世界各国火箭的比较

发布时间:2013-02-04 16:22:52   来源:文档文库   
字号:

浅谈世界各国火箭

[摘要] 太空,是未来世界各国必争之地。有能力的国家都竞相地在太空中“占地盘”。但是,要争地盘,也必须要能飞向太空。火箭作为登上太空的唯一工具,也是世界上动力最强的交通工具,世界各国的火箭又各有不同。本文主要向大家展示一下世界各国的一些火箭,并且将他们相互之间做个比较。

[关键词] 各国火箭 展示 比较

什么是火箭

航天事业的发展离不开火箭,现代运载火箭就渊源于古代火箭。古代火箭经过漫长的历史演变,同现代自然科学的理论和探索相结合,才最终发展成为现代的运载火箭。而说到古代火箭,就不能不提到中国的贡献。

“火箭”一词可追溯到中国古代的三国时期,之后经过了各朝的发展,是中国古代的一种厉害的作战武器。

火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具。各个国家的火箭的工作原理基本相同,但是每个国家的火箭又各有特色,展示和比较世界各国的火箭,就是本文的重点。为了不使本文过于“空泛”,我这里只选取几个重要的、惹人注目的航天国家,以及一些比较特别的火箭加以说明。

各国火箭

前苏联

前苏联开创了现代航天史的先河,其火箭种类繁多,其中东方号(Vostok)系列运载火箭、质子号(Proton)系列运载火箭、天顶号(Zenit)系列运载火箭、能源号(Energia)运载火箭闻名天下,耳熟能详。

下面让我来介绍一下其最具代表性的火箭。

“世界第一枚洲际导弹P-7SS-6——卫星号”(东方号系列)

1957104,苏联成功地把第一颗绕地球运行的人造卫星“斯普特尼克1号”送上轨道,这一举动预示着一个新的时代的到来,真正意义上的人类的航天史从此展开。而承担着把这颗卫星送上天的重任的是由“世界第一枚洲际导弹P-7SS-6)”(见左图)改装而成的运载火箭。而主持设计P-7的人物便是大名鼎鼎的,前苏联的“航天之父”——谢尔盖·科罗廖夫,这枚洲际导弹因为命中精度差,实战能力弱,很快被取代,而有幸改装成为“东方号运载火箭”,并成功的把第一颗人造卫星发射上天。

“载人航天第一剑——东方号”(东方号系列)

1961412,东方号成功发射第一艘人造飞船东方号飞船,因此而得名。尤里·加加林就是搭乘这架火箭到达太空成为第一位太空人。东方号火箭全长38.4,最大直径10.3,低地轨道运载能力为4730千克,太阳同步轨道运载能力为1150千克。 发射时,芯级火箭发动机和4台助推火箭发动机同时点火。大约两分种后,助推火箭分离脱落,主火箭继续工作两分多钟后,也熄火脱落。接着末级火箭点火工作, 直到把有效载荷送入绕地球的轨道。1960515,东方号首次成功地进行了不载人卫星式飞船的发射。【整理自屡创佳绩的前苏联/俄罗斯运载火箭》

“联盟号飞船——太空旅游的客车”(东方号子系列

联盟号(俄语Союз)是苏联研制的第三代载人飞船的名字。与之相对应的载人航天计划称为联盟计划。

联盟号飞船是苏联在积累了多年经验之后,所开发出来的一种最成熟的载人航天器。由联盟号飞船衍生出的其它航天器包括:联盟T,这是联盟号的直接升级物和替代品;联盟TM,相对联盟T进行了更多的改进,是俄罗斯航天部门现在拥有的唯一一种可载人航天器,也是可向国际空间站输送宇航员的仅有的两种工具之一(另一种是美国的航天飞机)。其他衍生物包括进步号货运飞船,这是一种设计的十分成功的无人货物运输飞船,在维持和平号空间站和国际空间站的正常运转中发挥了巨大的作用。

联盟号之所以出名,不单只是给太空站送物资,而且还是人们太空旅游的客车。目前世界上有56 乘坐联盟号飞船到达空间站做客。其中“亿万富翁”微软公司“Word软件之父”更是两度探访太空,为人所羡慕。

美国

虽然在航天史上比前苏联慢了一步,但美国大有后发制人的其实,在航天的路程中走的更稳更远。

宇宙神(Atlas)系列运载火箭

 美国宇宙神系列运载火箭于19581218首次发射,曾经发射过世界上第一颗通信卫星、 美国第一艘载人飞船等。目前正在使用的主要有宇宙神-2A、宇宙神-2AS和宇宙神-3。研制中的宇宙神-5运载火箭的第一级采用了通用模块化设计,其中 的重型火箭使用了3个通用模块,其地球同步转移轨道运载能力达到13 t

土星-V(Saturn)系列运载火箭

  土星-V运载火箭是美国专为阿波罗登月计划而研制的、迄今为止最大的巨型运载火箭。其起飞重量为3000t,直径10m,高110m,近地轨道运载能力达139t,它能把重达50t的阿波罗飞船送入登月轨道。土星-V曾先后将12名宇航员送上月球。

中国

中国作为世界第三大航天国,而且作为中国人,中国的火箭自然不能不提。踏入21世界,中国的“航天成绩骄人”:2003年,中国首位太空人杨利伟搭乘“神州五号”成功升天;紧接着2005年聂海胜、费俊龙乘坐“神州六号”成功进入太空;2007年,“神州七号”,翟志刚成为了首位在太空行走的中国人;2008年,月球卫星“嫦娥一号”成功进入月球轨道,迈出了中国探索月球的第一步,圆了中国数千年的“奔月梦”。而这一切,都离不开中国“长征系列”的火箭,恰如其名,长征火箭长途跋涉,完成了一个又一个“重任”。

长征系列运载火箭

长征2F——神箭

这颗火箭承担了我国所有神舟号载人航天飞船的发射任务,而且是7次发射7次成功,成功率100%,不得不为全世界人民所叹服。江泽民总书记曾经给这艘火箭提名——“神箭”,可见其厉害。

长征3号甲

2008年,中国终于完成了数千年来的“奔月梦”,肩负着把“嫦娥一号”送进轨道的便是“长征3号甲”,长征3号甲是在长征3号的基础上改进而成。火箭全长52.2米,火箭直径、整流罩均超过长征3号。长征3号甲同样是三级液体助推火箭, 一、二级为常规燃料,第三级为液氢液氧燃料。第三级把直径由2.25增大到了3米,并增加贮箱长度,推进剂由8.2吨增加到17.6吨。整个起飞重量 240吨,起飞推力300吨,其同步转移轨道的运载能力由原来的1.4吨提高到2.6吨。它是中国目前高轨道上运载能力最大的火箭,具有一箭多星和适应多种轨道卫星发射要求的能力。而且长征3号甲能够进行第二次的点火,其这一特性使得它能够更好地适应“长途旅行”。

欧盟

阿里安(Ariane)系列运载火箭

 阿里安(Ariane)系列运载火箭是由欧洲11个国家组成的欧空局研制的系列运载火箭,该系列已有阿里安l55个子系列,目前正在使用的是阿里安-4和阿里安-5

阿里安-41988615进行了首次发射,其近地轨道运载能力为9.4t,地球同步转移轨道运载能力为4.2t

阿里安-51997年进行了首次发射,近地轨道运载能力为22t,地球同步转移轨道运载能力为6.7t。目前阿里安-5正在进行改进,在2005年底之前将逐步把地球同步转移轨道运载能力从目前的6.7 t提高到1112t

日本

和其他航天大国相比,日本的火箭显得比较单调,但依然不能小看日本的实力。日本能够发射的月亮女神号月球卫星,说明了日本的火箭推力不弱。

H系列运载火箭

日本H系列运载火箭由H-1H-2H-2AH-2B等火箭组成,目前正在使用的H系列火箭只有H-2A20018月首次发射成功。2009911日凌晨H系列的火箭H-2B种子岛航天发射中心展开了“处女航”,把日本首个天空货运飞船送上天。H-2B火箭是日本大型主力火箭H-2A的升级版本。H-2B火箭长56.6,重531吨,是使用液氧和液氢为推进剂的二级式火箭。H-2B火箭的地球同步转移轨道最大发射能力约8吨,空间站转运飞行器轨道的最大发射能力达16.5吨。H2B火箭的第一级火箭搭载有两台LE-7A液体发动机,同时装备了4个固体火箭推进器,两者的数量均为H2A火箭的两倍。

与此相比,中国同步轨道发射能力最强的“长征3号乙”仅能达到5.5吨的能力,发射“神舟七号”的“长征2F”低轨道发射能力为8.4吨。为此《网看天下》这个网站登出题为《日本H2B火箭发射成功 运载能力已大大超过中国》的报道,而《中华网论坛》也有人发表自己在这方面的看法上。

朝鲜

把朝鲜放在这里,不是因为朝鲜的航天技术有多强劲,只是因为今年的四月份,朝鲜成为了世界瞩目的“航天国家”,而且还闹出了许多笑话。

银河2号运载火箭

20094月,朝鲜中央通讯社(朝中社)对外发布消息说:朝鲜于当地时间1120分(北京时间1020分)在东海卫星发射场成功发射了光明星2试验通信卫星。此事让世界各国震惊不已,但另一方面,各国对朝鲜的“发射成功”,提出了质疑,普遍地认为朝鲜发射卫星失败。

且无论朝鲜的发射是否成功,让我们来看看这次的“马车夫”——“银河2号运载火箭”, 朝鲜神秘的一款运载火箭,研制发展情况报道极少,它的射程可达20003500公里,一般认为是二级推进的大浦洞2中远程导弹,可达美国本土,因此也是国际社会最为关注。

总结

经过了几十年的发展,火箭的技术慢慢地走上成熟。从刚开始的一级火箭到多级火箭、从固体燃料到液体燃料,火箭的技术在不断进步。

美国的火箭最为厉害,其“土星五号火箭”是世界上最庞大的火箭,40年前美国就可以用他来把人送到月球上面去了,其推力之大,放眼世界,其他火箭难以望其项背。可见美国火箭的技术之高超。在小布什还是总统的时候,就又传言说:美国要在2020年重返月球,其新一代的大推力火箭“战神系列”将担负起这个重任;

前苏联,包括现在的俄罗斯,其实力紧随美国之后,但是其行事比较冒进,以至于在很多实验上失败。但是,没有人可以质疑这个世界上第二的航天大国的实力;

中国,让我们全体国民引以为荣,在航天事业上屡创佳绩。但是,我们要清醒地认识到,我们和世界上的很多航天大国有着很大的差距,我们制造的探测火星的卫星——萤火一号,还必须搭载俄罗斯的火箭才能到达火星。我们的火箭中也存在着种种问题:型号复杂数量多,缺乏一个标准;火箭上用的燃料还主要是“四氧化二氮/偏二甲肼”,其具有剧毒,很容易危害到周围的环境,在未来的日子里,我们必须要加强“液氮和液氢”燃料的储藏和使用技术;与日本的H-2B相比,我们现在所使用的火箭是落后的,让超越日本,在火箭的制造上,我们不能再在原来的基础上“小修小改”,而必须要有大的突破。而这个重任就交到了正在研制的“长征”,以下是我从《中华网论坛》找到的一些关于“长征五号”的资料和评论:长征五号是一种无毒无污染的高性能火箭,它有4个助推器,身高59.5起飞重量为643起飞推力为833.8近地轨道的运载能力能提高到25吨,地球同步转移轨道的运载能力提高到14吨。其设计思想以通用化、系列化、组合化为重点。可搭载两种专门为其设计的火箭发动机,分别为推力为120吨的YF-100液氧煤油发动机和推力为50吨的YF-77氢氧发动机。长征五号系列实行模块化设计,由直径为53.352.25的三种模块构成。 

如果从以上数据上来看,长征五号是其性能和设计思想都是比较领先的,也是H2B无法比拟的。”帖主如是说。如果其“近地轨道的的运载能力将达到25吨”,它完全可以满足空间站的建设的需要,很可能长征五号就是未来中国空间站的“马车夫“。总而言之,我很期待着这枚火箭的诞生。

欧盟方面,我对欧洲的火箭了解得比较少,网上也只有很少的关于欧洲火箭的资料——差不多都是集中在了“ 阿里安(Ariane)系列运载火箭”上,所以在这我也不谈太多关于欧洲火箭的总结了。

日本的火箭技术实在不能小看,其不愧是世界科技大国之一。日本早前向外发布过消息说:“要在2030年在太空建成一个巨大的太阳能发电机,以微波的形式把电传到日本。”且不论这样做的危险性,但是日本能有这样的想法,并且实施,说明了日本的确拥有很强的太空技术。把巨大的太阳能电池板送上天组装,需要有很强的火箭技术,日本如果能做到,那必将震惊世界。

朝鲜在今年四月份发射的“卫星”在政治上的战略意义要远大于其本身的科技意义,虽然失败,但是它的那枚火箭和卫星还是引起了世界人民的关注。相信在将来的日子里面,朝鲜还是会继续地去研究和发射卫星,我也希望它能够在此上取得突破。

[参考文献]

[1]百度百科 http://tieba.baidu.com/

[2]遥望苍穹博客

http://hi.baidu.com/%BE%B2%BE%B2%B0%D7%E8%EB%C1%D6/blog/item/a5c09a951307c2007af48028.html

[3]“身为匹夫 心系天下博客”

http://blog.sina.com.cn/s/blog_532438780100bpdn.html [4]

[5]网看天下

http://www.szonline.net/Channel/content/2009/200909/20090912/184974.html

[6]中华网论坛

http://club.china.com/data/thread/1011/2707/44/93/0_1.html

[7]《航天技术概论》褚桂柏主编 北京:中国宇航出版社,20026月第一版

[8]载人航天器技术》戚发轫主编;国防工业出版社,20032月第二

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/e0f663106edb6f1aff001fc3.html

《世界各国火箭的比较.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式