科普音频 | 火箭设计

百科   2025-01-08 19:17   河北  



火箭和导弹其实是一母同胞,它们原理相同,都是用运载工具将不同目的的搭载物(有效载荷)送到预定位置。两者主要区别在于头部,头部装着弹药就是导弹,装的是核弹药就是核导弹。

我国的导弹主要是东风导弹系列,它是武器,用于回击侵略,保卫祖国,是人民安全生活的根本保障。

头部装着卫星或者其他航天器就称之为运载火箭,运载火箭可以将卫星/神舟飞船/或者其他航天器运送至飞行轨道。

运载火箭是发展航天事业的基础,运载火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大。



长征一号是在东风导弹的基础上改造,采用中程导弹上添加三级火箭的组成方式,其中一级、二级采用的是液体火箭,第三级是一枚固体火箭,长征一号运载火箭是我国第一代运载火箭。

1970年4月24日,成功发射我国第一颗人造地球卫星——东方红一号。

第1代运载火箭主要解决有无,源自战略武器的一次使用火箭,主要由战略武器型号改进而来,重点解决运载火箭有无问题。



长征二号F火箭作为载人航天工程的重要组成部分,也是目前唯一一款载人运载火箭。

它拥有一个超级强大的“安全网”——逃逸救生系统。在长二F火箭的顶端,安装了逃逸塔。在火箭发射后120秒内,假如火箭突发意外情况,逃逸系统启动,逃逸飞行器像“拔萝卜”一样带着返回舱飞离故障火箭。返回舱与逃逸飞行器分离后,打开降落伞,缓慢降落到地面。在火箭飞行到120秒之后,也就是逃逸塔已经抛掉后,火箭逃逸系统依然能够发挥作用。这个时候,要靠火箭整流罩上的高空逃逸发动机。

截至目前,长征二号F火箭成功率达100%,所以火箭的逃逸塔以及整个逃逸系统到目前为止都没有派上过用场。当然,我们希望它永无用武之地。



 “长征三号甲”、“长征三号乙”、“长征三号丙”统称为长征三号甲系列运载火箭,长三甲系列无疑称得上火箭中的“男神组合”——洁白的皮肤,修长的身材,高端大气上档次的三级构型,为其吸粉无数,简直帅得飞起。

长征三号甲、乙、丙三兄弟不光发射了所有的北斗导航卫星,还有多颗风云系列气象卫星,以及“嫦娥一号”到“嫦娥四号”月球探测器、是长征火箭家族中发射最密集的火箭,是当之无愧的“劳模”,也被誉为金牌火箭。

并且,CZ-3B有着傲视群雄的性价比,在国际商业航天发射市场中占重要一席,每年都能获得大量订单,向世界展示中国制造的实力。



长征五号运载火箭俗称胖五,是目前我国长征火箭家族中体积最大、运力最强一款中大型运载火箭,这枚火箭芯级直径突破了3.35米的限制,达到了5米,近地运载能力25吨,相当于16辆小汽车。

长征五号满足了我国第三代运载火箭发展要求,为了提高效能而研发,并且采用了新型动力,长征五号首次在一二级发动机使用了以液氢液氧为推进剂的氢氧发动机。



长七火箭是为了满足我国载人空间站工程发射货运飞船的需求研制的新一代高可靠、高安全的中型运载火箭。长七火箭为捆绑4个助推器的二级火箭,火箭总长约53.1米,起飞重量约600吨,整流罩直径4.2米,采用液氧和煤油推进剂,可将质量14吨的飞行器送入近地轨道。



我国在长征七号基础上研制了新一代中型中低轨道两级液体捆绑式运载火箭——长征八号,它是未来我国商业航天发射服务的主力军。2024年4月25日,我国还发布了长征八号系列运载火箭新构型,新构型命名为长征八号甲运载火箭。长征八号系列火箭新构型有两个助推器,运载能力由5吨提升至7吨,整流罩直径更大,可以完成更多规格载荷的发射任务。



长征十号运载火箭是我国未来载人登月火箭,这枚火箭可以将70吨的有效载荷送入近地轨道,能将25吨的有效载荷送入奔月轨道。这枚火箭设计了两种构型,第一种是带助推,主要负责将月面着陆器和登月飞船送入地月转移轨道。由于运送距离长,因此这个构型火箭推力也更大。

为了优化空间站运营阶段的运营成本,长征十号还设计了另一种无助推的构型,可执行空间站航天员及货物运输任务,无助推构型火箭的一子级将按照可重复使用进行设计。

按照计划,我国第四代火箭将实现重复使用,基于智能化、多次使用的火箭,发射成本低、航落区可控等特点,这枚火箭计划在2027年实现首飞,在2030年前将带着我们国家的航天员前往月球!

END


编辑|北北、小焦

审核|橙子

终审|文航

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