多级火箭的功能

随着人类逐渐进入深空探测和空间飞行器的增多,这就要求火箭具有更大的运载能力,因而出现了多级火箭。

简单的说,多级火箭就是把几个单级火箭连接在一起形成的,其中的一个火箭先工作,工作完毕后与其他的火箭分开,然后第二个火箭接着工作,依此类推。

由几个火箭组成的称为几级火箭,如二级火箭、三级火箭等。需要指出的是,如果多个火箭同时工作,它们只能算作一个级。

空间运载火箭的任务是将空中飞行器发射到空中某一区域,这就需要火箭发射的速度很快。而在空中飞行的人造卫星,只有达到每秒7900米才不会掉向地面,飞到月球或其他星球上的人造卫星速度要达到每秒11200千米左右。

火箭是靠往后喷发出的气体产生的反作用前进的,气体喷出的越快,火箭向前的速度越快,这需要携带大量燃料,如果再加上地球的引力和空气的阻力,单级火箭是完不成这个任务的。

为了满足空间飞行器的速度只有用多级火箭。多级火箭是由若干个单级火箭组成,每个单级火箭组成一级,每级火箭有自己单独的火箭发动机和推进剂,并且每一级火箭都在前一级火箭已经达到的速度基础上开始工作。

每级火箭的燃料用尽之后会自动掉下来,最后一级火箭所达到的速度,完全可以把空中飞行器送到空中。现在我国的火箭发射技术已达到世界先进水平。

多级火箭的优点是每过一段时间就把不再有用的结构抛弃掉,无需再消耗推进剂来带着它和有效载荷一起飞行。因此,只要在增加推进剂质量的同时适当地将火箭分成若干级,最终就可以使火箭达到足够大的运载能力。

多级火箭各级发动机是独立工作的,可以按照每一级的飞行条件设计发动机,使发动机处于最佳工作状态,从而也就提高了火箭的飞行性能。

不过,火箭在起飞时并非级数越多越好,因为每一级火箭除了贮箱外至少还必须有动力系统、控制系统以及连接各级火箭的连接结构等。每增加一级,这些组成部分就增加一份。

火箭级数太多不仅费用会增加,可靠性降低,火箭性能也会因结构质量增加而变坏。

总之,为了提高火箭的运载能力,采用多级火箭是个好办法,但不是级数越多越好,它与起飞质量之间有着某种对应关系。