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世界最大飞机如何发射火箭澳门微尼斯人娱乐

发布时间:2019-10-17 11:52编辑:军事力量浏览(131)

      出品:科普中国

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      作者:兰顺正 察哈尔学会研究员中国指挥与控制学会会员

    “平流层发射”飞机和设想中可以发射的航天器。李会超

      策划:宋雅娟

    新闻背景

      监制:光明网科普事业部

    据报道,一种名为“平流层发射”的巨型飞机在美国成功首飞。若以机翼伸展的长度为对比指标,“平流层发射”可以算得上是世界上最大的飞机。这种由两个机体组成的大型飞机将在未来承担起发射火箭的任务,使空射火箭的发射能力提高到新的水平。

      近日据相关媒体报道,由美国微软公司联合创始人保罗·艾伦创立的航天企业斯特拉托发射系统公司于20日公布了最新发展计划,世界上翼展最大的飞机有望于2020年携运载火箭升空。据悉,负责运送火箭的飞机绰号“大鹏”,是一架有着世界上最大翼展的双体飞机,它有两个机身、六个引擎,翼展达117米,接近一个标准足球场的长度。这款飞机将携带不同类型的火箭从地面升空,然后让火箭在高空点火、发射、脱离大气层,将卫星送入轨道。这架飞机首先挂载的将是美国诺思罗普-格鲁曼公司建造的“飞马座”火箭,这款空射型运载火箭先前已多次搭乘其他载机发射成功。“飞马座”最多可将370千克载荷送至400千米高空,它与上述双体飞机的首飞定于2020年完成。无疑,“大鹏展翅”意味着运载火箭空中发射技术将变得越发成熟。

    空中发射火箭的好处

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    在我们的印象中,火箭大都是在地面的发射架上,由静止状态点火发射。而空射火箭则是一种在高空中发射火箭的方式。运载火箭由军用运输机或民用客货运飞机携带到高空中后投放,在半空中点火飞向太空。

      图片来自网络

    这种技术最早发端于上世纪六七十年代美、苏两国对空中发射洲际弹道导弹的探索。虽然部分试验取得了成功,但经过一番比较论证后,两国技术人员发现这种方式对于军事作战并没有特别突出的价值。后来,美国轨道科学公司将这种技术“军转民”,研发出了“飞马座”空射火箭及其发射平台,在民用卫星的发射上取得了很大成功。

       源于冷战的空中发射

    “飞马座”火箭首飞于1990年,起初的发射平台为美国国家航空航天局拥有的一架B-52轰炸机(武器拆除,只用于航空航天试验)。后来,由轨道科学公司改装的一架L-1011“三星锥”客机成为了“飞马座”火箭的专用发射平台。“飞马座”火箭有标准型和增强型两种,目前仍在使用的只有增强型。在发射时,火箭被固定在“三星锥”飞机腹部,由飞机带到高度为12000米的高空中释放。火箭首先自由下落5秒,以获得与飞机足够的安全距离,之后再点火,将卫星送入太空之中。

      空中发射是指以航空器为载体,将运载火箭从空中释放并点火,由运载火箭将有效载荷发射入轨的一种运载火箭发射模式。本质上讲,运输运载火箭的载机作为火箭可重复使用第1级应用,充分利用气动力,为火箭提供初速度和高度。按照运载火箭在飞行器上的装载方式,空基发射运载火箭的方式主要分为背驼式、 吊挂式、 内置式、 拖曳式、 空中加油式和气球或飞艇空中发射六种。 其中吊挂式是目前最为成熟的空基运载火箭发射方式。

    与从地面发射火箭相比,空中发射火箭的好处主要有两点。首先,空射火箭的发射灵活性更强。从地面发射的火箭,其飞行方向必须尽量避开人口稠密的区域,因此发射方向就要受到限制,进而限制了从此处发射的卫星能够进入的轨道倾角范围。而空射火箭从任意位置的机场起飞后,可以先飞到远离人口稠密区域的位置,再将火箭发射到太空之中,理论上可以将火箭发射到任何方向。同时,火箭在发射时的高度已经高于了大部分雷雨大风等天气现象发生的高度,也高于大部分民航客机飞行的高度,因此发射受天气条件的制约较小,也无需让空中交通管制部门提前指挥民航飞机绕开火箭发射的区域。这种灵活发射的特性在商业航天时代尤其受欢迎,设计制造周期较短的商用小卫星可以通过空射火箭,获得较短的发射准备时间。

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    其次,如果火箭从地面的静止状态起飞,加速到万米高空,需要克服比较大的空气阻力,因此这段看似不长的飞行过程实际要消耗不少燃料。而由飞机携带到高空之后再点火的空射火箭,不但拥有了与飞机飞行速度相当的发射初速度,其所处环境的大气密度也已经比地面小了很多,受到的阻力更小。在发射同样质量的有效载荷时,空射火箭消耗的燃料要大大小于地面发射的火箭。而发射火箭所使用的飞机,实际上就发挥了能够反复使用的火箭第一级的作用,且可靠性高、维护成本低。在这些因素的综合作用下,空射火箭发射单位质量有效载荷的成本相比地面起飞的火箭要低不少。

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