常精密、复杂,而且非常重要的系统,它的一部分安装在火箭上,称为飞行控制系统;另一部分安装在地面,称为测试发射控制系统。其中,箭上部分包括导航系统、姿态控制系统、电源配电系统。
  导航系统是控制系统的核心,它的功能包括,当火箭达到要求的速度时,发出启动和关闭各级发动机的信号,使火箭沿预定轨道飞行;给各级火箭的执行机构提供各种指令信号,完成级间分离任务;测定火箭的实际位置,将其与预定飞行轨迹比较,若火箭偏离预定轨道,及时发出信号控制发动机摆动,保证火箭稳定飞行。
  姿态控制系统的功能是随时纠正火箭飞行中产生的俯仰、偏航和滚动误差,保持火箭以正确的姿态飞行。一旦出现误差,过去的方法是采用燃气舵,它是一种装在发动机喷管尾部的用石墨耐高温合金制成的类似于船舵一样的部件,经燃气冲击后可产生控制力矩,现已很少使用,目前大多采用由姿态控制系统利用伺服机构摇摆发动机进行校正的方法。
  电源配电系统主要包括三种功能:一是向控制系统的各种仪器、推进系统的火工品、级间分离和星箭分离使用的火工品供电;二是按预定程序发出各种指令控制有关电路;三是与地面测试设备配合完成控制系统的测试。
  除了动力系统、结构系统和控制系统这三大系统外,火箭还包括分离系统、遥测和跟踪系统、自毁系统、方位瞄准系统、垂直度调整系统等。
  
  中国运载火箭光荣榜
  
  从1970年发射第一颗人造地球卫星——东方红一号以来,我国的运载火箭技术从无到有、从小到大、从串联到并联、从液体到固体、从常规推进剂到高能低温推进剂不断发展,火箭逐步形成系列,已具备发射近地轨道、太阳同步轨道和地球同步转移轨道不同质量载荷的运载能力,并进入国际卫星商业发射市场,为人类和平开发利用空间做出了贡献。
  长征一号(代号CZ-1)是一种发射近地轨道卫星的三级固液混合火箭,是我国在中远程导弹的基础上研制成功的第一种航天运载工具。火箭全长29.46米,一级、二级直径2.25米,起飞质量81.57吨,起飞推力104吨,可将300千克的有效载荷送入440千米的近地轨道。1970年4月24日,长征一号成功发射了我国第一颗人造地球卫星——东方红一号,使中国成为继苏联、美国、法国、日本4个国家之后第5个独立研制和发射人造卫星的国家。
  长征二号(代号CZ-2)是一种发射近地轨道卫星的两级液体火箭,是我国以远程导弹为原形研制的第一种发射重型卫星的运载工具。火箭全长32米,一级、二级直径3.35米,起飞质量190吨,起飞推力2786千牛,能将1800千克的有效载荷送入轨道。1975年11月26日,长征二号从酒泉卫星发射中心成功地将一颗返回式卫星送入太空,中国从此成为继美国和苏联之后世界上第三个发射返回式卫星的国家。
  长征二号丙(代号CZ-2C)是长征二号的改进型,其近地轨道运载能力由长征二号的1800千克提高到2800千克。1982年9月9日,第一枚长征二号丙火箭成功地将一颗新型返回式卫星送入轨道。长征二号丙曾于1985年荣获国家优质产品“金牌奖”,被誉为“金牌火箭”。
  长征二号丁(代号CZ-2D)是一种两级液体火箭。火箭全长33.66米,一级、二级直径3.35米,火箭起飞质量236.96吨,起飞推力2961.6千牛,可将3100千克的卫星送入近地轨道。火箭于1990年2月开始研制,1992年8月9日首次发射。
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  长征二号戌(代号CZ-2E)是一种两级半运载火箭,以长征二号丙火箭为芯级,并联四枚液体助推器组成,简称“长二捆”。火箭全长49.69米,芯级直径3.35米,助推器直径2.25米,火箭起飞质量462.46吨,起飞推力5961.6千牛,可将9200千克的有效载荷送入近地轨道。火箭于1988年开始研制,1990年7月16日首飞。
  长征二号已(代号CZ-2F)是我国第一种发射宇宙飞船的运载火箭。它在长征二号戌基础上发展而成。火箭全长58.34米,芯级直径3.35米,助推器直径2.25米,起飞质量479.8吨,可将8吨重的有效载荷送入近地轨道。火箭具有较高的可靠性和安全性,可靠性指标为0.97,是目前国内可靠性指标最高的运载火箭。火箭从1992年开始研制,1999年11月首飞,截至目前,共发射6次,将4艘无人试验飞船和两艘载人飞船送入太空。
  长征三号(代号CZ-3)是我国研制的第一种发射地球同步转移轨道卫星的三级液体火箭。火箭全长44.86米,一级、二级直径3.35米 ,三级直径2.25米。火箭第三级首次采用液氢液氧火箭发动机。火箭起飞质量204.88吨,起飞推力2961.6千牛,可将1450千克的卫星送入地球同步转移轨道。1984年4月8日,长征三号发射东方红二号试验通信卫星获得成功。
  长征三号甲(代号CZ-3A)是我国研制的第二种发射地球同步转移轨道卫星的三级液体火箭。火箭全长52.52米、一级、二级直径3.35米 ,三级直径3米,火箭第三级采用液氢液氧低温推进剂。火箭起飞质量241吨,起飞推力2962千牛,可将2600千克的有效载荷送入地球同步转移轨道。火箭于1986年3月开始研制,1994年2月8日首飞。
  长征三号乙(代号CZ-3B)是我国研制的第三种发射地球同步转移轨道卫星的液体运载工具,是一种三级半运载火箭。火箭全长54.83米、一级、二级直径3.35米 ,三级直径3米,助推器直径2.25米,火箭起飞质量426吨,起飞推力5923千牛,可将5000千克的有效载荷送入地球同步转移轨道。1989年7月开始研制,1996年2月15日首飞。
  长征四号甲(代号CZ-4A)是一种用于发射太阳同步轨道卫星的三级液体火箭。火箭全长41.9米,一级、二级直径3.35米 ,三级直径2.9米。火箭起飞质量241吨,起飞推力2942千牛,可将1500千克的卫星送入太阳同步轨道。火箭从1979年开始研制,1988年9月7日首飞。
  长征四号乙(代号CZ-4B)是一种用于发射太阳同步轨道卫星的新型三级液体火箭。火箭全长45.57米,一级、二级直径3.35米 ,三级直径2.9米。起飞质量248吨,起飞推力2971千牛,可将2200千克的卫星送入太阳同步轨道。1989年2月开始研制,1999年5月10日首飞。
  风暴一号(代号FB-1)是一种用于发射近地轨道卫星的两级液体火箭。火箭全长32.57米,最大直径3.35米,起飞质量192.7吨,起飞推力2746千牛,可将1500千克的有效载荷送入近地轨道。火箭于1969年开始研制,1972年8月首飞。1981年9月20日,风暴一号发射一箭三星成功,使我国成为世界上少数几个掌握一箭多星技术的国家。
  除各种运载火箭外,我国还研制发展了T-7M、T-7、T-7A、和平二号、和平六号、T-7A(S1)和T-7A(S2)等多种气象火箭、生物试验火箭,以及取样火箭、试验火箭等。
  
  发射场——火箭起飞的航天港
  
  火箭发射场是运载火箭发射航天器的场所,是航天活动必不可少的基地。除发射火箭外,火箭发射场还用于火箭合练、发动机点火等各种试验任务。
  


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