12.火箭組裝後運往發射台時為什麼多采用垂直運輸方式
經過組裝測試後的火箭在運往發射台時,一般可以采取兩種方式:水平運輸和垂直運輸。
在航天事業發展的早期,水平運輸方式由於操作起來比較簡單,所以采用的較多。但是,如果在組裝、檢測時,火箭平放在地麵上,等檢測完畢,運往發射台後再豎起來準備發射,這時由於位置發生了變化,很多已經檢測好的性能在火箭豎起來之後發生了變化,從而降低測試的可靠性。而垂直運輸能夠最大限度地保持火箭和飛船的狀態不變,提高測試的可靠性和安全性。因此,現在垂直運輸方式越來越受到各個國家的青睞。
13.俄羅斯主要運載火箭有哪些
俄羅斯運載火箭有許多係列,而且很大一部分火箭是在彈道導彈基礎上改進而來的。目前俄羅斯還在使用的運載火箭主要有:“聯盟號”火箭、“宇宙號”火箭、“旋風號”火箭和“質子號”火箭。除此之外,還有“天項號”火箭、“起點號”火箭、“閃電號”火箭、“安加拉號”火箭、“呼嘯號”火箭等。
“聯盟號”係列火箭是在P7洲際導彈的基礎上改進而來的,它有許多不同的型號,其中“聯盟號”主要用於載人飛船“聯盟號”的發射,也用於各類衛星的發射。火箭總長49.5米,底部最大寬度10.3米,起飛重量310噸,起飛推力大約4.9×106牛。它的近地軌道運載能力為7.2噸。“聯盟”係列是發射次數最多的火箭,達1675次之多。“宇宙號”是俄羅斯利用退役的SS4、SS5等中程導彈加裝新研製的多級火箭研製而成的中小型運載火箭,可以發射三百千克左右的衛星,大多是科學衛星和技術試驗衛星。由於俄羅斯通常將這類衛星混編成“宇宙”係列衛星,所以這類火箭也被命名為“宇宙號”。該係列火箭是俄羅斯乃至全世界發射數量居第二位的運載火箭,到2007年共計發射457次。
“旋風號”是在洲際導彈SS9的基礎上改進研製的中型運載火箭,它的運載能力介於“宇宙號”和“聯盟號”之間,近地軌道運載能力約為3噸。該火箭共有3個型號,共計發射了234次。
“質子號”是目前俄羅斯運載能力最大的火箭。該火箭是專門研製的,主要用於發射大型航天器,由切洛梅設計局研製。該火箭根據所發射航天器類型與大小的不同,分別有三、四、五級結構布局。該火箭的最大運載能力可達20.6噸,主要用於空間站、行星探測器、大型應用衛星的發射,共計發射331次。
14.火箭發動機有幾種類型
一般情況下,火箭發動機是利用動量守恒原理,自帶推進劑、不依賴外界空氣的噴氣發動機。能源在發動機內部轉化為工質(工作介質)的動能,從而噴出高速射流產生推力。火箭發動機按照能源的種類分為化學火箭發動機、核火箭發動機和電火箭發動機。其中化學火箭發動機按推進劑的物理形態又可分為液體火箭發動機、固體火箭發動機和混合推進劑火箭發動機。這些發動機類型都各有特色和優點,因此都能在火箭、衛星、飛船以及探測器中找到各自的用武之地。
15.日本H-2火箭為什麼研製初期問題特別多
日本是較早研製並發射成功運載火箭和人造衛星的國家。但日本早期的運載火箭性能並不好,後來引進美國技術研製的H-1火箭不但性能一般,而且還受到美國的製約,因此1984年,日本決定完全依靠本國實力自主研製先進、高性能、大運載能力的H-2運載火箭。該火箭全長50米,芯級直徑4米。第一級裝有一台LE-7液氫液氧發動機,推力約0.84×106牛,比衝449秒。兩側捆綁兩台大型固體助推器,推力為1.56×106牛,燃燒時間為95秒。第二級裝有一台LE-5A液氫液氧發動機,推力約為0.12×106牛,燃燒時間為609秒。H-2火箭起飛重量為264噸,最大起飛推力約為3.97×106牛。該火箭低軌道運載能力為10噸,同步轉移軌道運載能力為4噸,靜止軌道運載能力為2噸。
H-2火箭有如下特點:采用兩級火箭芯級,較之采用三級火箭,可減少零部件數目、工序數目,有利於降低成本,提高可靠性;發射能力強,可與美國的“大力神”、歐空局的“阿麗亞娜4”型相比,達到了世界火箭技術的先進水平;製導裝置先進,使用了激光陀螺和捷聯式慣性導航係統;采用直徑為4米的大型整流罩,可進行“一箭多星”發射。由於該火箭技術難度大,跨度大,繼承性差,技術貯備不足,且采用了不少美歐都不敢采用的火箭新技術,致使研製進度一再拖延,並多次發生嚴重事故。為此,進行了多次審查設計、修改設計指標,也因此推遲了首次試驗時間。一直到1994年2月4日,曆時10年、耗資25億美元研製的H-2運載火箭終於在種子島吉信發射場進行了首次發射,成功地將一顆軌道再入試驗艙和監測H-2火箭性能的有效載荷送入太空。H-2火箭的實際運載能力和原計劃相比有所降低。該火箭投入使用後,共計發射了21次,5次失敗,其中前8次發射一共失敗了4次,隻有50%的可靠性。經過不斷修改完善,H-2火箭的可靠性迅速提高,成為一種相當有競爭力的運載火箭。
16.為什麼固體彈道導彈受青睞
所謂液體彈道導彈,就是采用液體推進劑作為火箭發動機燃料的導彈。而固體彈道導彈采用的是固體推進劑作為火箭發動機燃料。目前,美國的戰略、戰術彈道導彈已全部實現固體化。俄羅斯至今還是固液並重:固體的戰略彈道係統有SS-24、SS-25,液體的戰略彈道導彈有SS-18、SS-19等。然而,中國是繼美、俄之後世界上第三個擁有固體遠程戰略彈道導彈的國家。
液體彈道導彈的優點是技術難度低一些,研製起來比較容易。但其缺點是造價高、反應慢。固體導彈則造價較低,設備較少,反應較快。比如,液體導彈“大力神Ⅱ”射程為1.17萬千米,每枚成本高達2220萬美元,是射程相當(1.014萬千米)的固體彈道導彈“民兵Ⅰ”(每枚成本560萬美元)的4倍。從設備上來講,射程隻有300千米的液體彈道導彈“飛毛腿”需要使用8台車輛,而射程達5000千米的固體彈道導彈SS-20僅僅需要使用3台車輛就夠了。從反應時間上來講,美國液體彈道導彈“大力神”為15分鍾,而固體彈道導彈“民兵Ⅰ”反應時間卻隻有1分鍾。
當然,固體彈道導彈也有缺點,就是安全性不好,在製造過程中容易起火爆炸或因固體推進劑的澆鑄質量不佳而引起爆炸,造成彈毀人亡。例如,美國“北極星”A-2固體彈道導彈,就曾多次因藥柱缺陷而在發射台上爆炸;“潘興Ⅱ”彈道導彈也有一次因隔熱層處理不當,導致推進劑藥柱的殼體配當不好而引爆了一級自毀裝置;還有“三叉戟Ⅰ”固體彈道導彈也曾因第一級發動機絕熱層故障而發射失敗。