火箭推进器论文

日前单级火箭前进的最大速度是4．5公里／秒，多级火箭的速度可达到第一宇宙速度公里/秒（物体绕地球作圆周运动的速度）和第二宇宙速度 公里/秒（摆脱地球引力束缚，飞离地球的速度）。单级火箭 ：只有一级的火箭。单级火箭由箭体结构(包括贮箱)、发动机、推进剂输送系统及制导和控制系统等组成，最上面连接有效载荷。火箭发射时贮箱力口注推进剂。由于单级火箭不能抛掉废重，因此必须通过增加推进剂力n注量和降低结构质量来获得较大的飞行速度。即使这样，现有的推进剂能量水平也很难使火箭的最大速度达到7km／s以上，因此使用单级火箭难以达到使火箭环绕地球运行的第一宇宙速度，也就是说单级火箭难以用于发射人造地球卫星。但是随着材料技术和推进技术的不断成熟和进步，用单级火箭发射航天器已不是不可能的了。采用单级火箭可以简化结构设计和减少使用的发动机数量，减少分离次数，从而降低火箭的成本，提高可靠性。美国在这方面已做了大量研究和实验。多级火箭：多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具。每一级都装有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度。从尾部最初一级开始，每级火箭燃料用完后自动脱落，同时下一级火箭发动机开始工作，使飞行器继续加速前进。多级火箭可以是串联式的、并联式的或串并联式的，但常用的形式是串联和串并联。串联就是将多个火箭通过级间连接/分离机构连成一串，第一子级在最底下，先工作，工作完毕后通过连接/分离机构被抛弃掉，接着，其上面级火箭依次工作并被依次抛弃，直到有效载荷进入飞行轨道。并联就是将多个火箭并排地连接在一起，周围的子级火箭先工作，工作完毕后被依次抛弃，直至有效载荷进入飞行轨道，中央的芯级火箭最后工作。以这种方式连接的多级火箭又称为捆绑式火箭。如果芯级火箭本身是串联式多级火箭，这种形式就是串并联。一般地说，如果航天器进入飞行轨道的速度小于第一宇宙速度（千米/秒），航天器将落回地面；如果航天器进入轨道的速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度（千米/秒）之间时，它在地球引力场内飞行，成为人造地球卫星；当航天器进入轨道的速度介于第二宇宙速度与第三宇宙速度（千米/秒）之间时，它就飞离地球成为太阳系内的人造行星；当航天器进入轨道的速度达到或超过第三宇宙速度时，它就能飞离太阳系。理想速度公式：1903年俄国科学家齐奥尔科夫斯基在他的论文《用火箭推进器探索宇宙》一文中提出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭理想速度公式。该公式可表述为：VK=Pb g0 Ln [（GT+GJ）/GJ]式中: VK一一火箭的末速度;Pb一一比推力（比冲）；g0一地面的重力加速度；GT——火箭起飞时的推进剂质量；GJ——火箭的结构质量，其中包括有效载荷。所谓理想速度就是该公式中忽略了许多因素，如未考虑气动阻力和地球引力造成的损失，也未考虑g0随高度递减的变化及其他因素。根据该公式计算出来的速度比实际数值大，所以称之为理想速度。尽管如此，该公式仍足以说明速度与比推力、质量比之间的关系。

1903年俄国科学家齐奥尔科夫斯基在他的论文《用火箭推进器探索宇宙》一文中提出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭理想速度公式。该公式可表述为：VK=Pb g0 Ln [（GT+GJ）/GJ]式中: VK一一火箭的末速度;Pb一一比推力（比冲）；g0一地面的重力加速度；GT——火箭起飞时的推进剂质量；GJ——火箭的结构质量，其中包括有效载荷。