火箭
德阳李2010/03/28喷气推进 IP:四川
实在抱歉,现在已经总结在这里了
一. 双基推进剂
以硝化纤维素作为基体,由硝化甘油作为溶剂将其溶解,塑化,形成均匀的胶体结构。其中:

1. 硝化纤维素  又称硝化棉,学名纤维素硝酸酯,由棉纤维或木纤维在与硝酸“硝化”而成
2. 硝化纤维素  学名丙三醇三硝酸酯,由丙三醇(甘油)与硝酸“硝化”而成
3. 其它添加剂  助溶剂,增塑剂,化学安定剂,燃烧稳定剂和燃烧调速剂,工艺添加剂


二. 复合推进剂
由氧化剂,金属燃料,和高分子粘结剂组成
1. 氧化剂    最常用的是:过氯酸铵,其他的有过氯酸钾、钠、锂,硝酸铵、钾、钠、锂
2. 金属燃料  最常用的是铝,其他的有氢,碳,锂,铍,硼,镁……
3. 粘结剂    使氧化剂和金属燃料等固体粒子粘结在一起成为弹性基体,并提供C,H等燃料元素。  有聚氯乙烯,聚氨酯,聚丁二烯等
4. 固化剂  使上述的东西成为固体
5. 增塑剂  降低粘度,增加流动性,改善力学性能


说点题外话,固体燃料很危险的!!
刚做成时是可以流动的,趁机赶快浇注(即灌入火箭壳体内),然后燃料就固化,粘住了,和火箭连成一体了。
如果浇注有问题,比如留了气泡,就要一点一点的把已经固化的燃料块敲下来,掌握不好分寸就会爆炸的!!
真得很佩服那些在一线工作的工人师傅。





  四、接近光速

  前面说过,这个星际旅行系列主要是为了讨论未来的星际旅行技术而写的,因此在这里我们也要把目光放远些,看看上节讨论的火箭动力学在火箭速度持续提高,乃至接近光速时会如何。到目前为止人类发射的航天器中飞得最远的已经飞到了冥王星轨道之外。冥王星自1930年被发现以来,就一直是太阳系中已知的离太阳最远的行星。在那之外是一片冰冷广袤的空间。人类要想走得更远,必须要有更快的航天器。在齐奥尔科夫斯基公式中火箭的速度是没有上限的,通过提高喷射物的喷射速度,通过增加火箭质量中喷射物所占的比例,火箭在原则上可以达到任意高的速度。这一点显然是错误的,因为物体的运动速度不可能超过光速,这是相对论的要求[注八]。因此当火箭运动速度接近光速时,齐奥尔科夫斯基公式不再成立。那么有没有一个比齐奥尔科夫斯基公式更普遍的公式,在火箭运动速度接近光速时仍成立呢?这就是本节所要讨论的问题。



  艺术作品:接近光速



  首先,简单的答案是:这样的公式是存在的。事实上,这样的公式不仅存在,而且并不复杂,因此我们干脆在这里把它推导出来,以满足大家的好奇心。这一推导所依据的基本原理仍然是动量守恒定律,我们也仍然在火箭参照系中计算火箭速度的增量。这里要说明的是,所谓火箭参照系,指的是所考虑的瞬间与火箭具有同样运动速度的惯性参照系(因此在不同的时刻,火箭参照系是不同的)。我们用带撇的符号表示火箭参照系中的物理量(这是讨论相对论问题的惯例)。与上一节的讨论相仿,假设火箭单位时间内喷射的物质质量为-dm'/dt'(m'为火箭质量,dm'/dt'<0),喷射物相对于火箭的速度大小为u(方向与火箭飞行方向相反),则在一个时间间隔dt'内,火箭的速度会因为喷射而得到一个增量dv'。依据动量守恒定律,在火箭参照系中我们得到:


m' dv'=-u dm'


  这里dm'为喷射物的相对论质量(运动质量),这一公式对于u接近甚至等于光速的情形也成立[注九]。在非相对论的情形下,上面所有带撇的物理量都等于静止参照系(地心参照系)中的物理量,因此对上述公式可以直接积分,这种积分的含义是对上式中的速度增量进行累加。但在相对论中,速度合成的规律是非线性的,把这些在不同时刻-因而在不同参照系中-计算出的速度增量直接相加是没有意义的,因此上述速度增量必须先换算到静止参照系中才能积分。

  运用相对论的速度合成公式,dv'所对应的静止系中的速度增量为:


dv=(dv'+v)/(1+vdv'/c2)-v=(1-v2/c2)dv'


  将这一结果与在火箭参照系中所得的关于dv'的公式联立可得:


dv/(1-v2/c2)=-u dm'/m'


对这一公式积分,并进行简单处理,便得:


v=ctanh[(u/c)ln(mi/mf)]


  其中mi与mf是在火箭参照系中测量的。这就是齐奥尔科夫斯基公式在相对论条件下的推广。对于低速运动的火箭,(u/c)ln(mi/mf)<<1,因而tanh[(u/c)ln(mi/mf)]≈(u/c)ln(mi/mf),上述公式退化为齐奥尔科夫斯基公式。由于对于任意x,tanh(x)<1,因此由上述公式给出的速度在任何情况下都不会超过光速。

  上述公式的一个特例是u=c的情形,即喷射物为光子(或其它无质量粒子)的情形。
这种火箭常常出现在科幻小说中,通常是以物质与反物质的湮灭作为动力来源。对于这种情形,上述公式简化为:v=c(mi2-mf2)/(mi2+mf2)。如果将火箭90%的物质转化为能量作为动力,火箭的飞行速度可以达到光速的99%。


  五、飞向深空

  宇宙的浩瀚是星际旅行家们面临的最基本的事实。即使能够达到接近光速的速度,飞越恒星际空间所需的时间仍然是极其漫长的。从太阳系出发,到银河系中心大约要飞3万年,到仙女座星云(M31 河外星系)大约要飞220万年,到室女座星系团(Virgo 河外星系团)大约要飞6000万年……相对于人类弹指一瞬的短暂生命来说这些时间显然是太漫长了。但是且慢悲观,因为我们还有一个因素可以依赖,那就是相对论的时钟延缓效应。在相对论中运动参照系中的时间流逝由所谓的“本征时间”来表示,它与静止参照系中的时间之间的关系为:


τ=∫(1-v2/c2)1/2dt


  把这个公式用到火箭参照系中,τ就是宇航员所感受到的时间流逝。很显然,火箭的速度越接近光速,宇航员所感受到的时间流逝也就越缓慢。考虑到这个因素,宇航员是不是有可能在自己的有生之年到银河系中心、仙女座星云、甚至室女座星系团去旅行呢?下面我们就来计算一下。


室女座星系团




  我们考虑一个非常简单的情形,即火箭始终处于匀加速过程中。当然这个匀加速度是在火箭参照系中测量的。为了让宇航员有宾至如归的感觉,我们把加速度选为与地球表面的重力加速度一样,即g。用数学语言表示:


d2x'/dt'2=g


  把这一加速度变换到静止参照系(地心参照系)中可得:


d2x/dt2=(1-v2/c2)3/2g


  由此积分可得:


x=(c2/g)[(1+g2t2/c2)1/2-1]


  只要加速的时间足够长(gt>>c),上式可以近似为x≈ct。这表明在地心参照系中,经过长时间加速后飞船基本上是以光速飞行的。但是我们感兴趣的是宇航员所经历的时间,即“本征时间”τ,这是很容易利用上式-即τ的定义-计算出的,结果为:


τ=(c/g)sinh-1(gt/c)


我们可以从τ和x的表达式中消去t,由此得到:


τ=(c/g)sinh-1{[(1+gx/c2)2-1]1/2}


  如果x<<c2/g≈1光年,即飞行距离远小于一光年,上式可以近似为:τ≈(2x/g)1/2,这正是我们熟悉的非相对论匀加速运动的公式。如果x>>c2/g≈1光年,即飞行距离远大于一光年,上式可以近似为:τ≈(c/g)ln(2gx/c2),下面我们只考虑这种情形。考虑到到达一个目的地通常还需要考察研究、拍照留念,因此火箭不能一味加速,而必须在航程的后半段进行减速,从而旅行所需的时间应当修正为:


τ≈(2c/g)ln(gx/c2)~(2年)ln(x/光年)


  倘若旅行的目的地是银河系的中心,x=30000光年,由上式可得τ~20年。这就是说,在宇航员看来,仅仅20年的时间,他就可以到达银河系的中心,即使考虑到返航的时间,前后也只要40年的时间,他就可以衣锦还乡了。这就是相对论的奇妙结论!只不过,当他回到地球时,地球上的日历已经翻过了整整6万年,他的孙子的孙子的孙子……(如果有的话)都早已长眠于地下、墓草久宿了。

  运用同样的公式,我们可以计算出到达仙女座星云所需的时间约为29年;到达室女座星系团所需的时间约为36年;……(在这里读者们对于对数函数增长之缓慢大概会有一个深刻的印象吧)。倘若一个宇航员20岁时坐上火箭出发,如果他可以活到80岁,那么在他的有生之年(不考虑返航——壮士一去兮不复返),他可以到达10000000000000(十万亿)光年远的地方。这个距离已经远远远远地超过了可观测宇宙的限度,因此这样的一位宇航员在有生之年可以到达宇宙中任意远的地方!

  这样看来,星际旅行似乎并不象人们渲染的那样困难。如果是那样,我们也就不必费心讨论什么Wormhole和生命传输机,直接坐上火箭遨游太空就是了。事情当然不会如此简单,别忘了在我们的计算中火箭是一直在加速的(否则的话,那个帮了我们大忙的对数函数就会消失),这样的火箭耗费的能量是惊人的(究竟要耗费多少能量呢?运用本文给出的结果,读者可以自己试着计算一下)。不过这种能量耗费所带来的工程学上的困难比起建造Wormhole所面临的困难来终究还是要小得多。因此运用这样的火箭探索深空也许真的会成为未来星际旅行家们的选择。唯一的遗憾是,他们只要走得稍远一点,我们就没法分享他们的旅行见闻了。

  因为相对论只保佑他们,不保佑我们。


  注释

  [注八]在理论与实验上都有迹象表明,在特定的条件及特定的含义下,运动速度超过光速不是绝对不可能的,但是这种超光速并不象许多科普爱好者所认为的那样,是推翻了相对论。关于这一点,以后有时间再作专门的介绍。

  [注九]假如u等于光速,则dm'理解为dE'/c2(E'为喷射物的能量)。

火箭和导弹材料


火箭和导弹材料
rocket and missile material

  制造火箭和导弹头部、弹体、发动机、弹上控制设备所用的各种材料。中国古代火箭是用竹筒、厚纸、粘土等材料制成的。流传至今的中国民间烟火炮仗沿用了古代火箭的制作原理。它们用麻纤维缠绕加强厚纸圆筒制成,这与现代固体火箭壳体采用纤维缠绕工艺的原理是一致的。

  现代火箭和导弹各部位使用的材料,大部分与飞机材料相同,但为适应运载火箭与弹道导弹的特殊工作环境,也发展了多种专用材料。

  弹头材料 运载火箭的头部不需要返回地面,只经受穿出大气层时的空气动力加热,一般是用金属或复合材料制造头部整流罩。弹道导弹的头部要再入大气层,以便攻击敌方目标,早期的某些中程导弹曾一度采用热沉式防热,即把热量耗散在质量大、比热高的铜制钝头中,但因重量太大、隔热困难,这种方法很快被放弃。洲际导弹头部的再入速度马赫数高达20以上,头部温度可高达8000~12000°C。50年代末,头部鼻锥开始采用烧蚀材料防热。早期广泛使用的烧蚀材料是高硅氧玻璃纤维增强酚醛树脂。鼻锥后面还有大面积的防热层,内部用轻金属结构支撑并衬有隔热材料,以保证核战斗部和精密仪器所需要的温度环境。随着分导式弹头和机动式弹头的发展,再入时间增长,不均匀烧蚀的情况加剧,同时为抵抗粒子云侵蚀和核攻击,遂研制出石墨纤维三向或多向增强的碳材料和具有高应变性能的石墨材料。70年代开始改用碳纤维织物作为增强材料,效果良好。为了对头部进行制导,防热层上开有天线窗,窗口材料与防热层应同步烧蚀,同时又能透过无线电波。为此目的,初期使用石英玻璃,后来研制出石英纤维增强的二氧化硅作为窗口材料。

  弹体材料  火箭或导弹的弹体主要由仪器舱、箱体、过渡段和尾段组成。箱体以外的部分主要起结构支承作用,多采用高强度铝合金制成半硬壳式结构或蜂窝结构。液体火箭的箱体材料既要求强度又要求耐蚀性能。早期的液体火箭箱体选用铝-镁合金。 随着钣金成形和焊接技术的进步,后来改用铝-铜-镁系、铝-锌-镁系高强度铝合金制作箱体。为箱体内部增压的高压气瓶多用钛合金或高强度钢制作。

  为改变发动机推力的方向,一种方法是在尾段上装燃气舵。燃气舵受到喷焰的高速冲刷,烧蚀严重,故多采用特种石墨或钨、钼等难熔金属制作,表面再覆以抗氧化涂层。另一种方法是采用摇摆式发动机或摆动喷管,为此弹体尾段须装有柔性防热材料,如玻璃纤维增强硅橡胶,以防止火焰的辐射热对尾段内各系统的损害。此外,弹体内的活门、管路系统还需要使用各种密封材料。

  发动机材料  液体火箭发动机主要由涡轮、推进剂输送泵和燃烧室组成。涡轮材料主要是镍基、钴基合金。泵壳体采用高强度、高致密性的铝合金铸件或钢铸件。燃烧室的工作环境最为严酷,室内燃烧温度高达3000°C以上。任何材料在这温度下都会软化以至熔化,只有对燃烧室进行冷却才能保证材料有必要的强度。燃烧室的结构按冷却方式分为三类:①再生冷却式燃烧室,其结构又分为夹壁式和管束式两种。夹壁式燃烧室的内外壁大多用不锈钢经高温钎焊制成。 某些大型液氧-液氢发动机燃烧室内壁用铜-银-锆合金制造,以增加冷却效果,外壁用金属镍电铸成形。管束式燃烧室是用多根纯镍或不锈钢薄壁异形变截面管捆绑钎焊而成。②辐射冷却式燃烧室用钼、铌等难熔金属制造,延伸喷管则用铌、钴、钛合金制造,表面涂覆抗氧化和具有高辐射系数的特殊涂层。③烧蚀冷却式燃烧室的内壁用高硅氧纤维增强树脂作烧蚀材料,外部用钛合金作承力壳体,喉部装有石墨镶块以增强耐烧蚀能力。有的发动机用多孔金属面板作为顶部推进剂喷注器的安装板,以增加冷却效果。固体火箭发动机的装药壳体最初用高强度钢制造,后来改用钛合金、玻璃纤维或高强度、高弹性模量有机纤维增强环氧树脂。壳体内部衬以橡胶类隔热材料。喷管喉部初期用钼、钨等难熔金属作喉衬,后用钨作为难熔骨架,渗入铜、银等金属作为自发汗冷却剂。最新式的发动机喷管喉部采用热解石墨、碳纤维增强碳材料作喉衬,提高了抗烧蚀性能。 

多级火箭的形式


多级火箭的形式

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。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,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。在“长征”系列火箭中,长征二号E、长征二号F和长征三号B是串并联式火箭,而其余的“长征”系列火箭则都是串联式火箭。

用多级火箭来发射航天器的原因


火箭是一种运输工具,它的任务是将具有一定质量的航天器(又称有效载荷)送入太空。航天器在太空中的运行情况与它进入太空时的初始速度的大小和方向有关。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(7.91千米/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(112千米/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(16.7千米/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。

  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[s:9]b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。

  从理想速度公式可以看出,有三种方法能提高火箭的末速度:一是采用高能量的推进剂,即采用高比推力的推进剂,但比推力的提高受到科学技术水平的限制,目前常用的高比推力的化学能推进剂为液氧和液氢;二是采用高强度的结构材料,尽量减轻火箭的结构质量,这种办法也受当前科学技术水平的限制;三是增加火箭的推进剂质量,但单纯增加推进剂质量也不行,当GT增加时贮箱的容积也增加,结构质量随之增加。(GT +GJ)/GJ的比值是非线性增长的,当推进剂适量增多时该比值增长幅度较大。但当GT 越来越大时,该比值的增长幅度将越来越小,最终会趋于一个常值。也就是在Pb不变的情况下,无论GT 怎样增加,火箭的末速度会停留在某个数值上而不再增大。这一结果可以比较直观地说明,即当推进剂增加时,除了贮箱容积增大之外,贮箱所受到的载荷也在增加,因而贮箱的箱壁越来越厚,贮箱也越来越重。火箭飞行一段时间之后,推进剂被消耗,贮箱越来越空,推进剂释放出来的能量不仅要加速有效载荷,还要加速这部分空贮箱,如果贮箱越重,用于加速空贮箱的推进剂比例就越大,直到速度不再增加。      

 非结构材料  火箭和导弹的特殊工作环境和贮存环境,需要使用诸如耐高温或耐低温的润滑材料、真空密封脂、高级液压油、无机化合物防火腻子、防潮防霉防腐蚀的油漆和涂料等非结构材料。
杨敬时
火箭制造
rocket manufacturing

  按照设计要求制造火箭的过程。火箭(包括探空火箭、运载火箭和各类导弹)制造分研制和定型生产两个阶段。火箭制造厂主要负责箭体制造和全箭总装。箭上安装的发动机、制导和控制仪器设备以及各种特种装置均由专业厂制造供应。第二次世界大战后期,德国首先研制成功V-2液体燃料近程弹道导弹。到50年代,苏联和美国已能制造洲际弹道导弹、人造地球卫星的运载火箭。80年代初全世界已有十多个国家能制造不同类型的火箭,但能独立研制大型火箭和战略导弹的国家仅有美国、苏联、法国和中国。火箭制造和飞机制造相似,也是依次按毛坯制造、零件加工、部件组装、全箭总装和测试的顺序进行的。各种常规工艺方法和特种加工(电加工、化学铣切)在火箭制造中都得到应用。

  锻铸毛坯  锻件主要用于承力结构件。由于火箭一次使用的特点,它采用铸造整体结构件的比例大于其他飞行器。铸件中以镁、铝合金的精密铸造件居多,一般用作形状复杂,尺寸精确的薄壳构件,如小型火箭的翼面、整体结构的舱体和活门壳体等。

  钣金成形  火箭外形特点为圆柱形,不少零件可以采用旋压、滚弯和拉弯等方法制造。①强力旋压工艺可用于制造固体燃烧火箭外壳、头部锥形蒙皮和球形箱底等零件。旋压需要很大的旋压力,要用特制的强力旋压机床,以几百至上千千牛(几十至上百吨力)的旋压力加到旋轮、板材和模胎相接触的点面上,强力挤压金属材料使其流动变薄。如4毫米厚的毛坯可一次旋压成1毫米厚的工件,误差在±0.05毫米内。旋压件的表面光洁度可达墷5~墷7,而且材料的强度也能提高。②爆炸成形是利用炸药爆燃产生的冲击波能量使零件成形。能量一般通过水介质传递,并以超音速从爆炸点传向各方,在千分之几秒时间内作用于金属的压力达3000兆帕(约30000公斤力/厘米2)。爆炸成形工艺简单,只要阴模,可节省模具费用。适用于大型复杂零件,或难成形的低塑性高强度材料零件,如大直径箱底零件(见钣金成形)。③拉弯成形包括拉伸和弯曲过程。有专用的拉弯成形设备如蒙皮拉形机和型材拉弯机等,广泛用于制造曲面和外廓尺寸较大的板材和型材零件。拉弯成形时用夹头夹紧板材或型材毛坯的端头,在预拉伸中使材料应力达到屈服极限的同时按阳模进行弯曲,使毛坯的全部内表面与阳模贴合,以提高零件的准确度。拉弯成形工艺的关键在于防止因拉力过大而导致零件产生断裂,一般预拉应变应控制在0.15%~1%。

  数控铣切  火箭外壳的壁板带有增大结构刚度的、网格状排列的加强筋条。大面积网格壁板虽可用化学铣切法制成,但与机械铣切相比,壁厚不均匀,筋条根部圆角大,零件余重多。采用数控铣切网格壁板能保证壁厚均匀、尺寸精确(可达0.01毫米)、减小余重,从而增加火箭的有效载荷(见数控加工)。采用数控铣切工艺一般需要大型数控铣床。加工时用真空吸盘吸住板材,而且要求板材的平直度较高。

  部件装配连接  火箭箭体上的非密封舱体一般采用铆接。火箭贮箱、气瓶和导管等有严格耐压和密封要求的部、组件都采用焊接。最常用的是各种氩弧焊、接触点焊和滚焊。电子束焊适用于膜盒组件和钛合金气瓶等精密构件和难焊材料的焊接(见焊接技术)。

  复合结构材料工艺  复合材料在火箭制造中的应用日益增多。用高硅氧、碳和尼龙等纤维或其织物与各种树脂复合,通过缠绕、铺层或模压等成形工艺,制造火箭的承力构件和耐高温构件已取得满意效果。用模型浇注或喷涂后加工制造的泡沫塑料复合结构,具有比重小和良好的隔热效果。用胶接或钎焊制造的金属或非金属蜂窝夹层结构用作舱体、舱口盖和整流罩。

  典型贮箱制造  贮箱是液体火箭的主要构成部分,约占火箭全长的2/3,如美国“土星”5号火箭S-1C级的氧化剂贮箱,直径为10.06米,长度为19.5米。受板材宽度的限制,大型贮箱不得不采用分瓣拼焊法制造,其基 本制造过程(图1)是:


①把扇形板材坯料冲压或拉形制成箱底的瓜瓣状单元;②把成形后的瓜瓣件安放在焊接夹具上焊接,构成箱底,再把法兰盘和Y形环焊在箱底上;③把构成贮箱箱壁的板材滚弯成圆筒形;④把滚成圆筒的板材两端沿纵向焊接起来,构成一个圆柱段;⑤把贮箱底与箱壁的若干个圆柱段焊接组装成整体贮箱;⑥封闭整个贮箱。

  贮箱圆柱段的另一种制造方法是将板材按整箱圆柱段长度裁成长条料,沿纵向压弯成弧形板,将弧形板安放在焊接夹具上用纵向焊缝连接成圆柱段。这种结构承载情况好,但工艺难度大,工艺装备庞大而复杂。

  贮箱材料一般为铝合金或不锈钢薄板。为保证待焊零件的精密定位,一般采用气动焊接夹具把待焊零件牢固定位。如对箱体环形焊缝均采用气动涨圈把待焊圆柱段撑圆、对准。箱体的组装焊接工艺已采用自动焊,如钨极氩弧焊、熔化电极气体保护焊、氦弧焊和局部真空电子束焊等,也采用计算机对焊接过程进行控制。箱体的全部焊缝都须经 X射线透视检查。箱体须经过各项检查,如液压强度、气密检漏、容积测量、外形尺寸以及母线不直度、前后端框同心度和轴线垂直度等。在研制阶段,贮箱须经过静力破坏试验,以验证是否达到设计载荷的要求。

  火箭总装  在总装厂通常只按出厂状态(即运输状态)装配火箭。把火箭各系统的设备、仪器、活门、附件、电缆、导管以及直接参与总装的零组件分别装入有关部件构成部段,再把各个部段和发动机对接成为火箭。火箭系统复杂,结构紧凑,工作空间有限,给总装带来很大困难。

  总装一般以水平卧式状态,在直线式装配线上按工位顺序进行。工位按部段顺序排列。小型火箭采用地面架车或悬挂输送链传送。中型以上火箭一般采用支座可调的、窝巢式架车在地面轨道上移动。装配采用通用装配工具,主要靠手工操作。大型液体火箭总装一般从两贮箱开始接成中段,再在前端连接仪器舱,后端连接发动机和尾段。头部或航天器一般在试对接后还要拆开单独运送。大型火箭也有以垂直状态总装、水平状态运输的,或在发射基地以垂直状态总装和运输。

  检测  火箭在总装中和总装后须进行机械和电气的检查和测试(图2 )。这些检测项目综合性很高,技术要求严格。步骤是单元检测、分系统检测和全系统测试。检测内容包括:①安装前的检测:所有进入总装生产线的产品都经过检测。设备和仪器在专用测试台上进行单元测试。②总装过程中的检测:各部段在预装完成后,按分系统进行气密检查、活门启闭和电路导通等试验。部段对接后进行管路和电路检查,以及重量、重心和同轴度等测量。③总装后的总检查和性能测试:一般在水平状态下进行,有时也作垂直测试,对产品质量作鉴定性检查,包括分系统测试和全系统模拟飞行状态的总检查。
图片:160_3_XXXXXXXXXXXXXXXXXXg
还买说完,固体火箭的推进剂一般分燃料,氧化剂和添加剂三部分。
大,中,小型火箭的燃料有很大的不同
小型火箭的推进剂就是火药,有单基,双基,三基等等单基就是只有一种成分:无烟火药,黑色火药都可以,双基就是无烟火药加硝化甘油,三基就是有三种主要成分,无烟火药加硝化甘油和高能炸药,三者的比冲依次增大。这些组分不易成型,所以只能用在小直径的发动机上(反坦克导弹)。
大型的火箭推进剂,燃料基本上是用橡胶:聚硫橡胶(美国第一代固体火箭用),聚氨酯(现役固体火箭常用)。氧化剂基本上用高氯酸盐或者高氯酸铵(后者就是无烟火箭),还可以用硝酸铵(物美价廉,大型火箭一般不用,原因就是效费比低)。橡胶容易成型,可以做成大直径的箭体。美国的三叉戟潜射战略弹道导弹就是典型。
添加剂一般有铝粉(镁粉,用来提高燃烧值,金属的燃烧值很高的),铝粉加了就要加氧化剂(同上),抗分解剂(大型火箭的推进剂一般要求十年不变质,其他的也差不多把),安定剂(推进剂的组分不能相互反应把比如二苯胺..氯化钠(钾)),钝感剂(特别是小型火箭磕磕碰碰的,要是摔了一跤它可不能爆炸啊),抗烟剂(一般是钾盐)等等,太多了,就象维生素一样,虽少但必不可少。
把推进剂做成药柱(很必要,基本上就是扩大燃烧截面,使药柱的各个部分在最佳的时机燃烧,来加速燃烧和充分燃烧),加上引爆用的雷管(大型火箭还要用传爆药柱,火箭大了,离雷管远的推进剂根本没反应),加上点火装置就OK了
来自:航空航天 / 喷气推进
9
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~~空空如也
德阳李 作者
14年2个月前 IP:未同步
204299
哦,忘说【转】了 [s:94]
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power_rdx
14年2个月前 IP:未同步
204300
转帖请标明出处
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德阳李作者
14年2个月前 IP:未同步
204301
版主不要误会,我是电脑新手,还不太会发帖,所以。。。。
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德阳李作者
14年2个月前 IP:未同步
204302
转自【纪念中国火箭60年】
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dht75260
14年2个月前 IP:未同步
204324
这篇贴只好 不错  学习了
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北落师门
14年2个月前 IP:未同步
204389
只看了几行,第5行的名词错了,应该是硝化甘油.......
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ltl
14年2个月前 IP:未同步
204397
【纪念中国火箭60年】???这是什么东西???
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风之力
14年2个月前 IP:未同步
204933
达到光速飞行的能量需要火星的质量
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