火箭——“飞乐”.doc

摘要在原有长征运载火箭系统的基础上进行改造,使新的航天器成为能够外载空间实验室的多级火箭发射系统。它不仅可以满足多轨道空间实验室的发射任务,而且火箭箭体可以进行驾驶,可以回收以循环利用,也可以完成未来向更远空间运输空间实验室以及宇航员的任务。新的航天器的运输功能较传统的运载火箭更强大,运输的距离更长,发射所需的能源也更庞大,所以需要利用更加先进的能源,使之能够满足长时间的宇宙飞行,并且能够圆满的完成所设定的任务。关键词外载式空间实验室多级发射系统可回收箭体研制背景及意义北京时间2011年9月29日晚21时16分,我国在酒泉卫星发射中心载人航天发射场,用“长征二号F”T1运载火箭,将全新研制的首个目标飞行器“天宫一号”成功发射升空。在10年以前,我国就提出载人航天工程的发展目标,即实现载人航天飞行、为大型空间站建立配套设施及建设完成一个大型空间站。“天宫一号”的成功发射标志着我国向实现这些目标又向前迈出一步。“天空一号”的发射是一项重大成就,并将与后面的神舟八号飞船交接组成空间实验室。为实现建设大型空间站的目标,我在原有的运载火箭的基础上设计了外载式的多级火箭发射系统。它不仅可以同时携带多个空间实验室的子系统,而且可以在预定的轨道上释放并将子实验室进行汇合以组成大型空间站。同时火箭的主体自带推进系统,可以在多轨道释放实验室,并且可以驾驶返回。这样的设计可以简化未来空间实验室的发射,并且满足多轨道的要求,同时对更远距离的空间实验室的发射也能胜任,为未来的太阳系以及银河系的研究实验提供运载工具。“飞乐”,在预定的轨道释放子实验室,并且能够顺利返回。(1)箭体头部设计:火箭头部设计成锥型,并且其制造材料和表面的材料为耐超高温材料。因为火箭主体要返航,在进入大气层时要承受极高的温度,所以火箭的头部的锥型结构设计以及材料的使用主要保证航天器飞行时的安全。(2)驾驶舱设计:火箭的驾驶舱如上图所示。驾驶舱是宇航员在整个发射过程中的活动场所(空间实验室宇航员除外),分为主驾驶舱和生活舱两部分。在火箭进入预定轨道后主要由驾驶舱内的驾驶员进行火箭姿态的控制以及子实验室的释放和后续的返回操作。驾驶舱内设备由制导、姿态控制、时序控制,电源配电分系统和飞行控制软件组成。其大体的功能与配置和美国的航天飞机的驾驶舱类似。除了操控室,驾驶舱下层还有宇航员的生活研究舱,配备宇航员生活、休息、实验的所有设备。(1)箭体子实验室:子实验室在太空进行交汇组装成大型的空间实验室。外载式的空间实验室是这次火箭系统设计的重点。在一次发射中携带多个实验室再在太空组合的思想是这次设计的中心思想。因为我国要建成大型空间站,所以要运送上太空的各种部件会很多,所以采用外载式的火箭运载系统可以解决发射次数、资金等问题。同时在空间实验室的对接技术成熟时,采用这种运载方式也很有利。右图中的子实验室是自己根据网上的一些图片借鉴着画的,不一定有代表性,但是你可以想象在预定轨道上释放这些实验室以及实验室在控制下对接成大型空间站的景象。由于外载在航天器上,发射时要在子实验室的外部加装高温防护装置,保护