火箭是以熱氣流高速向后噴出,利用產(chǎn)生的反作用力向前運動(dòng)的噴氣推進(jìn)裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑,不依賴(lài)空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行。火箭在飛行過(guò)程中隨著(zhù)火箭推進(jìn)劑的消耗,其質(zhì)量不斷減小,是變質(zhì)量飛行體。現代火箭可用作快速遠距離運送工具,如作為探空、發(fā)射人造衛星、載人飛船、空間站的運載工具,以及其他飛行器的助推器等。如用于投送作戰用的戰斗部(彈頭),便構成火箭武器。其中可以制導的稱(chēng)為導彈,無(wú)制導的稱(chēng)為火箭彈。
火箭是目前唯一能使物體達到宇宙速度,克服或擺脫地球引力,進(jìn)入宇宙空間的運載工具。火箭的速度是由火箭發(fā)動(dòng)機工作獲得的。早在1903年齊奧爾科夫斯基就推導出單級火箭的理想速度公式V=ωLnMo/Mk被稱(chēng)為齊奧爾科夫斯基公式。ω為發(fā)動(dòng)機的噴氣速度、Mo和Mk。分別是火箭的初始質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機熄火(推進(jìn)劑用完)時(shí)的質(zhì)量。Mo/Mk被稱(chēng)為火箭的質(zhì)量比。
由這個(gè)公式可知,火箭的速度與發(fā)動(dòng)機的噴氣速度成正比,同時(shí)隨火箭的質(zhì)量比增大而增大。即使使用性能最好液氫液氧推進(jìn)劑,發(fā)動(dòng)機的噴氣速度也只能達到4。3~4。4公里/秒。因此,單級火箭不可能把物體送入太空軌道,必須采用多級火箭,以接力的方式將航天器送入太空軌道。
火箭用于運載航天器叫航天運載火箭,用于運載軍用炸彈叫火箭武器(無(wú)控制)或導彈(有控制)。航天運載火箭一般由動(dòng)力系統、控制系統和結構系統組成,有的還加遙測、安全自毀和其他附加系統。
多級火箭各級之間的聯(lián)接方式,有串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)幾種。串聯(lián)就是把幾枚單級火箭串聯(lián)在一條直線(xiàn)上;并聯(lián)就是把一枚較大的單級火箭放在中間,叫芯級,在它的周?chē)壎嗝遁^小的火箭,一般叫助推火箭或助推器,即助推級;串并聯(lián)式多級火箭的芯級也是一枚多級火箭。
多級火箭各級之間、火箭和有效載荷及整流罩之間,通過(guò)連接一分離機構(常簡(jiǎn)稱(chēng)為分離機構)實(shí)現連接和分離。分離機構由爆炸螺栓(或爆炸索)和彈射裝置(或小火箭)組成。平時(shí),它們由爆炸螺栓或爆炸索連成一個(gè)整體;分離時(shí),爆炸螺栓或爆炸索爆炸,使連接解鎖,然后由彈射裝置或小火箭將兩部分分開(kāi),也有借助前面一級火箭發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后的強大射流分開(kāi)的。
火箭技術(shù)是一項十分復雜的綜合性技術(shù),主要包括火箭推進(jìn)技術(shù)、總體設計技術(shù)、火箭結構技術(shù)、控制和制導技術(shù)、計劃guǎn lǐ技術(shù)、可靠性和質(zhì)量控制技術(shù)、試驗技術(shù),對導彈來(lái)說(shuō)還有彈頭制導和控制、突防、再入防熱、核加固和小型化等彈頭技術(shù)。
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