固体火箭燃料是用的什么成分
“战神”5火箭是**下一代航天运输系统中的重型货运火箭,目前正在进行硬件设备、推进系统和相关技术的规划和初步设计。
它将作为NASA安全而可靠地向太空运送大型设备的主力火箭,所运送的货物既包括建造月球基地所需的登月飞船和物资,也包括扩大人类在地球轨道以外的活动范围所需的食品、水和其它物品。
在NASA的探测任务目标下,“战神”5是正在“星座”计划下研制、将用于把人员送到月球乃至火星和太阳系中更远的地方的高效费比航天运输基础设施的重要组成部分。
“战神”5的研制工作涉及NASA各中心和全美各地承包机构的多支硬件和推进组件研制队伍,由设在NASA马歇尔航天飞行中心的战神项目办公室牵头领导。
这些队伍依靠NASA近半个世纪以来在航天飞行方面积累的经验以及航空航天技术所取得的进步。
它们正在共同研制新的火箭设备和飞行系统,并使来自大型“土星”火箭及航天飞机推进组件的各项技术变得更加成熟。
“战神”5是一种垂直吊装的两级重型火箭,能把近188吨的货物送入低地轨道。
在与“战神”1载人火箭配合共同把有效载荷先送入地球轨道的情况下,“战神”5可把近71吨的货物送往月球。
向地球轨道发射时,“战神”5的第一级依靠的是两台5.5段式可重复使用固体火箭助推器。
这两台助推器由航天飞机的固体火箭助推器衍生而来,与作为“战神”1载人火箭第一级的单台助推器类似。
由于可用同样的设施来制造,硬件设备的这种通用性将提高运行使用的效费比。
“战神”5火箭的两台可复用固体火箭助推器将安装在称为“芯级”的单台液体燃料核心助推器两侧。
该芯级的贮箱是由“土星”5火箭衍生而来的,用于向成组安装的6台RS-68B火箭发动机输送液氧和液氢推进剂。
RS-68B是目前用在德尔它4火箭上的RS-68发动机的升级型号。
RS-68是由**空**出资在上世纪90年代为其“渐进一次性运载器”计划以及商业发射使用而研制的。
上述这些推进组件构成了“战神”5的第一级。
芯级上方为级间筒段,包括级间分离发动机。
级间段用于把芯级和“战神”5的离地级(上面级)连接到一起。
离地级采用J-2X主发动机。
J-2X也采用液氧和液氢推进剂,是由历史上两种型号的发动机改型而来的。
这两种型号一是用于将“土星”1B和“土星”5火箭推往月球的J-2上面级发动机,二是上世纪70年代初开展研制和试验的J-2发动机的简化型号J-2S。
离地级上方安装复合材料整流罩,用于保护“牵牛星”登月舱。
登月舱由下降级和上升级组成,其中下降级用于把宇航员送到月面上,而上升级则用于把宇航员送回月球轨道,在那里同“奥利安”载人飞船会合,以返回地球。
发射过程中,可复用固体火箭助推器和芯级推进系统将把火箭带入低地轨道。
与用完了的芯级分离后,离地级的J-2X发动机将开始工作,把火箭送入一条圆形轨道。
离地级的整流罩将分离,以准备登月舱与“奥利安”飞船的交会对接。
乘有4名宇航员的“奥利安”飞船由“战神”1火箭单独发射,然后与已入轨的离地级及其登月舱有效载荷对接。
对接后,离地级会再次让J-2X发动机点火工作,以获得挣脱地球引力束缚所需的逃逸速度。
对接后的组合体由此将开始飞往月球的征程。
离地级在将“奥利安”飞船和“牵牛星”登月舱的组合体送上奔月的路线后将被抛掉。
进入月球轨道后,宇航员将迅速转入登月舱,然后落向月面。
“奥利安”飞船将留在月球轨道上,直到宇航员乘登月舱的上升级离开月面后与其交会对接,然后开始返回地球。
“战神”5在向地球轨道或地月转移轨道运送重型探测、科学和商业有效载荷方面也具有无可匹敌的能力。
这种能力还将使NASA能在未来适时地对比月球更远的地方开展载人探测。
“战神”5火箭的首次试飞计划在2018年前后进行,而首次执行载人登月任务的时间则定在2020年前后。
火箭的可复用固体火箭助推器主承包商为ATK发射系统公司,J-2X上面级发动机和RS-68B芯级发动机主承包商为普惠洛克达因公司。
马歇尔航天飞行中心“战神”号项目办公室经理史蒂夫·库克表示,这个新方案大约将让“战神5”号比原设计多携带1.56万磅载荷。
根据刚开始的设计方案,“战神5”号长361英尺,大小跟“土星5”号登月火箭类似。
但库克表示,重新设计的“战神5”号火箭长381英尺,大约跟38层楼一般高。
这枚火箭是“星座”月球探测项目的一部分,该火箭能携带4名宇航员、一个月球着陆器和其他将在月球上降落的仪器。
**宇航局表示,它希望“战神5”号总共能将15.66万磅的货物运输到月球上,幷且将来有一天可把人和货物送往火星。
库克在一次吹风会上告诉记者:“我们已经参考了1700多个‘战神’号设计方案。
”有关人员在设计这套新方案时,权衡了成本、安全、可靠和性能等因素。
经过为期9个月的研究,确定**宇航局是否能实现重返月球的目标后,宣布了这项改进方案。
“星座”计划项目经理杰夫·汉雷在声明中表示,研究显示,宇航员可在2020年重返月球。
他说:“这项大规模研究证明我们已经为下一阶段做好准备,这个阶段是:采纳这些设计方案,继续前进。
” 库克表示,有关“战神5”...
关于**和**火箭对比。
其实你说的问题很简单。
CZ2和**的宇宙神系列其实都是用助推器的,无非是**的固体火箭助推器性能很好,因此体积相对主芯级的3.81米来说比较小。
我们的主芯级中用的是较小的2台50吨氢氧发动机,主要动力来自4台助推器中的主发动机。
因此相对于3.25米的主芯级来说看上去比较大。
**宇宙神的头大无非是这次发射的物体体积大,因此需要较大的整流罩,因此看上去主芯级大不少。
运载力上宇宙神确实比我们现役的任何火箭都要强很多,但是我们的火箭已经足够发射各种轨道的物体了。
**火箭发射记录
把**第一颗人造卫星探险者1号送上太空飞行的,是著名火箭专家冯·布劳恩主持研制的丘比特C运载火箭。
1958年2月1号,布劳恩用丘比特导弹改装的运载火箭 ,开辟了**征服太空的新纪元。
此后,**先后用几种中程和洲际导弹,经过改进研制成为雷神,宇宙神,大力神以及德尔塔等几种不同用途的运载火箭。
雷神运载火箭雷神液体火箭本身推力为78吨,加上阿金纳上面级,总长23.2米,最大直径2.44米,起飞重量56吨,能把700多千克的卫星送上500千米左右高的地球轨道。
为了增加运载能力,有时在它周围捆绑上3台固体助推火箭,使其运载重量提高到1吨。
雷神是**发射早期小型卫星如发现者号的运载火箭,从1959年以来发射400多次,现已不常用。
宇宙神运载火箭宇宙神系列火箭,由**通用动力公司制造,已连续生产30多年。
火箭长25.1米,直径3米,起飞重量120吨。
目前经常使用的是宇宙神—阿金纳D号和宇宙神—半人马座号两种型号。
前者重129吨,能把2吨重的有效载荷送入500千米高的地球轨道;后者重139吨,近地轨道的最大运载能力为4吨。
它们除作为月球号和火星号星际探测器的运载工具外,曾用来发射过通信卫星和水星号载入飞船。
自1959年以来,已发射500多次,是使用最广泛的一种运载工具。
德尔塔系列运载火箭德尔塔系列火箭由**科麦道公司研制生产,至今已发射180多次。
德尔塔号三级火箭有两种型号,总长38.4米,起飞重量分别为220吨和230吨。
一种的同步转移轨道运载能力为1.4吨,另一种的同步转移轨道运载能力为1.8吨。
德尔塔火箭于1960年5月首次发射,它先后发射过先驱者号探测器,泰罗斯气象卫星,云雨号卫星,辛康号卫星,国际通信卫星Ⅱ,Ⅲ号等。
大力神系列运载火箭大力神系列火箭由马丁·玛丽埃特公司研制生产,共有6种型号。
大力神3火箭长45.75米,直径3米,发射重量680吨。
各型大力神火箭的有效载荷分别是:3A为3.6吨,3B为4.5 吨,3C,3D,3D和3E均为15吨。
最大的大力神34D长达62米,最大直径5米,发射地球同步转移轨道卫星的运载能力达4.5吨。
大力神系列火箭至今已有150多次发射纪录。
它主要发射各种**用卫星,也发射了太阳神号,海盗号,旅行者号等行星和行星际探测器。
目前,宇宙神,德尔塔和大力神运载火箭已进入国际发射市场。
土星号登月火箭1961年4月20日,**总统提出研制登月火箭的设想,并询问60年代能否把人送上月球。
当时布劳恩斩钉截铁地回答:“ 行!”于是,在布劳恩的主持下,开始实施土星巨型登月火箭研制计划。
1964年至1967年,相继研制成功土星1,土星1B,土星5等几种型号。
1964年首先研制成功土星1号两级火箭。
火箭长38.1米,直径5.58米,发射重量502吨,近地轨道的有效载荷为10.2吨。
它曾用来试验发射阿波罗飞船模型。
1966年研制成功它的改进型土星1B号两级火箭。
火箭长68.3米,直径6.6米,发射重量590吨,最大有效载荷18.1吨。
从1966年到1975年共发射9次,除作运载阿波罗飞船试验外,还3次将宇航员送上天空实验室空间站和1次发射阿波罗载人飞船与前苏联的联盟号飞船对接联合飞行。
1967年世界上最大的一种运载火箭土星5号问世。
它是三级火箭,长85.6米,直径10.1米,起飞重量2950吨,近地轨道的有效载荷达139吨,飞往月球轨道的有效载荷为47吨。
从1967年到1973年共发射13次,其中6次将阿波罗载人飞船送上月球,在航天史上写下了最为光辉的一页。
...为什么运载神舟飞船的火箭还是液体加注,而不是像东风一样,使用...
安全,便宜,舒适型好。
实际上世界上用于发射载人飞船的火箭全部都是液体火箭,只有**的航天飞机使用了两个固体助推器,它的主发动机仍然是液体发动机。
载人火箭第一要求就是安全可靠。
目前长征2F的发动机是从长征2号一脉相承而来,从1974年至今已经使用了将近40年,可靠性已经经过了充分的验证。
当然没有必要搞一款新的发动机来发射载人飞船,俄罗斯目前发射联盟号载人飞船用的火箭还是世界上第一种运载火箭R7的改进型,至今已经使用了50多年,而这种世界上最老的火箭恰恰就是液氧煤油组分的。
即使长征5、6、7号研制成功,在经过多次发射证明可靠之前也不会用于发射载人飞船的。
液体火箭的推力调节较为平缓,发射时过载小,宇航员更舒适一些。
另外,世界上现役的商业火箭绝大多数都是液体火箭,一般只少量的使用固体助推器。
这涉及到液体火箭运载能力更强,成本更低的问题。
当然,液体火箭的可靠性也比固体火箭要高。
题外话,主要是上面那位说话实在没有几句是沾边的。
所以在这里加几句。
最起码应该知道偏二甲肼和四氧化二氮是液体燃料,要是连这个都不知道,其他的也就不用再说了。
肼基燃料所谓的“毒火箭”实际是被妖魔化了的,要知道肼基燃料是现在商业航天发射的主流燃料组分。
不仅**的长征火箭使用肼类燃料,俄罗斯的质子火箭使用的也是肼类燃料,**的德尔塔火箭的第二级也使用肼类燃料,欧洲的阿丽亚娜5型火箭的第二级还是肼类燃料(只有最新的改进型才改为液氧液氢组分)。
熟悉国际航天市场的朋友恐怕已经发现,世界上用得最多的几种火箭全部被包括在内了。
况且目前所有的固体燃料组分都有毒。
因为有毒所以就不能用,这完全是一种神逻辑。
另一个误导大众的逻辑是:偏二甲肼/四氧化二氮组分由于腐蚀性很强,所以不能长期储存。
事实上只要肯花钱,这种燃料是可以长期储存的,而且实际上,肼类燃料是可以长期储存的液体燃料当中技术最成熟,应用最广的一类,液氧液氢组分反而不能长期储存。
苏联/俄罗斯的潜射洲际导弹就大量使用液体燃料,加注之后三年五载都不带换的。
由于简单可靠,能够长期储存,所以肼类燃料非常广泛的用于航天器的轨道维持和变轨发动机。
比如卫星、飞船,甚至于现在的国际空间站,它的主发动机就是偏二甲肼/四氧化二氮组分。
储存几年甚至十几年都是可以的。
肼类燃料用于火箭主发动机之所以被取代,主要原因还是在成本和效率。
肼类燃料的比冲在液体燃料中是偏低的,导致了它的运载能力偏低。
而且,偏二甲肼是很贵的,一吨偏二甲肼的价格二十多万人民币,而一吨煤油才七千元人民币左右,相差30多倍。
当然,燃料成本在整个火箭的成本当中是很小的一部分,由于偏二甲肼/四氧化二氮组分为常温自燃组分,火箭的结构设计和发动机的设计都要简单可靠得多,导致它的整体成本是最低的。
但当液氧/煤油发动机的可靠性和成熟度提高到一定程度时,它的整体成本就会迅速下降,而它的性能优势就体现出来了。
固体火箭的优势在于能够长期储存,随时可以发射,而且比较容易做到大推力。
当然液体燃料偏二甲肼/四氧化二氮组分对燃料箱和管道进行特殊处理后也可以长期储存,但这样的成本很高,而且运输时非常危险。
国产的下一代运载火箭中包括长征11号,是固体火箭,用于在应急状态下快速发射卫星。
液体燃料火箭请教一些问题,请指教
理论上任何能够以液态储存,与氧化剂混合下足以产生快速或者是爆炸性燃烧的化学物质都可以做为液态火箭发动机的燃料来源。
譬如说**航天飞机的主推进火箭发动机是使用液态氢做为燃料,液态氧做为氧化剂。
以下描述燃料的时候是将氧化剂一起合并说明。
常见的液态火箭燃料可以概略区分为需要特殊装置储存,或者是能够在火箭燃料箱里面保存一段时间两类。
需要特殊装置的燃料像是上述的液态氢和液态氧,它们需要加压和冷却设备,在燃烧前保持在液体的状态下。
这一类的液态火箭燃料多半是在发射前才会输入到火箭的燃料槽当中。
另外一类燃料是在一般环境下就是以液态存在,不需要另外的设备维持。
早期这一类的燃料的腐蚀性很高,即使可以放在火箭的燃料箱里面,也无法长年的储放,因此也是在需要的时候才输入火箭的燃料箱当中,假如等待时间过长,还是需要将燃料抽出,检查发动机和燃料槽与相关的管线,必要的时候还可能需要清理或者是更换。
而在处理或者是运输的过程当中,周遭人员都必须穿戴防护衣服,假如与人体直接接触,很可能会有致命的危险。
德国在二次大战时期使用的Me 163火箭拦截机曾经发生过液态燃料流入驾驶舱,将飞行员溶解的意外。
后期的液态燃料转向于简化储存和使用上的手续和措施。
这些燃料能够在火箭燃料槽储存较长的时间,腐蚀性较低,火箭发射前的准备时间较短,反应较为迅速。
不过这种燃料的储存年限仍是一定的,只是大幅延长。
譬如苏联在他们第三代的弹道导弹使用的液态燃料上,能够在燃料槽当中储存7年而不必经常抽出检查。
**航天与**航天
**航天与**航天存在很大的区别,比较如下:1. 火箭:火箭技术,中美,各有优势,但**运载量小,不如**,在**正在开发新型火箭,发射场以选定在海南。
2. 太空站:**有自己的太空站,并且国际太空站,**有绝对主导权!**09年发射天宫1号,实验型太空站,但是没有人。
3. 卫星:**有GPS,我国发射的有北斗星,各有千秋。
4. 飞船:**是80年的航天飞机,多次改进,但在稳定性,安全性,不如神州系列。
5. **航天和**航天都在快速的发展,都有各自的优势,二战结束后**航天和苏联航天占主导地位,现在**的优势已经展现出来,正在超越**。
为什么**发射火箭和外国发射火箭有这么大区别?
1,按照功能设计,发射塔分很多种。
但总的规律是,固体火箭发射塔细小或没有,液体火箭发射塔高而粗。
不载人火箭的发射塔细小或没有,运载载人飞船的火箭发射塔高而粗。
**的运载火箭绝大多数是液体火箭,发射塔又大多设计有火箭围裹装置(几层大型的可转动平台),所以普遍比较粗而高。
**的战神火箭是个例外,虽说它的第一级是固体发动机而且不载人,但它过于细长,需要足够强度的固定,所以它的发射塔也很粗。
2,应该说成“液体火箭发动机尤其是肼燃料和低温液氢液氧燃料工作时烟雾很少,固体火箭发动机烟雾很多”。
前面说过,**的运载火箭发动机大多采用肼燃料和液氢液氧燃料,发射时火焰亮度低,淡蓝色,烟雾很少而且消散很快,对环境的污染相对较少。
而采用固体发动机的火箭,例如**航天飞机和战神,采用金属铝粉作为燃料,高氯酸铵做氧化剂,聚丁二烯丙烯酸所塑化剂制成药柱,燃烧时火焰亮度大,氧化铝烟雾非常浓厚,对环境污染也大得多。
3,这个操作是按照发射程序的要求设计的,并不是硬性区别。
例如,土星五号各次飞行任务中,摆杆打开的时间并不相同,低温燃料管分离的时间也不相同。
4,即使一个国家制造的火箭,结构、功能、推力、外形等彼此间也是天差地别。
也许会从类似“风格”、“感觉”之类角度体会到各国运载火箭之间的系统差别,但这过于主观,无法形成统一标准。
**航天事业发展史?????????
**是世界上较早开展航天活动的国家,活动规模和技术水平居世界前列。
发展概况 20世纪初,R.H.戈达德开始研究和试验固体火箭,后发表著作论证向月球发射火箭的可能性。
1921年,他转向研究液体火箭发动机,并于1926年发射了世界上第一枚以液氧、汽 油为推进剂的液体火箭。
1936年,加利福尼亚理工学院的T. von卡门等人也开始研制液体火箭。
第二次世界大战结束后,**在缴获的德国V—2火箭的基础上开始研究大型火箭和导弹。
陆**在W.von布劳恩等德国专家的帮助下,于1945年发射了V—2火箭,1949年开始研制“红石”弹道导弹,1954年制定用“丘辟特”C火箭(“红石”导弹作为第一级)发射卫星的“轨道器”计划。
**海**利用V—2火箭技术研制“海盗”号探空火箭,并从l949年开始飞行试验。
**空**于1954年开始研制“宇宙神”洲际弹道导弹,并提出以这种导弹为基础发射卫星的方案。
为了不影响弹道导弹的研制,**决定由海**以“海盗”号探空火箭为基础,研制发射卫星的“先锋”号运载火箭。
1957年苏联成功发射人造卫星,促使**在执行“先锋”号计划的同时抓“轨道器”计划。
1958年1月31日用“丘辟特”C火箭(改名“丘诺”1号火箭)成功发射**第一颗人造卫星“探险者”1号。
为了加速发展航天事业,**在1958年2月成立了国防部高级研究计划局,并在同年10月成立主管民用航天活动的国家航空航天局。
从1961年开始实施“阿波罗”登月计划,1969年7月首次把两名宇航员送上月球,并安全返回地球。
从1972年起,**航天活动的重点转向开发和利用近地空间,并开始研制航天飞机。
1982年11月航天飞机进行首次商业飞行。
**的航天活动包括**用和民用两个部分,分别由国防部和国家航空航天局负责。
国防部和国家航空航天局均有独立的科研和试验机构、发射基地和测控系统,并与**府其他部门、高等院校和私营企业广泛协作。
**主要的航天器发射场是空**东靶场、西靶场和国家航空航天局的肯尼迪航天中心。
从1958年到1984年底,**使用了8种运载火箭:“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“雷神”号、“宇宙神”号、“侦察兵”号、“大力神”号、“土星”号和航天飞机,共发射了1019个航天器,居世界第二位,耗资约1700亿美元。
人造卫星应用 从1958年至1984年底,**共发射人造地球卫星923颗,包括科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,其中应用卫星约占加呢。
60年代初和以后,相继发射了侦察卫星、气象卫星、导航卫星和测地卫星。
1964年8月19日发射了世界第一颗地球静止轨道试验通信卫星,使卫星通信进入实用阶段。
从70年代起,预警卫星、地球资源卫星相继投入使用。
到80年代,在继续改进原有几种应用卫星的同时,又发射了广播卫星、跟踪和数据中继卫星等。
载人航天 从1961年至1984年底,**先后实现了5项载人航天计划,完成46次载人航天,耗费约500亿美元。
1961年5月A.B.谢泼德乘“水星”号飞船首次完成轨道飞行。
1961年9月组建约翰逊航天中心,它的任务是设计和制造载人飞船,选拔和训练宇航员。
印年代实现了“水星”计划、“双子星座”计划和“阿波罗”工程。
通过前两项计划,解决了载人上天和返回的问题,试验了飞船的轨道机动、交会、对接和宇航员出舱活动等技术,为实施“阿波罗”工程奠定了基础。
1969年7月至1972年12月,先后有6艘“阿波罗”号飞船完成了月球航行,12名航天员在月面上进行了科学考察。
70年代**重点实行两项计划:‘‘天空实验室”计划和航天飞机工程。
1973。
1974年间以“天空实验室”为空间活动基地,先后有3批宇航员乘“阿波罗”号飞船上去工作,开展了生物学、天文学、地球资源勘测和生产工艺方面的实验。
航天飞机于1972年开始研制,1981年4月首次试验,1982年11月投入使用。
深空探测 **深空探测的目标是考察太阳系内的天体和行星际空间环境,重点是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。
1958。
1968年间先后用“先驱者”号探测器、徘徊者”号探测器、“勘测者”号探测器和“月球轨道环行器”等考察了月球,包括拍摄月面照片和分析月球土壤,为实现载人登月提供了科学资料。
火星探测器主要有“水手”4号、“水手”6号、‘‘水手”7号和“水手’,9号以及“海盗”1号和“海盗”2号。
1962年发射的“水手”2号和1967年发射的“水手”5号先后在离金星35000公里和7600公里处掠过,测量了金星的大气密度和表面温度。
1972年3月2日和1973年4月5日发射的“先驱者”10号和“先驱者”11号分别于1973年12月和1974年12月掠过木星,探测了木星的辐射带和大气层,拍摄了木星极区的照片。
“先驱者”10号于1986年穿过冥王星的平均轨道,成为飞离太阳系的第一个航天器。
1977年发射的“旅行者”l号和“旅行者”2号于1979年飞临木星,首次临近观测了木星环、大红斑和3颗木星卫星。
然后又于1980年和1981年先后飞近土星,拍摄了土星的照片,提供了关于土星环结构的新资料并发现了土星的新卫星。