Question

运载火箭箭体结构的各部分都起什么作用?

Answer 1

液体运载火箭的箭体主要由推进剂贮箱、仪器舱、推力结构、尾段和尾翼、有效载荷整流罩等组件组成.
推进剂贮箱占了箭体很大一部分空间,它用来存贮推进剂.采用双组元推进剂的火箭有两个贮箱,一个装氧化剂,一个装燃烧剂.如用单组元推进剂,有一个贮箱就够了.目前大多数运载火箭的推进剂贮箱,不但用来存贮推进剂,而且是箭体承力结构的一部分.推进剂贮箱要求密封,装上推进剂后不允许有泄漏.目前常用的材料为可焊的铝合金.用作推进剂贮箱的材料必须与存贮的推进剂相容.所谓相容,就是两者能和平共处：一方面材料能抗推进剂的腐蚀,另一方面材料对推进剂不起物理化学作用,不使推进剂的化学成分或品质发生变化.贮箱一般为圆筒形,前后有两个箱底,中间为圆柱形的壳段,用焊接方法把两个箱底与壳段汉城一个圆筒形容器.有的运载火箭为缩短整个火箭的长度,把氧化剂箱与燃烧剂箱连成一个整体,中间用一个共用的箱底（称为共底）隔开；有的则采用像救生圈一样的环形贮箱.在两个独立的圆筒形贮箱之间有一个连接段,叫做箱间段.利用箱间段的空间可安装一些仪器或设备,安全自毁系统的爆炸装置常放在这里.
仪器舱是集中安装控制系统和其他系统的仪器、设备的舱段.目前运载火箭的仪器舱常安排在箭体靠前端部位,这里离发动机较远.振动小,对仪器设备有利.
推力结构是用来安装发动机并把推力传给箭体的承力组件,常见的推力结构有构架式结构与半硬壳式结构两种型式.构架式推力结构又叫发动机架.
尾段在箭体的最后部位,所以称尾段.它不仅是个发动机舱,而且在整个火箭竖立在发射台上时起到支撑作用.有的运载火箭在尾段外面还装有尾翼,有的则没有,尾翼起稳定火箭飞行的作用.可以根据运载火箭在大气层内飞行时箭体气动稳定状态,在控制系统方案设计时决定要不要安装尾翼.
串联式多级火箭在级与级连接的部位还有一个级间段,它是级与级分离的部位.级与级之间分离有两种状态,一种叫热分离,就是上面一级火箭先点火,然后两极之间再分开；一种叫冷分离,就是两极之间先分开,然后上面一级火箭再点火.采用热分离的火箭,其级间段常采用构架式结构,便于在分离前,上面级发动机的火焰可以顺畅排出.