航天知識競賽知識庫 運(yùn)載工具

航天知識競賽知識庫運(yùn)載工具火箭發(fā)動機(jī)推力火箭發(fā)動機(jī)推力是推動火箭運(yùn)動的力。發(fā)動機(jī)的最高燃?xì)鉁囟戎苯佑绊懪艢馑俣龋谝话愕墓ぷ鳡顟B(tài)下，燃?xì)鉁囟仍礁?，發(fā)動機(jī)的推力就越大，通過發(fā)動機(jī)的工質(zhì)(工作介質(zhì))的質(zhì)量流量越大，發(fā)動機(jī)推力也越大。在海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，火箭處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力稱為海平面靜推力?；鸺l(fā)動機(jī)在接近真空環(huán)境下產(chǎn)生的推力稱為真空推力。對于空氣噴氣發(fā)動機(jī)，單位質(zhì)量流量空氣所產(chǎn)生的推力稱為單位推力。推力與發(fā)動機(jī)最大截面積之比稱為單位面積推力。現(xiàn)代空氣噴氣發(fā)動機(jī)的海平面靜推力從幾千牛到200千牛（1公斤力=9.8牛）；單臺火箭發(fā)動機(jī)的推力從0.02牛到幾千萬牛。上圖分別為一級火箭發(fā)動機(jī)推力曲線和兩級火箭發(fā)動機(jī)推力曲線。美國航天飛機(jī)航天飛機(jī)（SpaceShuttle，又稱為太空梭或太空穿梭機(jī)）是可重復(fù)使用的、往返于太空和地面之間的航天器，結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)。它既能代表運(yùn)載火箭把人造衛(wèi)星等航天器送入太空，也能像載人飛船那樣在軌道上運(yùn)行，還能像飛機(jī)那樣在大氣層中滑翔著陸。航天飛機(jī)為人類自由進(jìn)出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活動的費(fèi)用，是航天史上的一個(gè)重要里程碑。航天飛機(jī)的基本構(gòu)造1）基本組成部分航天飛機(jī)是一種借助外掛助推器垂直起飛、自身可以水平降落的載人航天器，它以火箭發(fā)動機(jī)為動力發(fā)射到太空，能在軌道上運(yùn)行，且可以往返于地球表面和近地軌道之間，可部分重復(fù)使用的航天器。它由軌道器、固體燃料助推火箭和外儲箱三大部分組成。2）外部燃料箱外表為鐵銹顏色，主要由前部液氧箱、后部液氫箱以及連接前后兩箱的箱間段組成。外部燃料箱負(fù)責(zé)為航天飛機(jī)的3臺主發(fā)動機(jī)提供燃料。外部燃料箱是航天飛機(jī)三大模塊中唯一不能重復(fù)使用的部分，發(fā)射后約8.5分鐘，燃料耗盡，外部燃料箱便被墜入到大洋中。3）火箭助推器這對火箭助推器中裝有助推燃料，平行安裝在外部燃料箱的兩側(cè)，為航天飛機(jī)垂直起飛和飛出大氣層進(jìn)入軌道，提供額外推力。在發(fā)射后的頭兩分鐘內(nèi)，與航天飛機(jī)的主發(fā)動機(jī)一同工作，到達(dá)一定高度后，與航天飛機(jī)分離，前錐段里降落傘系統(tǒng)啟動，使其降落在大西洋上，可回收重復(fù)使用。4）軌道器即航天飛機(jī)本身，它是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。軌道器是整個(gè)系統(tǒng)中惟一可以載人的、真正在地球軌道上飛行的部件，它很像一架大型的三角翼飛機(jī)。它的全長37.24m，起落架放下時(shí)高17.27m；三角形后掠機(jī)翼的最大翼展23.97m；不帶有效載荷時(shí)質(zhì)量68t，飛行結(jié)束后，攜帶有效載荷著陸的軌道器質(zhì)量可達(dá)87t。它所經(jīng)歷的飛行過程及其環(huán)境比現(xiàn)代飛機(jī)要惡劣得多，它既要有適于在大氣層中作高超音速、超音速、亞音速和水平著陸的氣動外形，又要有承受載人大氣層時(shí)高溫氣動加熱的防熱系統(tǒng)。因此，它是整個(gè)航天飛機(jī)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)最困難，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，遇到的問題最多的部分美國航天飛機(jī)的發(fā)展歷史1）20世紀(jì)美航天飛機(jī)的發(fā)展1981年4月12日，第一架航天飛機(jī)哥倫比亞號航天飛機(jī)發(fā)射，宇航員約翰·楊和克里平揭開了航天史上新的一頁。從1981年至1993年底，美國一共有5架航天飛機(jī)進(jìn)行了79次飛行，其中哥倫比亞號航天飛機(jī)15次，挑戰(zhàn)者號10次，發(fā)現(xiàn)者號17次，亞特蘭蒂斯號12次，奮進(jìn)號25次。每次載宇航員2至8名，飛行時(shí)間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機(jī)飛行，其中包括18名女宇航員。航天飛機(jī)的59次飛行中，在太空施放衛(wèi)星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發(fā)射了3個(gè)宇宙探測器，1個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡和1個(gè)γ射線探測器，進(jìn)行了衛(wèi)星空間回收和空間修理，開展了一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，取得了豐碩的探測實(shí)驗(yàn)成果。美國航天飛機(jī)創(chuàng)造了許多航天新紀(jì)錄。2）21世紀(jì)美航天飛機(jī)的發(fā)展2003年2月1日，“哥倫比亞”號在返回地面過程中于空中解體，成為繼“挑戰(zhàn)者”之后的第二艘失事的航天飛機(jī)。2005年8月9日，美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)在美國加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地安全降落，結(jié)束了長達(dá)14天的太空之旅。這是自“哥倫比亞”號航天飛機(jī)失事后，美國航天飛機(jī)首次順利地重返太空，并且平安回家。2006年17日，發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心成功著陸。此次發(fā)現(xiàn)號順利完成國際空間站維修和建設(shè)任務(wù)，并為國際空間站送去一名宇航員。2009年，美國東部時(shí)間5月11日下午2時(shí)左右，美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機(jī)從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，機(jī)上7名宇航員將對哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行最后一次維護(hù)。美國西部時(shí)間24日8時(shí)39分，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機(jī)載著7名宇航員安全降落在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地，圓滿完成了對哈勃太空望遠(yuǎn)鏡最后一次維護(hù)的飛行任務(wù)2009年7月15日（北京時(shí)間16日6時(shí)3分），美國“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心成功升空，啟程前往國際空間站日本艙安裝最后一個(gè)組件。2009年8月，美國東部時(shí)間28日23時(shí)59分（北京時(shí)間29日11時(shí)59分），美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空?！鞍l(fā)現(xiàn)”號搭載7名宇航員，從肯尼迪航天中心發(fā)射升空前往國際空間站，運(yùn)送數(shù)噸的補(bǔ)給和設(shè)備。此前，“發(fā)現(xiàn)”號的發(fā)射已三次被延遲。25日因?yàn)樘鞖鉅顩r推遲，隨后于26和28日兩度推遲，主要原因是裝有液體氫的燃料箱閥門出現(xiàn)問題。2009年9月美國東部時(shí)間11日晚間7時(shí)47分(北京時(shí)間12日上午7時(shí)47分)發(fā)現(xiàn)號開始點(diǎn)火進(jìn)行變軌，于當(dāng)天晚間8時(shí)53分(北京時(shí)間12日上午8時(shí)53分)在愛德華茲空軍基地安全著陸。2010年美國東部時(shí)間4月5日早上6點(diǎn)21分(北京時(shí)間18時(shí)21分)，美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)順利發(fā)射升空，攜帶7名宇航員前往國際空間站。此次“發(fā)現(xiàn)號”除載有4名男性宇航員外，還攜帶有3名女性宇航員，將在國際空間站與1名女性宇航員會合，創(chuàng)造史上上太空的女性宇航員人數(shù)最多的紀(jì)錄，達(dá)到4人。2011年2月24日美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，前往國際空間站，服役近27年的“發(fā)現(xiàn)”號將最后一次執(zhí)行飛行任務(wù)。2011年7月21日美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機(jī)于美國東部時(shí)間21日晨5時(shí)57分(北京時(shí)間21日17時(shí)57分)在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心安全著陸，結(jié)束其“謝幕之旅”，這意味著美國30年航天飛機(jī)時(shí)代宣告終結(jié)?？仗祜w機(jī)航空航天飛機(jī)，簡稱空太飛機(jī)或空天飛機(jī)，是一種新型及大部分國家在研究及發(fā)展階段的航天運(yùn)輸系統(tǒng)，既能夠航空亦能夠航天，集飛行器、太空運(yùn)載工具及航天器于一身，亦可以作為載人航天器，可以重復(fù)使用。空天飛機(jī)上同時(shí)有飛機(jī)發(fā)動機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)，起飛時(shí)也不使用火箭助推器，可以像飛行器一樣從飛機(jī)場跑道上起飛，以高超音速在大氣層飛行，直接進(jìn)入太空，成為航天器，降落時(shí)亦可以像飛機(jī)一樣在飛機(jī)場跑道上降落?？仗祜w機(jī)是一種未來的飛機(jī)，它像普通飛機(jī)一樣水平起飛，以每小時(shí)1.6萬～3萬公里的高超音速在大氣層內(nèi)飛行，在30～100公里高空的飛行速度為12～25倍音速，而且可以直接加速進(jìn)入地球軌道，成為航天飛行器，返回大氣層后，像飛機(jī)一樣在機(jī)場著陸，成為自由地往返天地之間的運(yùn)輸工具。在此之前，航空和航天是兩個(gè)不同的技術(shù)領(lǐng)域，由飛機(jī)和航天飛行器分別在大氣層內(nèi)、外活動，航空運(yùn)輸系統(tǒng)是重復(fù)使用的，航天運(yùn)載系統(tǒng)一般是不能重復(fù)使用的。而空天飛機(jī)能夠達(dá)到完全重復(fù)使用和大幅度降低航天運(yùn)輸費(fèi)用的目的。俄羅斯運(yùn)載火箭俄羅斯運(yùn)載火箭有許多系列，而且相當(dāng)多的火箭是在彈道導(dǎo)彈基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的。目前俄羅斯還在使用的運(yùn)載火箭主要有：聯(lián)盟號火箭、宇宙號火箭、旋風(fēng)號火箭和質(zhì)子號火箭。除此之外，還有天項(xiàng)號火箭、起點(diǎn)號火箭、閃電號火箭、安加拉號火箭、呼嘯號火箭等。聯(lián)盟號系列火箭是在P-7洲際導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，它有多個(gè)不同的型號，其中聯(lián)盟號主要用于載人飛船聯(lián)盟號的發(fā)射，也用于各類衛(wèi)星的發(fā)射。火箭總長49.5米，底部最大寬度10.3米，起飛重量310噸，起飛推力4942千牛。它的近地軌道運(yùn)載能力為7240千克?！奥?lián)盟”系列是發(fā)射次數(shù)最多的火箭，達(dá)1675次之多。宇宙號是俄羅斯利用退役的SS-4、SS-5等中程導(dǎo)彈加裝新研制的上面級火箭研制而成的中小型運(yùn)載火箭，可以發(fā)射300千克左右的衛(wèi)星，這些衛(wèi)星大多是科學(xué)衛(wèi)星和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。由于這類衛(wèi)星前蘇聯(lián)通?；炀幊捎钪嫦盗行l(wèi)星，因而這種火箭得名為“宇宙號”。該系列火箭是俄羅斯也是全世界發(fā)射數(shù)量居第二位的運(yùn)載火箭，到2007年共計(jì)發(fā)射457次。旋風(fēng)號是在洲際導(dǎo)彈SS-9的基礎(chǔ)上而改進(jìn)研制的中型運(yùn)載火箭，它的運(yùn)載能力介于宇宙號和聯(lián)盟號之間，近地軌道運(yùn)載能力約為3000千克。該火箭共有三個(gè)型號，共計(jì)發(fā)射了234次。質(zhì)子號是俄羅斯目前現(xiàn)役運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭。該火箭是專門研制的、用于發(fā)射大型航天器的火箭，由原切洛梅設(shè)計(jì)局研制。該火箭根據(jù)發(fā)射航天器類型與大小的不同，分別有三、四、五級結(jié)構(gòu)布局。該火箭的最大運(yùn)載能力可達(dá)20.6噸，主要用于空間站、行星探測器、大型應(yīng)用衛(wèi)星的發(fā)射，共計(jì)發(fā)射了331次。固體火箭發(fā)動機(jī)原理固體火箭發(fā)動機(jī)是一種化學(xué)火箭發(fā)動機(jī)，用固態(tài)物質(zhì)作為推進(jìn)劑。固體推進(jìn)劑點(diǎn)燃后在燃燒室中劇烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓ɑ瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能），燃?xì)饨?jīng)噴管膨脹加速后，以極高的速度從噴管排出（熱能轉(zhuǎn)化為動能），從而產(chǎn)生推力推動火箭向排氣的反方向飛行。火箭起源早在中國上古時(shí)代神話傳說中即有嫦娥奔月的美麗傳說。約公元1232年，宋軍為了保衛(wèi)汴京，使用火箭作為投射武器，對抗元軍。明朝時(shí)，由于戰(zhàn)爭頻發(fā)，使得當(dāng)時(shí)國內(nèi)的兵器工業(yè)獲得了重大進(jìn)步，尤其是“火箭”技術(shù)得到了很大的提高，在這種背景下，有一個(gè)名叫萬戶的人，想利用火箭飛天，并付諸于行動，雖然最終失敗，但他無可爭議的成為世界火箭史上的第一人。后來，火箭技術(shù)經(jīng)由阿拉伯人傳至歐洲。因此，中國古代的火箭就是現(xiàn)在火箭的鼻祖?，F(xiàn)代火箭的理論準(zhǔn)備1883年，康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基（KonstantinE.Tsiolkovsky）在《自由空間》這篇論文中，正式提出了將反作用裝置作為太空旅行工具的推進(jìn)動力，并對此進(jìn)行定性解釋為：火箭運(yùn)動的理論基礎(chǔ)是牛頓第三定律和能量守恒定律。1893年和1895年，他分別發(fā)表了科幻小說《月球上》和論文《地月現(xiàn)象和萬有引力效應(yīng)》，使得這些思想獲得了進(jìn)一步發(fā)展。1896年，他開始對星際航行進(jìn)行理論研究，進(jìn)一步明確了只有火箭才能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。1897年，他推導(dǎo)出了著名的火箭運(yùn)動方程。1920年，戈達(dá)德出版了《AmethodofreachingexremeAltitudes》，認(rèn)真討論了使用火箭在太空旅行的問題，這在齊奧爾科夫斯基之后還是第一次，這本書也引起了全世界的注意，尤其是關(guān)于使用火箭到達(dá)月球方面。1923年，赫爾曼·奧伯特（HermannOberth）《飛往星際空間的火箭》的論文發(fā)表。在文中他對多級空間運(yùn)載工具的火箭推力作了重要的數(shù)學(xué)論證，并對未來的液體燃料火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船以及宇宙空間站等作了精彩的設(shè)想和預(yù)言?，F(xiàn)代火箭的實(shí)踐階段戈達(dá)德于1926年3月16日在美國的馬薩諸塞州奧本鎮(zhèn)成功發(fā)射了世界上第一枚液態(tài)燃料火箭。十九世紀(jì)二十年代中期，德國科學(xué)家已經(jīng)開始試驗(yàn)?zāi)艿竭_(dá)高空的長距離液態(tài)推進(jìn)火箭，由一群業(yè)余火箭工程師組成的德國火箭學(xué)會，在1931年發(fā)射了一枚液態(tài)推進(jìn)火箭（燃料為氧氣和汽油）。在1931年至1937年，列寧格勒的氣體動力實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了最大規(guī)模的火箭引擎設(shè)計(jì)。氣體動力實(shí)驗(yàn)室在格魯什科（ValentinGlushko）的領(lǐng)導(dǎo)下，研制出100枚實(shí)驗(yàn)性火箭，這其中包含了自燃點(diǎn)火、再生冷卻以及包括雙推進(jìn)和旋轉(zhuǎn)混合設(shè)計(jì)的噴油器。1932年，魏瑪防衛(wèi)軍（德意志國防軍的前身）看到了使用火箭作為長程火炮的可能性，于是，開始資助德國火箭學(xué)會，但是德國火箭學(xué)會的目標(biāo)純粹限于科學(xué)，在這種情況下，無奈的魏瑪防衛(wèi)軍只好創(chuàng)建自己的研究團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)由赫爾曼·奧伯特領(lǐng)導(dǎo)，并吸納了年輕的火箭科學(xué)家馮·布勞恩加入，該團(tuán)隊(duì)研制了納粹德國用于二次大戰(zhàn)的長程武器，包括后來大名鼎鼎的V2火箭的前身A系列火箭。V2火箭于1943年開始制造，作戰(zhàn)距離達(dá)到350公里，可以搭載1000公斤的阿瑪圖炸藥彈頭，在當(dāng)時(shí)的條件下，V2火箭根本無法被攔截。V2火箭同現(xiàn)代火箭相比，總體構(gòu)架上幾乎完全一樣，只有極少數(shù)不同。二戰(zhàn)期間，德國不僅培養(yǎng)了大量訓(xùn)練有素的火箭技術(shù)人員，同時(shí)取得了大量的技術(shù)研究成果。二戰(zhàn)結(jié)束后，蘇聯(lián)、英國及美國競相爭奪這些資源，其中美國從中獲益最多。除了研究成果，美國還獲得了大批德國科學(xué)家，包括馮·布勞恩。這些科學(xué)家在美國重新組建了研究團(tuán)隊(duì)，并在馮·布勞恩的領(lǐng)導(dǎo)下，繼續(xù)進(jìn)行火箭方面的研究。他們將V2火箭變成了美國紅石火箭，用于早期太空任務(wù)。與此同時(shí)，在科羅廖夫（Королёв）的領(lǐng)導(dǎo)下，蘇聯(lián)的火箭研究也在持續(xù)進(jìn)行著。在德國技術(shù)人員的協(xié)助下，V2火箭被復(fù)制及改進(jìn)成R-1、R-2及R-5飛彈。后來，德國技術(shù)被放棄，蘇聯(lián)依靠自己的技術(shù)人員發(fā)明了最初的洲際飛彈R-7彈道飛彈。在R-7基礎(chǔ)上改進(jìn)的運(yùn)載火箭，發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星、世界上第一個(gè)太空人、世界上第一個(gè)月球探測器以及行星際探測器。火箭在軍事上意義十分重要，因?yàn)榇钶d武器（包括核武器）的火箭在發(fā)射后基本上是無法防御的，因此，進(jìn)入冷戰(zhàn)后，火箭技術(shù)的發(fā)展獲得迅速的發(fā)展。相應(yīng)的，太空競賽也進(jìn)入白熱化階段，各國競相展開相關(guān)的研究，包括前蘇聯(lián)，美國以及其它國家，如英國、日本、澳大利亞等，這些研究最終導(dǎo)致60年代末的阿波羅飛船成功載人登陸月球?；鸺W(xué)原理牛頓第三定律是火箭推進(jìn)原理的依據(jù)，該定律是英國科學(xué)家牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出的。其內(nèi)容為：相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。從能量觀點(diǎn)看，火箭發(fā)動機(jī)實(shí)際上是一個(gè)變化學(xué)能為動能的能量轉(zhuǎn)換器。火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火后，燃燒劑（液體或固體）和氧化劑在發(fā)動機(jī)的燃燒室里燃燒，產(chǎn)生大量高壓燃?xì)?，這些高壓燃?xì)鈴陌l(fā)動機(jī)噴管高速噴出，根據(jù)牛頓第三定律可知，火箭因此會獲得高壓燃?xì)鈬娚涞姆醋饔昧ΓM(jìn)而沿燃?xì)鈬娚涞姆捶较蚯斑M(jìn)。這個(gè)過程類似于一個(gè)充滿空氣的氣球，當(dāng)把氣球扎緊的口松開時(shí)，氣球內(nèi)的空氣會往外噴，與此同時(shí)，獲得噴氣反作用力的氣球，會沿噴氣的反方向飛出。天頂號火箭“天頂號”是前蘇聯(lián)的一種中型運(yùn)載火箭，主要用來發(fā)射軌道高度在1500km以下的軍用和民用衛(wèi)星，以及經(jīng)過改進(jìn)的“聯(lián)盟號”TM型載人飛船和“進(jìn)步號”改進(jìn)型貨運(yùn)飛船?！疤祉斕枴?型是兩級運(yùn)載火箭，其一子級還被用作“能源號”火箭助推級的助推器?！疤祉斕枴?型是三級運(yùn)載火箭，它在2型的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)遠(yuǎn)地點(diǎn)級，用于將有效載荷送入地球同步軌道、其它高軌道或星際飛行軌道。2型與3型用的一子級和二子級是相同的?！疤祉斕枴笔乔疤K聯(lián)繼“旋風(fēng)號”后第二個(gè)利用全自動發(fā)射系統(tǒng)實(shí)施發(fā)射的運(yùn)載火箭。在發(fā)射廠，火箭呈水平狀態(tài)進(jìn)行總裝、測試、轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射臺，所有發(fā)射操作都是按照事先確定的程序自動進(jìn)行的?；鸺l(fā)動機(jī)比沖比沖，或稱比沖量（英文：specificimpulse），是用于衡量火箭或飛機(jī)發(fā)動機(jī)效率的重要物理參數(shù)。比沖的定義為單位推進(jìn)劑的量所產(chǎn)生的沖量，單位為米/秒(m/s)或?！っ?千克(N·s/kg)，工程上習(xí)慣使用秒(s)。比沖越高代表效率越好，亦即可以用相同質(zhì)量的燃料產(chǎn)生更多的動量。如果用重量描述推進(jìn)劑的量，比沖擁有時(shí)間量綱，國際單位為秒；如果用質(zhì)量描述推進(jìn)劑的量，比沖以速度量綱表現(xiàn)，國際單位為米每秒。由于在計(jì)算上比沖可以寫為推力與推進(jìn)劑重量或質(zhì)量流速之比，故又稱比沖為比推力（英文：specificthrust）。火箭運(yùn)動方程火箭運(yùn)動方程是前蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基于1903年提出的，即在不考慮空氣阻力和地球引力的理想情況下，用于計(jì)算火箭在發(fā)動機(jī)工作期間獲得速度增量的公式：ΔV=Ve×ln(m0/m1)式中ΔV是火箭加速后與加速前的速度的差值，Ve是火箭的排氣速度(也就是火箭噴射速度)，m0是發(fā)動機(jī)開始工作時(shí)的火箭質(zhì)量，m1是發(fā)動機(jī)結(jié)束工作時(shí)的火箭質(zhì)量。用這個(gè)公式可以近似地評估火箭需要攜帶的推進(jìn)劑數(shù)量和發(fā)動機(jī)參數(shù)對理想速度的影響?；鸺\(yùn)動方程是描述火箭運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，也是分析、計(jì)算和模擬火箭運(yùn)動的基礎(chǔ)。實(shí)際中的火箭運(yùn)動方程比較復(fù)雜，通常用數(shù)字計(jì)算機(jī)或模擬計(jì)算機(jī)求解。在某些簡化條件下，也可用解析法求解。世界上第一枚液體火箭1921年12月，戈達(dá)德完成了世界上第一臺液體火箭發(fā)動機(jī)的研制。1925年，他已經(jīng)試制出了第三臺發(fā)動機(jī)。1926年春，他將液氧貯箱和汽油貯箱串聯(lián)的連接在火箭發(fā)動機(jī)上，并分別用兩個(gè)長約1.5米的細(xì)管將液氧和汽油傳送到燃燒室中，傳送方式采用的是高壓氮?dú)鈹D壓法。1926年3月26日，戈達(dá)德進(jìn)行了世界上第一枚液體火箭的發(fā)射試驗(yàn)，地點(diǎn)是沃德農(nóng)場，參加試驗(yàn)的人員還包括他的妻子和兩個(gè)助手，這次試驗(yàn)取得了巨大的成功。他在報(bào)告中描述道：“火箭試驗(yàn)在下午2:30進(jìn)行，經(jīng)過2.5秒后，上升高度達(dá)12米，飛行距離達(dá)56米”。從此，液體火箭技術(shù)的大門被打開。試驗(yàn)后，戈達(dá)德又進(jìn)一步改進(jìn)了火箭的結(jié)構(gòu)。首先，他把發(fā)動機(jī)放置在火箭的尾部，同時(shí)，采取了保持火箭穩(wěn)定飛行的措施。然后，為了使發(fā)動機(jī)提供最大的燃燒效率，他對發(fā)動機(jī)的燃燒室做了改良。1929年7月29日，戈達(dá)德對新研制的火箭進(jìn)行了試驗(yàn)。這枚火箭長3.36米，它的頭部裝有氣壓計(jì)和溫度計(jì)，同時(shí)，戈達(dá)德還在兩個(gè)儀表的前面安裝了照相機(jī)，當(dāng)?shù)竭_(dá)最大高度時(shí)，降落傘彈出的同時(shí)，其彈射開關(guān)也會打開相機(jī)快門，這樣就可以記錄下來火箭在最大高度時(shí)大氣的溫度值和壓力值。這次試驗(yàn)火箭的飛行高度達(dá)到32米，水平方向飛行了53米，由于有降落傘的保護(hù)，保證了儀表的完好。這枚火箭可以稱為“世界上第一枚探空火箭”。現(xiàn)代火箭的基本類型火箭類型可以按照多種方式分類：按照火箭使用的能源分，可以分為化學(xué)火箭、電火箭、核火箭以及光子火箭等?；瘜W(xué)火箭又可以細(xì)分為液體推進(jìn)劑火箭、固體推進(jìn)劑火箭以及固液混合推進(jìn)劑火箭三種類型。按照火箭的用途分，可以分為衛(wèi)星運(yùn)載火箭、氣象火箭、布雷火箭、防雹火箭以及各類軍用火箭等。按照火箭有無控制系統(tǒng)，可以分為有控火箭和無控火箭。按照火箭的級數(shù)分，可以分為單級火箭和多級火箭。按照火箭的射程分，可以分為近程火箭、中程火箭和遠(yuǎn)程火箭。現(xiàn)代火箭的基本組成部分火箭的基本組成部分包括推進(jìn)系統(tǒng)、箭體和有效載荷，有控火箭還裝有制導(dǎo)和控制系統(tǒng)?；鸺七M(jìn)系統(tǒng)主要是用推進(jìn)劑作為燃料的大功率裝置，包括主發(fā)動機(jī)、貯箱增壓系統(tǒng)、推進(jìn)劑供應(yīng)管路、軌道機(jī)動系統(tǒng)和姿態(tài)控制系統(tǒng)。大部分發(fā)動機(jī)靠高速排出推進(jìn)劑燃燒后產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈦慝@得推力。作為燃料的推進(jìn)劑（由氧化劑和燃料組成）有兩種形式，一種是液態(tài)推進(jìn)劑，另一種是固態(tài)推進(jìn)劑。箭體用于連接和安裝火箭的各個(gè)系統(tǒng)，并容納推進(jìn)劑。箭體要有良好的空氣動力外形，以減小飛行過程中的空氣摩擦。除此之外，在性能不變的前提下，要求質(zhì)量和體積越小越好，因?yàn)樵谄痫w質(zhì)量一定時(shí)，火箭的質(zhì)量越輕，可以獲得的飛行速度越大。運(yùn)載火箭的有效載荷包括人造衛(wèi)星、宇宙飛船或空間探測器等各類航天器?；鸺鳛槲淦鲿r(shí)的有效載荷就是戰(zhàn)斗部（彈頭）?；鸺茖?dǎo)與控制系統(tǒng)，是火箭在飛行過程中，導(dǎo)引和控制火箭按選定的路線飛向目標(biāo)所需的全部裝置（包括硬件和軟件）。雷神運(yùn)載火箭雷神液體火箭本身推力為78噸，加上阿金納上面級，總長23.2米，最大直徑2.44米，起飛重量56噸，能把700多千克的衛(wèi)星送上500千米左右高的地球軌道。為了增加運(yùn)載能力，有時(shí)在它周圍捆綁上3臺固體助推火箭，使其運(yùn)載重量提高到1噸。雷神是美國發(fā)射早期小型衛(wèi)星如發(fā)現(xiàn)者號的運(yùn)載火箭，從1959年以來發(fā)射400多次，現(xiàn)已不常用。固體火箭發(fā)動機(jī)組成固體火箭發(fā)動機(jī)的組成包括藥柱、燃燒室、噴管組件和點(diǎn)火裝置等。藥柱由推進(jìn)劑與少量添加劑制成，為中空圓柱體，置于燃燒室中。因?yàn)橥七M(jìn)劑燃燒時(shí)，會產(chǎn)生2500～3500℃的高溫和102～2×107Pa的高壓力，所以燃燒室必須采用高強(qiáng)度的合金鋼、鈦合金或復(fù)合材料制造，而且要在藥柱與燃燒內(nèi)壁之間裝備隔熱襯?；鹧b置的作用是點(diǎn)燃藥柱，通常由電發(fā)火管和火藥盒（裝有黑火藥或煙火劑）組成。點(diǎn)火裝置通電后由電熱絲首先點(diǎn)燃黑火藥，再由黑火藥點(diǎn)燃藥拄。噴管組件由噴管和推力向量控制系統(tǒng)組成。噴管主要作用是使燃?xì)馀蛎浖铀佼a(chǎn)生推力。推力向量控制系統(tǒng)則能改變?nèi)細(xì)鈬娚涞慕嵌?，從而?shí)現(xiàn)推力方向的控制。固體火箭發(fā)動機(jī)一旦開始工作，無法停止，等藥柱燃燒完畢，發(fā)動機(jī)才停止工作。與液體火箭發(fā)動機(jī)相比較，固體火箭發(fā)動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、推進(jìn)劑密度大以及操縱方便可靠等優(yōu)點(diǎn)，而缺點(diǎn)是比沖小。固體火箭發(fā)動機(jī)的比沖一般在250～300秒，工作時(shí)間較短，加速度太大導(dǎo)致推力不易控制，而且重復(fù)起動困難，因此不利于載人飛行。固體火箭發(fā)動機(jī)主要用途是作為火箭彈、導(dǎo)彈和探空火箭的發(fā)動機(jī)，以及航天器發(fā)射和航天飛機(jī)起飛的助推發(fā)動機(jī)。航天飛機(jī)固體助推器航天飛機(jī)固體助推器(以下簡稱SRB或助推器)是航天飛機(jī)的一對輔助助推器，分別安裝在外儲箱兩側(cè)，功能是為航天飛機(jī)升空的前兩分鐘提供推力，其中，每臺助推器都能產(chǎn)生1.8倍于F-1發(fā)動機(jī)（推力最大的單室液體燃料火箭發(fā)動機(jī)，5臺F-1發(fā)動機(jī)將土星五號送上月球）的推力。SRB是推力最大的固體助推器，同時(shí)也是載人航天史上第一次使用固體助推器。SRB的主要承包商和藥柱生產(chǎn)商是位于猶他州百翰市的錫奧科爾公司。兩臺可重復(fù)使用的SRB提供航天飛機(jī)離地時(shí)的主要推力，一直工作到約45公里高空。三臺主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火推力達(dá)到預(yù)設(shè)水平后，SRB分離，到達(dá)67公里最高點(diǎn)時(shí)降落傘打開，降落在離發(fā)射場122海里海面上并得到回收。每臺助推器尾部還通過四顆脆性螺母與發(fā)射臺相接，起飛時(shí)螺母斷開。助推器分為七部分，由不同廠商制造，然后在廠房中成對組裝，通過鐵路運(yùn)到肯尼迪航天中心完成最后總裝。液體火箭發(fā)動機(jī)組成液體火箭發(fā)動機(jī)一般由推力室、推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成。推力室的作用是將液體推進(jìn)劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成推進(jìn)力。它由噴注器、燃燒室、噴管組件等部件組成。推進(jìn)劑通過噴注器注入燃燒室，經(jīng)霧化、蒸發(fā)、混合、燃燒等過程生成高溫高壓燃?xì)?，以極高速度（2500-5000米/秒）從噴管中排出而產(chǎn)生推力。燃燒室內(nèi)壓力高達(dá)200個(gè)大氣壓（約20MPa）、溫度高達(dá)3000～4000℃，故需要冷卻。推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)的作用是按照要求的流量和壓力向燃燒室輸送推進(jìn)劑。按照輸送方式不同，可以分為擠壓式（氣壓式）和泵壓式兩類供應(yīng)系統(tǒng)。擠壓式供應(yīng)系統(tǒng)一般由高壓氣瓶、減壓器等組成，其原理是，高壓氣瓶中的高壓惰性氣體（氦、氮等）經(jīng)減壓器減壓后進(jìn)入推進(jìn)劑貯箱，將推進(jìn)劑從貯箱擠壓到推力室，擠壓式供應(yīng)系統(tǒng)只用于小推力發(fā)動機(jī)；泵壓式供應(yīng)系統(tǒng)則采用液壓泵輸送推進(jìn)劑，大推力發(fā)動機(jī)一般使用泵壓式供應(yīng)系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的作用是對發(fā)動機(jī)的工作程序以及工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。其工作過程分為起動、工作、關(guān)機(jī)三個(gè)階段，按預(yù)定程序自動進(jìn)行。工作參數(shù)則主要指推力大小、推進(jìn)劑的混合比等。液體火箭發(fā)動機(jī)原理液體火箭發(fā)動機(jī)基本工作原理是，燃料和氧化劑分別從貯箱中被擠出，經(jīng)由推進(jìn)劑輸送管道進(jìn)入推力室，通過推力室頭部噴注器進(jìn)行混合并霧化，形成細(xì)小的液滴，這些液滴被燃燒室中的火焰加熱氣化并劇烈燃燒，變成高溫高壓的燃?xì)?，燃?xì)饨?jīng)過噴管被加速成超聲速氣流向后噴出，從而產(chǎn)生作用在發(fā)動機(jī)上的推力，推動火箭前進(jìn)。液體發(fā)動機(jī)推進(jìn)劑輸送有四種方式：擠壓循環(huán)方式，燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)方式，分級燃燒循環(huán)方式和膨脹循環(huán)方式。擠壓循環(huán)方式：擠壓循環(huán)方式是利用高壓氣體經(jīng)減壓器減壓后進(jìn)入燃料、氧化劑貯箱，將其分別擠壓到燃燒室中，不過受制于材料的限制，貯箱不可能做到太大壓強(qiáng)，因此只能用在小型低性能的火箭發(fā)動機(jī)上。燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)方式：燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)方式，一部分燃料和氧化劑流入一個(gè)燃?xì)獍l(fā)生器燃燒，推動燃料泵和氧化劑泵運(yùn)轉(zhuǎn)，燃料泵和氧化劑泵則分別把燃料和氧化劑壓入燃燒室中，預(yù)燃的廢氣直接排出。對于初始燃料和氧化劑的流動，有的是通過儲箱的擠壓完成的，有的是依靠自然的重力引導(dǎo)。分級燃燒循環(huán)方式：分級燃燒循環(huán)方式又稱補(bǔ)燃方式，同樣是一部分燃料和氧化劑在預(yù)燃器中燃燒，從而推動燃料泵和氧化劑泵工作，不同的是，預(yù)燃器中的燃?xì)庠谶@種方式下不是直接排放，而是壓入燃燒室，避免了燃料和氧化劑的浪費(fèi)，并且可以做到更大的比沖。高比沖發(fā)動機(jī)一般都會采用分級燃燒的循環(huán)方式，分級燃燒時(shí)為了獲得更高比沖，一般燃燒室壓力要比燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)高很多，所以又稱高壓補(bǔ)燃方式。膨脹循環(huán)方式：膨脹循環(huán)方式則是燃料和氧化劑流過燃燒室壁和噴管壁，在那里冷卻燃燒室和噴管的同時(shí)，自身升溫獲有更大壓力，進(jìn)而推動燃料泵和氧化劑泵運(yùn)轉(zhuǎn)。膨脹燃燒循環(huán)方式的發(fā)動機(jī)一般來說都具有很高的比沖，理論上在其他條件相同時(shí)其比沖是最高的，不過推力很難做大，例如美國的RL10-B-2，雖然具有液體發(fā)動機(jī)中最高的比沖——465.5秒，但是推力只有24750磅，約合11.2噸。F-1液氧煤油發(fā)動機(jī)F-1火箭發(fā)動機(jī)是由美國洛克達(dá)因公司（Rocketdyne）設(shè)計(jì)制造的一款單燃燒室液體火箭發(fā)動機(jī)，采用液氧和煤油作為推進(jìn)劑。作為單燃燒室液體火箭發(fā)動機(jī)，其推力是有史以來最大的；作為液體火箭發(fā)動機(jī)，其推力是有史以來世界第二大的，僅次于俄羅斯RD-170。F-1火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)海平面推力是150萬磅力（約合680.39噸）。這么大的推力能夠在5臺并聯(lián)的時(shí)候，將起飛重量高達(dá)3000多噸的土星5號火箭在短短150秒的時(shí)間內(nèi)推送到6萬4千米的高度，并達(dá)到9920千米/小時(shí)（2.76千米/秒）的速度。1955年，洛克達(dá)因公司接到了美國空軍研制重型火箭發(fā)動機(jī)的任務(wù)，空軍要求研發(fā)一款推力強(qiáng)大的火箭發(fā)動機(jī)，為今后可能會研發(fā)的重型洲際彈道導(dǎo)彈進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)儲備。接到任務(wù)后，洛克達(dá)因公司便開始了研發(fā)工作，很快就推出了一款名為E-1的火箭發(fā)動機(jī)，這款發(fā)動機(jī)可靠性極佳，但是推力性能平平，美國空軍對此并不滿意，他們認(rèn)為今后的洲際彈道需要更大推力的發(fā)動機(jī)，并要求洛克達(dá)因公司繼續(xù)研究，摸索液體火箭發(fā)動機(jī)的推力極限。于是，在那之后，科研人員不斷進(jìn)行這著努力，最終F-1火箭發(fā)動機(jī)的雛形誕生了。1959年3月，F(xiàn)-1發(fā)動機(jī)的整機(jī)靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn)獲得了成功。該發(fā)動機(jī)被迅速運(yùn)到了NASA的馬歇爾航天中心，并進(jìn)行了進(jìn)一步測試。當(dāng)時(shí)，680.39噸的推力，讓馬歇爾航天中心周圍幾十公里范圍內(nèi)的人們都體會到了地動山搖的感受。在隨后的測試中，F(xiàn)-1發(fā)動機(jī)燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象逐漸暴露出來，并可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。攻克這個(gè)技術(shù)難題的進(jìn)展非常緩慢，因?yàn)檫@種故障的發(fā)生是不可預(yù)知的。不過，工程師們還是想出了解決辦法，他們將少量爆轟炸藥放進(jìn)燃燒室中，并在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引爆里面的炸藥，以此測試燃燒室在壓力變化時(shí)的反應(yīng)。工程師們隨后測試了幾種不同的燃料噴射器，并最終得到了最佳的匹配方案。后來，F(xiàn)-1在阿波羅8號(SA-503)和阿波羅17號(SA-512)的任務(wù)期間又得到進(jìn)一步改進(jìn)，因?yàn)殡S著任務(wù)的進(jìn)展，土星五號的負(fù)荷也不斷增大。60年代，洛克達(dá)因公司在對F-1發(fā)動機(jī)持續(xù)研究之后，開發(fā)出了新款的F-1A發(fā)動機(jī)。同F(xiàn)-1發(fā)動機(jī)相比，二者外觀相似，但F-1A比F-1更輕，而且推力更大（達(dá)到9.1兆牛），可以滿足后阿波羅時(shí)期土星5號的需求，不過隨著土星5號生產(chǎn)線的停產(chǎn)，F(xiàn)-1A從未使用過。從70年代至今，不斷有各種關(guān)于使用F-1來開發(fā)新型火箭的意見，但都未能成行。RD-170液氧煤油發(fā)動機(jī)RD-170火箭發(fā)動機(jī)是由俄羅斯動力機(jī)械科研生產(chǎn)聯(lián)合體設(shè)計(jì)制造的一款高壓補(bǔ)燃循環(huán)煤油/液氧火箭發(fā)動機(jī)，是有史以來最強(qiáng)大的火箭發(fā)動機(jī)，發(fā)展至今一共有超過10種改進(jìn)型號和衍生型號，推力涵蓋190噸~1000噸。蘇聯(lián)在1970年代開始了一個(gè)野心勃勃的大型運(yùn)載火箭系列計(jì)劃，準(zhǔn)備以同一款大推力火箭發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)，發(fā)展多種發(fā)動機(jī)型號和運(yùn)載火箭型號。RD-170火箭發(fā)動機(jī)的研制，正是得益于這一計(jì)劃。而與RD-170直接相關(guān)的兩個(gè)項(xiàng)目，一個(gè)是天頂號火箭，另一個(gè)是能源號火箭。這兩個(gè)項(xiàng)目都需要一臺高可靠性、可多次重復(fù)啟動進(jìn)行試驗(yàn)以及使用液氧煤油為燃料的大推力火箭發(fā)動機(jī)RD-170發(fā)動機(jī)具有4個(gè)燃燒室，1臺渦輪泵以及2個(gè)預(yù)燃室。其中渦輪泵是單級的，整個(gè)渦輪泵系統(tǒng)還包括1臺氧化劑泵和1臺兩級燃料泵，整個(gè)系統(tǒng)連接了低壓的燃料泵和氧化劑泵，并使推進(jìn)劑增壓，以防止渦輪泵形成空穴現(xiàn)象，從而防止燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)。RD-170的煤油燃料的秒流量為1.5噸，為了提高可靠性，防止如此巨大的流量擠到一個(gè)預(yù)燃室里出現(xiàn)問題，采用2個(gè)預(yù)燃室。RD-170火箭發(fā)動機(jī)具有非常強(qiáng)悍的推力，其渦輪泵功率為25.7萬馬力，換算成功率，約為192兆瓦，其海平面推力達(dá)到740噸。至今為止，RD-170及其改進(jìn)型號或者衍生型號在很多運(yùn)載火箭上得到應(yīng)用，包括前蘇聯(lián)的能源號運(yùn)載火箭和天頂1號/2號運(yùn)載火箭、俄羅斯及烏克蘭的天頂2M/2SB/2SLB運(yùn)載火箭和天頂-3SL運(yùn)載火箭、美國的宇宙神5型運(yùn)載火箭、韓國的羅老號運(yùn)載火箭以及俄羅斯的聯(lián)盟2運(yùn)載火箭和安加拉號火箭等。RD-180液氧煤油發(fā)動機(jī)RD-180火箭發(fā)動機(jī)是由俄羅斯動力機(jī)械科研生產(chǎn)聯(lián)合體研制的一款雙燃燒室雙噴嘴的火箭發(fā)動機(jī)。該款發(fā)動機(jī)由RD-170系列火箭發(fā)動機(jī)衍生而來，采用共享渦輪泵設(shè)計(jì)。RD-180以煤油和液氧為推進(jìn)劑，使用高壓分級燃燒循環(huán)設(shè)計(jì)，它繼承了先驅(qū)RD-170的富氧預(yù)燃室設(shè)計(jì)，其噴嘴的活動由四個(gè)液壓缸支持，從而使發(fā)動機(jī)效率更高。因?yàn)镽D-180發(fā)動機(jī)是以RD-170/171系列發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，所以該發(fā)動機(jī)得到快速發(fā)展。幾十年前，RD-180主要應(yīng)用于前蘇聯(lián)的“能源號”重型運(yùn)載火箭的第一級。1996年，該發(fā)動機(jī)成功競得洛克希德·馬丁公司制造的最新“宇宙神”運(yùn)載火箭第一級發(fā)動機(jī)的研發(fā)項(xiàng)目并交付使用。1997年，動力機(jī)械科研生產(chǎn)聯(lián)合體與美國簽訂合作協(xié)議，到2018年底，動力機(jī)械科研生產(chǎn)聯(lián)合體共向美國交付101臺RD-180火箭發(fā)動機(jī)，到2013年后期，動力機(jī)械科研生產(chǎn)聯(lián)合體已向美國供應(yīng)了70多臺RD-180火箭發(fā)動機(jī)，該協(xié)議仍在持續(xù)進(jìn)行中。RS-25/68液氫液氧發(fā)動機(jī)RS-25液氫液氧發(fā)動機(jī)曾是航天飛機(jī)的主發(fā)動機(jī)。在航天飛機(jī)退役后，RS-25發(fā)動機(jī)被賦予了新的使命，就是為美國宇航局SLS火箭提供動力，該火箭會搭載宇航員對小行星以及火星進(jìn)行探索。SLS火箭預(yù)計(jì)能夠攜載130噸物體進(jìn)入太空，它將是歷史上最強(qiáng)大的太空火箭系統(tǒng)。RS-68是目前推力最大的液氫液氧火箭發(fā)動機(jī)。它的海平面推力高達(dá)2886千牛（663000磅力），真空推力高達(dá)3308千牛（751,000磅力），兩個(gè)數(shù)據(jù)都是發(fā)動機(jī)在102%的工作狀態(tài)下測得的。RS-68發(fā)動機(jī)由洛克達(dá)因的推進(jìn)與動力分公司進(jìn)行設(shè)計(jì)并在圣蘇珊娜實(shí)驗(yàn)室制造的，用于驅(qū)動德爾塔四型運(yùn)載火箭。相比航天飛機(jī)主發(fā)動機(jī)（SSME），RS-68的比沖降低了10%，推力也有所下降，但是，RS-86的成本卻大幅降低，節(jié)省了近80%的成本。RS-68起初在空軍實(shí)驗(yàn)室（AFRL）做相關(guān)試驗(yàn)，之后轉(zhuǎn)到斯坦尼斯航天中心試驗(yàn)。1998年9月11日，RS-68發(fā)動機(jī)首次成功試車，而使用該發(fā)動機(jī)的德爾塔四型運(yùn)載火箭則在2002年11月20日首次試飛。2006年5月18日，NASA宣布用五臺RS-68替換戰(zhàn)神五號上原計(jì)劃使用的SSME。NASA看中RS-68主要是因?yàn)樗牡土靸r(jià)，隨后，NASA對RS-86進(jìn)行了改進(jìn)，包括替換了一個(gè)新的燒蝕噴嘴以適應(yīng)更長的燃燒時(shí)間，縮短啟動的流程，更換了限制點(diǎn)火時(shí)氫逸出的設(shè)備，從而減少發(fā)射倒計(jì)時(shí)氫的用量。通過改進(jìn)，RS-68的推力和比沖都有所上升。Merlin-1D液氧煤油發(fā)動機(jī)在SpaceX開始制造“梅林1D”(Merlin-1D)發(fā)動機(jī)用以驅(qū)動“獵鷹9號”火箭后不到兩年的時(shí)間內(nèi)，SpaceX已經(jīng)完成了第100臺“梅林1D”火箭發(fā)動機(jī)的制造。SpaceX現(xiàn)在已經(jīng)成為世界最大的私人火箭發(fā)動機(jī)制造商?！懊妨?D”是一款完全由美國設(shè)計(jì)，并由總部設(shè)在加利福尼亞霍恩的SpaceX廠房所制造的火箭發(fā)動機(jī)?，F(xiàn)階段SpaceX每周可以生產(chǎn)4臺發(fā)動機(jī)，并計(jì)劃在2014年底將產(chǎn)量提升至每周5臺。制造過程以主要部件噴嘴、渦輪泵、氣體發(fā)生器、推力室、閥門和驅(qū)動器、傳感器等其他小型部件組裝成發(fā)動機(jī)的主要組件。這些組件將被組裝成發(fā)動機(jī)的下部和上部組合體。一旦上部和下部組合體交付至一定數(shù)量，就將在測試前經(jīng)受一系列的質(zhì)量檢查。SpaceX采用位于德克薩斯州麥格雷戈的火箭研發(fā)設(shè)施來測試這些發(fā)動機(jī)。一旦通過認(rèn)證達(dá)到了設(shè)計(jì)要求和并滿足了飛行狀態(tài)下的可靠性，發(fā)動機(jī)就將被運(yùn)回加利福尼亞，在這里發(fā)動機(jī)將被裝配到“獵鷹9號”火箭第一級的“八角網(wǎng)”（Octaweb）發(fā)動機(jī)布置結(jié)構(gòu)中。Octaweb是SpaceX自己起名的發(fā)動機(jī)金屬支撐結(jié)構(gòu)，一圈均布八臺發(fā)動機(jī)，這種結(jié)構(gòu)代替了原有的3X3正方形發(fā)動機(jī)布置。完整的一級火箭將被再次運(yùn)至德克薩斯（Texas）進(jìn)行9臺發(fā)動機(jī)的整體點(diǎn)火測試，然后被運(yùn)至相應(yīng)的發(fā)射地點(diǎn)，作為發(fā)射前整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的一部分進(jìn)行最終測試。憑借火箭發(fā)動機(jī)有史以來最高的推重比155：1，每一個(gè)“梅林1D”發(fā)動機(jī)都可以推動相當(dāng)于40量普通小轎車的重量。第一級的9臺發(fā)動機(jī)將整體提供130萬磅的海平面推力，然后在爬升至大氣層外時(shí)推力將整體上升至150萬磅。9臺發(fā)動機(jī)每秒將消耗540加侖推進(jìn)劑---這個(gè)速度足以在一分鐘內(nèi)灌滿一座普通的家用游泳池。迄今為止，已經(jīng)有80臺“梅林1D”發(fā)動機(jī)被發(fā)射升空，這個(gè)記錄超過了“德爾塔”火箭上安裝的RS-68/68A發(fā)動機(jī)(41次發(fā)射)和“阿特拉斯”改進(jìn)型火箭上安裝的RD-180發(fā)動機(jī)（55次發(fā)射）。第100臺“梅林1D”發(fā)動機(jī)已于2015年初安裝在“獵鷹9號”火箭上并發(fā)射升空。運(yùn)載火箭發(fā)射程序運(yùn)載火箭的發(fā)射按照發(fā)射程序進(jìn)行，發(fā)射程序根據(jù)運(yùn)載火箭和航天器的技術(shù)要求和各項(xiàng)工作的內(nèi)在聯(lián)系制定，并繪制成圖表或編制成軟件存入計(jì)算機(jī)，用以指揮發(fā)射準(zhǔn)備和發(fā)射工作。發(fā)射程序的內(nèi)容、時(shí)間的長短、工作順序的編排依運(yùn)載火箭、航天器類型和情況不同而異。發(fā)射程序通常從運(yùn)載火箭和航天器進(jìn)入發(fā)射區(qū)開始，也可把測試區(qū)的工作列入發(fā)射程序。載人航天器發(fā)射程序的主要內(nèi)容包括：發(fā)射設(shè)備準(zhǔn)備、起豎與安裝、垂直度校準(zhǔn)和定向、溫度調(diào)節(jié)、檢查與測試、安裝火工品、加注推進(jìn)劑和充灌壓縮氣體、航天員進(jìn)艙、臨射檢查和發(fā)射。1）發(fā)射設(shè)備準(zhǔn)備：為運(yùn)載火箭和航天器的接收、安裝、檢測和發(fā)射設(shè)備的遠(yuǎn)距離監(jiān)測和控制做好準(zhǔn)備。準(zhǔn)備工作的內(nèi)容包括各種地面設(shè)備的校驗(yàn)和檢查，設(shè)備接口準(zhǔn)備，連接電路、氣路、液路、數(shù)據(jù)傳輸、通信、電視等管線，溝通發(fā)射場電子設(shè)備終端與發(fā)射指揮控制中心之間的各種線路。2）起豎與安裝：用勤務(wù)塔或運(yùn)輸起豎設(shè)備把運(yùn)載火箭和航天器逐級或整體地安裝到發(fā)射臺上，然后連通地面與運(yùn)載火箭、航天器之間的電路、氣路和液路，連接數(shù)據(jù)傳輸、通信、環(huán)境控制、電子設(shè)備終端至航天器的線路，使運(yùn)載火箭和航天器處于待檢測狀態(tài)。3）垂直度校準(zhǔn)和定向：利用電子設(shè)備和發(fā)射臺上的液壓裝置，將運(yùn)載火箭和航天器調(diào)至垂直狀態(tài)；利用發(fā)射臺的回轉(zhuǎn)裝置、瞄準(zhǔn)設(shè)備和運(yùn)載火箭慣性平臺進(jìn)行瞄準(zhǔn)，使發(fā)射方向與射面重合。4）溫度調(diào)節(jié)：利用地面和航天器上的恒溫控制設(shè)備，對運(yùn)載火箭和航天器的某些設(shè)備、工作艙、電池等環(huán)境溫度和燃料溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使這些部位的溫度處于規(guī)定的范圍內(nèi)。5）檢查與測試：對運(yùn)載火箭和航天器各系統(tǒng)進(jìn)行檢測和模擬飛行試驗(yàn)。測試檢查程序通常借助計(jì)算機(jī)控制執(zhí)行。檢查與測試對運(yùn)載火箭和航天器各系統(tǒng)進(jìn)行檢測和模擬飛行試驗(yàn)。測試檢查程序通常借助計(jì)算機(jī)控制執(zhí)行。6）安裝火工品：在測試檢查符合技術(shù)要求后，向運(yùn)載火箭和航天器安裝火工品。火工品包括彈射裝置、安全自毀裝置的電爆管和爆炸器、制動火箭、返回火箭等。7）加注推進(jìn)劑和充灌壓縮氣體：運(yùn)載火箭和航天器的液體推進(jìn)劑加注量和加注過程以及充灌壓縮氣體均由計(jì)算機(jī)控制。8）航天員進(jìn)艙：完成臨飛訓(xùn)練和醫(yī)療檢查的航天員經(jīng)由清潔室進(jìn)入航天器艙位，并作最后一次檢查。9）臨射檢查：對航天器某些系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行最后的測試檢查，裝定（輸入）發(fā)射諸元（如一級關(guān)機(jī)、二級啟動等參數(shù)），檢查定向。10）發(fā)射：完成發(fā)射程序的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作之后，如果火箭和航天器各系統(tǒng)工作正常，發(fā)射指揮控制中心的發(fā)射狀態(tài)顯示板上便顯示出“發(fā)射準(zhǔn)備好”字樣，發(fā)射指令下達(dá)后，自動發(fā)射控制設(shè)備開始向推進(jìn)劑貯箱增壓，起動火箭發(fā)動機(jī)，斷開地面和飛行器之間的管線連接，運(yùn)載火箭飛離發(fā)射裝置，進(jìn)入飛行狀態(tài)。運(yùn)載火箭陸地發(fā)射場航天器發(fā)射場是發(fā)射航天器的特定區(qū)域，通常由技術(shù)區(qū)、發(fā)射區(qū)、發(fā)射指揮控制中心、綜合測量設(shè)施、各勤務(wù)保障設(shè)施和一些管理服務(wù)部門組成。場區(qū)內(nèi)有整套試驗(yàn)設(shè)施和設(shè)備，用以裝配、貯存、檢測和發(fā)射航天器，測量飛行軌道，發(fā)送控制指令，接收和處理遙測信息。航天器發(fā)射場通常具有以下特征：1.通常建在人煙稀少、地勢平坦、視野開闊、氣候和氣象條件適宜的地方2.組成和功能與導(dǎo)彈試驗(yàn)靶場基本相同3.根據(jù)航天試驗(yàn)的特殊需要特別建造4.發(fā)射方向的主動段航區(qū)上沒有大城市和重要工程5.某些航天器發(fā)射場還包括助推火箭或運(yùn)載火箭的第一級工作完成后的墜落區(qū)和再入航天器（如航天飛機(jī)的軌道器）或回收艙的著陸區(qū)。6.可由火箭（導(dǎo)彈）試驗(yàn)場改建或擴(kuò)建成技術(shù)區(qū)技術(shù)區(qū)是航天發(fā)射場的重要組成部分，技術(shù)區(qū)配有各種通用和專用設(shè)備，可對運(yùn)載火箭和航天器進(jìn)行驗(yàn)收、存放、組裝、測試和定期檢查。一個(gè)發(fā)射場可設(shè)一個(gè)或幾個(gè)技術(shù)區(qū)，例如，可分為運(yùn)載工具和航天器兩個(gè)技術(shù)區(qū)。在確保安全的條件下，技術(shù)區(qū)與發(fā)射區(qū)之間相隔的距離要盡可能短，以節(jié)省修路和運(yùn)輸費(fèi)用。發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)是對航天器實(shí)施發(fā)射的場所，配備有一整套為發(fā)射服務(wù)的專用和通用設(shè)備和建筑。發(fā)射區(qū)接納來自技術(shù)區(qū)的運(yùn)載工具和航天器，并將它們起豎到發(fā)射臺上，進(jìn)行發(fā)射前的最后測試，然后加注推進(jìn)劑和充填壓縮氣體，最后完成發(fā)射。一個(gè)發(fā)射場也可設(shè)置多個(gè)發(fā)射區(qū)，發(fā)射區(qū)之間有一定的間距要求。發(fā)射區(qū)的發(fā)射設(shè)施根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為地面、半地下和高臺式三種。地面發(fā)射區(qū)的發(fā)射臺的發(fā)動機(jī)噴焰導(dǎo)流槽等主要設(shè)備布置在地面，用于發(fā)射中、小型運(yùn)載火箭。半地下和高臺式發(fā)射設(shè)施則用于大型和超大型運(yùn)載工具的發(fā)射。發(fā)射裝置包括發(fā)射塔、勤務(wù)塔和臍帶塔。發(fā)射指揮控制中心對航天器發(fā)射試驗(yàn)實(shí)施指揮、監(jiān)控和管理的機(jī)構(gòu)，又稱發(fā)射控制中心，由發(fā)射控制室、指揮控制室、安全控制室、計(jì)算中心和設(shè)備保障室組成。綜合測量設(shè)施綜合測量設(shè)施是監(jiān)測運(yùn)載火箭和航天器各系統(tǒng)工作狀況的多功能綜合設(shè)施，它包括：計(jì)算中心、航區(qū)測控站和測量船。測控站、測量船和在軌的數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星布設(shè)在運(yùn)載火箭和航天器飛行航區(qū)的沿線，裝備有測量設(shè)備、時(shí)間統(tǒng)一勤務(wù)設(shè)備、通信和電視設(shè)備、信息處理設(shè)備和遙控設(shè)備以及相應(yīng)的輔助設(shè)備。測量設(shè)備有無線電遙測接收設(shè)備、無線電彈道測量設(shè)備、光學(xué)（激光、紅外）測量設(shè)備等。測量站對獲得的運(yùn)載火箭和航天器彈道參數(shù)、遙測信息、電視圖像進(jìn)行處理、顯示和記錄，同時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)中心和發(fā)射指揮控制中心處理、顯示、判斷，然后發(fā)送到航天控制中心。勤務(wù)保障設(shè)施和管理服務(wù)部門勤務(wù)保障設(shè)施和管理服務(wù)部門包括各種推進(jìn)劑、低溫液體和潤滑材料貯存庫，生產(chǎn)液氧、液氦和液氫的工廠，通信設(shè)施，氣象保障設(shè)施，供電、供水設(shè)施，大地測量部門，行政管理部門，后勤保障部門等。這些勤務(wù)保障、管理服務(wù)設(shè)施和居住區(qū)通常建在離發(fā)射區(qū)較遠(yuǎn)的地方?？夏岬虾教熘行目夏岬虾教熘行奈挥诿绹鴸|部佛羅里達(dá)州東海岸的梅里特島，建于1962年7月，是美國國家航空航天局（NASA）進(jìn)行載人與不載人航天器測試、準(zhǔn)備和實(shí)施發(fā)射的最重要場所，其名稱是為了紀(jì)念已故美國總統(tǒng)約翰·肯尼迪（JohnF.Kennedy）。整個(gè)場地長55千米，寬10千米，面積567平方公里，約1.7萬人在那里工作。場地上還有一個(gè)參觀者中心，參觀者也可以隨導(dǎo)游參觀。肯尼迪航天中心是佛羅里達(dá)州的一個(gè)重要的旅游點(diǎn)。同時(shí)由于肯尼迪航天中心大部分地區(qū)不開放，它也是一個(gè)美國國家野生動物保護(hù)區(qū)西部航天和導(dǎo)彈試驗(yàn)中心位于美國西部洛杉磯北面的西海岸，建于1964年5月，是美國最重要的軍用航天發(fā)射基地，占地近400平方公里，主要用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈、武器系統(tǒng)試驗(yàn)和各種軍用衛(wèi)星、極軌衛(wèi)星的發(fā)射。它有跨越太平洋直達(dá)夸賈林島區(qū)的8000公里航線以及十分完善的落點(diǎn)定位系統(tǒng)。從地理位置上考慮，向西發(fā)射，發(fā)射方位為140°～121°，軌道傾角為56°～104°，向正南還可以進(jìn)行極軌道發(fā)射，正好彌補(bǔ)了肯尼迪航天中心只能向東發(fā)射的不足。拜科努爾航天發(fā)射場位于哈薩克境內(nèi)的丘拉塔姆地區(qū)，是前蘇聯(lián)最大的航天器和導(dǎo)彈發(fā)射試驗(yàn)基地。發(fā)射場東西長約80千米，南北約30千米，中心坐標(biāo)是東經(jīng)63°20′，北緯46°。向東北方向發(fā)射時(shí)，可把航天器送入傾角為52°～65°的軌道。發(fā)射場由發(fā)射區(qū)、保障區(qū)和測控站等組成。發(fā)射區(qū)包括中心發(fā)射區(qū)、東發(fā)射區(qū)和西發(fā)射區(qū)。中心發(fā)射區(qū)的主要設(shè)施有總裝測試廠房、控制測試大樓、大型地面發(fā)射臺、地下發(fā)射井、推進(jìn)劑貯存庫、液氧工廠和其他輔助設(shè)施以及行政管理、訓(xùn)練和住宅等建筑。東、西發(fā)射區(qū)建有大型運(yùn)載火箭和航天器的試驗(yàn)發(fā)射設(shè)施、控制設(shè)施和輔助設(shè)施。保障區(qū)在發(fā)射區(qū)以南的列寧斯克-丘拉塔姆，是發(fā)射場后勤保障樞紐和人員住地，有機(jī)場、鐵路專線，并有航天員飛行前駐留和體檢的設(shè)施。為跟蹤觀測航天器和導(dǎo)彈飛行情況，在沿西伯利亞直到太平洋的一萬多千米的航線上設(shè)有許多測控站。自1967年以后，從拜科努爾發(fā)射場發(fā)射過聯(lián)盟號飛船、宇宙號衛(wèi)星和禮炮號航天站。酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心（簡稱JSLC）是我國科學(xué)衛(wèi)星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的發(fā)射試驗(yàn)基地之一，也是我國創(chuàng)建最早、規(guī)模最大的綜合型導(dǎo)彈、衛(wèi)星發(fā)射中心和載人航天發(fā)射場。在載人航天飛行任務(wù)中，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔(dān)發(fā)射場區(qū)的組織指揮工作并實(shí)施火箭的測試、加注、發(fā)射，逃逸塔測試，整流罩測試，人船箭地聯(lián)合檢查，船箭塔對接和整體轉(zhuǎn)運(yùn)，提供發(fā)射場區(qū)的氣象、計(jì)量和技術(shù)勤務(wù)保障，并在緊急情況下組織實(shí)施待發(fā)段航天員撤離及逃逸救生。太原衛(wèi)星發(fā)射中心太原衛(wèi)星發(fā)射中心（簡稱TSLC）位于山西省忻州市岢嵐縣的高原地區(qū)，擁有火箭和衛(wèi)星測試廠房、設(shè)備處理間、發(fā)射操作設(shè)施、飛行跟蹤及安全控制設(shè)施。該發(fā)射中心始建于1967年，是中國試驗(yàn)衛(wèi)星、應(yīng)用衛(wèi)星和運(yùn)載火箭發(fā)射試驗(yàn)基地之一。太原衛(wèi)星發(fā)射中心具備了多射向、多軌道、遠(yuǎn)射程和高精度測量的能力，擔(dān)負(fù)太陽同步軌道氣象、資源、通信等多種型號的中、低軌道衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的發(fā)射任務(wù)。太原衛(wèi)星發(fā)射中心目前是具有多功能、多發(fā)射方式，集指揮控制、測控通信、綜合保障系統(tǒng)于一體的現(xiàn)代化發(fā)射場。太原衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔(dān)太陽同步軌道和極地軌道航天器發(fā)射任務(wù)，自一九六七年組建以來，已取得七百余項(xiàng)科技成果。航天發(fā)射綜合能力不斷提升，從最初每年執(zhí)行一次發(fā)射任務(wù)到目前每年執(zhí)行十次以上高密度火箭衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。該中心成功發(fā)射中國第一顆太陽同步軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號”、第一顆中巴資源一號衛(wèi)星、第一顆海洋資源勘察衛(wèi)星等，創(chuàng)造出中國衛(wèi)星發(fā)射史上的九個(gè)第一。伴隨中國航天發(fā)射技術(shù)越來越多地走向國際市場，太原衛(wèi)星發(fā)射中心也承攬發(fā)射多顆國外商業(yè)衛(wèi)星：上世紀(jì)九十年代，連續(xù)六次以一箭雙星方式成功將美國摩托羅拉公司十二顆銥星送入太空預(yù)定軌道，此后還成功發(fā)射巴西、歐盟等國家和地區(qū)的四顆商業(yè)衛(wèi)星，在國際上享有高科技領(lǐng)域“南南合作典范”的美譽(yù)。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心西昌衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1970年，位于四川省涼山彝族自治州境內(nèi)，中心總部設(shè)在四川省西昌市，它是以主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)的航天發(fā)射基地，擔(dān)負(fù)通信、廣播、導(dǎo)航、氣象衛(wèi)星等試驗(yàn)發(fā)射和應(yīng)用發(fā)射任務(wù)的發(fā)射中心。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心于1983年建成，1984年以來發(fā)射過中國第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星、實(shí)用通信廣播衛(wèi)星及實(shí)用通信衛(wèi)星。1986年，西昌衛(wèi)星發(fā)射場正式對外開放。1990年將美國制造的“亞洲1號”通信衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。截至2003年底，已先后成功組織了34次國內(nèi)外衛(wèi)星發(fā)射。2004年4月，“試驗(yàn)衛(wèi)星一號”和“納星一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空，是這個(gè)中心首次發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星，標(biāo)志著這個(gè)中心的航天發(fā)射能力有了進(jìn)一步提高，可以進(jìn)行多射向、多軌道衛(wèi)星的發(fā)射。截至2004年4月，中心擁有兩個(gè)自成系統(tǒng)的發(fā)射工位，可以發(fā)射不同類型的長征運(yùn)載火箭，既能將大噸位的衛(wèi)星送入同步轉(zhuǎn)移軌道，也能將小衛(wèi)星送入太陽同步軌道。文昌衛(wèi)星發(fā)射中心文昌衛(wèi)星發(fā)射中心（簡稱WSLC)：位于中國海南省文昌市龍樓鎮(zhèn)境內(nèi)，是中國首個(gè)濱海發(fā)射基地，也是世界上為數(shù)不多的低緯度發(fā)射場之一。目前該發(fā)射中心已經(jīng)對外開放。該發(fā)射中心可以發(fā)射長征五號系列火箭與長征七號運(yùn)載火箭，主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)。作為低緯度濱海發(fā)射基地，文昌航天發(fā)射場不僅可用于滿足中國航天發(fā)展的新需要，還能借助接近赤道的較大線速度，以及慣性帶來的離心現(xiàn)象，使火箭燃料消耗大大減少（同型號火箭運(yùn)載能力可增加10%），亦可通過海運(yùn)解決巨型火箭運(yùn)輸難題并提升殘骸墜落的安全性。文昌衛(wèi)星發(fā)射中心在酒泉、太原、西昌等現(xiàn)有航天發(fā)射場的基礎(chǔ)上，融合了當(dāng)今世界航天領(lǐng)域最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和最新技術(shù)，包括信息化、智能化、環(huán)保訴求等創(chuàng)新元素都貫穿融入發(fā)射場設(shè)計(jì)、建設(shè)的全過程，以最終建成一個(gè)綜合發(fā)射能力強(qiáng)，安全性、可靠性和信息化程度高，生態(tài)環(huán)保、世界一流的現(xiàn)代化新型航天發(fā)射場。航天發(fā)射場建成使用后，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將承擔(dān)返回式衛(wèi)星、載人航天工程等發(fā)射任務(wù)，太原衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔(dān)太陽同步軌道衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心將主要承擔(dān)應(yīng)急發(fā)射任務(wù)，四大發(fā)射中心將形成互補(bǔ)關(guān)系。種子島航天中心位于日本本土最南部種子島南端，建成于1974年，主要用于發(fā)射試驗(yàn)衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星。種子島，日本九州地區(qū)鹿兒島縣南部海面上漂浮的一個(gè)遠(yuǎn)離陸地的小島，面積445平方公里。這里是當(dāng)年鐵炮傳入日本時(shí)的登陸地，也是日本最早開始制造火繩槍的地方。不過，對外國人來說，了解種子島是因?yàn)檫@里有日本最大的航天設(shè)施——種子島宇宙中心。2007年9月14日，日本“月亮女神”繞月衛(wèi)星從這里啟程探月。斯里哈里科塔發(fā)射場斯里哈里科塔發(fā)射場位于印度南部東海岸的斯里哈里科塔島，這里氣候受西南季風(fēng)和東北季風(fēng)影響，10、11月份是大雨季節(jié)，但一年內(nèi)多數(shù)月份陽光充足，天氣晴朗，可以進(jìn)行室外靜態(tài)試車和發(fā)射試驗(yàn)。該發(fā)射場于1977年正式使用，是印度的導(dǎo)彈試驗(yàn)和衛(wèi)星發(fā)射場。1971年10月9日和10日斯里哈里科塔發(fā)射場開始正式投入使用，發(fā)射了三枚羅希尼探空火箭。1979年8月10日首次發(fā)射了SLV火箭，但由于二子級制導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，未能把40公斤重的衛(wèi)星送入近地軌道。1980年7月18日用SLV火箭第二次發(fā)射印度自己的衛(wèi)星獲得成功，把衛(wèi)星送入300/900公里的軌道。1981年5月31日第三次發(fā)射獲得部分成功。運(yùn)載火箭海上發(fā)射平臺海上發(fā)射是國際航天界醞釀多年的一種新的火箭發(fā)射方式，已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。美國在夏威夷東南約2300千米的赤道洋面進(jìn)行了首次演示性發(fā)射。海上發(fā)射技術(shù)可以彌補(bǔ)國家或省份缺少發(fā)射中心或地理以及環(huán)境影響所帶來的不足，廉價(jià)而適用的海上發(fā)射服務(wù)不僅是海軍的需要,也是國家乃至世界的需求，俄羅斯、美國、挪威、烏克蘭、日本等國正在加緊研發(fā)。我國的長征11號固體運(yùn)載火箭也正在準(zhǔn)備進(jìn)行我國第一次運(yùn)載火箭海上發(fā)射試驗(yàn)。美國海上發(fā)射系統(tǒng)包括：發(fā)射平臺長132米，寬67米，原為北海油田的一座石油鉆井平臺，遭火災(zāi)破壞，經(jīng)挪威夸納海事公司負(fù)責(zé)修復(fù)并改建成發(fā)射平臺，定名為“海洋奧德賽”，重達(dá)3.1萬噸。平臺配有兩套動力裝置使它具有自主航行的能力，航速可達(dá)12節(jié)左右。海上發(fā)射場平臺上新建的空調(diào)廠房可容納多枚火箭，并可為20名工作人員提供全套生活保障設(shè)施。平臺為半潛式，下方有兩排浮筒，當(dāng)準(zhǔn)備發(fā)射之前，浮筒會灌入大量海水，從而下潛到發(fā)射壓載深度，排水量也會提高到4.6萬噸，通過這種方式增加發(fā)射時(shí)的穩(wěn)定性?？傃b指揮船(ACS)長201米，排水量為3.4萬噸，可容納240名船員。甲板下有一長度67米的巨大車間用于存放和組裝工作，能并排存放3枚完成總裝的火箭，而且每枚火箭周圍都有足夠的工作空間。由挪威夸納海事公司提供，用以進(jìn)行火箭的總裝，并實(shí)施發(fā)射指揮。基地港設(shè)在美國加利福尼亞州長灘,由美國波音公司負(fù)責(zé)管理。運(yùn)載火箭空中發(fā)射平臺空中發(fā)射是利用飛機(jī)將運(yùn)載火箭空運(yùn)到某一指定發(fā)射空域，在較高的高度和速度的情況下與運(yùn)載火箭分離，運(yùn)載火箭自由飛行幾秒后，第一級發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，最終將有效載荷送入指定軌道。隨著質(zhì)量噴射預(yù)壓冷卻技術(shù)的應(yīng)用，飛機(jī)的脈沖推力得到明顯增強(qiáng)，使得運(yùn)載火箭可以獲得更高的飛行速度，為空中發(fā)射提供了可能。載機(jī)作為第一級運(yùn)載器，載機(jī)的性能指標(biāo)直接影響到上面級的運(yùn)載能力。首先是載機(jī)的最大起飛質(zhì)量，這關(guān)系到載機(jī)能裝載運(yùn)載火箭與有效載荷的質(zhì)量。同時(shí)還要考慮載機(jī)裝載耗油的多少，越多則飛行半徑越大，可以選擇的發(fā)射點(diǎn)就越多。在預(yù)先設(shè)計(jì)時(shí)，要予以綜合考慮。其次是載機(jī)的最大飛行速度和最大使用升限。在上面級火箭與載機(jī)分離時(shí)，載機(jī)的飛行速度和高度越高，其帶來的速度增量也越高，對火箭運(yùn)載能力的提高是很顯著的。運(yùn)載火箭由于空中運(yùn)輸空間和載重的限制，需要選擇合適的火箭尺寸和質(zhì)量。為了保證運(yùn)輸和發(fā)射過程的安全性，需要對現(xiàn)有地面的低溫加注以及液壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，通常運(yùn)載火箭會采用固體推進(jìn)劑。根據(jù)運(yùn)載火箭在運(yùn)輸途中以及發(fā)射時(shí)與載機(jī)的相對位置，可行的組合方式可分為3種：1）背馱式，火箭固定在載機(jī)主機(jī)體正上方，尾部朝向載機(jī)尾翼；2）肚裝式，火箭裝載于載機(jī)機(jī)艙內(nèi)，尾部朝向艙門；3）下掛式，火箭懸掛于機(jī)腹或機(jī)翼下方，尾部朝向載機(jī)尾部。應(yīng)選擇適用于載機(jī)和運(yùn)載火箭的組合方式，同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。運(yùn)載火箭姿態(tài)穩(wěn)定技術(shù)在地面發(fā)射時(shí)，運(yùn)載火箭在點(diǎn)火前處于穩(wěn)定的姿態(tài)。但是對于空中發(fā)射，運(yùn)載火箭在與載機(jī)分離后點(diǎn)火前的一段時(shí)間內(nèi)，姿態(tài)處于不受控制的狀態(tài)。采用何種方法保持運(yùn)載火箭的姿態(tài)穩(wěn)定，以使火箭保持準(zhǔn)確的射向和合適的姿態(tài)點(diǎn)火，是非常重要的。運(yùn)載火箭制導(dǎo)技術(shù)對空中發(fā)射任務(wù)來說，能夠給出衛(wèi)星目標(biāo)軌道，但不能確定載機(jī)對運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射的地點(diǎn)、時(shí)間、狀態(tài)，因而不能給出運(yùn)載火箭的標(biāo)準(zhǔn)彈道和關(guān)機(jī)時(shí)間等參數(shù)。運(yùn)載火箭的點(diǎn)火狀態(tài)只能由實(shí)時(shí)測量得到，這就需要運(yùn)載火箭具有實(shí)時(shí)的彈道解算和自主制導(dǎo)能力。測量控制技術(shù)首先，空中發(fā)射的機(jī)動性使得能夠利用到的地面測控能力是未知的；其次，測控系統(tǒng)需要對發(fā)射過程進(jìn)行全程監(jiān)視，必要時(shí)進(jìn)行合理的安控；最后，對點(diǎn)火點(diǎn)運(yùn)載火箭參數(shù)精密測量?？紤]到以上三點(diǎn)需求，應(yīng)研究多方面的測量控制手段。相關(guān)配套技術(shù)為了加大飛行半徑，需提高發(fā)射點(diǎn)選擇面的空中加油技術(shù)、空中發(fā)射測試技術(shù)、載機(jī)運(yùn)載火箭分離技術(shù)等。美國運(yùn)載火箭美國運(yùn)載火箭包含有雷神運(yùn)載火箭、大力神系列運(yùn)載火箭、德爾塔系列運(yùn)載火箭、土星號登月火箭、飛馬座運(yùn)載火箭、宇宙神運(yùn)載火箭、獵鷹9號運(yùn)載火箭、SLS運(yùn)載火箭。把美國第一顆人造衛(wèi)星探險(xiǎn)者1號送上太空飛行的，是著名火箭專家馮·布勞恩主持研制的丘比特C運(yùn)載火箭。1958年1月31日，布勞恩用丘比特導(dǎo)彈改裝的運(yùn)載火箭，開辟了美國征服太空的新紀(jì)元。此后，美國先后用幾種中程和洲際導(dǎo)彈，經(jīng)過改進(jìn)研制成為雷神、宇宙神、大力神以及德爾塔等幾種不同用途的運(yùn)載火箭。土星5號火箭土星號登月火箭是1961年4月20日，美國總統(tǒng)提出研制登月火箭的設(shè)想。1961年4月20日，在火箭專家布勞恩的主持下，開始實(shí)施土星巨型登月火箭研制計(jì)劃。具體研發(fā)過程如下：1964年至1967年，相繼研制成功土星1、土星1B、土星5等幾種型號。1964年，研制成功土星1號兩級火箭?；鸺L38.1米，直徑5.58米，發(fā)射重量502噸，近地軌道的有效載荷為10.2噸。它曾用來試驗(yàn)發(fā)射阿波羅飛船模型。1966年，研制成功它的改進(jìn)型土星1B號兩級火箭?；鸺L68.3米，直徑6.6米，發(fā)射重量590噸，最大有效載荷18.1噸。1966年到1975年，共發(fā)射9次，除做運(yùn)載阿波羅飛船試驗(yàn)外，還3次將宇航員送上天空實(shí)驗(yàn)室空間站和1次發(fā)射阿波羅載人飛船與前蘇聯(lián)的聯(lián)盟號飛船對接聯(lián)合飛行。1967年，世界上最大的運(yùn)載火箭土星5號問世。它是三級火箭，長85.6米，直徑10.1米，起飛重量2950噸，近地軌道的有效載荷達(dá)139噸，飛往月球軌道的有效載荷為47噸。1967年到1973年，共發(fā)射13次，其中6次將阿波羅載人飛船送上月球，在航天史上寫下了最為光輝的一頁。大力神系列火箭大力神系列火箭由馬丁·瑪麗埃特（MartinMariettaMaterials）公司研制生產(chǎn)，共有6種型號，現(xiàn)已全部退役。大力神3火箭長45.75米，直徑3米，發(fā)射重量680噸。各型大力神火箭的有效載荷分別是：3A為3.6噸，3B為4.5噸，3C、3D、3D和3E均為15噸。最大的大力神34D長達(dá)62米，最大直徑5米，發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星的運(yùn)載能力達(dá)4.5噸。大力神系列火箭至今已有150多次發(fā)射紀(jì)錄。它主要發(fā)射各種軍用衛(wèi)星，也發(fā)射了太陽神號，海盜號，旅行者號等行星和行星際探測器。德爾塔系列火箭德爾塔系列火箭由美國科麥道公司研制生產(chǎn)，至今已發(fā)射560多次。德爾塔號三級火箭有兩種型號，總長38.4米，起飛重量分別為220噸和230噸。一種的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為1.4噸，另一種的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為1.8噸。德爾塔火箭于1960年5月首次發(fā)射，它先后發(fā)射過先驅(qū)者號探測器、泰羅斯氣象衛(wèi)星、云雨號衛(wèi)星、辛康號衛(wèi)星、國際通信衛(wèi)星Ⅱ和Ⅲ號等。宇宙神系列火箭宇宙神系列火箭，由美國通用動力公司（GeneralDynamics）制造，已連續(xù)生產(chǎn)50多年?；鸺L25.1米，直徑3米，起飛重量120噸。目前經(jīng)常使用的是宇宙神—阿金納D號和宇宙神—半人馬座號兩種型號。前者重129噸，能把2噸重的有效載荷送入500千米高的地球軌道；后者重139噸，近地軌道的最大運(yùn)載能力為4噸。它們除作為月球號和火星號星際探測器的運(yùn)載工具外，曾用來發(fā)射過通信衛(wèi)星和水星號載人飛船。自1959年以來，已發(fā)射500多次，是使用最廣泛的一種運(yùn)載工具。獵鷹9號火箭獵鷹9號（Falcon9）火箭是美國SpaceX公司研制的可回收式中型運(yùn)載火箭，運(yùn)載能力與長征7號相近。獵鷹9號于2010年6月4日完成首次發(fā)射，于2015年12月21日完成首次回收。2016年7月18日，獵鷹9號完成新一次的發(fā)射并成功回收。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年9月1日早上，SpaceX“獵鷹9號”火箭在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地（CapeCanaveralAirForceStation）發(fā)射場爆炸。太空探索技術(shù)公司于2017年2月18日，用“獵鷹9”火箭發(fā)射“龍”貨運(yùn)飛船，為國際空間站送去補(bǔ)給和科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）太空發(fā)射系統(tǒng)SLS(SpaceLaunchSystem)是美國宇航局公布的新型深空探測系統(tǒng)，為美國將來的太空發(fā)射系統(tǒng)，重型火箭，長度122米，運(yùn)載能力達(dá)165噸（超過以往任何運(yùn)載火箭，包括土星五號），為目前人類最先進(jìn)的運(yùn)載火箭，搭載獵戶座飛船，可將人類送往月球，甚至火星。預(yù)計(jì)在2018年進(jìn)行首次發(fā)射。未來可將人類送往太陽系任何行星。飛馬座號火箭“飛馬座”運(yùn)載火箭是一種采用慣性制導(dǎo)的三級固體有翼火箭，由軌道科學(xué)公司（OrbitalSciencesCorp.）和赫爾克里士航空航天公司（HerculesAerospaceCo.）合資組成的風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)投資并負(fù)責(zé)研制。軌道科學(xué)公司負(fù)責(zé)“飛馬座”火箭研制計(jì)劃的全面管理、硬件抓總和整個(gè)火箭的試驗(yàn)工作；赫爾克里士航空航天公司負(fù)責(zé)一、二、三子級的發(fā)動機(jī)和有效載荷整流罩的設(shè)計(jì)、制造和鑒定?！帮w馬座”運(yùn)載火箭還是美國第一種由載機(jī)運(yùn)送到高空并從空中發(fā)射的運(yùn)載火箭。它不受地理?xiàng)l件的限制，可從不同的機(jī)場起飛和地球上空任何地點(diǎn)發(fā)射，不僅能夠增加發(fā)射窗口時(shí)間，還能擴(kuò)大軌道傾角范圍。地面輔助設(shè)備極少，發(fā)射操作簡單，因而具有很大的使用靈活性。飛馬座運(yùn)載火箭包括標(biāo)準(zhǔn)型和加長型（飛馬座XL）兩個(gè)型號，均為三級固體運(yùn)載火箭，采用端羥基聚丁二烯推進(jìn)劑。標(biāo)準(zhǔn)型飛馬座全長15.5m，直徑1.27m，翼展6.7m，起飛質(zhì)量18.886t，起飛推力498.2kN；極地軌道運(yùn)載能力272kg，近地軌道運(yùn)載能力408kg；在720km的極地軌道上，入軌精度為傾角偏差0.2°、高度偏差36km。加長型飛馬座XL是在基本型的基礎(chǔ)上通過加長一、二級和提高性能發(fā)展而來的，全長16.9m，起飛質(zhì)量23.13t，近地軌道運(yùn)載能力443kg。發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)型飛馬座火箭的載機(jī)為改裝的B-52轟炸機(jī)，運(yùn)載火箭吊掛在機(jī)翼下。加長型飛馬座XL使用改裝的L－1011飛機(jī)作載機(jī)，火箭吊掛在載機(jī)腹部。發(fā)射時(shí)，火箭由載機(jī)攜帶至預(yù)定地點(diǎn)上空投放，自由下落5s后點(diǎn)火，投放時(shí)飛機(jī)高度約11900m，飛行速度0.8Ma（馬赫）。東方號運(yùn)載火箭“東方號”系列火箭是世界上第一個(gè)航天運(yùn)載火箭系列，它包括“衛(wèi)星號”、“月球號”、“東方號”、“上升號”、“閃電號”、“聯(lián)盟號”、“進(jìn)步號”等型號，后四種火箭又構(gòu)成了“聯(lián)盟號”子系列火箭。1961年4月12日把世界上第一位宇航員加加林送上地球軌道飛行并安全返回地面?！皷|方號”運(yùn)載火箭是對“月球號”火箭略加改進(jìn)而構(gòu)成的，主要是增加了一子級的推進(jìn)劑質(zhì)量和提高了二子級發(fā)動機(jī)的性能。這種火箭的中心是一個(gè)兩級火箭，周圍有四個(gè)長19.8米，直徑2.68米的助推火箭。中心兩級火箭，一子級長28.75米，二子級長2.98米，呈圓筒形狀。發(fā)射時(shí)，中心火箭發(fā)動機(jī)和四個(gè)助推火箭發(fā)動機(jī)同時(shí)點(diǎn)火。大約兩分鐘后，助推火箭分離脫落，主火箭繼續(xù)工作兩分鐘后，也熄火脫落。接著末級火箭點(diǎn)火工作，直到把有效載荷送入軌道。東方號火箭因發(fā)射“東方號”宇宙飛船而得名。聯(lián)盟號系列火箭“聯(lián)盟號”火箭是“聯(lián)盟號”子系列中的兩級型火箭，通過挖掘“東方號”火箭一子級的潛力和采用新的更大推力的二子級研制而成。因發(fā)射聯(lián)盟系列載人飛船而得名。質(zhì)子號系列火箭“質(zhì)子號”系列運(yùn)載火箭是前蘇聯(lián)第一種非導(dǎo)彈衍生的、專為航天任務(wù)設(shè)計(jì)的大型運(yùn)載器。在“能源號”重型火箭投入使用以前，該型號是前蘇聯(lián)運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭?！百|(zhì)子號”系列共有三種型號：二級型、三級型和四級型。二級型“質(zhì)子號”共發(fā)射了三顆“質(zhì)子號”衛(wèi)星，此后便停止使用。三級型“質(zhì)子號”主要用于“禮炮號”、“和平號”等空間站的發(fā)射。四型級“質(zhì)子號”主要用于發(fā)射各種大型星際探測器和地球同步軌道衛(wèi)星。能源號運(yùn)載火箭“能源號”運(yùn)載火箭是前蘇聯(lián)的一種重型通用運(yùn)載火箭，是目前世界上起飛質(zhì)量與推力最大的火箭，也是蘇聯(lián)運(yùn)載火箭發(fā)展的一個(gè)里程碑?！澳茉刺枴边\(yùn)載火箭的主要任務(wù)有：1.發(fā)射多次使用的軌道飛行器2.向近地空間發(fā)射大型飛行器、大型空間站的基本艙或其它艙段、大型太陽能裝置3.向近地軌道或地球同步軌道發(fā)射重型軍用、民用衛(wèi)星4.向月球、火星或深層空間發(fā)射大型有效載荷“能源號”運(yùn)載火箭長約60米，總重2400噸，起飛推力3500噸，能把100噸有效載荷送上近地軌道?；鸺种萍壓托炯墐杉墸萍売伤呐_液體助推器構(gòu)成，每個(gè)助推器長32米，直徑4米，芯級長60米，直徑8米，由四臺液體火箭發(fā)動機(jī)組成。發(fā)射時(shí)，助推級和芯級同時(shí)點(diǎn)火，助推級四臺助推火箭工作完畢后，芯級將有效載荷加速到亞軌道速度，在預(yù)定的軌道高度與有效載荷分離。然后有效載荷靠自身發(fā)動機(jī)動力進(jìn)入軌道。第聶伯號火箭第聶伯號運(yùn)載火箭，是俄羅斯與烏克蘭在R-36M洲際彈道導(dǎo)彈（北約代號SS-18“撒但”，START-1中稱為RS-20）基礎(chǔ)上改造而成的一種運(yùn)載火箭。R-36M是蘇聯(lián)所研制的最大的重型陸基洲際導(dǎo)彈。按美蘇第一階段削減戰(zhàn)略武器條約，這種導(dǎo)彈應(yīng)被銷毀，俄羅斯與烏克蘭兩國政府開發(fā)了這種導(dǎo)彈的商業(yè)價(jià)值，對將其改裝為商用運(yùn)載火箭進(jìn)行了專門研究，于是產(chǎn)生了第聶伯號火箭。第聶伯號的發(fā)射服務(wù)提供商是ISCKosmotras公司，這是一家俄羅斯、烏克蘭和哈薩克斯坦的合資企業(yè)。市場開發(fā)交由美國企業(yè)ATK錫奧科爾公司進(jìn)行。由于火箭的發(fā)射費(fèi)用非常低廉（僅有800~1100萬美元），所以很有競爭力。它的幾次重要發(fā)射如下所示：1999年4月21日，將一顆名為UoSAT-12的小衛(wèi)星成功送入軌道。2013年11月21日，俄羅斯用一枚“第聶伯”運(yùn)載火箭順利發(fā)射了多顆衛(wèi)星。根據(jù)計(jì)劃，本次發(fā)射的一顆意大利衛(wèi)星在入軌一個(gè)月后，還將釋放出其攜帶的多顆子衛(wèi)星，使發(fā)射載荷總數(shù)達(dá)到32個(gè)，超過美國之前的19日“一箭29星”的世界紀(jì)錄。2014年6月，“第聶伯”運(yùn)載火箭將發(fā)射33顆衛(wèi)星包括俄羅斯、哈薩克斯坦、西班牙、沙特阿拉伯、日本、意大利、加拿大、美國、荷蘭以及阿根廷的衛(wèi)星。歐洲航天局運(yùn)載火箭第二次世界大戰(zhàn)后，許多歐洲科學(xué)家離開西歐到美國工作。雖然上世紀(jì)50年代的繁榮使得西歐國家能夠投資太空領(lǐng)域的研究，西歐科學(xué)家發(fā)現(xiàn)單個(gè)的國家項(xiàng)目將不能與兩個(gè)超級大國競爭。1958年，在“旅行者號”發(fā)射后僅一個(gè)月，EdoardoAmaldi和PierreAuger(當(dāng)時(shí)的西歐科學(xué)界最突出的兩個(gè)成員）開會討論成立一個(gè)共同的西方歐洲空間局，出席會議的代表來自八個(gè)國家。西歐國家決定設(shè)立兩個(gè)不同的機(jī)構(gòu)，一個(gè)關(guān)注發(fā)展發(fā)射系統(tǒng)ELDO（歐洲發(fā)射發(fā)展組織），和歐洲航天局的前身ESRO（歐洲太空研究組織）。從1968年到1972年，ESRO發(fā)射了七顆研究衛(wèi)星。1975年，ESRO與ELDO合并，成立了現(xiàn)在的歐洲航天局（ESA）。當(dāng)時(shí)有10個(gè)創(chuàng)始成員國：比利時(shí)、丹麥、法國、德國、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士和英國。1975年，歐洲航天局完成了它的第一個(gè)重大科技任務(wù)，COS-B，一個(gè)監(jiān)測宇宙中伽瑪射線輻射的太空探測器。歐洲航天局加入了美國航天局的IUE項(xiàng)目，于1978年發(fā)射世界第一架高軌望遠(yuǎn)鏡，并成功運(yùn)營了18年。之后又完成了許多成功的地球軌道項(xiàng)目，并在1986年開始了第一次深空任務(wù)Giotto，研究彗星Halley和Grigg–Skjellerup。著名的測繪任務(wù)Hipparcos是在1989年完成的。而在20世紀(jì)90年代，太陽和太陽風(fēng)層探測器，Ulysses和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡都是和美國航天局共同完成的。最近與美國航天局合作的科學(xué)任務(wù)包括Cassini–Huygens號探測器。2002年以來，歐洲航天局大大加快了太空開發(fā)項(xiàng)目，“惠更斯”著陸土衛(wèi)六，“智慧一號”飛向月球，“火星快車”環(huán)繞火星運(yùn)行，歐洲航天局似乎取得了輝煌的成就，但它的火箭技術(shù)嚴(yán)重制約了航天技術(shù)的發(fā)展，這就需要在火箭研發(fā)上繼續(xù)開拓。阿麗亞娜運(yùn)載火箭歐洲航天局成立伊始，就把發(fā)展火箭技術(shù)當(dāng)作首要目標(biāo)，為此由11個(gè)國家參與組建，成立了阿里亞娜空間公司，它專門負(fù)責(zé)經(jīng)營并發(fā)射阿麗亞娜系列運(yùn)載火箭。阿麗亞娜系列運(yùn)載火箭它最早的型號是阿里亞娜1型火箭，這種火箭能將1.85噸的有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，或?qū)?.5噸有效載荷送入軌道高度為790公里的太陽同步圓軌道?，F(xiàn)在阿里亞娜火箭已經(jīng)過渡到5型家族時(shí)代，它是被廣泛使用的型號。阿里亞娜5型火箭是歐洲航天局為了適應(yīng)市場需求，大力改進(jìn)開發(fā)的火箭品種，跟上幾個(gè)型號的發(fā)展歷程近似，阿麗亞娜5型火箭也走過了一段曲折不平的道路。1996年6月4日，首次鑒定發(fā)射因火箭導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)生故障而失敗1997年10月30日，第二次鑒定發(fā)射又因火箭發(fā)動機(jī)提前關(guān)閉致使兩顆模擬衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道2001年7月12日，第10枚阿麗亞娜5型火箭在發(fā)射時(shí)，火箭最高上面級推進(jìn)器提前熄火，導(dǎo)致兩顆衛(wèi)星沒能送入預(yù)定軌道2002年3月1日，第11枚阿麗亞娜5型火箭的發(fā)射終于取得了成功法國巴黎時(shí)間2011年4月22日，歐洲阿麗亞娜5型火箭攜帶兩顆通信衛(wèi)星，從法屬圭亞那庫魯航天發(fā)射中心發(fā)射升空。根據(jù)歐洲阿麗亞娜空間公司的電視直播，這枚火箭搭載的是阿聯(lián)酋AlYah衛(wèi)星通信公司的YahsatY1A型通信衛(wèi)星和國際通信衛(wèi)星組織的新拂曉衛(wèi)星。阿麗亞娜6型火箭，是一種低成本運(yùn)載火箭，地球同步軌道有效載荷運(yùn)載能力為3-6.5噸。由于采用小尺寸和全新技術(shù)，發(fā)射成本將比“阿麗亞娜5型火箭”降低30%，以更高的效率和具有競爭力的成本適應(yīng)新的市場變化。阿麗亞娜6型火箭預(yù)計(jì)于2021年至2022年間首次發(fā)射，適用于搭載重量為3噸到6.5噸之間的衛(wèi)星。織女運(yùn)載火箭在2005年以前，歐洲航天局就意識到，他們需要一種發(fā)射推力不高的火箭，主要用于發(fā)射小質(zhì)量的地球觀測衛(wèi)星和各種科研衛(wèi)星。這種火箭應(yīng)該是阿里亞娜火箭的小弟弟，它已被列入研發(fā)日程，但是這種火箭卻不從屬于阿里亞娜家族，這種火箭的名字叫做“織女星”。“織女星”火箭具有較小的推力，它全長30米，直徑3米，發(fā)射重量為130噸?？椗沁\(yùn)載火箭將由4個(gè)推進(jìn)級組成，包括3個(gè)固體推進(jìn)級和1個(gè)可重新點(diǎn)火的液體推進(jìn)級。該火箭可以將1.5噸的有效載荷送入距地高700公里的極地軌道，或?qū)?.2噸的有效載荷送入距地高1200公里的太陽同步軌道。歐洲航天局認(rèn)為，“織女星”火箭的整體性能優(yōu)于同類型火箭，該型號火箭于2012年2月成功進(jìn)行了首次發(fā)射。日本運(yùn)載火箭H-2A是日本研制的新一代運(yùn)載火箭，目前主要包括H2A-202、H2A-2022、H2A-2024、H2A-204等4種型號，GTO運(yùn)載能力從4.15t到6t不等。日本三菱重工負(fù)責(zé)火箭的機(jī)體、發(fā)動機(jī)等的組裝和發(fā)射的準(zhǔn)備工作，石川島播磨重工負(fù)責(zé)提供向發(fā)動機(jī)輸送燃料的渦輪泵，IHI航空航天公司負(fù)責(zé)制造固體火箭助推器，川崎重工承造衛(wèi)星整流罩，NEC、日本航空電子公司等單位也參加了H2A的開發(fā)與研制。日本的運(yùn)載火箭技術(shù)來自美國“Delta”系列運(yùn)載火箭。通過購買“Delta”運(yùn)載火箭的技術(shù)進(jìn)行研制，日本掌握了大型固體火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)和液體火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)，先后開發(fā)出L、M、N、H系列運(yùn)載火箭。H2A火箭是H系列火箭的最新型，能夠代表日本重工業(yè)整體實(shí)力。早期的“Delta”火箭