运载火箭简介

运载火箭简介

本文核心词：科普,火箭,航天

概念介绍：
基础概念
近地点（近点）：轨道距离地面最近的点。
远地点（远点）：轨道距离地面最远的点。
载荷：火箭实际运载的物品。北斗卫星，天问一号，空间站等，都是载荷。
助推器：一开始的火箭都是一根棍子，捆在棍子底下的那一些就是助推器。
芯级：除了助推器外的都是芯级。通常，称为芯一级，芯二级等。
倾角：某轨道与赤道所在平面的夹角。
轨道名称
常见的：
LEO：地球近地轨道。（我国为 200km*200km 轨道）
LEO/ISS：国际空间站所在轨道。
SSO：太阳同步轨道。（航天器轨道面转动角速度与地球公转角速度相同的轨道，大小由 300km*300km 到 1000km*1000km 不等）。多数农业卫星在此轨道运行。
MEO：中地球轨道。（大约在 SSO 之上，GEO 之下的都叫 MEO）。部分北斗卫星在此轨道运行。
GTO：地球同步转移轨道。（转移至地球静止轨道的中间轨道）。
GEO：地球静止轨道。（星下点（地标投影点）始终不变的轨道，为 42164km*42164km，倾角 0 度）。部分通信卫星在此轨道运行。
TLI：地月转移轨道。嫦娥五号将前往此轨道。
TMI：地火转移轨道。天问一号正处于此轨道。
不常见的：
SSTO：地球超同步转移轨道。（远地点在 42164km 之上的轨道）。实践二十号卫星被发射往此轨道。
IGSO：倾斜地球同步轨道。（42164km*42164km，倾角0）。三颗北斗组网卫星在此轨道运行。
火箭参数
成本、发动机数量、入轨精度：字面意思。
发射质量（起飞质量）：火箭发射时的总质量。
干质比：（某一部分的）起飞质量与分离时质量的比值。
（至某轨道的）运载能力：该型火箭把载荷发射到该轨道的最大质量。
（至某轨道的）运载比：该型火箭把载荷发射到该轨道的最大质量与发射质量的比值。
级数：火箭分级数量。详见火箭的发射一栏。
火箭的分类（按发射能力分，中国标准）：
小型运载火箭：LEO 2t 以下的火箭。
中型运载火箭：LEO 2t ~ 20t 的火箭。
大型运载火箭：LEO 20t ~ 100t 的火箭。
重型运载火箭：LEO100t 的火箭。
火箭的发射：
所有火箭的发射流程大同小异：以下是我国的长征五号的时序表：

摘自百度百科
程序转弯：火箭直挺挺地往上飞是很耗燃料的，因此程序转弯后火箭的姿态即将调整。
助推器分离：助推器与芯一级脱离了。
芯一级关机：火箭是分级的，及早将耗尽的燃料罐丢掉可以减轻火箭重量。先关机再分离能提高可靠性。（试想一下分离后的火箭还在燃烧）。
一二级分离：火箭丢掉第一个燃料罐（当然包括匹配的发动机，回收型火箭除外）。与此同时（有很短的时间差），二级发动机将点火。
二级一次点火：二级有二次点火能力，因此两次点火期间会经历 10min 左右的滑行段。
航天发动机基础知识
发动机的种类
化学发动机：
1. 液体发动机（液发）
通过氧化剂和还原剂发生猛烈反应快速喷出物质，由此获得一个向上的推力。我国的液体发动机均以 YF-XX 命名。目前主流的氧化剂/还原剂组合如下（后列出我国该型号的发动机型，加粗的为开发中）：
液氧/煤油（煤油机），YF-100，YF115， YF-130
液氧/液氢（氢氧机）：YF-75，YF-75D，YF-77， YF-79 ， YF-90
液氧/甲烷（尚未有成功发射型号，甲烷机）
四氧化二氮/偏二甲肼（也叫毒发）：YF-21B，YF-22B，YF-23B，YF-24D，YF-40
四氧化二氮/联肼（也是毒发）
当然也有非主流的：
过氧化氢/酒精
液氧/酒精
过氧化氢/液氢
硝酸- 27S/偏二甲肼
……
2. 固体发动机（固推）
常见的有 HTPB 等，都是一些我不会的化学式，就不列了。
物理发动机：
物理发动机的研制进展缓慢，目前得到应用的仅为离子喷气发动机（电推），且尚未成熟。未来，以可控核聚变为原理的发动机将会成为星际飞行的必备。