火箭为什么垂直向上发射?

如题所述

大家经常看到的火箭都是垂直发射的,这种发射时间可以大幅缩短时间突破大气层进入太空,可是火箭为什么一定要竖着发射你知道吗?先从火箭的体型说起,一般运载火箭的体形庞大,长达十几米至几十米,直径几米至十几米,如果倾斜发射就得有一条比火箭箭体更长的滑行轨道。这种滑行轨道不仅相当笨重、稳定性差、移动困难,而且发射时所产生的振动,势必影响火箭的入轨精度。何况放置滑行轨道就得有一个很开阔、很平坦的发射场。

火箭点火启动时,尾部会喷射出火焰。试想一下,如果火箭处于倾斜状态,还得需要有一个相当长的安全区。采用垂直发射就可以解决这些问题,简化发射设备,能够很方便地使竖立在发射台上的火箭在360°的范围内转动,发射时只要推力稍微超过起飞重量,火箭就可以腾空而起。除此之外,垂直发射还有利于火箭迅速穿过大气层,减少因空气阻力而造成的飞行速度损失,有利于精确地确定火箭初始位置。

垂直发射火箭是以最短距离飞出稠密大气层,再转弯加速绕地飞行。如果直接横着,发射即使技术完善,不会撞到上面奇奇怪怪的东西,但在稠密大气中飞行更长距离,而且速度越快,阻力越大,更耗燃料!火箭的运载空间都给装燃料了得不偿失!!

最后要说的是,大型运载火箭所用的推进剂一般都是液体的,垂直状态发射便于推进剂的加注或泄出,但是,火箭垂直飞行的时间不宜过长。因为垂直飞行时,火箭因重力造成的飞行速度损失较大。所以,目前运载火箭的垂直飞行段一般为4~10秒。  

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第1个回答  2014-04-21
(1)运载火箭的体型庞大,长达十几米至几十米,直径几米至十几米,如果倾斜发射就得有一条比箭体更长的滑行轨道。这种滑轨不仅相当笨重、稳定性差、行走困难,而且发射时所产生的振动势必影响火箭的命中精度。何况放置滑轨就得有一个很开阔很平坦的发射场。同时,由于火箭处于倾斜状态,点火启动时尾部会喷射出高温高速高压燃气流,因此还需要有一个相当长的安全区。 (2)火箭的飞行绝大部分时间是在大气层以外的空间。垂直发射有利于迅速穿过大气层,减少因空气阻力而造成的飞行速度损失。当然,这种垂直飞行的时间不宜过长,否则,在重力作用下,火箭的飞行速度损失就很大。所以,运载火箭的垂直飞行段一般在4~10秒范围之内。 (3)采用垂直发射,可以简化发射设备,它所有的发射台上可以设计得很紧凑,并且能够很方便地使竖立在发射台上的火箭在360°范围内移动,从而满足改变射向的需要,并保证火箭系统的稳定性和隐蔽性。 (4)大型运载火箭所用的推进剂一般都是液体的,因此,垂直状态发射便于推进剂的精确加注或泄出。 (5)现在大部分的运载火箭都采用惯性控制系统。它要求火箭在发射前精确地确定它的初始基准和调零,这样才能保证有效载荷准确地进入地球轨道。而垂直发射对实现这一要求,要比倾斜发射方便得多。 (6)运载火箭的推重比(火箭发动机的地面额定推力与火箭的起飞重量之比)一般都比较小,如V—2火箭的推力为26吨(按规定,推动单位为“牛”,为便于比较,在此推力单位仍用吨力),起飞重量为13吨,推力比为2。现在运载火箭的推重比约为1.2~1.6(固体火箭的推重比可达2.0以上)。火箭垂直放置发射台上,发射时只要推力稍微超过起飞重量,火箭就可以腾空而起。随着推进剂的不断消耗,火箭的重量逐渐减小,飞行速度愈来愈高。由此可见,垂直发射对于火箭的加速和能量的利用,都是十分有利的。
第2个回答  2021-01-28

你是否对那些霸气十足,科技感十足的火箭感兴趣呢?只见硕大的火箭矗立在发射架上,整装待发,就在起动时的一刹那,底部喷出一束炽烈的火光,其火箭径直冲向碧蓝的天空中。那么为什么火箭要垂直发射呢?

第3个回答  2014-04-21
航天飞机做为航天器,主要目的是能够加速到第一宇宙速度进而吧摆脱引力束缚到达近地轨道的器材。因此要求有极大的加速度。也就是说,要获得足够大的向上的力(它自身相当重)。靠现有的发动机和气动技术,只能保证航天飞机在正常飞行姿态(一般飞机的飞行姿态)下有维持自身重力的升力。如此,是无法升空的。因此,只能用大比冲的火箭发动机直接向上发射。一方面可以节约燃料,保证发射的可行性;另一方面,也才能够保证航天飞机能够获取足够的加速度进入近期轨道。
第4个回答  2014-04-21
航天飞机做为航天器,主要目的是能够加速到第一宇宙速度进而吧摆脱引力束缚到达近地轨道的器材。因此要求有极大的加速度。也就是说,要获得足够大的向上的力(它自身相当重)。靠现有的发动机和气动技术,只能保证航天飞机在正常飞行姿态(一般飞机的飞行姿态)下有维持自身重力的升力。如此,是无法升空的。因此,只能用大比冲的火箭发动机直接向上发射。一方面可以节约燃料,保证发射的可行性;另一方面,也才能够保证航天飞机能够获取足够的加速度进入近期轨道。