运载火箭分为哪几种?
运载火箭按其所用的推进剂来分,可分为固体火箭、液体火箭和固液混合型火箭三种类型。按级数来分,运载火箭可以分为单级火箭、多级火箭。
运载火箭( rocket launcher)指的是将人们制造的各种将航天器推向太空的载具。运载火箭一般为2—4级, 用于把人造地球卫星、载人飞船、航天站或行星际探测器等送入预定轨道。末级有仪器舱,内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。
常用的运载火箭按其所用的推进剂来分,可分为固体火箭、液体火箭和固液混合型火箭三种类型。如我国的长征三号运载火箭是一种三级液体火箭;长征一号运载火箭则是一种固液混合型的三级火箭,其第一级、第二级是液体火箭,第三级是固体火箭;美国的“飞马座”运载火箭则是一种三级固体火箭。
按级数来分,运载火箭可以分为单级火箭、多级火箭。其中多级火箭按级与级之间的连接形式来分,分为串联型、并联型、串并联混合型三种。串联型火箭级与级之间的连接分离机构简单,其上面级的火箭发动机在高空点火。并联型火箭的连接分离机构较串联型复杂,其核芯级第一级火箭与助推火箭在地面同时点火。苏联发射世界上第一颗人造地球卫星的卫星号运载火箭,就是在中间芯级火箭的周围捆绑了4支助推器。助推器与芯级火箭在地面一起点火,燃料用完后关机抛离。我国的长征二号E运载火箭则是一枚串并联混合型火箭,其第一级火箭周围捆绑了4枚助推器,在第一级火箭上面又串联了一枚第二级火箭。
我国的运载火箭主要是“长征”系列火箭。到目前为止,我国共研制了12种不同类型的“长征”系列火箭。其中,能发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星的,分别是“长征一号”系列火箭、“长征二号”系列火箭、“长征三号”系列火箭和“长征四号”运载火箭。从1970年到2000年的30年间,我国发射“长征”系列火箭共计67次,成功61次,6次失败或部分失败,发射成功率为91%。在1994年至1996年间曾一度几次发射失败,使我国在国际商业发射市场的声誉处于低谷。我国航天工业总公司经过一系列质量整顿后终于重振雄风,自1996年10月到2007年底,我国已连续50多次发射成功,这在世界卫星发射界也是不多见的。
1970年4月24日,我国使用“长征一号”运载火箭发射了第一颗人造卫星“东方红一号”。“长征一号”是在两级中远程导弹上再加一个第三级固体火箭所组成,火箭全长29.86米,起飞总重81570千克,起飞推力为1040千牛。
“长征二号”(CZ-2)系列运载火箭是从洲际导弹的基础上发展而来的,并于1975年发射了1吨多重的近地轨道返回式卫星,成功地回收了返回舱。此后,又根据发射卫星的需要,陆续衍生出“长征二号丙”(CZ-2C)、“长征二号丙改进型”(CZ-2C/SD)和发射极轨卫星的“长征二号丁”(CZ-2D)运载火箭。在“长征”火箭大家族中,“长征二号”系列主要用于发射各类近地轨道卫星,CZ-2C/SD曾以一箭三星方式发射了12颗美国的铱星移动通信卫星。
1986年初,美国的“挑战者号”航天飞机爆炸后,航天飞机被停飞,美国用了很长时间分析和处理故障,其后美国停止用航天飞机发射一般商业卫星。趁此时机,我国仅用了18个月时间就研制成功“长征二号E”(又称“长二捆”,CZ-2E)运载火箭,可以发射原来准备用美国航天飞机发射的商用卫星。“长征二号E”运载火箭是以“长征二号”为芯级,周围捆绑了四个液体助推器,它的近地轨道运载能力高达9200千克。“长征二号E”于1990年试射成功,从1992年到1995年曾发射多颗外国卫星。
为满足发射“神舟号”飞船的要求,保证航天员的安全,我国又在“长征二号E”的基础上改进了可靠性,并增设了故障检测系统和逃逸救生系统,从而发展出“长征二号F”(CZ-2F)运载火箭,专门用来发射“神舟号”载人飞船。
由于“长征二号”火箭的质量和可靠性非常高,1975年至1996年连续成功地把17颗返回式卫星送上天,这使“长征二号”运载火箭在国际卫星发射市场上获得了非常好的声誉。
“长征三号”运载火箭是在“长征二号”二级火箭上面加一个以液氢、液氧为推进剂的第三级,所用的液氢、液氧发动机可以二次启动,在技术上处于当时国际先进水平,是我国火箭技术发展的一个重要里程碑。1984年"长征三号"成功地发射了我国第一颗地球同步试验通信广播卫星“东方红二号”。1985年我国宣布进入国际商业卫星发射市场。1990年我国首次用“长征三号”运载火箭将美国休斯公司制造的“亚洲一号”卫星送入地球同步轨道。
此后,“长征三号”系列不断增加新成员,如“长征三号甲”(CZ-3A)、“长征三号乙”(CZ-3B),主要用于发射地球静止轨道卫星(即地球同步卫星)。“长征三号甲”运载火箭是在“长征三号”的基础上研制的大型火箭,它的氢氧发动机具有更大的推力,性能也得到很大的提高,地球同步转移轨道运载能力也从“长征三号”的1600千克提高到2600千克。“长征三号乙”运载火箭是在“长征三号甲”和“长二捆”的基础上研制的,即以“长征三号甲”为芯级,再捆绑四个与“长二捆”类似的液体助推器。“长征三号乙”主要用于发射地球同步轨道的大型卫星,也可进行轻型卫星的一箭多星发射,其地球同步转移轨道运载能力达到5100千克,跃入了世界大型火箭行列。“长征四号乙”(CZ-4B)运载火箭是“长征”火箭家族中用于发射各种太阳同步轨道和极轨道应用卫星的主要运载工具。
2019-08-01