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世界航天发展史(1)火箭技术:始于华夏,兴于西方,中国在崛起!

 老老树皮 2023-06-10 发布于美国
世界航天发展史(1)火箭技术:始于华夏,兴于西方,中国在崛起!

探索浩瀚的宇宙,是人类千百年来的美好梦想。

我国在远古时就有嫦娥奔月的神话。

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公元前1700年,我国有' 顺风飞车,日行万里' 之说,还绘制了飞车腾云驾雾的想象图。其他国家也有许多有关月亮的美丽传说。

从玄幻神话故事到载人航天进入太空,人类进行了上千年的探索。

为了让大家更清晰全面地了解世界航天发展历程,我们将分为火箭技术、卫星时代、空间探测、载人航天四个部分来为大家陈述这一伟大的历史进程。

第一篇 火箭技术

火药是中国古代的四大发明之一,火箭是在火药发明之后中国人发明的,所以中国被公认是火箭之祖。

最早的火箭记载出于中国宋代。

据《宋史》记载,开宝三年(970年),冯继升向宋朝政府献上了做火箭的方法。

北宋曾公亮和丁度创作的《武经总要》正式列载了火箭的形制,有绘图,这是世界上最早的火箭图。

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到宋理宗绍定5年(约公元1232年)宋军保卫汴京时,便已用来对抗元军。后来火箭技术经由阿拉伯人传至欧洲。

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18世纪,印度军队在抗击英国和法国军队的多次战争中曾大量使用火箭并取得良好的效果,由此推动了欧洲火箭技术的发展。

现代火箭诞生自罗伯特·戈达德将超音速喷管(拉伐尔喷管)装上液态燃料火箭引擎燃烧室。

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1926年3月16日,戈达德在马萨诸塞州小城Auburn郊外的一座空旷农场上完成了人类历史上的第一次液体燃料火箭飞行。

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1931年5月7日德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲第一枚液体火箭。

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1932年,威玛防卫军(1935年后改称德意志国防军)开始对火箭技术感兴趣。

在得到政府大力扶持之后,德国的火箭技术开始突飞猛进,并最终在1944年研制出V-2飞弹并攻击了英国伦敦,这是世界上第一种真正意义上的弹道导弹。

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德国研制的V-2飞弹

1948年前苏联自行设计了P-1 火箭,射程达300公里。

1950年和1955年他们又先后研制成P-2和P-3火箭,射程分别达到500公里和1750公里。

接着在1957年8月,成功发射两级液体洲际导弹P-7,射程8000公里。

经过改装的P-7于1957年10月4日,成功发射世界上第一颗人造地球卫星,从而揭开了现代火箭技术新的一页。

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1957年在拜科努尔航天发射场发射台上的Р-7火箭

1958年1月31日,韦恩赫尔·冯·布劳恩用丘比特导弹改装的运载火箭 ,开辟了美国征服太空的新纪元。

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1961年4月20日,美国总统提出研制登月火箭的设想,并询问60年代能否把人送上月球。

当时布劳恩斩钉截铁地回答:“ 行!”

于是,在布劳恩的主持下,开始实施土星巨型登月火箭研制计划。

1964年至1967年,相继研制成功土星1,土星1B,土星5等几种型号火箭。

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1967年世界上最大的运载火箭土星5号问世。

它是三级火箭,长85.6米,直径10.1米,起飞重量2950吨,近地轨道的有效载荷达139吨,飞往月球轨道的有效载荷为47吨。

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从1967年到1973年共发射13次,其中6次将阿波罗载人飞船送上月球,在航天史上写下了最为光辉的一页。

1971年10月NASA发射了“空蜂”170A,首次利用探空火箭进行了空间材料加工实验尝试。

1972年1月再次发射“黑雁”5C 火箭进行金属熔炼实验。

这两枚火箭的发射,证实了利用探空火箭进行微重力科学实验是一条可行的技术途径, 揭开了微重力火箭研制和应用的序幕。

1981年日本开始研制的H系列火箭,迄今已发展了H-1、H-2、H-2A等多种型号,目前正在研制H-2B火箭,用于发射H-2转移飞行器(HTV)。

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1988年1月欧洲航天局开始研制阿里安系列火箭。1996年6月首次飞行,迄今为止,研制并投入使用的有阿里安5G、5GS、5ECA、5ES等型号,起飞质量为746~480吨,起飞推力为11400~13000kN,可用于向地球同步转移轨道、太阳同步轨道、中低轨道以及飞离地球轨道发射各类卫星和航天器。

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2010年6月4日,美国SpaceX公司研制的可回收式中型运载火箭猎鹰9号首次发射,并于2015年12月21日完成首次回收。

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2018年2月6日,SpaceX公司的重型猎鹰火箭携带一辆红色2018款特斯拉Roadster跑车,从卡纳维拉尔角的约翰·菲茨杰拉德·肯尼迪国家航天中心LC-39A发射工位成功发射升空,这是重型猎鹰的首次试射。

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重型猎鹰火箭是现役推力最大的运载火箭。其近地轨道运载能力达63.8吨,地球同步轨道运载能力为26.7吨。

2021年4月14日,蓝色起源再次将新谢泼德号火箭送至地球亚轨道,成功测试了可重复使用的火箭助推器和能够将人类送至太空边缘并返回的太空舱系统。

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长征系列运载火箭是中国自行研制的航天运载工具,起步于20世纪60年代。

中国在1958年以前曾发射过试验性火箭。

1958年正式研制探空火箭,先后研制成T-7液体探空火箭和改进型 T-7A探空火箭。

1965年起开始研制固体探空火箭“和平”2号和6号。

1970年1月30日,中国研制的中远程火箭飞行试验首次成功,使中国具备了发射中低轨人造卫星的发射能力。

1970年4月24日“长征一号”运载火箭首次发射“东方红一号”卫星成功。

经过近50年的研究发展,目前,长征系列运载火箭已经拥有退役、现役共计4代20种型号。具有发射从低轨到高轨、不同质量与用途的各种卫星、载人航天器和月球探测器的能力。

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2016年11月3日,中国长征五号在文昌航天发射场首次成功发射。长征五号火箭具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力,可以完成近地轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、太阳同步轨道卫星、空间站、月球探测器和火星探测器等各类航天器的发射任务。

长征五号的研制成功标志着中国运载火箭实现升级换代,是由航天大国迈向航天强国的关键一步,使中国运载火箭低轨和高轨的运载能力均跃升至世界第二。

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截至2023年2月24日,中国长征系列运载火箭已完成了464次发射。

在火箭技术领域,全世界已经形成了中国、美国、俄罗斯、日本、法国、印度、欧盟等全球多个国家政府主导与商业公司参与竞争的百花齐放态势,人类探索太空的推进动力基础越来越夯实,即将迎来全球探索太空的大爆发时期。

未完待续…


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