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火箭的发射方式是什么?

归档日期:10-15       文本归类:地下机动发射      文章编辑:爱尚语录

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  从发射的空间地理位置来分,火箭发射可以分为陆上发射、海上发射、空中发射。这三种发射方式分别适用于不同的发射对象。

  陆上发射主要是在各国选定的发射场上进行。由于该类发射场设施齐全,面积广阔,又多远离居民区,所以适于利用大型运载火箭发射各种航天器(如宇宙飞船、航天飞机,各类实验卫星以及军用远程洲际导弹等)。

  陆上发射还有一种方式就是地下发射,即将火箭从地下竖井中发射升空,这种发射方式主要用于保密形式的军用洲际导弹的发射。航天发射利用此种方式的较少。

  与陆上发射相比,海上发射的优点是机动、灵活,可以选择靠近赤道附近的海域地区进行发射,并且可利用废弃的海上石油平台作发射台。海上发射多用于卫星发射。目前,大型的航天器还不适于在海上发射。因为,每次发射前,都需要用大型舰船将火箭和被发射物运往发射平台处,并进行从指挥船到发射平台的转移,其操作程序十分复杂。舰船的连接要求十分精确,这种技术难点在陆上发射是不会遇到的。实际上,海上发射还会遇到其他一些新的技术难题。这就是说,任何一项事物有其利,就会有其弊。

  空中发射是不同于陆地发射和海洋发射的一种节省费用和能源的新型发射方式,具有一系列优点。但要求其技术保证更加可靠。

  空中发射的构思是先将带有航天器的火箭用载荷量极大的飞机载入空中,然后在空中将火箭释放,当火箭远离飞机后再点燃火箭,进行空中发射,再经一级级火箭燃烧,最后将航天器送入太空,典型方案是美国的“飞马方案”。

  “飞马方案”是由美国轨道科学公司在1986—1987年间提出来的。它是采用B—52轰炸机携带“飞马”号运载火箭到空中进行发射。

  发射过程是这样的:三级“飞马”号运载火箭长15米,自重18000千克,并且带箭翼;箭翼可提高箭体升力,且可使火箭的飞行轨道比较平稳。它把火箭装在改装的B—52轰炸机的机翼下,要发射的卫星置于火箭的顶端。当飞机飞到高度12000米、飞行速度为0.8马赫(1马赫=音速=324米/秒)时,释放“飞马”号运载火箭。“飞马”号运载火箭自由下落5秒之后,它的高度比B—52飞机低100米,此时火箭第一级开始点火。然后陆续进行第二级、第三级点火。到8分53.9秒时,第三级火箭燃烧结束,卫星便被送入了高度为450千米的运行轨道中。

  该方案优点是发射费用低,只为地面发射费用的一半。这是由于把B—52飞机作为整个发射系统的第一级(飞机的速度可使运载火箭的性能提高1%—2%),空中发射时,发射高度上的气压低(为海平面的25%)。这样,运载火箭的喷管就易于设计,不必权衡考虑从海平面到接近真空的工作环境的变化。另外,在高空发射运载火箭时不仅结构和热应力低,而且动压也低,这对发射很有利。在有效载荷一定时,高空发射运载火箭所需要的总的速度可以降低10%—15%。如果按发射每千克有效载荷的价格计算,用“飞马方案”发射卫星的价格只相当于从地面发射的1/3。

  此外,与大型运载火箭相比,空中发射运载火箭发射准备时间极短。6个技术人员可以在2周内把火箭组装起来。由于它可随着飞机到处飞,因此,火箭能随心所欲极灵活地选择发射区域,不受地理环境的限制。这些优越性能满足军事上灵活快速的发射要求,极有价值。

  一般来说,洲际导弹的射程至少应达到5500千米-8000千米(各国定义不一,我国为8000千米)。洲际导弹一般装备1枚核弹头,其典型构成为:液体或固体推进装置,二级或多级助推火箭,惯性制导系统(并可加装星座导航、卫星导航或末端制导系统),一个或多个再入飞行器,每个再入飞行器各含有一枚弹头。

  世界上试射成功的第一枚洲际导弹是前苏联的Р—7。这枚导弹于1957年8月21日从位于前苏联加盟共和国哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场试射成功,飞行了6000千米。

  在美国,洲际导弹、潜射导弹和远程轰炸机的地位大致相同,共同组成“三位一体”的战略威慑力量。而在俄罗斯,洲际导弹是战略打击力量的主体。如今,拥有远程导弹的国家主要有美国、俄罗斯、中国、英国、法国。

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