火箭垂直发射技术的优势

火箭发射采用垂直方式,考虑如下主要因素。

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貌岸然长的滑行轨道。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,召前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。