‘壹’ 火箭返回地球时是怎么返回 难道是箭头朝下
事实上,火箭并不返回地球,返回地球的是飞船返回舱。
小型机动火箭使航天器离轨,进入过渡轨道。采用减速火箭(或称反推火箭,或制动火箭),精确地控制制动火箭的点火时间、推力大小和方向,飞行器进入大气层后还可采用减速伞(航天飞机是利用机翼升力以滑翔方式着陆)。
控制航天器按预定的位置和姿态进入大气层,使再入角既不能过大,又不能过小。采取防热方法和技术,降低航天器的温度,使航天器采用降落伞落地、落水,也可用直升飞机在空中回收。
(1)反推火箭的安装方法扩展阅读
对于在近地轨道上运行的航天器,最简单的返回方法是利用地球高层稀薄大气的微弱阻力使航天器运行轨道自然降低,然后进入稠密大气层以实现返回,即所谓轨道衰减法返回或制动椭圆法返回。
采用这种方法返回虽然简单,但很难预计着陆时间和位置,而且需要很长的制动时间,因此这种方法只是在载人航天的初期,准备在发生故障无法实现航天器的强制返回时,作为一种备用的应急返回方案。
实际上航天器返回是应用变轨的原理,强制航天器脱离原来运行轨道再入地球大气层实现返回,即采用直接进入法返回。按照这种方法,航天器从外层空间返回地面须经历离轨、过渡、再入和着陆4个阶段。
‘贰’ 安装在神九返回舱底部的4台反推火箭是如何确定距离地面的高度的,是不是有什么感应或者传感系统
返回舱底部有一个伽马源装置。返回舱在距离地面约1米的时候,反推发动机必须点火工作,以进一步使飞船减速,从而平稳落地。反推发动机点火早了或者晚了,都起不到缓冲的作用。那么如何判断飞船与地面的距离?返回舱底部的伽马源装置起到的就是这个作用,通过该装置发射的伽马射线到地面后的反射时间,可以正确判断返回舱距地面的距离。
‘叁’ 风暴系列火箭的鲜为人知的风暴火箭
风暴一号的原型是七机部一院正在研制的远程地地导弹,改型后为二级火箭。当时定名为701工程,其含义是1970年的第1号任务,上级要求一定要在1970年完成初样。任务明确后,上海立即抽调一批骨干去七机部学习,调集图纸资料,随后七机部还支援了上海一些技术人员。
应该说,上海当时搞火箭和卫星的条件并不怎么具备,
有些硬是靠自力更生、艰苦奋斗、白手起家干出来的。但上海不愧为基础比较厚实的老工业基地,也拥有一大批科技人员,以及技术熟练的技术工人和技术干部,他们为攻克风暴一号的技术关键作出了重大贡献。如火箭上的一种叫AK-8材料的焊接攻关,就充分体现了相互支援、相互协作的精神。该材料焊接性能差、焊接系数低(仅0.5),对焊接应力很敏感(易产生裂纹)。但因其强度高,可以提高运载火箭的性能。但焊接这一关的突破成了这种材料能否选用的决定因素。据了解,当时进行技术攻关主要把目光放在焊条上,搞得上海焊条厂日夜为新江机器厂试制各种配方的焊条不下几十种,但收效甚微。AK-8焊接关成了风暴一号研制过程中的拦路虎。为此市领导决定,调集上海有名的焊接大王、全国劳动模范唐应斌和龚春南等5人,对AK-8焊接进行攻关。他们仅用了一个月左右的时间就取得了明显效果,经他们焊接过的这种材料,打压试验基本通过。原来他们没有把眼光盯在焊条上,而是把攻关方向和精力集中在如何减小焊接变形和内应力上,抓住了AK-8焊接关键的本质和主要矛盾。他们用AK-8剪切下来的线材当焊条,一举突破了这一焊接关,创造了特种材料焊接领域内的一个奇迹。
由于计算机技术在当时还不十分普及,熟悉的人不多。而风暴一号的计算工作和软件工作量很大。所以一开始就从华东计算机研究所抽调了四五位技术骨干充实总体,大大提高和促进了风暴一号的软件编制和计算工作。但最后还剩下一项弹道的程序设计问题,由市701办公室向上海计算中心求援,才解决问题,从此弹道计算软件全部配套。
那时工程进展的速度简直可以用“大跃进”来形容。上海在短时间内就形成了大型运载火箭的设计、生产和试验力量。从设计、生产准备和试制,到第一台发动机试车,仅用了4个月时间;随后又进行了发动机四机并联试车、箭体结构静力试验和增压输送系统试验等一系列大型试验,到整发热试车火箭总装出厂,仅用了11个月。如此速度,堪称奇迹!
1972年8月10日,风暴一号火箭进行了首次发射,并获得了基本成功,验证了火箭总体设计方案的基本正确,各系统工作协调,为正式发射卫星打下了扎实的基础。但是,由于当时处在“文革”中,左的一套十分流行,好大喜功。只管工程快马加鞭求进度,而不求在技术上吃透,在质量上严格把关。这就导致了科学试验不尊重客观规律,不切实际,必定要遇到挫折。期间,1973年9月和1974年7月进行过两次飞行试验,均未成功。究其原因就是因为对质量控制不严,特别是对进行充分的地面试验不够重视,出了故障找客观原因和外部原因多,听不得不同意见。技术吃不透,原因找不准,故障不能准确定位,采取的措施针对性不强。所以在1975年连续两次成功后,又产生了骄傲和轻敌情绪,导致1976 年失败。 第一个“第一”:创造了中国发射质量最重的卫星!
1975年7月26日,由风暴一号发射成功的长空一号卫星,质量达到了1107千克,为当时国内发射成功的最重有效载荷。
为发射重型卫星并确保准确入轨,火箭总体和分系统设计单位从三个方面对火箭做了重要技术改进:一是为了提高运载能力,大幅度减轻火箭结构质量。为此对安全余量较大的贮箱厚度进行了减薄,同时还简化了系统,减轻了电缆网,部分设备进行了小型化处理;为了控制推进剂的剩余量,一级火箭采用耗尽关机方案,使推进剂得到有效利用;二级火箭飞行程序采用主发动机关机后以游动发动机进行小推力滑行方案;制导系统采用两套关机方程。这些改进措施使火箭的运载能力一下提高了50%。二是确保入轨精度。经过对几百条弹道的分析研究,把制导方案改进为速度导引与高度导引结合的混合导引方案。三是改进测控系统,确保卫星入轨段测量的可靠性。除此之外,还针对试验火箭研制、试验中暴露的问题采取了改进措施,加强了质量控制。
重型卫星发射成功后,新华社为此发布了套红新闻公报。中共中央、国务院和中央军委向从事研制和发射卫星的全体人员表示热烈祝贺。国外媒体也给予了很高
的评价。重型卫星上天标志着我国航天事业的发展跨入了一个新阶段,意义重大。
第二个“第一”:创造了中国“一箭多星”的记录!
利用1枚火箭发射3颗卫星,也是航天人一个大胆的设想,当时在国际上除了苏联和美国外,还没有第3个国家进行过这样的尝试。航天人利用改进后的风暴一号火箭一举成功发射了3颗卫星。
为了保证用1枚火箭发射成功3颗卫星,航天人首先通过重新组织全箭振动试验,比较准确地掌握了多星状态下的结构动力学特性;合理设计卫星结构和安排三颗卫星的位置,改进稳定系统使它具有更大的灵活性和宽裕度,解决了多星引出的火箭结构动力学问题。第二是通过精心安排卫星的分离程序,增加反推火箭的数量、调整反推火箭的位置,巧妙安排了实践二号乙卫星的位置和分离方向,确保卫星分离时不发生碰撞,不被燃气污染,可靠地进入各自的轨道。第三是通过严格控制惯性器件引起的误差和改进制导方法,提高了入轨精度。此外,又通过挖潜进一步提高了火箭的运载能力,尽量提高卫星的轨道高度,以延长使用寿命。
但一箭三星发射出师不利。1979年7月28日清晨,风暴一号火箭托举着实践二号、实践二号甲、实践二号乙3颗空间物理探测卫星从酒泉卫星发射基地起飞。火箭一级、二级主机工作正常,但在滑行段飞行中游动发动机推力下降,直至起飞后297秒自行关机。火箭终因飞行姿态失稳在空中自毁。
经查,这次发射失利问题主要出在游动发动机涡轮泵上,为此涡轮泵组的设计人员仅用44天就完成了设计改进。改进后的涡轮泵采用了机械式、浮动式、气隔式三位一体的组合密封形式;涡轮转子改用高强度材料、加粗轴径、泵诱导轮装在同根轴上;三段涡轮壳体从焊接改为整体加工结构;改用高级轴承。发动机总装组设计人员还把原来“坐”在主机推力室头部的涡轮泵“搬”到机架的悬臂梁上,构成独立的安装体系,增加了导管的柔性,并且采用两个支座、一端固定一端滑移的安装方式。这些变动使涡轮泵脱离了振源,变形可以得到补偿,并改善了涡轮泵的工作条件。
经过大量单项试验、3次涡轮泵联动试验,证明改进方案可行,接着进行1次500秒游动发动机热试车,一切正常。经过慎重研究,他们决定进行一次游机与主机组合的二级发动机热试车。联合试车于1981年1月25日下午1时46分点火,主机200.1秒正常关机后游动发动机继续工作直至3600秒正常关机,试验取得圆满成功。
1981年9月20日5时28分,火箭点火起飞,经过7分20秒,3颗卫星按照设定的程序逐一与火箭分离,进入各自预定的轨道。一箭三星发射终于获得了成功。
一箭三星是风暴一号的第11次发射,也是它最后的辉煌。以后,国家对火箭的研制发射任务作了调整,上海不再研制风暴一号,其成熟的技术融入和延续到了上海后来研制的长征系列火箭中。
‘肆’ 谁能详细介绍一下长征三号各系列火箭。
长征系列运载火箭介绍:长征三号系列
作者:陈国华
概 述
长征三号系列运载火箭由长征三号、长征三号A、长征三号B 和长征三号C4种火箭组成。它们都是由中国运载火箭技术研究院研制的。它们区别于长征二号系列的特点是:1)都是三级火箭;2)三子级使用液氧和液氢作为推进剂;3)三子级的发动机可以多次起动;4)可以直接将有效载荷送入地球同步转移轨道。
长征三号
长征三号是在长征二号火箭基础上发展起来的三级火箭,全长约45米,一子级和二子级的直径均为3.35米,三子级直径2.25米。卫星整流罩有A、B两种型号,A型的直径为2.6 米,B型的直径为3米,尾翼翼展6.15米。火箭的起飞质量约205吨。
长征三号的一子级和二子级均采用偏二甲肼和四氧化二氮作推进剂,三子级采用液氢和液氧作推进剂。
由于长征三号在中国率先采用液氢和液氧作推进剂,不可避免地会遇到许多新问题,诸如研制氢氧发动机、低温绝热结构和防爆设计等。众所周知,在研制新发动机的过程中,试车占有重要的地位,设计中存在的问题要靠试车来发现,改进措施是否得当也要靠试车来验证。氢氧发动机在正式参加飞行试验之前,共进行了约120次试车,累积时间32000秒。在三子级绝热共底贮箱的研制过程中,进行了缩比贮箱、短贮箱和全尺寸贮箱等各种试验,如推进剂的蒸发量试验、用液氢和液氮填充的爆破试验、共底的绝热试验、内压试验和外压试验等。通过这些试验,解决了贮箱的绝热性能、工艺性能、低温强度以及使用寿命等各项技术问题。同样,真空绝热的液氢输送管和各种低温阀门等也都在真空的介质中进行了严格的试验。针对液氢易爆的特点,在火箭上采取了安全防爆措施,如在易于聚集氢气的地方进行吹除和开通气孔;在氢箱与仪器舱之间设隔离膜,防止氢气进入仪器舱;为了防止氢气进入伺服机构,对伺服机构进行氮气保护等。此外还采用了屏蔽、接地、设置放电针等防雷电措施。
火箭的制导系统采用平台�计算机全惯性补偿式方案,以保证卫星进入地球同步转移轨道的精度。火箭的姿态控制系统采用平台、速率陀螺、网络、摆动发动机连续式控制方案,而在三级滑行段飞行中则用继电器型开关控制系统,由开关放大器对无水肼喷管进行控制。姿态控制系统保证了火箭在给定的轨道上的稳定飞行,并将俯仰、偏航和滚动三个姿态角控制在一定的范围之内。
为了了解火箭飞行过程中箭上各系统的工作情况,在火箭上设置了3套遥测设备。一子级上装有一套YE-3M磁记录设备,记录分布于全箭各处的振动、冲击和噪声传感器送来的信息。它只在一级飞行时工作,一、二级火箭分离后随一子级箭体落至残骸落区,然后由人工收回处理。二子级上装有一套Y7-1速、缓变状态的大速变设备。它主要测量火箭在一级和二级飞行中的缓变参数和速变参数。三子级上也装有一套Y7-1速、缓变状态的大速变设备,主要测量第三级火箭和全箭控制系统在飞行全过程中的各类缓变和速变参数。两套Y7-1设备所测得的数据均实时地通过发射机发回地面。从第11发火箭开始,取消了一子级上的YE-3M磁记录设备。
火箭飞行过程中,地面的测控台站以及海上的测量船队都要对火箭进行跟踪测量,所以在箭上设有外弹道测量系统,给地面的测控台站提供跟踪信息。为了防止火箭发生故障而危及发射设施、城镇的安全,在箭上设置了安全系统,以求尽可能控制故障火箭的坠毁地点或爆炸时机。由于这两个系统都需要跟踪火箭的飞行轨迹,为简化箭上设备,所以将两者合为一个系统。
长征三号火箭长达45米,纵向耦合振动(POGO)和低频振动问题随之突出起来。研制过程中进行了全箭纵向弹性振动试验、一子级和二子级推进剂输送管路频率特性试验、蓄压器方案试验和二子级发动机冷流试验等各项试验。仪器舱安装仪器的平台采用了约束阻尼复合板结构,并改进了平台减振器的设计。
长征三号火箭1978年开始方案设计,1980年进入初步设计,1984年1月29日首次发射。截止到1994年底,共发射9次,除第一次发射因三子级发动机在第二次起动后未能正常工作和第8次发射由于三子级发动机的控制气路漏气,造成发动机在第二工作段被迫提前关机外,其它7次发射分别将5颗国内通信卫星、1颗美国休斯公司制造的亚星一号通信卫星和1颗休斯公司制造的亚太一号通信卫星送入地球同步转移轨道。
长征三号在西昌卫星发射中心发射。轨道倾角27度时,其地球同步转移轨道的运载能力为1600公斤(3σ)。如果需要抬高远地点高度,则每抬高1000公里将减少运载能力16公斤。长征三号的发射费用在国际上是最低的,每发火箭的发射费约3500万美元(1993~1994年价格)。
长征三号的研制成功,表明了中国火箭技术的提高,是中国火箭发展史上的一个重要里程碑。它首次采用了液氢和液氧作为火箭推进剂,首次实现了火箭的多次起动,首次将有效载荷送入地球同步转移轨道。
长征三号发射的亚星一号通信卫星是中国首次发射外国制造的卫星,为后来其它型号火箭的对外发射服务建立了可遵循的模式。
一、主要技术性能
二、总体布局
长征三号是一种三级液体火箭,由一子级、二子级、三子级和卫星整流罩等箭体结构及箭上的推进系统、控制系统、遥测系统、外测安全系统、滑行段推进剂管理与姿态控制系统等组成。
箭体结构一方面承受载荷,一方面又起着支承各个系统的作用,将它们连成一个整体。控制系统、遥测系统和外测安全系统的仪器主要安装在仪器舱内,也有少部分仪器根据需要分布于尾段或箱间段。
为了减轻贮箱的结构质量,简化推进剂输送管道和尽可能提高液氢使用的安全性,三子级推进剂贮箱的配置与一、二子级的不同,将燃料箱安排在氧化剂箱的上面。
一、二级之间的分离采用热分离方式,一级发动机关闭之前二级发动机就开始起动,然后再令一、二级之间的连接爆炸螺栓起爆,在二级发动机推力的作用下实现分离。二级飞行末期,在主发动机已经关闭,而游动发动机仍在工作的情况下,卫星整流罩被抛掉,然后游动发动机关闭,连接二、三级箭体的爆炸螺栓和安装在级间段上的8台固体反推火箭同时点燃,在反向推力的作用下,二子级被推离三级。星箭分离有两种方式,可以采用反推火箭,也可以采用分离弹簧。发射国内卫星时,包带解锁后,安装在三子级后短壳上的反推火箭点火,使三子级减速,实现分离,分离过程中卫星不受分离力的影响。发射外国卫星时,应用户要求,采用了分离弹簧。包带解锁后,分离弹簧的约束同时解除,弹簧力使卫星加速,同时使三子级减速,实现分离。
三、箭体结构
长征三号火箭的结构包括一子级、二子级、三子级和整流罩,主要结构材料是LD10铝合金。
1.一子级结构
一子级结构由尾翼、尾段、后过渡段、燃料箱、箱间段、氧化剂箱、级间段和导管、阀门等组成。
尾翼平面为直角梯形,翼根弦长2.2 米,翼展1.4米,变厚度楔形双梁蜂窝夹芯结构。
尾段为外加桁梁式薄壁全铆接结构,由两个半壳沿纵向对接合拢而成。长征三号的尾段结构和功能与长征二号C的尾段不完全相同。为了提高火箭的飞行稳定性,长征三号尾段上增加了4个尾翼及相应的安装结构。火箭竖立在发射台上时,长征二号C的发射支点在尾段的上方,尾段不承受支承力,而长征三号的发射支点在尾段的下端,支承力由尾段承受和传递,为此在尾段壳体的表面设置了8根大梁,在尾段上端有4个前接头,在尾段下端有4个支承块。这样,支承块、大梁和前接头组成了承、传力结构。
后过渡段、燃料箱、箱间段、氧化剂箱以及导管、阀门等均与长征二号C的相应部分相同。
级间段包括筒段与杆系结构两部分。杆系由24根斜杆和上、下对接框组成。长征三号的斜杆比长征二号C的少8根,相对来说其抗扭刚度高了,但减弱了抗弯曲能力。
2.二子级结构
二子级结构由燃料箱、箱间段、氧化剂箱、级间段及导管、阀门等组成。
燃料箱、箱间段和氧化剂箱的结构与长征二号C相应部分相同,只是长征三号的氧化剂箱前底上设置了绝热帽,以防止三子级加注推进剂后低温对氧化剂箱的影响。
二子级的级间段是截锥形的半硬壳式结构,外表面粘贴了一层301软木防热层。它既是连接二、三子级的承力结构,又是三子级的发动机舱。由于二、三子级间的级间分离是冷分离,所以不需要考虑排焰问题。
3.三子级结构
三子级结构由共底绝热贮箱、仪器舱、有效载荷支架、转接锥及阀门、导管等组成。
三子级贮箱为共底贮箱,上箱贮存液氢,下箱贮存液氧。为缩短火箭长度和减轻结构质量,两箱之间采用共底。共底凸向液氢箱。贮箱的外表面包覆了绝热层,对输送推进剂的导管也采取了绝热措施。
液氧箱由后短壳、后底、圆筒段和共底组成。后底为椭球底,正中开有人孔,液氧输送口处装有消漩器。圆筒段为化铣网格结构,筒内装了环形防晃板,以抑制液氧的晃动。此外,箱内还装有测量液位和温度的传感器。共底的型面与下底相同,由非金属蜂窝结构与上、下面板构成,其外侧焊有抽空管嘴和真空度测量及气体分析管嘴。加注推进剂之前,将共底抽至近于真空,加注后腔内气体冷凝,真空度进一步提高,达到绝热的目的。共底的边缘与上、下两个贮箱的箱壁相连。为了防止箱壁之间的热传导,在此处采用了绝热的承力结构。
液氢箱由共底、圆筒段、前底和前短壳组成。圆筒段由4个筒形壳段组焊而成。筒内分三层共装有6块扇形防晃板及一个环形防晃框,用以抑制晃动,还装有破坏液氢温度分层的环形结构。前底也是椭球形的,正中开有人孔。前短壳用化铣网格整体壁板构成。
贮箱外表面的绝热层是以喷涂聚氨酯泡沫塑料为主体的多层密封缠绕式结构,由缓冲层、隔热层和防护层三部分组成。缓冲层的作用是改善铝合金箱壁与泡沫塑料之间线膨胀系数不同而引起的变形不一致,使泡沫塑料牢固地粘接到箱壁上。隔热层起绝热作用。防护层的作用是防止气体渗透,防机械损伤,防热辐射和保护整个绝热层,使之能经受飞行中的气流冲刷。
仪器舱位于贮箱上端,与卫星、转接锥和有效载荷支架一起,被罩在整流罩之内。仪器舱由截锥形壳体、环形圆盘、支承杆和井字梁组成。截锥形壳体是铝蜂窝结构,上部有上端框,框内缘的8个凸耳用以安装井字梁;框外缘有一支撑台阶用来安装环形圆盘。截锥体的下端框与贮箱的前短壳相连。环形圆盘由约束阻尼复合板构成,其内缘与锥壳的上框相连,外缘通过16根型材撑杆支承在锥壳的下端框上。为增加圆盘的刚度和减轻结构质量,在其上冲有若干减轻孔。井字梁用“工”字梁构成,有很高的强度和刚度。仪器舱边缘的Ⅱ-Ⅳ象限线处各设有两块挡板,防止因整流罩分离时发生意外事件而伤害仪器。仪器舱与液氢箱之间有一层隔离膜,防止可能产生的氢气进入仪器舱。
有效载荷支架也是截锥形壳体,铝蜂窝夹芯结构。由于惯性平台安装在壳体内部,所以在壳体上开有160毫米×160毫米的方孔,以便在发射时,通过它以及在整流罩倒锥段开的透明舱口使发射场的瞄准设备与惯性平台上的棱镜通视,以瞄准射向。有效载荷支架高度为740毫米,下端框与仪器舱相连。
长征三号的转接锥有A、B两种型号。A型用于发射国内卫星,锥高680毫米,与卫星接口尺寸为Φ872毫米;B型用于发射外国制造的卫星,锥高300毫米,与卫星的接口尺寸是国际上通用的标准接口Φ937毫米。两种型号的转接锥下对接框都是与有效载荷支架相连,对接尺寸为Φ1036毫米。上对接框通过包带与卫星的对接框相连。
液氢的粘度低,渗透性强,再加上超低温,给阀门、导管带来了密封和绝热上的困难。三子级上除了对密封材料进行选择外,还对阀门或导管接头的结构采用了气密设计。三子级共有阀门17种,导管23种。其中的液氢输送管比较复杂,是双层的真空导管,由内管、外管和防辐射夹层组成,使用前将夹层之间抽成真空,使通过导管的液氢温升低于0.003摄氏度。液氢输送管设在贮箱外面, 绕过液氧箱后,通向发动机。
4.整流罩
长征三号的整流罩有A、B两种型号。A型罩的最大直径为2.6米,圆筒段长度2.4米;B型罩的最大直径是3.0米,圆筒段长度2.6米。 两者除直径和高度不同之外,结构形式和分离方式都是一样的。火箭处于临射状态时,发射场的空调系统可以对整流罩内部进行空调,确保罩内的温度、湿度和洁净度满足卫星的要求。整流罩由玻璃钢端头、非金属蜂窝的双锥段、金属蜂窝的圆筒段和化铣的倒锥段组成。成品是两个独立的半罩,发射前通过爆炸螺栓连成整体,并通过爆炸螺栓和铰链机构与三子级箭体相连。双锥段对无线电波是透明的,透波率约为85%。二级飞行末期,大气环境已不会危害卫星,整流罩与火箭分离。分离时,控制系统先令与三子级相连的爆炸螺栓起爆,然后再使将两个半罩连成整体的爆炸螺栓起爆。这时,两个半罩各自在分离弹簧的作用下,绕下端的铰链旋转。当转到一定的角度时,铰链脱开,半罩在离心力的作用,沿切线方向离开三子级箭体。由于瞄准的需要,在倒锥段的第Ⅲ象限线上开有瞄准窗口,因而在 Ⅰ-Ⅲ象限线上不能设分离面,整流罩只能从Ⅱ-Ⅳ平面分离。
四、推进系统
长征三号的推进系统由一、二、三子级的推进系统组成。一、二子级的推进剂是四氧化二氮和偏二甲肼,三子级的推进剂是液氧和液氢。
1.一子级推进系统
一子级推进系统与长征二号C的基本相同,只是长征三号的一子级发动机是FY-21,而长征二号C的是YF-21。由于两者由不同的工厂生产,存在着一些细微差别,但它们的组成、工作原理、功能和与箭体的接口都是一样的,可以互换。长征三号从第11发火箭开始,改用YF-21B发动机。
2.二子级推进系统
二子级推进系统原与长征二号C的完全一样,后改为加长喷管的YF-24D发动机。
3.三子级推进系统
三子级推进系统由YF-73氢氧发动机、输送系统、增压系统、推进剂管理系统和其它系统组成。
(1)YF-73氢氧发动机
该发动机采用燃气发生器循环系统,由一台涡轮泵供应4台推力室。液氢泵和液氧泵均为一级离心泵,涡轮为一级冲动式涡轮。发动机可作二次起动,每次起动都是用气瓶起动,用火药点火器点火。
发动机由推力室、涡轮泵、燃气发生器、自动器、起动气瓶和火药点火器等组成。
推力器分头部和身部两部分。头部采用平顶式结构,氧腔在上,氢腔在下。头部中心有安装火药点火器的四孔座,孔座周围有3圈按同心圆排列的喷嘴。内圈的8个喷嘴和第二圈的12个喷嘴为中心喷嘴,它们的氧喷嘴为离心式结构。外圈的18个喷嘴为边区喷嘴,其氧喷嘴为直流式。喷注器面板为不锈钢丝编织烧结而成的金属纤维发汗材料。氢对面板进行发汗冷却,防止面板被烧蚀。身部由内、外壁钎焊连结而成。喷管型面按罗氏最佳推力喷管设计。内壁上铣有沟槽式冷却通道,冷却剂液氢进入冷却通道后先流向喷口,再由相邻槽返回头部。推力室的身部焊有传动轴,轴端有齿,与伺服机构啮合后实现推力室单向摆动。
涡轮泵由涡轮、液氢泵、液氧泵和齿轮箱等组成。涡轮和液氢泵同轴,是主动轴;液氧泵单独一根轴,是从动轴;中间由减速齿轮传动。涡轮为单级冲动式结构,由涡轮盖、转子和主轴组成。液氢泵由诱导轮、离心轮、螺壳、前后密封环组成。液氧泵由进口管、泵轴、诱导轮、离心轮、前后密封环和氧泵壳体组成。齿轮箱由上盖、下盖、齿轮、中轴及限流嘴组成。限流嘴是用来控制冷却剂液氢的流量的。
燃气发生器由头部和身部构成。头部为平顶式结构,有3层平底。第一、二层底之间为液氢腔,第二、三层底之间为液氧腔。头部中央为火药点火器喷口,其周围由16个双组元同轴式喷嘴排列成两个同心圆。身部由圆柱段和收敛段组成,两者均为双层壁结构,内壁上有铣槽,形成再生冷却通道。
自动器共有24种41个,主要包括液氢泵前阀门、液氧泵前阀门、液氢主阀门、液氧主阀门、氢副系统控制阀门、氧副系统控制阀门、氢泄出阀门、氧泄出阀门、氦气减压器、液氧稳压器、气动阀门和电动气阀门等器件,用以控制发动机的起动和关机。
起动气瓶内贮高压氮气。当电动气阀门通电打开后,高压氮气通过起动喷嘴吹动涡轮。氮气耗尽后由燃气接替维持发动机正常工作。因为发动机要作两次起动,故设有两套独立的气瓶起动系统。
发动机上共有20个火药点火器,燃气发生器头部和每个推力室的头部各装4个,每次点火时各消耗两个,其中一个为冗余。点火器由电发火系统、能量释放系统(包括引燃药、烟火药、过渡药和惰性药等)和结构件组成。
‘伍’ 物理高手帮帮忙!
回复:吧猪说:返回舱装有火箭反推力器。
飞船以数千米每秒的速度进入大气层,由于受到大气阻力的作用,速度会迅速下降。到距离地球表面15公里左右的高度时,飞船所受到的空气阻力大体与飞船自身的重力相当,这时飞船的速度由超音速下降到亚音速,并稳定在200米/秒左右。
如果飞船以这样的速度冲向地面,返回舱内航天员就如同从100层高楼上飞身直下,其后果可想而知。这时就必须依靠降落伞将飞船的速度降下来。当返回舱下降到距地面大约10公里的高度时,返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压力判定高度,自动打开伞舱盖,首先带出引导伞,引导伞再拉出减速伞。此时返回舱速度大约为180米/秒左右,航天员将会受到很大的开伞冲击力。为了把冲击力减小,减速伞设计为两级充气,先张开一个小口,8秒后待返回舱速度减小到一定程度后,再全部张开。通过减速伞的作用,返回舱的速度下降到80米/秒左右。
减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主伞。主伞先也采取两级冲气的方法,先张开一个小口,然后慢慢地全部张开,这时返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒,然后再减至8米——10米/秒。
然而,飞船即使是以8米/秒的速度着陆,所受的冲击力可能将航天员的脊柱震断。这时,在飞船即将着陆的一瞬间--飞船距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的4台反推火箭点火工作,使返回舱速度一下子降到2米/秒以内。
与此同时,具有缓冲功能的航天员座椅在着陆前开始自动提升。航天员座椅的前端,也就是航天员放置脚的部位固定在一个轴上;座椅的末端,也就是航天员的头部位置,可以在一定范围内上下活动。在飞船着陆前,如果自动提升程序出现故障,航天员也可以通过手工操作将座椅的末端提升20厘米左右,从而使冲击的能量被缓冲吸收。为了最大限度地吸收冲击的能量,航天员座椅上还铺设了一套根据航天员身材量体定制的赋形缓冲坐垫。
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‘陆’ 航天员在返回地球降落地面时,返回舱有反推火箭吗`!
从太空返回的飞船以每秒数千米的速度进入大气层后,主要是借助降落伞和反推火箭来减速和平安着陆,从而保护航天员不受伤害。
神七返回将穿越240秒黑障
由于受到大气阻力的作用,飞船在进入大气层以后,速度会迅速下降。到距离地球表面约15公里时,飞船速度由超音速下降到亚音速,稳定在200米/秒左右。如果飞船以这样的速度冲向地面,航天员着陆时所受到的冲击,仍然如同从100层高楼上飞身跳下。
飞船减速首先依靠降落伞。当返回舱下降到距地面大约10公里的高度时,返回舱自动打开伞舱盖,引导伞打开后,再拉出减速伞。为了减少开伞冲击力,减速伞还特意设计为两级充气,分两次打开,使返回舱的速度下降到80米/秒左右。
减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主伞。主伞也采取两级充气的方法,先张开一个小口,然后慢慢地全部张开,使返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒,然后再减至8米-10米/秒。
然而,即使是以8米/秒的速度着陆,飞船所受的冲击力仍可能对航天员的脊柱造成损伤。飞船距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的4台反推火箭还将点火工作,使返回舱速度一下子降到2米/秒以内。
此外,具有缓冲功能的航天员座椅在着陆前也开始自动提升,从而使冲击的能量被缓冲吸收。为了最大限度地吸收冲击的能量,航天员座椅上还铺设了一套根据航天员身材量体定制的缓冲坐垫。
‘柒’ 火箭手工怎么做
如果想要做个可以飞的火箭,蛮复杂的,还要做各种实验,具体步骤如下。
首先拿纸做一个箭筒,在周围粘几个导流片,一定要平!去模型市场买个模型火箭发动机(或者自己做,那硬纸筒装上火药,砸实,再加上延时火药,砸实,再加上反推火药,砸实。具体碳含量比例和喷孔大小自己计算),粘在纸筒的下部(纸筒要用纸板做,一定要耐烧一点)中间填一个活塞(拿晾干的湿巾塞在里面就行,不要塞的太死,别漏气就行)降落伞叠好放在活塞上部(降落伞就用垃圾兜箭一个圆,透明胶粘上一圈伞绳,大小依箭筒粗细做,然后叠起来仍上天试一下)另一头拴在简身上(想分节就拴在"返回舱"上)然后把发动机上的正负极分别延一根电线,发射时一连接电池的正负极就飞了)
原理:发动机两级通电,内部点火头顶部有易燃物质,且电阻大。再发动机快烧完时反向喷火,推动活塞,吹出降落伞。
对了,别忘了做个发射架,火箭起飞需要初速。
即使买材料成功率也很低,我做了5次才成功了1次,可以问我要录像 email:calf1997@163。com
此为原创请勿摘抄
‘捌’ 反推火箭
反推作用应该就是受到指向地面相反的方向,就减少了作用力然后延长了作用时间,无论海绵还是地面都是相对而言的,那地面跟金刚石相比还是软的呢就是说地面也会给火箭力
‘玖’ 宇宙飞船返回时为什么不能用反推火箭减速,也就是说用反推火箭在进入大气层之前就减速,慢慢的返回地球
因为加速脱离地球才是最困难的,所以需要花费大量的成本用于反推火箭,除此之外没有什么特别好的办法。
但是着陆的话明明可以使用成本更低的其他设施,就没有必要再使用反推火箭了。
与此同时,给宇宙飞船安装反推火箭用于着陆也会导致一开始升空的时候存在更高的难度,需要花费更多的成本。一个宇宙飞船就需要使用这么多的成本,再加上一个反推火箭,光是升空费用就不止多消耗一倍了吧。
综上所述,不是不可以使用,而是从成本的角度考虑性价比太低,故而使用别的方式。
‘拾’ 怎么做一个火箭反推进器下面有解释!
火箭反推?这个光电火工一体化的玩意,难度大了点,还略有危险。
这个扔鸡蛋,其实就是考虑缓冲,用个小纸袋子把鸡蛋乘住,外面四面八方用气球包裹起来,用胶纸缠好,气球不要吹得太满,就OK啦
美国火星车上火星就是这么干的,安全得很。怕气球扎破,就里面一层小气球,外面几个大气球,着地接触面贴上胶纸