长征二号F运载火箭全长:5834米,全重:479,700公斤,低地轨道载荷:78吨,地球同步轨道载荷:337吨(无此项目),离地质量:4798吨,推力:604387吨。
神九飞船重量为8吨多,占船箭组合体起飞重量的六十二分之一。
火箭应具备这样两个基本特点:第一,有强劲的推动力,可以达到宇宙速度,挣脱地球、太阳的引力;第二,在没有空气的太空,它的发动机可以照常工作。
为了寻找这一登天的“天梯”,现代火箭的先驱们进行了不屈不挠的探索。到20世纪40年代火箭终于诞生了。现代火箭技术是直接受我国古代火箭启发制成的。
举世公认,火箭的发源地是中国。一千多年以前的中国人就发明了一种武器,将装有火药的竹筒绑在箭杆中部,当点燃导火索以后,火药急剧地燃烧,猛烈地向后喷出烟雾,箭体受到一个向前的推力,冒着烟向敌方阵地飞去。人们称这种武器为“火箭”。火箭比其他箭飞得更快、更远,杀伤力更大。我国明朝时期是古代火箭发展的鼎盛时期。当时的火箭已经发展到十几种,而且还研制成多级火箭,这是火箭发展史上意义重大的突破。
在火箭发展史上,我国做出过杰出的贡献。但是在漫长的封建社会中,火箭技术没有得到发展,那些闪光的思想便被埋没了。西方国家在掌握了原始的火箭技术后,却走在了现代火箭发展的前列。
现代火箭理论的奠基人是俄国的齐奥尔科夫斯基。他出生于俄罗斯的一个小镇,10岁的时候不幸得了严重的猩红热,病愈后失去了听觉。他不得不呆在家里自学,后来当上了中学教师。在39岁时他开始系统地研究火箭。1903年,他发表了名为《乘火箭飞船探索宇宙》的著名论文,文中提出了液体火箭的理论。
他认为以往的火箭都是使用固体燃料的,这种燃料一旦点燃就无法控制。在星际航行中火箭的推力应该像油门一样可以调节,于是他大胆地设想用液氧做氧化剂,和燃料煤油一起作为推进剂,由一个泵调节进入燃烧室推进剂的分量。
这篇论文指出了人类的宇航之路,因此俄国人称他为“火箭之父”。由于当时的技术条件和时代背景的制约,这些理论成果并没有在试验方面得到支持,在他的有生之年也未能造出一枚具有现代特征的火箭。
20年后,才有一个名叫哥达的美国人开始试制齐奥尔科夫斯基的液体火箭。1919年哥达发表了论文《到达真空的方法》,论述火箭可以在没有空气的宇宙间飞行。1920年开始试制液体火箭,这件工作难度极大,他费尽了心血。1926年3月16日他成功地发射了世界上第一枚液体火箭,这支火箭在25秒内升高了12米,飞行了56米。
在第二次世界大战中,由于战争对武器的需要,促进了火箭的发展。第二次世界大战中,法西斯德国首先研制了液体火箭,命名为V-2,火箭全长14米,直径165米,总重量为54吨。火箭的最前端是重达1吨的装着炸药的弹头,射程是330千米,飞行速度是6倍音速。
1944年9月的一个夜晚,德军从被占领的荷兰向英国伦敦发射了这种V-2火箭,不久伦敦市区警报声四起,火光冲天,巨大的爆炸声震耳欲聋。伦敦的防空部队打开了所有的探照灯,把黑夜照得如同白昼一样。奇怪的是空中没有一架敌机。后来才查明,这次袭击伦敦的不是德国的飞机,而是一种叫做V-2导弹的新式武器。它在荷兰海岸发射,几分钟就可以飞越英吉利海峡击中伦敦。
1945年5月7日,德国宣布无条件投降,德国被盟军和苏军占领。美军捷足先登,将德国的150名高级研究人员,以及整批V-2零件,迅速运回美国。前苏联也不甘示弱,但他们毕竟晚了一步,只带走了一些一般工作人员,不过他们带走了所有的设备。相当于搬走了一个完整的V-2工厂。后来美国和前苏联的巨型火箭,与V-2都有着密切的关系,也可以说得自V-2的真传。人们开玩笑说,“美国和前苏联的火箭在空中相遇时都用德语打招呼”,正形象地说明了这一历史。
自此之后,苏美两国展开了激烈的太空争夺战,这场战争的核心部分就是火箭的竞争。1955年前苏联制造了一种可以携带核武器的导弹,具有很大威力。这时前苏联的火箭技术已领先于美国。1957年10月4日,前苏联在科努尔发射场上,用一枚代号“T3A”的运载火箭成功地将一颗人造地球卫星送入轨道。
这些消息使美国震惊,也使美国最终批准了卫星计划。从那时起美国科学家迅速地研制出了一系列火箭。1969年7月登月计划成功实现。这无疑显示了美国火箭在飞行准确和安全方面的领先水平,也说明了美国在太空领域取得了优势。1971年,美国又成功地发射了绕火星飞行的人造卫星,此时人类已达到并能够准确地把握第二宇宙速度。1987年,“先锋者10号”成为第一颗飞离太阳系的人造天体,火箭对速度的超越才告一段落。
火箭要能在空中飞行,必须解决两个问题:燃烧时所需要的氧气何来?前进的推力由何而来?
燃烧是一种化学反应过程,必须有燃料和助燃剂。由于人们所熟悉的燃烧都是在空气中进行,无需提供特别助燃的氧气,于是便想当然地认为,只要有燃料就可以燃烧了,忽视了助燃剂的作用。飞机的喷气发动机只需携带汽油,发动机工作时从空气中获取助燃剂——氧气。那么要使这种发动机在真空中工作,必须自己携带氧气。
火箭的发动机既携带有燃料,又携带有助燃剂。两剂合在一起称作推进剂。火箭只有携带自己全部的“口粮”才能在太空中飞行。当然它也可以在大气层中飞行。
第二个问题是如何获得“推力”。牛顿第三定律告诉人们:当甲物体对乙物体施加一个作用力时,乙物体也必然同时对甲物体施加一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反。自然界中最形象的例子是章鱼,当它遇到危险逃跑时,就急剧收缩自己身体内一个盛满液体的内套,液体受到挤压后,由身体后面的一个喷口射出,与此同时喷出的液体也给章鱼一个向前的推力,章鱼便像箭一样向前逃跑了。
火箭发动机的原理与此类似。推进剂在火箭发动机的燃烧室内燃烧生成高温高压的气体,气体由喷口高速向后喷出,与此同时,火箭受到一个向前的推力。燃烧持续进行,连续向后喷气,火箭便受到连续不断的推力,在此推力的作用下,火箭速度不断增大,竖直升空,冲出大气层。
600吨。随着火箭的飞行,燃料逐渐减少,火箭的重量也会逐渐减少。中国目前拥有的火箭是属于研制中的"长征五号"火箭最强大的型号,高595米,起飞重量为643吨,起飞推力为8338吨。近地轨道运载能力约为25吨。
火箭在太空真空环境下火箭能够产生高压气体的燃料来推动自己前进。与火箭运动方向相反的废气推动火箭前进,因为废气(向外)施加的力在相反方向上具有相等的力,这些气体质量很好。当气体以极快的速度向后喷射时,它会给火箭一个强大的推力,并使火箭加速。太空中没有空气阻力,喷气发动机将使火箭飞得更快。
扩展资料
中国长征运载火箭经历了由常温推进剂到低温推进剂、由末级一次启动到多次启动、从串联到并联、从一箭单星到一箭多星、从载物到载人的技术跨越,具备了发射低、中、高不同地球轨道不同类型卫星及载人飞船的能力。
近地轨道运载能力达到86吨、中地同步轨道运载能力达到62吨、地球同步转移轨道运载能力达到55吨,入轨精度处于国际先进水平,能够满足不同用户的多种需求。现有长征火箭还具备向月球及太阳系深空发射航天器的能力。
118吨。
赫赫有名的土星五号超重型运载火箭是目前美国运力最巨大的火箭,它的运力达到惊人的118吨。
它目前仍是人类自重最大的火箭,它高达110米、直径约10米,它也是美国“阿波罗”登月计划的主要运载火箭。
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