运载火箭是怎样发展起来的?

来源:百度文库 编辑:16楼社区 时间:2019/09/26 10:07:47
“火箭”一词根据古书记载,最早出现在公元3世纪的三国时代,距今已有1700多年的历史了。当时在敌我双方的交战中,人们把一种头部带有易然物、点燃后射向敌方、飞行时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器,实质上只不过是一种带“火”的箭,在含义上与我们现在所称的火箭相差甚远。唐代发明火药之后,到了宋代,人们把装有火药的筒绑在箭杆上,或在箭杆内装上火药,点燃引火线后射出去,箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力使箭飞得更远,人们又把这种喷火的箭叫做火箭。这种向后喷火、利用反作用力助推的箭,已具有现代火箭的雏形,可以称之为原始的固体火箭。
那么,现代火箭的含义是什么呢?我们现在所称的“火箭”,是指一种自身既带有燃料,又带有助燃用的氧化剂,用火箭发动机作动力装置,可在大气层内飞行,也可在没有空气的大气层外的太空飞行的飞行器。
现代火箭的发展得益于火箭发动机的发展和液体火箭的诞生。19世纪80年代,瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管,使火箭发动机的设计日臻完善。1925年11月,美国科学家罗伯特·戈达德研制的液体火箭发动机试验成功;接着,他又于1926年3月16日进行了世界上第一枚液体火箭的发射试验,火箭成功地飞行了50多米。液体火箭发动机是一种性能比固体火箭的发动机优越、推力容易调整、可以多次启动的发动机。因而,液体火箭发动机的试验成功和液体火箭的诞生,使现代火箭的发展跨进了一个新的阶段。
不论是原始火箭,还是现代火箭,最先得到广泛应用的场合都属于军事领域,作为一种武器来使用。我国早在公元10至11世纪宋代时期,在战争中就开始使用火箭武器。到了明代,火箭武器得到了更大的发展。从公元14世纪开始,中国的火箭技术又经印度、阿拉伯等地逐步传入欧洲。于是,火箭武器在亚欧一些国家也得到了应用和发展。但早期的火箭武器,发射出去之后都不再进行控制。这种称为火箭弹的无控火箭武器,其命中目标的精度差,作战效率不高,发挥的威力有限。随着战争的需要,迫切要求提高武器的命中精度,于是一种在火箭上装上控制设备以控制其飞行的武器应运而生。这种武器我们称之为“导弹”。德国是最早研制导弹的国家。1931年5月,德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年,德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射试验之后,意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力,便开始组织一批科学家和工程技术人员,集中力量秘密研制火箭武器。到40年代初,德国在第二次世界大战中期,先后研制成功了能用于实战的V-1、V-2两种导弹。其中V-1是一种飞航式有翼导弹,采用空气喷气发动机作动力装置;V-2是一种弹道式导弹,采用火箭发动机作动力装置。
由于最早出现的一些导弹是用火箭来推进的,有人就把它称之为火箭,因此火箭与导弹这两个名词有时常常混为一谈。其实这两者在概念上是有差别的。导弹是指依靠自身的动力装置推进,由控制系统控制其飞行并导向目标的一种武器,而火箭则是一种依靠火箭发动机产生的反作用力推进的飞行器。
一枚导弹是由两个主要部分组成,一是战斗部,二是运载器。真正直接用来作战的是战斗部。有些导弹的战斗安排在导弹的最前端,称之为弹头。战斗部内装的可以是炸药,也可以是核武器、化学武器或其他装置。运载器则是用来把战斗部送向目标的一种可控制的飞行器,由结构系统、动力装置系统和控制系统等组成。运载器可以是有控的火箭,也可以是其他类型的飞行器。弹道式导弹都用有控火箭作运载器,而在大气层内飞行的巡航导弹,其运载器则是一种用空气喷气发动机(涡轮喷气发动机或冲压喷气发动机)作动力装置,类似无人驾驶飞机一类的的飞行器。用有控火箭作运载器,这种运载器亦称之为运载火箭。
运载火箭不但可以用来运送战斗部,并使其击中目标构成导弹;而且可以用来运送各种类型的航天器,例如,人造地球卫星、载人飞船、空气站和空间探测器等,并使他们准确进入轨道。早期运送航天器的运载火箭就是从导弹运载派生出来的。苏联发射世界上第一颗人造地球卫星的卫星号运载火箭,就是用苏联最早研制成功的P-7洲际战略导弹的运载器改制而成。我国的长征二号运载火箭也是在我国研制的第一代洲际战略导弹的运载器基础上改制而成。以后,随着航天器类型与数量的增多,航天发射范围的扩大,发射航天器的运载火箭开始独立发展并自成系列。我国的长征三号系列、长征四号系列运载火箭就是专为发射不同轨道的航天器而研制的专用运载火箭。
由于运载火箭可以在大气层外飞行,所以它已成为人类进行航天活动必不可少的工具。运载火箭技术亦已成为一个国家航天技术的重要基础。当前,世界上航天技术先进的国家都在为研制高可靠、低成本、大推力、无污染、多用途以及可以重复使用的运载火箭而不懈努力。
转 ???自:《叩开太空之门—航天科技知识问答》