卫星是由运载火箭点火发射后送入其运行轨道的。运载卫星的火箭通常为三级火箭,其发射后的飞行过程大致可分为三个阶段:
第一阶段:加速阶段。由于在地球表面附近,大气稠密,火箭飞行时受到的阻力很大,
为了尽快离开大气层,通常采用垂直向上发射,况且垂直发射容易保证飞行的稳定。发射后经很短几分钟的加速使火箭已达相当大的速度,至第一火
箭脱离时,火箭已处于稠密大气层之外了。此后第二级火箭点火继续加速,直至其脱落。
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第一阶段:加速阶段。由于在地球表面附近,大气稠密,火箭飞行时受到的阻力很大,
为了尽快离开大气层,通常采用垂直向上发射,况且垂直发射容易保证飞行的稳定。发射后经很短几分钟的加速使火箭已达相当大的速度,至第一火
箭脱离时,火箭已处于稠密大气层之外了。此后第二级火箭点火继续加速,直至其脱落。
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第三阶段:进入轨道阶段。当火箭到达与卫星预定轨道相切位置时第三级火箭点火开始加速,使其达到卫星在轨道上运行所需的速度而进入轨道。进入轨道后,火箭就完成了其运载任务,卫星随即与其脱离而单独运行。刚脱离时,卫星与末级火箭具有相同的速度,并沿同一轨道运动。由于轨道处仍有稀薄气体存在,而卫星与火箭的外形不同,致使两者所受的阻力不同,因而两者的距离逐渐被拉开。
受**导演启发而来
1926年3 月16日,世界上第一枚液体火箭在美国的马萨诸塞州试制成功。这时,德国的乌发**公司决定拍摄一部描写太空旅行的科幻故事片—《月球少女》。该片导演弗里兹•朗格为了加强影片的戏剧效果,他别出心裁地在有关火箭发射的镜头中设计了倒数计时发射程序,即“……5、4、3、2、1、发射”。没想到的是,这一来自**画面的火箭发射程序竟引起了火箭专家们的极大兴趣。经过研究表明,这种倒数计时发射程序是十分科学的。它即简单明了,又表述清楚准确,而且还突出地表示了火箭发射准备时间的逐渐减少,使人思想集中,产生准备时间即将完毕,发射就要开始的紧迫感。此后,科学的倒数计时发射程序被普遍采用至今。
火箭发射后到程序转弯之前的那段时间内保持平衡是靠三轴陀螺的差分控制及加速度计的计算而得到的。如果火箭偏离方向,那么这些传感器得到信号,经过处理和放大之后,通过液压系统推动火箭喷口方向改变(或导向火箭方向)使其改变力作用的方向从而控制火箭与地面垂直飞行。
注:以下按均按北京时间为准。以下发射信息为雷达观测站发出的发射状况。
2012年6月16日18时37分21秒,火箭点火。
2012年6月16日18时37分24秒,火箭起飞。
18时40分,逃逸塔分离,助推器分离,火箭一二级分离。
18时41分,酒泉助推器分离,整流罩分离,渭南USB雷达发现目标。
18时42分,双城抛整流罩,酒泉抛整流罩,东风抛整流罩。
18时43分,渭南飞船双向捕获,青岛USB雷达电遥发现目标。
18时47分,船箭分离。
18时50分,太阳帆板成功展开,座舱环境正常。
18时51分,中继天线成功展开。
18时55分,北京实时轨道监视判断,神舟九号飞船已进入近地点高度200公里,远地点高度330公里的预定轨道,太阳帆板展开,航天员飞行乘组状态良好。
18时57分,常万全总指挥宣布神舟九号发射圆满成功!
这是长征火箭的第165次发射,长征2-F的第10次发射,也是中国和神舟飞船的第四次载人飞行。
神舟九号飞船已经绕地球飞行了约200圈。
2012年6月29日10点03分成功返回地面。 第一阶段
2012年4月9日,神舟九号飞船已通过出厂测试,运抵酒泉卫星发射中心。
第二阶段
2012年5月9日,用于发射神舟九号飞船的长征二号F运载火箭已通过出厂评审,9日运抵酒泉卫星发射中心,进行在发射场的各项测试准备工作。
完成火箭状态恢复、吊装对接、总检查测试、火工品测试及安装;逃逸塔进场,完成技术准备。
神舟九号飞船完成扣罩工作。
船罩组合体转运至垂直总装测试厂房,与火箭完成对接。火箭完成技术区所有准备工作。
第三阶段
2012年6月9日,执行中国首次载人交会对接任务的神舟九号飞船、长征二F遥九火箭组合体从酒泉卫星发射中心载人航天发射场技术区垂直转运至发射区。 第四阶段
2012年6月12日,“神九”完成全系统联合演练。
2012年6月13日,发射之前最后一次检查完成。检查的结果显示,不管是飞船的系统、火箭系统、发射场系统都是正常和良好的。各项工作有条不紊地进行。航天员的饮用水和食品装入飞船。
2012年6月13日,神舟九号任务开始正式进入火箭加注准备阶段,发射测试站地面设备技术室工作人员进行了最后一次模拟加注演练。
2012年6月14日,执行天宫一号与神舟九号载人交会对接任务的各大系统在酒泉卫星发射中心进行联合演练。联合演练从进入发射前3小时程序开始,航天员、发射场、载人飞船、运载火箭以及测控通信等系统全部参加,按照实际发射程序从信息检查、火箭点火、助推器分离直到最后的船箭分离。
2012年6月15日下午,长征二F遥九火箭开始加注推进剂。
从发射的空间地理位置来分,火箭发射可以分为陆上发射、海上发射、空中发射。这三种发射方式分别适用于不同的发射对象。
陆上发射
陆上发射主要是在各国选定的发射场上进行。由于该类发射场设施齐全,面积广阔,又多远离居民区,所以适于利用大型运载火箭发射各种航天器(如宇宙飞船、航天飞机,各类实验卫星以及军用远程洲际导d等)。
陆上发射还有一种方式就是地下发射,即将火箭从地下竖井中发射升空,这种发射方式主要用于保密形式的军用洲际导d的发射。航天发射利用此种方式的较少。
海上发射
与陆上发射相比,海上发射的优点是机动、灵活,可以选择靠近赤道附近的海域地区进行发射,并且可利用废弃的海上石油平台作发射台。海上发射多用于卫星发射。目前,大型的航天器还不适于在海上发射。因为,每次发射前,都需要用大型舰船将火箭和被发射物运往发射平台处,并进行从指挥船到发射平台的转移,其 *** 作程序十分复杂。舰船的连接要求十分精确,这种技术难点在陆上发射是不会遇到的。实际上,海上发射还会遇到其他一些新的技术难题。这就是说,任何一项事物有其利,就会有其弊。
空中发射
空中发射是不同于陆地发射和海洋发射的一种节省费用和能源的新型发射方式,具有一系列优点。但要求其技术保证更加可靠。
空中发射的构思是先将带有航天器的火箭用载荷量极大的飞机载入空中,然后在空中将火箭释放,当火箭远离飞机后再点燃火箭,进行空中发射,再经一级级火箭燃烧,最后将航天器送入太空,典型方案是美国的“飞马方案”。
“飞马方案”是由美国轨道科学公司在1986—1987年间提出来的。它是采用B—52轰炸机携带“飞马”号运载火箭到空中进行发射。
发射过程是这样的:三级“飞马”号运载火箭长15米,自重18000千克,并且带箭翼;箭翼可提高箭体升力,且可使火箭的飞行轨道比较平稳。它把火箭装在改装的B—52轰炸机的机翼下,要发射的卫星置于火箭的顶端。当飞机飞到高度12000米、飞行速度为08马赫(1马赫=音速=324米/秒)时,释放“飞马”号运载火箭。“飞马”号运载火箭自由下落5秒之后,它的高度比B—52飞机低100米,此时火箭第一级开始点火。然后陆续进行第二级、第三级点火。到8分539秒时,第三级火箭燃烧结束,卫星便被送入了高度为450千米的运行轨道中。
该方案优点是发射费用低,只为地面发射费用的一半。这是由于把B—52飞机作为整个发射系统的第一级(飞机的速度可使运载火箭的性能提高1%—2%),空中发射时,发射高度上的气压低(为海平面的25%)。这样,运载火箭的喷管就易于设计,不必权衡考虑从海平面到接近真空的工作环境的变化。另外,在高空发射运载火箭时不仅结构和热应力低,而且动压也低,这对发射很有利。在有效载荷一定时,高空发射运载火箭所需要的总的速度可以降低10%—15%。如果按发射每千克有效载荷的价格计算,用“飞马方案”发射卫星的价格只相当于从地面发射的1/3。
此外,与大型运载火箭相比,空中发射运载火箭发射准备时间极短。6个技术人员可以在2周内把火箭组装起来。由于它可随着飞机到处飞,因此,火箭能随心所欲极灵活地选择发射区域,不受地理环境的限制。这些优越性能满足军事上灵活快速的发射要求,极有价值。
知识点
洲际导d
一般来说,洲际导d的射程至少应达到5500千米-8000千米(各国定义不一,我国为8000千米)。洲际导d一般装备1枚核d头,其典型构成为:液体或固体推进装置,二级或多级助推火箭,惯性制导系统(并可加装星座导航、卫星导航或末端制导系统),一个或多个再入飞行器,每个再入飞行器各含有一枚d头。
世界上试射成功的第一枚洲际导d是前苏联的Р—7。这枚导d于1957年8月21日从位于前苏联加盟共和国哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场试射成功,飞行了6000千米。
在美国,洲际导d、潜射导d和远程轰炸机的地位大致相同,共同组成“三位一体”的战略威慑力量。而在俄罗斯,洲际导d是战略打击力量的主体。如今,拥有远程导d的国家主要有美国、俄罗斯、中国、英国、法国。
就拿神舟7号来说——点火第12秒时,火箭向东稍偏南的方向实施程序拐弯。此时,火箭距地面高度为211米。点火第120秒时,火箭抛掉逃逸塔,这是火箭第一个分离动作。
点火第159秒时,火箭一二级分离成功,一级坠落。此时,火箭已经飞过了平流层和中间层,正在接近大气层边缘。点火第200秒时,整流罩分离。
神舟七号飞船上升运行260秒后,位于酒泉附近的副着陆场承担的飞船上升段应急返回搜救任务解除。飞船正常上升运行370秒后,着陆场系统银川搜救责任区任务解除。
第500秒时,二级火箭关机,船箭组合体继续向前滑行。点火583秒时,飞船与火箭在高度约200公里处成功分离。北京航天飞行控制中心传来航天员向地面报告“船箭分离”的声音。船箭分离。随后,航天员向北京飞控中心报告“太阳帆板展开。身体感觉良好。”
要想脱离地球引力进入地球轨道必须达到第一宇宙速度。
喷射力不光要大于火箭自重,还要使火箭达到第一宇宙速度,才能冲出地球引力圈。我找了一些资料,希望对你有帮助
物体达到112千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚。在摆脱地球束缚的过程中,在 地球引力的作用下它并不是直线飞离地球,而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力 作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系,物体的运动速度必须达到167千/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球,而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。
人类的航天活动,并不是一味地要逃离地球。特别是当前的应用航天器,需要绕地球飞行,即让航天器作圆周运动。我们知道,必须始终有一个与离心力大小相等,方向相反的力作用 在航天器上。在这里,我们正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力,正好与物体 作曲线运动的离心力方向相反。经过计算,在地面上,物体的运动速度达到79千米/秒时,它所产生的离心力,下好与地球对它的引力相等。这个速度被称为环绕速度。
上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度;摆脱地球引力束缚,飞离地球的 速度叫第二宇宙速度;而摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度。根据万有引力定律,两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此,物体离地球中心的距 离不同,其环绕速度(第一宇宙速主)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值。
第一宇宙速度是78千米/秒,这样可以绕轨道飞行,第二宇宙速度是112千米/秒,可以冲出地球,第三宇宙速度是167千米/秒,这样可以飞出太阳系
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1927年,一批早期的宇航爱好者在德国成立了宇宙航行协会。不久,他们接受了为一部科幻**《月里嫦娥》制造一枚真实火箭的任务。但由于缺乏经验,这枚真实的火箭始终未能制造出来,反而是制片商把一枚模型火箭先制造出来了。在拍摄影片的过程中,为了发射模型火箭,导演弗里茨·兰首创了倒数计时的发射程序。这种计时程序,既符合火箭发射规律和人们习惯,又能清楚地表示火箭发射的准备时间在逐渐减少。
10分钟准备,5分钟准备……1分钟准备,直到发射前10秒钟,而后是10、9、8……3、2、1,起飞!这种倒数计时,会使人产生准备时间即将完结,发射将要开始的紧迫感觉。
**成为这种发射模式的先导。之后,德国在20世纪30年代制成第一枚试验火箭,以及40年代初研制“V-2”火箭时,都采用这种倒数计时的发射程序。40年代后,美国和前苏联研制的火箭和导d,发射时也都采用了这种程序。它把火箭在起飞前的各种动作按时间程序化,既严格又科学,真是“万无一失”。
目前,世界各国的火箭、导d和航天飞机的发射,自然就一直沿用这种倒数计时程序了。
以上就是关于卫星是怎样发射的全部的内容,包括:卫星是怎样发射的、为什么火箭发射要倒计时、发射火箭为什么要进行程序转弯等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!
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