一、运载火箭
运载火箭是一种多级火箭组成的运输工具,它的任务就是把有效载荷——人造卫星、宇宙飞船或星际探测器送入各自的空间轨道。初期的运载火箭是在第一代导弹即V-2导弹的基础上发展起来的,主要为各国安全和科学探索服务,是离地较近的一种运载工具;改进型的运载工具,主要以商业服务、国家安全和发展空间技术为目的,是以飞离地球为特征的运载火箭。
运载火箭发射航天器的工作方式,简单地说,是每级各飞一程,逐级加速,最后使运载火箭末级装载的航天器进入预定轨道。以我国生产的“长征2号”运载火箭的飞行程序为例:一级发动机点火起飞后7秒开始转弯,工作130秒后关机;随后二级发动机点火,居于级间的爆炸螺栓起爆,两级分离,抛出一级箭体,二级箭体继续飞行112秒后关闭主要发动机;星箭连接的爆炸螺栓起爆,卫星或其他航天器与运载火箭分离,航天器进入预定轨道。
截至20世纪90年代,俄罗斯、美国、法国、日本、中国、欧空局已成功研制几十种运载火箭,它们具有大、中、小不等的运载能力,最大的运载火箭能把一百二十多吨重的航天器送入近地轨道。其中著名的运载火箭有:苏联的“质子号”、“能源号”;我国的“长征”系列等。目前,印度也掌握了火箭发射技术。
我国的运载火箭,是在导弹基础上发展起来的。1970年1月30日,我国的中远程火箭飞行取得了圆满成功,“长征1号”随之诞生。远程火箭的研制,始于20世纪60年代中期,经过几年努力,在1971年9月,在我国西北酒泉发射场,进行了第一次洲际火箭飞行试测,基本获得成功。以洲际液体火箭为基础,经过改造构成了“长征2号”运载火箭。后来在“长征2号”火箭基础上,又研制出“长征3号”、“长征4号”。1992年8月我国研制的“长征2号”捆绑式火箭将当时世界上最重的澳星准确送入预定轨道。这标志着我国航天技术上了一个新台阶。中国目前运载火箭技术及运载能力均大大超过美国和苏联三四十年前进行第一轮探月时的能力。其中“长征3号”甲系列的三种火箭,可以分别将1 600千克、2 400千克、3 300千克的探测器送入奔月轨道,这三种火箭均带有二次启动装置,可直接将探测器送入奔月轨道,是发射探月飞行器较好的选择。今后由于月球探测器不仅要在月球表面着陆,还需从月球返回地球,故将来进行月球探测,发射质量相对较大,需要运载能力更大的运载火箭。中国规划中的新一代运载火箭能够满足这方面的要求。
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