【簡介：】現代火箭誕生自羅伯特?高達德將超音速的噴嘴裝上液態(tài)燃料火箭引擎燃燒室。
這種噴嘴將燃燒室中的熱氣體轉成較冷的超音速噴射氣體，使推進力增加超過二倍，且大幅地增加了效率
現代火箭誕生自羅伯特?高達德將超音速的噴嘴裝上液態(tài)燃料火箭引擎燃燒室。
這種噴嘴將燃燒室中的熱氣體轉成較冷的超音速噴射氣體，使推進力增加超過二倍，且大幅地增加了效率。而在此之前，早期的火箭因為熱能隨氣體排放被浪費了，使得效率很低下。
1926年3月16日，羅伯特?高達德在美國馬薩諸塞州奧本鎮(zhèn)發(fā)射了世界第一枚液態(tài)燃料火箭。19世紀20年代，美國，奧地利，英國，捷克，斯洛伐克，法國，意大利，德國及俄國相繼出現研究火箭的組織，20年代中期，德國科學家開始試驗能到達高空及長距離的液體火箭。
1932年，魏瑪防衛(wèi)軍（1935年后改稱德意志國防軍）開始對火箭技術感興趣，當時有強烈抱負理想的年輕火箭科學家馮布勞恩與二位前火箭學會的成員加入了軍隊，發(fā)展納粹德國用于二次大戰(zhàn)的長程武器，尤其是后來聲名大噪的V2火箭的前身A系列火箭。1943年開始，V2火箭開始制造。V2火箭擁有350公里的作戰(zhàn)距離以及搭載1000公斤阿瑪圖炸藥的彈頭，此運載器與現代火箭只有極少數不同：包括渦輪泵，慣性導引裝置及其它許多特性。雖然無法欄截它們，但V2火箭仍無法準確描準軍事目標。
運載火箭誕生
運載火箭是由多級火箭組成的航天運載工具。通常，運載火箭將人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。任務完成后，運載火箭往往被拋棄重新墜落地面。
自1957年10月4日，前蘇聯(lián)用“SS-6”洲際導彈改裝成運載火箭將世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入近地軌道，從此運載火箭作為航天運載工具正式登上歷史舞臺以來。前蘇聯(lián)“東方號”系列是世界上第一個航天運載火箭系列，包括“衛(wèi)星號”、“月球號”、“東方號”、“上升號”、“閃電號”、“聯(lián)盟號”、“進步號”等型號，后四種火箭又構成“聯(lián)盟號”子系列火箭。
自1957年蘇聯(lián)首次利用運載火箭發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，至20世紀80年代，世界各國已研制成功20多種大、中、小型運載火箭。比較著名的有蘇聯(lián)的“東方號”系列運載火箭、美國的“大力神”系列運載火箭、日本的“H”系列運載火箭等。中國則在液體彈道式導彈基礎上研制出了“長征”系列火箭。
迄今為止，運載火箭已形成能適應各種航天發(fā)射需求的若干系列，并已走過它的兩個里程碑。
第一個里程碑用導彈改裝。在運載工具的研制方面，最發(fā)達的國家是前蘇聯(lián)、美國、法國、中國、日本和印度。這些國家在運載工具的發(fā)展初期，為了搶時間，幾乎都采用同一種發(fā)展模式，即用導彈稍加改裝，使其適應不同衛(wèi)星的發(fā)射需要。
第二個里程碑研制新型火箭。60年代，前蘇聯(lián)為了發(fā)射“禮炮號”軌道站，專門研制了一種“質子號”運載火箭。這是一種串并聯(lián)式的多級運載火箭，第一級安裝6臺單燃燒室液體火箭發(fā)動機，總推力達1萬千牛?！百|子號”運載火箭于1965年投入使用以來，除發(fā)射“禮炮號”軌道站外，還成功地發(fā)射了“質子-4號”宇宙飛船。后來在3級運載火箭基礎上，又加了一級推力為83千牛的第4級，曾將“探測器-4號”至“探測器-8號”、“月球-15號”至“月球-24號”、“金星-9號”至“金星-16號”、“火星-2號”至“火星-7號”等探測器，以及“虹”、“熒光屏”、“地平線”、“宇宙號”等系列衛(wèi)星送入太空。從發(fā)射的結果來看，“質子號”稱得上是一種具有高可靠性的、有多種發(fā)射功能的運載工具，成功率約為93%?，F已成為一種為商業(yè)性服務的運載火箭。
60年代，美國為執(zhí)行“阿波羅”登月計劃，專門研制了“土星型”運載火箭系列。主要有“土星1”、“土星1B”和“土星V”等幾種型號。其中，“土星1”為一種試驗型的兩級運載火箭，第一級運載裝置由8臺“H-1”液體火箭發(fā)動機組成，總推力為67000千牛；第二級由6臺總推力為408千牛的液體火箭發(fā)動機組成。入軌高度185公里時的最大有效載荷為10.2噸。為了改進“土星”火箭及確定“阿波羅”飛船的總體方案，“土星1”于1961年至1965年從卡納維拉角共發(fā)射10次，其中有5次把“阿波羅”飛船的主體艙段發(fā)射入軌。
為了抗衡前蘇聯(lián)和美國在航天領域的強大發(fā)展勢頭，1972年法國建議西歐10國聯(lián)合組成歐洲航天局(ESA)，共同研制“阿麗亞娜”運載火箭。1973年7月研制計劃獲得批準。法國空間研究中心(CNES)負責“阿麗亞娜”火箭的計劃管理，航空航天公司負責總裝。迄今，“阿麗亞娜”運載火箭系列已發(fā)展了從“阿麗亞娜I”至“阿麗亞娜V”共5個型號。
日本為了爭當航天大國，已研制成功M系列(又稱謬系列)和H系列兩大類運載火箭。其中，M系列是由日本宇宙科學研究所研制的，主要用于發(fā)射科學研究衛(wèi)星和空間探測器。H系列(包括以前的N系列)是日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(NASDA)負責研制的，主要用于發(fā)射應用衛(wèi)星。
中國自1956年開始展開現代火箭的研制工作。1964年6月29日，中國自行設計研制的中程火箭試飛成功之后，即著手研制多級火箭，向空間技術進軍。經過了五年的艱苦努力，1970年4月24日“長征1號”運載火箭誕生，首次發(fā)射“東方紅1號”衛(wèi)星成功。中國航天技術邁出了重要的一步?！伴L征”系列火箭已經走向世界，享譽全球，在國際發(fā)射市場占有重要一席。
民營火箭發(fā)展
世界最為著名的民營航天企業(yè)，是美國的SpaceX公司。該公司于2002年6月建立，開發(fā)了可部分重復使用的獵鷹1號和獵鷹9號運載火箭，同時開發(fā)Dragon系列的航天器以通過獵鷹9號發(fā)射到軌道。SpaceX主要設計、測試和制造內部的部件，如 Merlin、Kestrel和 Draco 火箭發(fā)動機。
2008年SpaceX獲得NASA正式合同。2012年10月，SpaceX龍飛船將貨物送到國際空間站，開啟私營航天的新時代。2015年3月1日，SpaceX的獵鷹9號發(fā)射，將世界上第一批全電動通信衛(wèi)星送入預定軌道。 2015年12月21日，SpaceX成功發(fā)射Falcon 9火箭，并且一級火箭已經成功回收，創(chuàng)造了人類太空史的第一。目前SpaceX運載的全部11顆ORBCOMM衛(wèi)星已經輸送到預定軌道。
零壹空間則是中國國內首家民營自研商業(yè)火箭公司。2017年12月22日，重慶零壹空間公司自主研制的固體火箭發(fā)動機整機試車成功，標志著零壹空間成為國內首家掌握固體火箭發(fā)動機核心技術的民營企業(yè)。其自主研制的商業(yè)火箭也將于2018年5月首飛。
