浅谈火箭发射技术及其在航空航天工程上的应用

林子翔

摘 要：我国航空航天事业捷报频传，科技创新成果斐然，探月工程、卫星导航、空间交会对接等方面取得重大进展。航天航空、火箭推进与万有引力定律有机结合的问题频繁出现在中学物理考试中。本文从火箭及火箭发射技术介绍出发，论述火箭发射技术及其在军事武器装备及在航空航天上的应用进行分析。

关键词：火箭发射技术、导弹、空间交会、航空航天

1.火箭及火箭发射技术

火箭有很多种，原始火箭是用引火物附在弓箭头上，然后射到敌人身上引起焚烧的一种箭矢。而现代火箭以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减少，是变质量飞行体。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。

现代火箭可作为快速远距离运输工具，可以用以发射人造卫星、人造行星、宇宙飞船等，也可以装上弹头制成导弹。火箭发射技术在火箭、反舰导弹、反飞机导弹以及攻击在面固定目标的战术导弹和战略导弹上均得到发展和完善。

2.火箭发射技术在军事武器装备的应用

2.1火箭弹

火箭弹通常由战斗部、发动机和稳定装置三部分组成，按飞行稳定方式分为尾翼式火箭弹和涡轮式火箭弹。尾翼式火箭弹尾翼保持飞行稳定;涡轮式火箭弹从倾斜喷管喷出燃气，使火箭弹绕弹轴高速旋转，产生陀螺效应，保持飞行稳定。由于火箭弹带有自助推动力装置，其发射装置受力小，故单兵使用轻便、灵活。其主要运用于杀伤、压制敌军有生力量，破坏敌对势力工事及武器装备等。

2.2导弹和垂直发射技术

垂直发射技术可以缩短反应时间，提高发速速率，导弹在发射箱内处于待发状态，不需进行装填作业和瞄准目标，接到命令即可发射击，可极大提高军队战斗效率。导弹垂直发射击技术有效利用了空间，增大了储弹量，舰艇可以根据具体情况对导弹数量进行灵活配置。导弹垂直发射后，可有效消除上层建筑盲区，实现全方位发射，易于实现标准化，通用化，系统化。由于垂直发射击系统采用模块化结构，使发射装置的结构简单，可靠性大大增强。

2.3在洲际弹道导弹的应用

洲际弹道导弹通常是指射程大于8000KM的导弹，其构成为液体或固体推进装置、二级或多级助推火箭、惯性制导系统、一个或多个载入飞行器，每个载入飞行器含有一枚弹头。其中的推进系统是其重要的核心部件之一，因为中有多级推进装置才能使有效载荷达到洲际射程。推进器有液体燃料推进器和固体燃料推进器。如今多数助推器使用的是固体燃料推进器，固体燃料可以在弹体中存放的时间较长，稳定性高。而早期使用的液体燃料则因其性质不太稳定并且有一定的腐蚀性，无法长时间储存在弹体中，当需要发射导弹时，需先注入燃料且注入燃料时间长而影响导弹反应时间，目前大多数国家都以固态燃料作为推动动力来源。

3.火箭发射技术在航空航天上的应用

先进火箭发射系统是一种载人垂直起飞，水平着陆的两极航天运输系统。

EARL族由可重复使用的带翼第一级和根据不同任务而匹配的两种不同的上面级组成，一种是带翼的可重复使用的上面级，它用于载人;另一种是用于运送大型有效载荷的上面级。EARL基本型具有可重复使用性，全部使用液氢液氧推进剂，载人上面级又称轨道器，主要用于空间站和共轨平台进行日常补给，设备更换及回收专门有效载荷，而重型有效载荷不需要回收，可采用廉价的上面级。

3.1航天运输上的载人登月，深宝探测

2004年1月，美国总统布时发布了太空探测计划新蓝图。重新提出返回月球，登陆火星的太空探测新构想。开始了新一轮激励创新，发现之旅，欧空局也提出了曙光太空探索計划，明确了太空探索时间表。

3.2可重复使用运载器

可重复使用运载器是指能够重复使用，往返于地球和空间的航天运输系统，其主要的目的是实现重复使用，可以是一级的，也可以是二级的，可重复使用运载器要求所使用的液体火箭发动机具备可重复使用的功能。

3.3大推力火箭发动机

与国外相比中国的液体火箭发动机推力相差一个数量级，发展大推力液体火箭发动机是中国发展重型，巨型火箭的基础，而固体火箭发动机以其年度的冲高，可靠性高，使用维护简单，研制成本低等优点在国外航天运输系统中得到广泛运用。在国外民用航天的发展以及中国运载火箭的发展趋势来看，大团体火箭发动机将是中国火箭发动机发展的一个方向。

4.总结语

随着火箭发射技术的不断发展，火箭发射技术在军事、航空、航天等领域得到了广泛的发展。中国大推力固体助推发动机技术基础逐步壮大，研保条件不断提升，发展时机已经成熟。为推进中国火箭发射技术的发展中，中国应开展以大推力火箭发动机发展高比冲，高推质的液体火箭发动机技术。继续推进大推力火箭发动机的研发，在技术、需求和成本层面有所考量，重点发展可火箭发动机等。

参考文献

[1]杨卫丽.国外洲际弹导及制造技术发展分析[J].战术导弹技术.2015.06

[2]范宏云.多功能火箭发射控制系统技术应用探讨[J].价值工程.2011.08

[3]王向阳.运载火箭发射和搭载发射技术[J].导弹与航天运载技术.2004.08