火箭是由哪几个构造组成的？火箭基本结构

本文目录

• 火箭是由哪几个构造组成的
• 火箭基本结构
• 火箭的构造是什么
• 我国运载火箭的主体是什么结构
• 火箭 有什么组成
• 火箭的结构是什么
• 火箭的结构是怎么样的
• 火箭的结构
• 火箭的结构组成都有什么

火箭是由哪几个构造组成的

火箭主要由结构系统、动力系统、控制系统三大系统构成。

结构系统是火箭的躯壳，保护内部各组织；动力系统是火箭的生命之源，由燃料部分和发动机部分组成；而控制系统就像是大脑，指挥火箭控制飞行速度、工作方式以及确定飞行目标。

火箭自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行，是实现航天飞行的运载工具。 火箭按用途分为探空火箭和运载火箭。

扩展资料：

目前火箭发射有三种方式：一是地面发射，二是空中发射，三是海上发射。

早期，运送有效载荷的火箭都是从地面发射场发射的。地面发射场受地理位置的制约，限制了有效载荷的发射范围，难以满足各种有效载荷的需求，于是出现了从空中发射和从海上平台发射火箭的方式。

从空中发射火箭是用飞机将火箭运送到高空后，再释放火箭，火箭在空中点火飞向预定轨道。采用这种发射方式，飞机可以在不同地点的机场起飞，从空中任何地点发射，它不受地理位置的限制。

这样，不仅增加了发射窗口，而且还会扩大轨道倾角的范围，因而具有很大的机动性。载机相当于火箭的基础级，能提高火箭本身的运载能力，同样火箭从空中发射比从地面发射，其运载能力几乎可以提高一倍。

与地面发射场相比，从海上平台发射火箭同样具有多种优势。

首先，可以灵活选择发射地点，当选择在赤道附近海域发射时，能充分借助地球的自转速度，提高火箭的运载能力；其次，周围没有居民点，火箭落区的选择范围较大，从而可使多级火箭的设计更加优化，进一步提高火箭的运载能力。

火箭基本结构

火箭各个受力和支承构件的总成。它的 作用是安装连接有效载荷、仪器设备和 动力装置，贮存推进剂，承受地面操作 和飞行中的外力，维持良好的气动外形 ，保持火箭的完整性。火箭的结构基本 上是一个薄壁圆柱壳体，由蒙皮、纵向 和横向的加强件构成。早期火箭有较大 的鳍状稳定面和控制面，后来靠改变火 箭发动机喷出的燃气流的方向来稳定和 控制火箭飞行，箭体上的鳍状面渐被取 消。火箭的总体结构安排（又称部位安 排）是在方案设计阶段确定的（见火箭 设计）。火箭结构性能的一个重要标志是结构系 数 λ，可表示为：λ＝G/(G0-G1)，式中 G 为第n级火箭的结构重量，G0为第n级 火箭的起飞重量,G1为第n级火箭的有效 载荷。对于大小和类型相同的火箭，结 构系数λ越小，表示结构设计水平越高。 火箭推进方式不同，其工作原理和系统 组成相差很大，主要结构也有所不同， 例如核火箭在结构上以及材料的应用上 需要考虑核防护、核污染、高温冷却等 要求。液体火箭结构一般由头部、头部整流罩 、氧化剂贮箱和燃料（燃烧剂）贮箱、 仪器舱、级间段、发动机推力结构、尾 舱等部分组成（图1）,需要分离的部位 有分离连接装置。固体火箭发动机结构由前封头、外壳、 装药、喷管装置和后封头等部分组成。 封头、外壳和喷管装置构成发动机燃烧 室，固体推进剂在其中燃烧。燃烧室能 承受1～20兆帕（约10～200大气压）高 压和 2500～3500K高温，并具有足够的 动强度。前封头上通常装有点火装置。 前封头是薄壁结构，用金属制成，形状 有球形、椭球形或环-球形。大型固体火 箭发动机常分段制造,靠增加段数获得所 需的推力，外壳为薄壁壳体，用合金钢 、铝合金、复合材料制成。外壳内壁有 浸胶石棉布隔热层。外壳外表面也涂有 很薄的隔热层，以减小气动加热的影响 。喷管装置（单喷管或多喷管）固定或 铰接在火箭发动机后封头上，在控制系 统操纵下使燃气流偏转，产生控制力矩 。喷管装置在高温条件下工作，经受燃 烧产物的强烈侵蚀，需要采用耐热材料 。

火箭的构造是什么

以长征2F载人火箭为例，主要由四大部分组成，它们是一子级箭体、二子级箭体、助推器、整流罩和逃逸塔。 

箭体结构是火箭的基体。它把火箭各系统组合在一起，形成一个整体。箭体除要求有良好的空气动力学外形以外，还要求在既定功能不变的情况下，拥有较小的质量与体积，以获得更大的飞行速度。   

火箭的作用和分类

火箭自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行，是实现航天飞行的运载工具。

火箭按用途分为探空火箭和运载火箭，按控制形式分为有控火箭和无控火箭，按运载能力分为小型火箭、中型火箭、大型火箭和重型火箭。

我国运载火箭的主体是什么结构

运载火箭全箭主体结构采用碳纤维复合材料。

700公里太阳同步轨道运载能力不小于1吨，总体技术水平达到固体运载火箭国际先进水平。该型火箭具有“移动测试对接、移动发射、移动云测控”等特点，具备快速发射能力，能够适应多样化发射任务。作为快舟系列固体运载火箭家族新成员，相比较快舟一号甲，快舟十一号运载火箭的运载能力提升5倍左右，实现了快舟系列运载火箭跨越式发展，能够更好地满足卫星规模化、高密度、快速发射的需求，将有力带动我国固体运载火箭及其动力技术发展。

火箭 有什么组成

火箭的基本组成部分有推进系统、箭体结构和有效载荷。有控火箭还装有制导和控制系统，有时还可根据需要在火箭上装设遥测、安全自毁和其他附加系统。 推进系统是火箭飞行的动力源。固体火箭的推进系统就是固体火箭发动机。液体火箭的推进系统包括发动机、推进剂贮箱、增压系统和管路活门组（见飞行器推进系统）。 箭体结构的作用是装载火箭的所有部件，使之构成一个整体。通常固体火箭发动机的壳体和液体火箭的箱体构成箭体结构的一部分。除此之外，还包括尾段、级间段、仪器舱结构和有效载荷整流罩等部分。箭体结构应有良好的空气动力外形。在完成相同功能的前提下，箭体结构的重量和体积越小越好。减轻箭体结构重量的途径，除设计技巧和工艺方法外，结构型式和材料的选择也很重要。 有效载荷是火箭所要运送的物体。火箭的用途不同，有效载荷也不同。军用火箭的有效载荷就是战斗部（弹头）。科学研究用的火箭的有效载荷是各种研究仪器。运载火箭的有效载荷则是人造卫星、载人和无人飞船或空间探测器等航天器。

火箭的结构是什么

火箭由推进剂、放置推进剂的地方（如推进剂罐）和喷嘴组成。它们还可能具有一个或多个火箭发动机、方向稳定装置（例如尾翼、游标发动机或用于推力矢量的发动机万向节、陀螺仪）和将这些部件固定在一起的结构（通常是硬壳式）。

用于高速大气使用的火箭还具有空气动力学整流罩，例如通常容纳有效载荷的鼻锥。

除了这些组件之外，火箭还可以有任意数量的其他组件，例如机翼（火箭飞机）、降落伞、轮子（火箭车），甚至在某种意义上说是一个人（火箭带）。车辆经常拥有通常使用卫星导航和惯性导航系统的导航系统和引导系统。

1、引擎

火箭发动机采用喷气推进原理。为火箭提供动力的火箭发动机种类繁多；完整列表可在主要文章Rocket engine中找到。目前大多数火箭是化学动力火箭（通常是内燃机，，但有些使用分解的单推进剂），会排放热废气。

火箭发动机可以使用气体推进剂、固体推进剂、液体推进剂或固体和液体的混合混合物。一些火箭使用的热量或压力是由其他来源提供的推进剂的化学反应，例如蒸汽火箭、太阳能热火箭、核热火箭发动机或简单的加压火箭，例如水火箭或冷气推进器。

使用可燃推进剂，燃料和燃烧室中的氧化剂之间会发生化学反应，产生的热气从火箭后向端的火箭发动机喷嘴（或多个喷嘴）中加速流出。加速度_这些气体通过发动机对燃烧室和喷嘴施加力（“推力”），从而推动车辆（根据牛顿第三定律）。

这实际上是因为燃烧室壁上的力（压力乘以面积）与喷嘴开口不平衡；在任何其他方向上都不是这种情况。喷嘴的形状还通过沿火箭轴线引导废气产生力。

2、推进剂

火箭推进剂是储存的物质，通常在某种形式的推进剂罐或外壳中，然后用作推进物质，以流体喷射的形式从火箭发动机喷出以产生推力。

对于化学火箭来说，推进剂通常是一种燃料，如液氢或煤油，与液氧或硝酸等氧化剂一起燃烧，以产生大量非常热的气体。氧化剂要么保持分开并在燃烧室中混合，要么像固体火箭一样预先混合。

有时推进剂不会燃烧但仍会发生化学反应，并且可以是“单一推进剂”，例如可催化分解成热气 的*、一氧化二氮或过氧化氢。

或者可以使用可以外部加热的惰性推进剂，例如在蒸汽火箭、太阳热能火箭或核热能火箭中。

对于较小的低性能火箭，例如不太需要高性能的姿态控制推进器，使用加压流体作为推进剂，只需通过推进喷嘴从航天器中逸出。

成本和经济性

火箭的成本可以大致分为推进剂成本、获得和/或生产火箭“干质量”的成本，以及任何所需的支持设备和设施的成本。

火箭的大部分起飞质量通常是推进剂。然而，推进剂很少比每公斤汽油贵几倍（截至 2009 年，汽油约为 1 美元/公斤或更低），尽管需要大量的推进剂，但除了最便宜的火箭之外，它事实证明，推进剂成本通常相对较小，尽管并非完全可以忽略不计。

液氧成本为每公斤 0.15 美元（0.068 美元/磅），液氢成本为 2.20 美元/公斤（1.00 美元/磅），航天飞机在 2009 年的每次发射液体推进剂费用约为 140 万美元，其他发射费用为 4.5 亿美元。

火箭的结构是怎么样的

火箭结构是：常可分为固体与液体火箭，有控与无控火箭，单级与多级火箭，近程、中程与远程火箭等。火箭的种类虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。

除有效载荷外，有控火箭必不可少的组成部分有动力装置、制导系统和箭体。

动力装置是发动机及其推进剂供应系统的统称，是火箭赖以高速飞行的动力源。其中，发动机按其工质，可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机等。

按运载能力：

按运载能力分为小型火箭、中型火箭、大型火箭和重型火箭。

按轨道

按轨道分为近地轨道火箭、太阳同步轨道火箭、地球同步轨道火箭及月球轨道火箭等。

按可否重复使用

按可否重复使用分为一次性使用火箭、部分重复使用火箭和完全重复使用火箭等。

火箭的结构

探空火箭结构

探空火箭是用于将科学仪器以抛物线轨迹送入地球大气层的上部区域，使其进入近地空间的一种火箭。

运载火箭结构

无论固体运载火箭还是液体运载火箭，无论单级运载火箭还是多级运载火箭，其主要的组成部分均包括结构系统（又称箭体结构）、动力装置系统（又称推进系统）和控制系统。这三大系统称为运载火箭的主系统，主系统的可靠与否，将直接影响运载火箭飞行的成败。此外，运载火箭上还有一些不直接影响飞行成败并由箭上设备与地面设备共同组成的系统，例如遥测系统、外弹道测量系统、安全系统和瞄准系统等。

1）箭体结构是运载火箭的基体，它用来维持火箭的外形，承受火箭在地面运输、发射操作和在飞行中作用载火箭上的各种载荷，安装连接火箭各系统的所有仪器、设备，把箭上所有系统、组件连接组合成一个整体。 

2）动力装置系统是推动运载火箭飞行并获得一定速度的装置。对液体火箭来说，动力装置系统由推进剂输送、增压系统和液体火箭发动机两大部分组成。固体火箭的动力装置系统较为简单，它的主要部分就是固体火箭发动机，推进剂直接装在发动机的燃烧室壳体内。  

火箭的结构组成都有什么

我们知道，火箭种目繁多，不可一一列举。在此，我们只重点介绍航天运载火箭的结构和组成，并且只以化学能火箭为主要介绍对象。

事实上，运载火箭主要包括动力系统、控制系统、壳体及结构系统、有效载荷系统四大部分。那么，它们都有什么功用呢？下面作一一介绍。

火箭发动机动力系统

火箭发动机是使火箭具有强大推力的动力系统。它包括主动力系统和其他辅助动力设备。如果从燃料形式不同来分，则有固体(推进剂)发动机、液体(推进剂)发动机、固液混合(推进剂)发动机。这里所说的推进剂只包括燃烧剂和氧化剂两部分。这三种推进剂的火箭发动机结构是不同的。

固体火箭发动机

固体火箭发动机通常由燃烧室、喷管和点火装置等组成。燃烧室是放置固体推进剂药柱的场所，燃烧室的后部连接喷管，喷管可以是一个，也可以是多个。而点火装置则是由电爆管、点**和壳体结构组成，它实际上也是一个小型的固体发动机。点火装置按照不同的点火要求，可以安装在发动机的头部、药柱的中部或尾端。当发动机工作时，先通电使电爆管**，引燃点**，然后由点**点燃存放在燃烧室内的药柱，药柱燃烧产生的燃气流通过喷管高速喷出而产生推力。

固体火箭发动机结构较简单，工作可靠，药柱可长期贮存于燃烧室内，但效能较低，工作时间短，不易多次启动，而推力大小、方向的调节也比较困难。

液体火箭发动机

液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统组成。

推力室是发动机中产生推力的那一部分，它由推进剂喷注器、燃烧室和喷管组成。对非自燃推进剂来说，还有点火装置，如火花塞等。推进剂由喷注器喷入燃烧室，经雾化、混合、燃烧，形成3000℃—4000℃的高温和几十兆帕的高压燃气，在喷管内迅速膨胀，以每秒数千米的速度高速喷出而产生推力。

而推进剂供应系统则是把液体推进剂从贮箱输送到推力室的系统，这就好比是人的心血管系统一样，构造十分复杂。它有挤压式和泵压式两种。对现代大型火箭来说，主要是泵压式(包括泵、涡轮、传动机构和涡轮启动系统等）。

推进剂是靠高速转动的涡轮泵送到推力室的。因此，涡轮泵常常被说成是火箭的心脏。而发动机要工作，必须先让涡轮泵转动起来，这就是涡轮启动系统的任务。涡轮启动系统就像是心脏起搏器一样。涡轮启动系统的种类很多，现以燃气发生器的启动装置为例，来说明推进剂供应系统的工作原理和过程。

燃气发生器是如何点火使推进剂燃烧的呢?工作过程是这样的：燃气发生器包括**启动器和电爆管。电爆管通电后**，引起****，产生低温燃气，进而吹动涡轮叶片，涡轮带动泵旋转，转动起来的泵将推进剂的一部分送进燃气发生器，而另一部分则送进推力室。进入燃气发生器的推进剂燃烧生成高温高压燃气，驱动涡轮泵以更高的速度旋转，将大量的推进剂输送到推力室燃烧，进而产生推力。

而发动机控制系统的作用是控制发动机的启动、点火和关机(即熄火)等工作程序，控制推进剂的混合比例，控制推力的大小和方向等。

其工作程序控制由按事先设计好的程序打开和关闭发动机供应系统的阀门来完成。

而推进剂的混合比例和推力的大小，则通过发动机上特有的装置和方法来控制。

推力方向控制早期采用石墨做成的舵来进行。它安装在喷管的排气出口，像船舶的舵那样，通过改变喷气流的方向来调整推力方向。目前，一般采用摇摆发动机，即通过发动机的偏转来调整推力方向。石墨舵偏转和发动机的摇摆，都是由火箭的控制系统发出命令，通过一个叫做液压伺服机构的装置来完成的。

固液混合火箭发动机

这种火箭发动机一般是由放置固体燃料(或氧化剂药柱)的燃料室、喷管和贮放液态氧化剂和燃烧剂的贮箱以及液体推进剂组分供应系统所组成。

当发动机工作时，可以是固态、液态推进剂组分相互接触时自燃点火，也可以像固体发动机那样安装一个**点火器。液体推进剂组分的供应则用压缩气体或燃气涡轮泵来供应。

上述三种发动机，不论是哪种类型，要提高其性能，主要是提高发动机的喷气速度。因此，最重要的是选择高性能的推进剂。同时要优化发动机设计方案，在尽量减少发动机自重的同时，提高推进剂的比冲值(即能量效应)。

火箭飞行控制系统

火箭飞行控制系统是运载火箭的“智能”部分，好比是火箭的眼睛、大脑和手脚。通常它是由制导系统、姿态控制与电源配电组成的火箭飞行控制系统和设置在地面的测试检查及发射控制系统组成。

制导系统

制导系统由惯性平台和计算机组成，用于控制火箭发动机准时点火、关机和火箭各级的分离，使火箭能按预定轨道飞行和确保有效载荷的入轨精度。

姿态控制

姿态控制用于纠正火箭在飞行过程中的俯仰、偏航和滚动误差，保持火箭以正确的姿态飞行，并实施定向和防流星碰撞。在动力飞行段，姿态控制通过惯性平台速率陀螺—数字***—伺服机构连续控制方案来实现；而在惯性飞行段，姿控系统则通过装有小型单组元推进剂发动机的开关控制方案来实现。

电源配电系统

电源配电系统的作用，一是给控制系统的仪器仪表供电和配电；二是按火箭飞行的先后工作程序发出时间顺序的命令；三是控制火箭工作状态的变化。

火箭测控系统

火箭的制导控制和姿态控制等是由测控系统来实施指挥的。

飞行控制系统主要由测试仪表(陀螺仪、加速度表等)、中间装置(电子计算机等)、执行机构(中磁阀门、电爆器材、姿态喷管、发动机伺服机构等)和电源配电装置(电池、二次电源、配电器等)组成。

其中，测量仪表好比是火箭的“眼睛”，它能随时监视运载火箭飞行路线是否对头，飞行姿态是否正确，并及时发出纠偏信号；中间装置则是火箭的“大脑”，它接到测量仪表发来的各种纠偏信号后，立即进行计算和综合处理，并将信号放大后传送给执行机构；执行机构接到中间装备传来的命令后，把电信号转变成一种相应的机械运动，准确地对火箭飞行路线或飞行姿态进行纠偏，使发动机能按时点火、关机和实现各级按时分离。所以执行机构好比是运载火箭的“手脚”。 火箭壳体及结构系统

火箭的壳体及其结构系统是安装有效载荷、飞行控制系统、动力装置等箭上设备，并将它们连成一个有机整体的框架系统。

壳体及结构系统不仅肩负着火箭在运输、发射和飞行过程中承受各种外力、保护箭内仪器设备不受损害的任务，而且还有流线型的光滑外壳，使火箭具有良好的空气动力外形和飞行性能。对一枚大型多级液体火箭而言，其箭体结构通常由有效载荷舱、整流罩仪器舱、氧化剂贮箱、燃料贮箱、级间段、发动机推力结构、尾舱和分离机构等组成。

载荷舱

有效载荷舱一般位于运载火箭的顶端，它是安放卫星、飞船等有效载荷的地方。整流罩是保护有效载荷的火箭外壳。在有效载荷与箭体分离前，整流罩将按照控制系统的命令在空中与卫星或飞船脱离。

仪器舱

仪器舱一般在有效载荷舱的下面，它是安装飞行控制系统主要仪器设备的专用舱段。

箭体结构

火箭箭体结构有多种形式，有单级箭体、多级箭体和**式箭体之分。多级运载火箭各级之间的连接方式有串联、并联和串并联三种。串联式火箭是把数枚单级火箭头尾相接，连为一体。并联火箭又叫**式火箭，它是把较大的一枚单级火箭放置中央，称为芯级，在其周围再**若干枚助推火箭，或助推器，称之为助推级。串并联式火箭与并联式火箭的区别在于它的芯级不是一枚单级火箭，而是串联的多级火箭。

知识点

推进剂

推进剂又称推进药，能有规律地燃烧释放出能量，产生气体，推送火箭和导弹的运行。推进剂具有下列特性：①比冲量高；②密度大；③燃烧产物的气体（或蒸气）分子量小，离解度小，无毒、无烟、无腐蚀性，不含凝聚态物质；④火焰温度不高，以免烧蚀喷管；⑤有较宽的温度适应范围；⑥点火容易，燃烧稳定，燃速可调范围大；⑦物理化学稳定性良好，能长期贮存；⑧机械感度小，生产、加工、运输、使用中安全可靠；⑨若为固体推进剂，还应有良好的力学性质，有较大的抗拉强度和延伸率。常用的推进剂主要有固体、液体两种，少量固液混合体也在试用。