同樣能“上天”,探空火箭與運載火箭究竟區別在哪?

2019年04月29日
“上天”——或許是我們對火箭的第一印象。但你知道嗎?探空火箭和運載火箭都能“上天”,乍看沒有多大的區別,就好像汽車開上路,不管是物流車還是小轎車都是“一腳油門一腳剎”。實際上,它倆區別可大著呢!今天,我們就來看看這兩種火箭。
1探空火箭是什么?
“探空火箭”的“探空”(sounding)來源于航海術語“to sound”,意思是“去測量”(sound本意是聽)。探空火箭有時也稱“研究火箭(research rocket)”,是一種攜帶儀器的火箭,用于在亞軌道飛行期間進行測量和科學實驗。
探空火箭最大的意義就在于,探測氣球飛行高度基本低于40千米,而衛星軌道高度基本高于160千米,在這之間的大氣區域,氣球上不去、衛星下不來,火箭是唯一可以實地探測,并且經濟實惠的探測工具。
德國佩內明德博物館V-2火箭模型
(圖片來源/Wiki)
2探空火箭的必備家當
有效載荷大多裝在箭頭的儀器艙內。
探空火箭有效載荷
火箭包括箭體結構、動力裝置、穩定尾翼等。大多數探空火箭為單級或兩級火箭,也有為3級或4級的。
多級火箭
動力裝置通常用固體火箭發動機,其可以簡化和縮短發射操作時間。穩定尾翼具有保證飛行穩定的作用。
地面臺站主要包括接收測量信息的地面接收設備、跟蹤火箭的定位測速設備(如雷達)和電子計算機等。
3探空火箭VS運載火箭
探空火箭一般是結構簡單的亞軌道飛行器,其技術要求主要是保證飛行穩定,達到預定的探測高度和減少彈道頂點和落點的散布。探空火箭主要用于在近地空間進行探測和科學試驗,其優點是結構簡單、成本低廉、發射也比較方便,但是沒有載荷入軌的能力。
相比之下,運載火箭的結構更加復雜,火箭上還裝有遙測系統、外測系統和安全控制系統等;技術指標也比較多,包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的適應能力和可靠性等。有效載荷裝在儀器艙的上面,外面套有整流罩。它每一級都包括箭體結構、推進系統和飛行控制系統。級與級之間靠級間段連接。運載火箭主要用于將人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。
4探空火箭分3類
氣象火箭多用于100千米以下高度的大氣常規探測,如1996年開發的天鷹探空火箭就將衛星導航探空儀、雷達模式探空儀和落球探空儀等送入臨近空間,完成對大氣溫度、密度、風速等大氣要素的原位探測。
生物火箭則是用于外層空間的生物學研究,如1951年美國發射的空峰號探測火箭,它將老鼠和猴子帶到高空,并成功回收。1964年7月19日,中國第一枚生物探空火箭T-7A/S1在安徽廣德發射成功?;鵂霸刈?只白鼠,12支裝生物試管。短短幾十分鐘時間里,它們榮幸地成為中國第一批乘上火箭的“登天客”。
探測120千米以上地球物理參數的則是地球物理火箭。1959年,蘇聯為研究大氣高層,發射了一個一級中程地球物理彈道火箭,其中攜帶有太陽光譜紅外區、電離層結構、流星粒子流、高度氣流速度和方向監測的儀器,以及用來確定不同高度大氣的密度、壓力、溫度和組成的儀器。
現在,你弄明白探空火箭和運載火箭的區別是什么了嗎?
來源:知識就是力量公眾號
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