图文:空中发射航天飞机正视图 | ||||||||
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http://jczs.sina.com.cn 2006年08月28日 17:52 新浪军事 | ||||||||
点击此处查看全部军事图片 作品名称:空中发射航天飞机 姓名:穆骞 地址:烟台市芝罘区多小电子服务部
空中发射航天飞机 当今运载火箭垂直发射,必须克服沉重的自身重量才能飞起来,所以要求火箭发动机的推力十分巨大,但相应能量的损失率也非常高,导致火箭的效率极低。平台式飞机驮载航天飞机水平起飞,空中投放发射,不但将原始发射高度提升了15公里,而且为其提供了一个宝贵的初始动量,这就大大降低了航天飞机对推力的需求,同时也极大地减少了推进剂的使用量。这段高度的大气非常稠密,最适合于涡轮风扇发动机工作,也充分发挥了平台式飞机巨大的载重能力。 空中投放后,固体火箭助推器点火,因为已具有800公里/小时的初速,所以很容易就能将航天飞机水平加速到大约马赫数M1.5以上,这时六台冲压喷气发动机再接续点火工作。这个高度的大气密度相对稀薄,空气阻力很小,非常有利于高速飞行,是恰好适合于冲压喷气发动机工作的范围。在此过程中航天飞机充分利用了大气中的氧,充分利用了大量的大气介质参与做功,充分利用了大气的气动升力,尽可能地在大气层中上升高度,并在水平方向上蓄积动能。 30公里以上高空的大气密度已经稀薄到没有任何利用价值,这时冲压喷气发动机关机,航天飞机凭借着巨大的惯性作用继续向上跃升,将巨大的动能转化成上升高度。 到达80公里的高空后,航天飞机的惯性存速已经减至很小,届时将其姿态重新改平,紧接着主氢氧火箭发动机点火,推动航天飞机小角度爬升。因为基本上是沿地球的切线方向加速,加之推进剂消耗得非常快,所以加速度很大,很快就能加速至入轨速度马赫数M25。而后氢氧推进剂耗尽,主氢氧火箭发动机关机,外部燃料贮箱抛落。 之所以采用背负式外部燃料贮箱,主要是因为氢燃料箱的体积太大,会占用有效载荷的宝贵空间;再就是从液氢的安全存贮方面考虑,反复使用的贮箱会因为热应力和机械应力产生危险的裂纹,而一次性贮箱则可以有效地避免这类隐患。 如有意外发生,空中发射航天飞机有百分之八十的发射进程都可以中断并安全返回,而运载火箭一经发射则无法返回。 在运载几乎相等有效载荷的情况下,空中发射航天飞机的结构复杂程度,发射重量,地面支持设施规模,发射成本和发射准备周期等指标,均可比现有的航天飞机降低一个数量级,是一种安全可靠、廉价高效的天地往返运输系统。 相关专题:中国创新杯第二届未来飞行器设计大赛 |