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战神1号火箭2级工作
2023-07-02 05:07:10 责编:小OO
文档


1. 发动机点火:通过电子控制设备发送命令,点火信号被传送到发动机点火系统,然后点火系统启动点火器将点火信号传送到点火燃料和氧化剂之间,启动发动机。

2. 加速阶段:发动机燃烧产生推力,使火箭加速,从而脱离地球引力的束缚,高速逃离大气层。

3. 分离阶段:第一级完成任务后,它脱离火箭整体,并且将第二级火箭推出整体。

4. 第二级点火:第二级发动机被点燃,继续加速,使火箭达到所需的轨道速度。

5. 飞行航向调整:在飞行过程中,火箭需要根据计划的轨道飞行高度和方向进行调整。这通常通过发动机喷口和舵面来完成。

6. 分离卫星:当火箭达到所需的轨道后,卫星被推出,进入它的轨道。

1. 发动机点火:通过电子控制设备发送命令,点火信号被传送到发动机点火系统,然后点火系统启动点火器将点火信号传送到点火燃料和氧化剂之间,启动发动机。

2. 加速阶段:发动机燃烧产生推力,使火箭加速,从而脱离地球引力的束缚,高速逃离大气层。

3. 分离阶段:第一级完成任务后,它脱离火箭整体,并且将第二级火箭推出整体。

4. 第二级点火:第二级发动机被点燃,继续加速,使火箭达到所需的轨道速度。

5. 飞行航向调整:在飞行过程中,火箭需要根据计划的轨道飞行高度和方向进行调整。这通常通过发动机喷口和舵面来完成。

6. 分离卫星:当火箭达到所需的轨道后,卫星被推出,进入它的轨道。

1. 发动机点火:通过电子控制设备发送命令,点火信号被传送到发动机点火系统,然后点火系统启动点火器将点火信号传送到点火燃料和氧化剂之间,启动发动机。

2. 加速阶段:发动机燃烧产生推力,使火箭加速,从而脱离地球引力的束缚,高速逃离大气层。

3. 分离阶段:第一级完成任务后,它脱离火箭整体,并且将第二级火箭推出整体。

4. 第二级点火:第二级发动机被点燃,继续加速,使火箭达到所需的轨道速度。

5. 飞行航向调整:在飞行过程中,火箭需要根据计划的轨道飞行高度和方向进行调整。这通常通过发动机喷口和舵面来完成。

6. 分离卫星:当火箭达到所需的轨道后,卫星被推出,进入它的轨道。

小编还为您整理了以下内容,可能对您也有帮助:

战神一号运载火箭的第二节有什么用途?

战神一号运载火箭的第二节推进动力是J-2X火箭引擎,燃料是液态氢及液态氧(LOx)。在2007年7月16日,美国国家航空航天局宣布由洛克达因为J-2X火箭引擎的地面测试和试验飞行的公司,也是唯一一家签署J-2X引擎的公司。

原本美国国家航空航天局打算使用航天飞机主引擎当第二节,但由于价格高昂(每颗引擎$5.5-6千万美元),如果重新设计引擎,也要经过地面及真空测试;再者,第二节是不可重复使用的,所以决定使用J-2X火箭引擎,最重要的是其价格低廉(每颗引擎$2千万美元),而且只要改良,不必重新研发。

虽然J-2X火箭引擎是从现有的引擎改良,燃料供应系统却是全然新的。原先计划由航天飞机外燃料槽的内部结构进行修改,以"内槽"的方式分开燃料槽及氧化剂槽。最后使用阿波罗时期的概念,并不用内槽结构来减轻重量,而是在两个槽间以隔壁隔开。

现今的设计,使用简约的方式增加推进剂容量:以隔板隔开的燃料槽可装载297,900磅(约135吨)。较重的燃料可降低第二节引擎点火时的瞬间加速度,仅0.6G。

第二节的顶端将装配载人的猎户座太空船,下发也装设有类似农神一B运载火箭及农神五号运载火箭的推进系统,能在火箭飞行时控制第一及第二节的翻滚。

战神一号运载火箭的第二节也和航天飞机的外部燃料槽使用相同的泡绵绝缘体,可隔绝低温推进剂受热,且肯尼迪航天中心的气候潮湿,同样的绝缘材料也用在哥伦比亚号航天飞机上,但被绝缘材料的破片击中,造成返航时烧毁,然而战神一号运载火箭不会有此危险。

在2007年8月28日,美国国家航空航天局宣布与波音公司签约设计战神一号运载火箭的上面级。上面节将由美国国家航空航天局的密乔零件装配厂负责制造,即现今帮美国国家航空航天局制造航天飞机液态氢/液态氧燃料槽的一个装配厂。此装配厂在1960年代即建造农神五号运载火箭的S-IC节,当时属于波音公司的厂房。

美国成功发射“战神”火箭的推力是多少?

美国东部时间11时30分(北京时间23时30分),“战神I-X”火箭从肯尼迪航天中心39B发射台腾空而起。升空约两分钟后,“战神I-X”飞行至距地面约39.6公里处,其第一级与第二级发生分离。随后,前者在降落伞的协助下落入大西洋,并被回收用于分析研究;后者和模拟载荷在内的火箭其余部分在不受控状态下坠入大西洋。

“战神I-X”火箭长约100米,重800多吨,安装有700多个传感器,在当天的测试过程中,这些传感器不断向地面控制中心传输火箭飞行过程中的参数数据。美国航天局将在今后数月内对这些数据进行分析。

美国航天局表示,“战神I-X”火箭的第二级及其载荷均为模拟装置,因此当天测试的只是火箭的第一级。不过,“战神I-X”火箭的大小和质量与今后实际发射的“战神I”火箭类似,通过当天的飞行,航天局可以测试与“战神I”火箭相关的飞行特征、设备性能以及地面操作能力。

美国航天局道格·库克此前曾表示:“火箭试射意义重大。不管发射结果如何,传输的数据对我们而言颇为重要。”

“战神I-X”是美国下一代运载火箭——“战神”系列火箭的模型火箭。“战神”系列火箭、“奥赖恩”载人航天器及“牵牛星”月球登陆器是美国航天局“星座项目”的三大支柱。

按计划,在2009年至2012年间,美国航天局还将对“奥赖恩”的发射中断系统进行3次测试,随后测试“战神I-Y”火箭,并于2015年对“战神”火箭及“奥赖恩”进行一次联合测试。

根据布什时期制定的“新太空探索计划”以及美国航天局为完成这一计划出台的“星座项目”,美国现有的航天飞机将于2010年全部退役,“奥赖恩”以及“战神”火箭最早将于2015年接棒进行载人航天活动。但奥巴马上台后任命委员会重新审查这一项目,“奥赖恩”及“战神”的前途仍存变数。

“战神1号”是什么类型的火箭?

战神1号 为两级载人航天复合燃料火箭

战神一号运载火箭的第一节为可重复发射的固态辅助火箭

战神一号运载火箭的第二节推进动力是J-2X火箭引擎,燃料是液态氢及液态氧

美国的“战神”火箭是干什么的?

战神火箭系列运载火箭 战神系列运载火箭 战神系列运载火箭 包含战神一号、战神四号和战神五号运载火箭,为美国于2010年航天飞机除役后接替发射任务的火箭,战神一号运载火箭属载人性质,计划酬载猎户座太空船运送太空人;其他两者为载物火箭计划酬载登月小艇等设备。 计划缘由 战神系列运载火箭是实行2004年美国总统布什的重返月球的演说,美国国家航空航天局经过多次的拟定和修改部分计划逐渐让重返月球的登月小艇及指挥舱与实际状况相符,整个计划称为星座计划(Project Constellation),预计战神一号运载火箭将于2011年进行测试。 命名由来 取自美国的科幻小说,当时的构想(相当于战神五号运载火箭),第一节:两支四段式固态辅助火箭配上三颗航天飞机主引擎;第二节:一颗RL-10火箭引擎。由于书中取名为战神,所以就使用此名称。 战神系列运载火箭简介 战神一号运载火箭 战神一号运载火箭的装配图主条目:战神一号运载火箭 战神一号运载火箭是一两节式的运载火箭,第一节使用的是五段式固态运载火箭,第二节使用的是J-2X火箭引擎,燃料为液态氢/液态氧。未来将运载猎户座太空船至国际太空站或月球。 战神四号运载火箭 主条目:战神四号运载火箭 战神四号运载火箭与战神五号运载火箭类似,只是运送的性质不同。 战神五号运载火箭 主条目:战神五号运载火箭 战神五号运载火箭的辅助火箭为两枚五段式的固态辅助火箭,第一节使用五颗RS-68火箭引擎,第二节则为J-2X火箭引擎,第一及第二节皆以液态氢/液态氧为燃料。 未来展望 目前美国国家航空空暨太空总署将战神系列运载火箭定位在中程太空探索发展计划,主旨是借由此系列运载火箭建立中继站(月球基地),成为到达火星的跳板。

J-2火箭发动机的系列版本

19年,原设计公司洛克达因为了改进J-2的性能而研发了这个试验版本,当初名为J-2X(并不是后来的J-2X)。最主要的改动就是将燃气发生器循环换成了tap-off cycle,即将通过燃烧室上的管道供应热气体,而不是通过的燃烧器。除了要移除发动机上部分结构,这些改动还降低了发动机启动的难度并妥善地协调了各燃烧室的关系。

其他的改动还包括节流系统,可变的燃料混合系统。还有一个新的“空闲模式”,它提供很少的推力,可用于在轨机动,或在再次燃烧之前稳定燃料箱。

试验中,洛克达因生产了六台样机,命名为J-2S。从1965年到1972年,这些样机总共试车30858秒。1972年,美国当局决定不再生产土星五号,该发动机的研制也告一段落。而NASA考虑将J-2S用于其他用途,在众多航天飞机方案中,其中就用用五台J-2S来驱动的方案。 J-2X是J-2的一个新版本,它将用于星座计划和未来的载人飞船奥赖恩。原先的计划是使用两台J-2X来驱动地球出发站(EDS),每台J-2X将提供294,000磅力。2006年2月18日,NASA决定将J-2X用在战神一号的第二级,这项决定将把战神号的研制周期缩短到3年,2013年即可首飞。而奥赖恩飞船有望在2014年首飞。除此之外,J-2X还简化了奥赖恩的结构。2007年8月23日,NASA还专为J-2X发动机试车在斯坦尼斯航天中心建造了新的试验基地。(SSC) 2007年12月到2008年5月间,在试验基地已用J-2发动的各组件进行了九次试验,为研制J-2X做了准备。

J-2X将比J-2效率更高且更简单,但比航天飞机发动机成本低。2007年7月16日,NASA正式宣布洛克达因承接了总价达12亿美元的J-2X研发合同,并决定将J-2X用于战神五号的上面级。

战神一号运载火箭的设计历史

战神一号运载火箭和战神五号运载火箭这两款运载火箭显现出美国国家航空航天局的工程概念。战神一号运载火箭将配有一支五段式的固态火箭(非航天飞机的四段式固态辅助火箭),第二节长度较第一节短。

增进运输系统计划书

洛克希德马丁公司于1995年和马歇尔太空飞行中心签约增进运输系统计划书(Advanced Transportation System Studies,ATSS),其执行纲要概述一些类似战神一号运载火箭的太空运载工具,液体燃料的第二节位于大型固态火箭之上,并考虑在边变更型的第二节使用J-2S 及航天飞机主引擎(SSME)引擎。

探测系统建造计划书

2004年1月,在布什总统宣布太空探索的愿景后,于2005年4月29日授予美国国家航太暨太空总署一份探测系统建造计划书(Exploration Systems Architecture Study)表示:以最高标准建造能达到月球或火星的载人及载物之太空运载工具,并能达到载人的标准及能往返于国际太空站及地球间。为了研制能够维持人类机能及易于操纵的探测月球设备,必须确认相关关键技术及增进各项探测系统。

火箭动力系统的建造

美国国家航太暨太空总署计划以航天飞机现有的设备来建造战神一号运载火箭。起先要使用航天飞机的四段式固态辅助火箭(SRB)做为第一节,并以一颗航天飞机主引擎为第二节。载货的火箭则与原设计相同,将使用五段式的固态辅助火箭,而末端节使用一颗航天飞机主发动机(SSME)。

虽然战神一号运载火箭在初步凭估后可以成功的作为运载火箭,但进一步模拟测试发现四段式的第一节固态运载火箭可能无法负担猎户座太空船的酬载重量;所以在2006年1月,美国国家航空航天局宣布将减少猎户座太空船的大小,并改用五段式之第一节固态运载火箭,第二节运载火箭引擎也从一颗航天飞机主引擎(SSME)改为阿波罗改良版的J-2X火箭引擎。从四段式固态运载火箭转变为五段式固态运载火箭让美国国家航空航天局可以达到与计划书相同的要求(虽然固态运载火箭的段数也可用其它数量),但选用五段式固态运载火箭主要原因是要配合J-2X火箭引擎。

战神I-X火箭的研发作用

战神I-X火箭是美国宇航局为了代替航天飞机而开发的新一代载人火箭“战神I(Ares I)”的实验火箭。战神火箭非常高,不过显得比较纤细。“战神I-X”火箭将达到327英尺高(将近100米)。在发射实验中,“战神I-X”火箭将安装上“猎户座”飞船的模型,测试硬件和软件的工作情况。美国宇航局在获得这次试验数据的基础上,进一步开发2号实验火箭“战神 I-Y”,以验证最终实际载人时的各种数据。最后NASA计划在2013年之前开发出“战神 I”的验证火箭,在2015年发射实际载有宇航员的正式火箭。

战神一号运载火箭的构造遭到哪些评价?

战神一号运载火箭的构造曾被遭到某些主张的批评。

第一,制造酬载二十五吨级的火箭,可能被认为与现存的火箭公司竞争,如三角洲四号重型运载火箭,改进现行火箭的安全性并减少花费的提议也受到讨论,能减少研发金费,并以先前的技术延伸,应能达成较高的成功率。

美国国家航太暨太空总署的企划团队精选了一些战神一号运载火箭的反对意见,并评估较擎天神系列运载火箭或德尔塔系列运载火箭安全两倍的设计。于2007年中旬,报道指出来自国会的压力将取消航天飞机的发射并以擎天神及三角洲运载火箭取代。

第二,美国国家航太暨太空总署所选择的火箭结构需进行两项引擎改良计划-分别为需30亿美元研发经费的第一节五段式固态火箭及12亿美元研发经费的J-2X引擎。

其它多余的花费用在长远的改良计划和增加发射任务的安全性及较无功用的硬件设施去除,因为部分零件在航天飞机上是有好处的,但是用到战神系列运载火箭却形成累赘。事实上,批评者认为除了除去航天飞机主引擎和四段式固态辅助火箭,新火箭的结构也应移除有关航天飞机的部分零件。

第三,当今科技可能无法使计划中的火箭箭身稳定飞行,细长的结构造成前端的空气阻力极大,尾端也会产生紊乱的震波。所以,战神一号运载火箭将会来回摆动让火箭箭身能以最稳定的状态飞行。

航天飞机其固态辅助火箭之推力向量控制系统也可以持续地应负飞行中不稳定的状态,有效地减少火箭箭体不断转向(机械动作)的负担,另外,美国国家航空航天局开始处理风切现象的问题。

第四,各种造成战神一号运载火箭晚于表定时间的因素如预算压力及工程和科技的瓶颈,都有可能造成航天飞机除役到战神一号运载火箭首次发射间空窗期扩大。于2007年下半年,预定首度飞行将是航天飞机除役后五年的2015年。

第五,运载能力的质量降低是因为美国国家航空航天局缩小战神一号运载火箭的大小重量甚至是把猎户座太空船多余的安全逃脱火箭去除,猎户座太空船即位于战神一号运载火箭的顶端。

为了不影响现在航天飞机的发射底座,战神一号运载火箭的底座就极为棘手,不得已只能先做出战神一号运载火箭的各部分零件(例如五段式固态运载火箭和J-2X火箭引擎),战神五号运载火箭也只能如此,将所有零件完成却无法组装的窘境,评论家也预测如果行程表持续的延后,造成最后需加紧赶工而使航天飞机退役有重大的停摆,正如同航天飞机和农神五号交接的时候的大量财力耗损,如果再次重演,将使战神五号运载火箭的建造完成日遥遥无期。

战神一号运载火箭

战神火箭系列运载火箭的命名由来

取自美国的科幻小说,当时的构想(相当于战神五号运载火箭),第一节:两支四段式固态辅助火箭配上三颗航天飞机主引擎;第二节:一颗RL-10火箭引擎。由于书中取名为战神,所以就使用此名称。

战神系列运载火箭简介

战神一号运载火箭

战神一号运载火箭的装配图主条目:战神一号运载火箭

战神一号运载火箭是一两节式的运载火箭,第一节使用的是五段式固态运载火箭,第二节使用的是J-2X火箭引擎,燃料为液态氢/液态氧。未来将运载猎户座太空船至国际太空站或月球。

战神四号运载火箭

主条目:战神四号运载火箭

战神四号运载火箭与战神五号运载火箭类似,只是运送的性质不同。

战神五号运载火箭

主条目:战神五号运载火箭

战神五号运载火箭的辅助火箭为两枚五段式的固态辅助火箭,第一节使用五颗RS-68火箭引擎,第二节则为J-2X火箭引擎,第一及第二节皆以液态氢/液态氧为燃料。

未来展望

目前美国国家航空空暨太空总署将战神系列运载火箭定位在中程太空探索发展计划,主旨是借由此系列运载火箭建立中继站(月球基地),成为到达火星的跳板。

美国战神I-X火箭发射按计划坠入大西洋

北京时间10月28日23时30分,美国航天局“战神1-X”火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心39B发射台点火升空。这是美国首次对下一代运载火箭进行飞行测试,主要任务是收集飞行数据。

“战神1-X”火箭是为了代替航天飞机而开发的新一代载人火箭“战神1(Ares1)”的实验火箭,将成美国重返月球航天器之一。原定于美国东部时间27日8时(北京时间20时)发射,但因天气条件不佳,不得不推迟到今天发射。

升空约两分钟后,“战神I-X”飞行至距地面约39.6公里处,其第一级与第二级发生分离。随后按照预定计划,前者在降落伞的协助下落入大西洋,并被回收用于分析研究;后者和模拟载荷在内的火箭其余部分在不受控状态下坠入大西洋。

“战神I-X”火箭重800多吨,高约100米,超过了美国自由女神像。在测试过程中,上面安装的700多个高清晰传感器,不断向地面控制中心传输火箭飞行过程中的参数数据。美国航天局将对这些数据进行分析。

“战神”系列火箭、“奥赖恩”载人航天器及“牵牛星”月球登陆器是美国“新太空探索计划”的三大支柱。宇航员将乘坐“奥赖恩”飞往国际空间站,随后乘坐“牵牛星”登陆月球,完成任务后返回“奥赖恩”,并乘坐“奥赖恩”返回地球。

根据布什时期制定的这一计划,美国现有的航天飞机将于2010年全部退役,“奥赖恩”以及“战神”火箭最早将于2015年接棒进行载人航天活动。但奥巴马上台后,对计划进行重新审查,“奥赖恩”及“战神”的前途仍存变数。

战神一号运载火箭发展有哪些遇到哪些瓶颈?

发展瓶颈

在2008年1月,美国国家航空航天局发现战神一号运载火箭的第一节固态运载火箭在刚飞行的一分钟发生剧烈的振动,足以使整台运载火箭达到危险的状态。多次的加速度将此振动的频率更加频繁,造成振动的原因是第一节火箭内部的气流扰动。

美国国家航空航天局的官方早在2007年即了解到此问题,在2008年3月试着以减少运载火箭的压力来解决。

美国国家航空航天局承认此问题非常严重,五节中有四节可能有问题,但美国国家航空航天局也有信心此问题,因为过去有很多成功解决的例子。美国国家航空航天局也勾勒出这种全新的运输系统,因为早期的阿波罗号或航天飞机在改进的地方也遇上一些瓶颈,但总能化险为夷,迈向成功之路。

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