火箭推进器论文1000

介绍我国使用推进器主要是以液体火箭推进器为主，液体火箭推进器以偏二甲肼（C2H8N2）作为主要燃料，相比固体火箭推进器便宜且安全。液体火箭推进器的起源罗伯特·戈达德1882年生于美国。在中学时代，他阅读了《月球上的第一批人》等科幻小说，萌生了献身宇宙航行事业的念头。从1909年开始，他对火箭动力学进行了广泛的理论研究。1911年，他将一枚固体燃料火箭放在真空玻璃器内进行点火实验，证明火箭能在真空中工作。1919年，他写了一篇题为《达到极大高度的方法》的论文，论述了火箭运动的基本数学原理，并提出将火箭发往月球的方案，“制造重2千克的火箭，可以把9千克的镁送到月球，火箭撞月时将镁点燃，镁的明亮闪光可持续几秒钟，在地球上用望远镜可以看到它。”由于一些媒体的夸大宣传，褒贬纷至沓来，一时间，“月球火箭”成了戈达德的代名词。然而，戈达德不受社会舆论的影响。从1920年开始，他白天在克拉克大学任教，业余时间从事液体火箭研究和试验。在经历了无数次的失败挫折后，1925年11月，一台长6米、重5千克的小型液体燃料火箭发动机，以煤油和液氧为推进剂，成功地工作了27秒钟。 1926年3月16日，以这种发动机为动力、带有两个推进剂贮箱、高04米的火箭，从一个简陋的铁架子上发射成功。虽然火箭的飞行时间只有5秒，达到的高度只有12米，水平距离56米，但这次成功发射的第一枚液体燃料火箭，却是宇宙航行事业发展史上一个重要的里程碑。但戈达德的火箭事业得不到官方的投资。直到1929年11月戈达德结识了单机飞越大西洋的英雄查尔斯·林白后，才通过林白得到著名慈善家古根海姆的资助，在此后的几年中共获资助8万美元。有了资金，戈达德辞去了教学工作，潜心研究火箭，使液体火箭技术不断提高，取得了A、K、L、P系列火箭的许多试验成果。1930年12月30日，一枚新的液体火箭发射成功，高度达到610米，飞行距离300米，飞行速度达到800千米/小时。1931年，他在火箭发射试验中，首先采用了现代火箭目前仍然使用的程序控制系统。1932年，他首开先河，用燃气舵控制火箭的飞行方向。正当戈达德的研究试验取得累累硕果时，因全球经济大萧条，古根海姆于1932年7月中断了对他的资助。为取得资金，林白建议他向美国军方打报告，但陆军和海军都拒绝资助他研究液体火箭，直到丹尼尔—弗洛伦斯古根海姆基金会给他一笔补助金后，他才于1934年9月回到试验场继续试验。1935年，戈达德的液体火箭最大射程已达20千米，速度超过音速。二次世界大战爆发后，他到处写信，想把自己的研究成果用于反法西斯战争。但军方仍不愿把钱花在液体火箭上，而要他搞马上能使用的固体燃料火箭。1941年9月，戈达德获得一项6个月的合同，为海军和陆军航空部研制一种帮助飞机起飞的液体助推火箭。这年年底太平洋战争爆发。为了战争的需要，美国政府于1942年委任戈达德为海军研究局主任。他不仅圆满地完成了研制用于飞机起飞的助推火箭的合同任务，并进行了变推力液体火箭的研究。可惜，从小体弱多病的戈达德这时肺结核病已到晚期。他不顾朋友和医生的忠告，仍然忘我地工作，取得了许多研究成果。在日本投降的前两天，即1945年8月10日，戈达德逝世。戈达德一生获得212项火箭研究方面的专利，为火箭事业做出了重大贡献。然而，当时的美国政府却没有认识到他的贡献的重要意义，没有给予他应有的支持。1944年6月，戈达德从德国人的V-2导弹残骸中发现，德国人的火箭竟与他制造的火箭一模一样。虽然不能肯定V-2直接使用了他的研究成果，但至少可以证明，戈达德可以研制出与V-2同样先进的火箭。20世纪五六十年代，苏联在洲际导弹、发射人造地球卫星和载人航天等方面连连领先于美国，引起美国国民的强烈反响，在历史的检讨中，美国于1961年发表了30年来戈达德研究液体火箭的全部报告，使戈达德获得“美国火箭之父”的尊称。美国政府将航宇局的一个空间飞行中心命名为“戈达德空间飞行中心”。在这个空间中心的人口处建有一块纪念碑，碑上刻着戈达德的一句名言“很难说有什么办不到的事情，因为昨天的梦想可以是今天的希望，而且还可以成为明天的现实。”1959年，林白在观看火箭发射时想到30年前戈达德的多级火箭蓝图，他感慨地说：“我真不知道是他那时在做梦，还是我现在在做梦。”我们都熟悉齐奥尔科夫斯基的名言：“地球是人类的摇篮，但人类不会永远生活在摇篮里，首先，他们将小心翼翼地穿出大气层，然后便去征服整个太阳系。”比较这两位科学伟人，他们的事业理想如此一致，这绝不是偶然的。

美国加州理工学院“喷气推进实验室”的建立应当归功于该院古根汉姆空气动力学实验室几位富于创新精神的青年人。从1934年开始，该实验室就开始研究高速飞行问题，从而逐渐认识到螺旋桨飞机的先天性缺陷。航空大师冯·卡门的研究生、波兰籍留学生马林纳于是开始研究喷气推进问题。1936年初，在实验室例行的周末学术讨论会上，冯·卡门的助手玻雷作了一场关于火箭推进飞机可能性的报告，报告主要引用奥地利工程师的欧根·桑格尔所做的研究。当地帕萨迪纳的报纸发表了玻雷的文章，很快吸引了两位火箭爱好者帕森斯和福尔曼。这两个人都是自学成才，曾制造过火药火箭。他们一心想试验液体火箭，但觉得力不从心，于是决定找加州理工学院帮忙。1936年2月，马林纳、帕森斯和福尔曼经过讨论后，决定成立火箭研究小组，设计高空探测火箭。不久史密斯和中国留学生钱学森也加入到火箭小组中来。天体物理实验室的阿诺德在加入小组的时候，还捐助了1000美元资金。这样，加州理工学院火箭研究小组基本上初具规模。在进行火箭飞行理论研究的同时，他们因陋就简，制造了一个不带冷却的发动机开展试验，推进剂选择了氧气和甲醇。由于冯·卡门的支持，他们获准可以在实验室里进行小型发动机试验。从1936年10月29日到1937年1月，共进行了多次试验。1938年5月，冯·卡门收到美国陆军航空兵的信函，表示对火箭推进感兴趣，他们又向美国科学院建议用火箭进行飞机助推的研究。1939年1月，美国科学院批准了加州理工学院火箭研究小组关于飞机助推的研究计划。冯·卡门觉得火箭一词在公众心里已名声不好，这样，火箭研究小组被改名为“喷气推进实验室”(即著名的JPL)。加州理工学院“喷气推进实验室”的火箭理论研究、试验研究等方面都取得了丰硕成果，包括研制出美国第一种探空火箭，开展了火箭助推飞机试验，研制出固体推进剂、近程导弹等。20世纪50年代末美国宇航局成立后，“喷气推进实验室”并入宇航局，专门负责深空探测器的研制与运行，成为这个领域顶尖的研究机构。

中国航天事业是在50年代中期开始的，1956年，中国制定了12年科 学发展远景规划，把火箭和喷气技术列为重点发展项目。同年建立了第 一个导弹、火箭研究机构，1958年把发射人造地球卫星列入国家科学规 划，组建机构开展空间物理学研究和探空火箭研制工作，并开展星际航 行的学术活动和实验设备的筹建工作。中国航天事业在创业之初经历了 经济上、技术上的种种困难，经过艰苦奋斗，终于在1960年2月发射成 功第一枚探空试验火箭，同年11月又发射成功第一枚自制的运载火箭， 在60年代后期又研制成功中程和中远程运载火箭，为中国航天事业的发 展奠定了基础。中国于60年代中期制定了研制和发射人造地球卫星的空 间计划。1968年组建了中国空间技术研究院。1970年4月24日，中国第 一颗人造地球卫星“东方红”1号发射成功，使中国成为继苏、美、法 、日之后世界上第五个用自制运载火箭成功地发射卫星的国家。1971年 3月3日发射成功的第二颗人造地球卫星向地面发回了各项科学实验数据 ，正常工作了多年。1975年11月26日首次发射成功返回型人造地球卫星 ，中国成了继美、苏之后世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1980 年5月，向南太平洋发射大型运载火箭取得成功，1981年9月20日首次用 一枚大型运载火箭把三颗空间物理探测卫星送入地球轨道，1982年10月 从水下潜艇发射运载火箭成功。1984年4月，发射一颗对地静止轨道试 验通信卫星“东方红”2号，4月16日卫星定点于东经125度赤道上空， 至1985年10月，中国依靠自己的力量共发射了17颗不同类型的人造地球 卫星。这些卫星为地质、测绘、地震、海洋、农林、环境保护等国民经 济部门和空间科学研究提供了十分有价值的资料。第一颗试验通信卫星 已用于国内通信广播和电视节目传输，对改善边远地区的通信和广播状 况发挥了重要作用。通过一系列航天活动中国已建立了各类人造卫星、 运载火箭、发射设备和测量控制系统的研究、设计、试验和生产的基地 ，建成了能发射近地卫星和对地静止轨道卫星，拥有光测、遥测和雷达 等多种跟踪测量手段的酒泉和西昌航天器发射场；组成了由控制中心地 面台站和测量船构成的卫星测控网，造就了一支富有经验的航天科学技 术队伍，从而有能力不断开拓航天活动。 10月15日到16日神州5号载人飞船发射成功，是中国高科技领域继 “两弹一星”之后又一座光辉的里程碑，中国由此成为世界上继俄罗斯 和美国之后第三个有能力将航天员送上太空的国家