火箭既可直接用于大氣和空間探測,也可用于發(fā)射衛(wèi)星、飛船、空間實驗室等空間飛行器。用作發(fā)射工具的叫運載火箭。為了使衛(wèi)星、飛船進入預定的高空軌道,這種火箭一般都采用三級(亦稱多級火箭),因為單級火箭無法達到每秒8公里的速度。
為了減少火箭殼體與空氣的摩擦力,第一級火箭首先發(fā)動時,速度較慢,并且垂直發(fā)射;待第一級火箭燃燒完時即可自動脫落,第二級火箭接著點火,沿著預定軌道繼續(xù)加速;當?shù)诙壔鸺紵陼r,高度已基本上達到要求;當?shù)谌壔鸺繎T性上升到衛(wèi)星預定軌道時,再啟動加速,直至加快到所要求的速度,最后自動脫離衛(wèi)星。
近期,日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)正在開發(fā)火箭回收技術(shù),已發(fā)射火箭的第一節(jié)在地表自主軟著陸,以便再次利用。目的是削減發(fā)射費用,力爭在未來開發(fā)像飛機一樣可反復使用的火箭。比較快將于今年初夏開展小型火箭飛行試驗。
日本火箭在國際價格競爭中不占優(yōu)勢,實施試驗需150億日元以上(約合10億人民幣)的資金,且日本國內(nèi)沒有確保安全的試驗場地,日本打算與法國和德國等歐洲機構(gòu)合作。
火箭回收技術(shù)
是指火箭發(fā)射后回收,并重復使用的技術(shù)。一次性使用的運載火箭發(fā)射成本很高,使用火箭回收技術(shù)能夠降低發(fā)射成本?;鸺厥占夹g(shù)是美國太空探索技術(shù)公司10日發(fā)射“獵鷹”九號火箭,成功將“龍”飛船送入飛往國際空間站的軌道驗證的。但此次發(fā)射更為引人注目之處,在于對火箭進行海上平臺軟著陸回收試驗。最終火箭因回落速度失控,與平臺碰撞而損毀。
我國航天專家、《國際太空》雜志執(zhí)行主編龐之浩表示,目前的運載火箭都是一次性使用,發(fā)射成本很高。可重復使用的運載器此前只在美國的航天飛機上出現(xiàn)過。按照設(shè)計要求,航天飛機除外儲箱為一次性,軌道器可重復使用100次,發(fā)動機可以使用50次,兩個捆綁助推器可以使用20次,其中許多技術(shù)非常先進。
什么是“軟著陸”?
航天器經(jīng)專門減速裝置減速后,以一定的速度安全著陸的著陸方式。反之,航天器未經(jīng)減速裝置減速,而以較大的速度直接沖撞著陸的方式稱作硬著陸。
相對于“硬著陸”方式而言的。通常有兩種意思,一種是物理意義上的著陸,特指航天器經(jīng)專門減速裝置減速后,以一定的速度安全著陸的著陸方式。另一種則是引申意義的著陸。特指金融等領(lǐng)域采取安全措施,以達到金融領(lǐng)域安全穩(wěn)定的目的。
人造衛(wèi)星、宇宙飛船等在降落過程中,逐漸減低降落速度,使得航天器在接觸地球或其他星球表面瞬時的垂直速度降低到很小,最后不受損壞地降落到地面或其他星體表面上,從而實現(xiàn)安全著陸的技術(shù)。例如,通過推進器進行反向推進,或者改變軌道利用大氣層逐步減速,或者利用降落傘降低速度。一般來說,每種航天器都是通過多種減速方式共同作用進行減速,達到軟著陸的目的。
助推器的作用
是一種動力裝置,內(nèi)含燃料,推動火箭、飛船升天。根據(jù)助推器所使用的燃料的不同,可以將助推器分為液體火箭助推器和固體火箭助推器??苫厥罩破饔址Q可回收助推發(fā)動機。發(fā)動機工作結(jié)束后,部分主要部件可以回收,經(jīng)修理后可重復使用的助推器。美國踢奧科爾公司研制的美國航天飛機固體助推器是用于載人航天的特大型分段式可回收固體助推器。它是世界上第一個可回收并可多次重復使用的特大型固體助推器,一般金屬件按照設(shè)計可重復使用20次,柔性噴管的柔性接頭可重復使用10次。
延伸閱讀
火箭的垂直發(fā)射技術(shù)
火箭豎立在發(fā)射臺上,運送有效載荷(如衛(wèi)星、飛船、彈頭等)起飛、加速、送入預定軌道的技術(shù)?;鸺l(fā)射的準備工作包括:把火箭垂直地安裝在發(fā)射臺上,借助勤務(wù)塔、臍帶塔和管、線接頭將地面電纜、氣液管路與火箭和有效載荷連接;對火箭和有效載荷進行各分系統(tǒng)檢測和綜合模擬試驗,驗證其技術(shù)性質(zhì)和工作可靠性;為火箭(含航天器)加注推進劑和充灌壓縮氣體;載入飛行時,最后將航天員送入航天器等待發(fā)射。