新手弱问题,火箭的最佳一二级比例是多少,火箭第二级为 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 21:41:36
新新手,请各位大大解惑。

在维基百科里面阿特拉斯-5火箭第一级推力大概400吨,第二级大概10-15吨,我就想知道理论上最佳的一二级发动机推力的比是多少,就以一级液氧煤油,二级氢氧发动机为例,比如20:1、40:1。

火箭的第一级关机分离后,速度应该远小于第一宇宙速度,这时的第二级重量、还是阿特拉斯-5为例,第二级包括结构、燃料、荷载怎么也有20-30吨吧,推力只有10多吨,他它为什么不掉下来,我的理解是这时候,高度是下降的,速度是增加的,等速度增加到一定程度,高度又上去了,是不是这样。

新手弱问题,勿喷,请各位专家赐教!!!新新手,请各位大大解惑。

在维基百科里面阿特拉斯-5火箭第一级推力大概400吨,第二级大概10-15吨,我就想知道理论上最佳的一二级发动机推力的比是多少,就以一级液氧煤油,二级氢氧发动机为例,比如20:1、40:1。

火箭的第一级关机分离后,速度应该远小于第一宇宙速度,这时的第二级重量、还是阿特拉斯-5为例,第二级包括结构、燃料、荷载怎么也有20-30吨吧,推力只有10多吨,他它为什么不掉下来,我的理解是这时候,高度是下降的,速度是增加的,等速度增加到一定程度,高度又上去了,是不是这样。

新手弱问题,勿喷,请各位专家赐教!!!
宇宙神5二子级关机时与载荷一个速度……
换句话说,如果是XX2系列,半人马座关机时就是第一宇宙速度;如果是XX1,那么速度接近9000米每秒。
感谢回复,我的意思是第一级分离的时候,那个时候半人马刚刚点火。半人马的推力10-15吨,荷载+结构+燃料得有20-30吨吧。

不是半人马关机的时候。
哦,没仔细看,上面答非所问了。
实际上宇宙神5一子级工作时间长达300秒,关机时的末速度已经接近远程弹道导弹了。这时的轨道可以视为一个焦点在地心的大椭圆轨道,但是轨道近地点小于地球半径。
由于已经有了足够的速度增量,二子级只需要在这个大椭圆轨道的顶点加速将近地点提高到近地轨道高度就足够了。


第二级其实是不停地往下掉的,看长征火箭发射直播,从屏幕数字可以看出有段时间确实在掉高度。只不过地球是圆的,看上去好像保持大致平飞。

第二级其实是不停地往下掉的,看长征火箭发射直播,从屏幕数字可以看出有段时间确实在掉高度。只不过地球是圆的,看上去好像保持大致平飞。


拿什么做例子也别拿阿特拉斯5,这货拿的是通用上面级,上面级不是专用的。

人马座是通用高性能上面级,发射低轨载荷就是二级,发射高轨载荷就是上面级。发射同步卫星,发射行星间探测器都用这货。所以人马座入轨很正常。

一般级间分配,不是按推力分,而是重量。

Bearcat 发表于 2014-3-3 12:17
第二级其实是不停地往下掉的,看长征火箭发射直播,从屏幕数字可以看出有段时间确实在掉高度。只不过地球是 ...


嫦娥三号直播时掉的是速度。在达到第二宇宙速度后一个小时左右掉到了7公里,在过地月引力平衡点时仅有几百米……
另外二子级只要能提供速度增量,哪怕再小,火箭整体速度增量也在增大,高度也在增大。
而且很多运载火箭一子级提供的速度增量足够高,例如F9一子级就能提供7公里左右的速度增量。这个关机速度的弹道导弹最大射高都达到1200公里了,二子级只要提供速度增量那么就能提高度,甚至减速高度都能增大……
Bearcat 发表于 2014-3-3 12:17
第二级其实是不停地往下掉的,看长征火箭发射直播,从屏幕数字可以看出有段时间确实在掉高度。只不过地球是 ...


嫦娥三号直播时掉的是速度。在达到第二宇宙速度后一个小时左右掉到了7公里,在过地月引力平衡点时仅有几百米……
另外二子级只要能提供速度增量,哪怕再小,火箭整体速度增量也在增大,高度也在增大。
而且很多运载火箭一子级提供的速度增量足够高,例如F9一子级就能提供7公里左右的速度增量。这个关机速度的弹道导弹最大射高都达到1200公里了,二子级只要提供速度增量那么就能提高度,甚至减速高度都能增大……
第二级其实是不停地往下掉的,看长征火箭发射直播,从屏幕数字可以看出有段时间确实在掉高度。只不过地球是 ...
实际上很多型号的运载火箭在一子级关机后二子级并不立即启动,而且滑行几十秒,这段时间在损失速度但高度在增加。例如安塔瑞斯与F9。
一子级提供的速度增量就足够大了,所以常规的二级火箭二子级推重比只要达到0.7左右就够了。
一般级间分配,不是按推力分,而是重量。
还有一子级提供的速度增量……
一般的二级火箭二级推重比0.7就够了,一些奇葩二子级仍然要1以上,还有一些0.5甚至0.4就够……
那一般来说一二级重量比多少比较理想呢?阿特拉斯5是最好的重量比么?还有就是天顶,这货要是改造一下,该怎么分配?

townas 发表于 2014-3-3 13:02
那一般来说一二级重量比多少比较理想呢?阿特拉斯5是最好的重量比么?还有就是天顶,这货要是改造一下,该 ...

阿特拉斯只设计了一级,二级直接拿现成的。省事是省事,但燃料效率不高。
话分两头说,燃料相对发动机和箭体结构而言,是小头。所以要省钱,还是省发动机实在。
rl10发动机,别看推力小,价格比推力大30倍的rs68还贵。所以rl10不可能大量使用。
townas 发表于 2014-3-3 13:02
那一般来说一二级重量比多少比较理想呢?阿特拉斯5是最好的重量比么?还有就是天顶,这货要是改造一下,该 ...

阿特拉斯只设计了一级,二级直接拿现成的。省事是省事,但燃料效率不高。
话分两头说,燃料相对发动机和箭体结构而言,是小头。所以要省钱,还是省发动机实在。
rl10发动机,别看推力小,价格比推力大30倍的rs68还贵。所以rl10不可能大量使用。
nimbostratus 发表于 2014-3-3 13:18
阿特拉斯只设计了一级,二级直接拿现成的。省事是省事,但燃料效率不高。
话分两头说,燃料相对发动机和 ...
能说说燃料效率不高体现在什么地方呢?

要是就用这个RD180,重新设计一个火箭,那二级怎么匹配最佳呢
townas 发表于 2014-3-3 13:31
能说说燃料效率不高体现在什么地方呢?

要是就用这个RD180,重新设计一个火箭,那二级怎么匹配最佳呢

个人意见,仅供参考。
重新设计的话,1级不变,2级重新设计,采用j-2衍生的发动机,燃料箱体积加大。j-2x太重,推力过剩。原来的j-2比冲太低。所以理想的是利用最新技术生产j-2,推力不变或减小,关键是降低重量和提高比冲。
townas 发表于 2014-3-3 13:31
能说说燃料效率不高体现在什么地方呢?

要是就用这个RD180,重新设计一个火箭,那二级怎么匹配最佳呢

燃料效率低,就是说箭体结构终速高,消耗了大量的速度增量。
用J-2作为400吨的RD180第二级,这东东真空推力89吨,是不是太大了呢!
townas 发表于 2014-3-3 13:57
用J-2作为400吨的RD180第二级,这东东真空推力89吨,是不是太大了呢!
推力大不是问题,关键是重量不能大,比冲不能低。
燃料效率低,就是说箭体结构终速高,消耗了大量的速度增量。
J2S拉出来就可以,不过你这明显超过需求。
宇宙神5如果采用氢氧机,两台RL10C就很合适;
如果想廉价化,那么二子级加载荷控制在100吨内、40吨左右真空推力煤油机也可以,梅林1C刚好很合适。
楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 14:07
J2S拉出来就可以,不过你这明显超过需求。
宇宙神5如果采用氢氧机,两台RL10C就很合适;
如果想廉价化 ...
真空梅林真合适。
nimbostratus 发表于 2014-3-3 13:49
个人意见,仅供参考。
重新设计的话,1级不变,2级重新设计,采用j-2衍生的发动机,燃料箱体积加大。j ...

一点改动,1级重量太大,留给2级及载荷的增加重量的余地太小。所以,一级要减小燃料箱体积。
一点改动,1级重量太大,留给2级及载荷的增加重量的余地太小。所以,一级要减小燃料箱体积。
一级提供的速度增量越大越好,加大上面级光杆起不来就捆助推……
宇宙神5捆仨芯级,二级换J2S的话,GTO估算都能飚到近20吨……不过似乎过剩了……
我记得是一二级质量比4:1左右运载系数最高
第二级其实一直在“掉”下来,只不过水平速度越来越快,最后垂直方向掉下来的速度被地球曲率完全抵消了,或者说入轨了而已
楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 14:16
一级提供的速度增量越大越好,加大上面级光杆起不来就捆助推……
宇宙神5捆仨芯级,二级换J2S的话,GTO ...
cbc精髓就是光杆能飞,捆绑也能飞。
cbc精髓就是光杆能飞,捆绑也能飞。
CBC只是通用芯一级,本来宇宙神5也是两种上面级,不介意再多加一种。

lsquirrel 发表于 2014-3-3 14:17
我记得是一二级质量比4:1左右运载系数最高
第二级其实一直在“掉”下来,只不过水平速度越来越快,最后垂 ...


高度一直在增大吧?掉的是垂直方向的速度-_-|||
lsquirrel 发表于 2014-3-3 14:17
我记得是一二级质量比4:1左右运载系数最高
第二级其实一直在“掉”下来,只不过水平速度越来越快,最后垂 ...


高度一直在增大吧?掉的是垂直方向的速度-_-|||
楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 14:16
一级提供的速度增量越大越好,加大上面级光杆起不来就捆助推……
宇宙神5捆仨芯级,二级换J2S的话,GTO ...
这样的话5个CBC加一个J2S,奔月的话能打到20吨吧,两个就能登月了。

这样的话等长七成熟稳定了,7个长七第一级,组成CBC模式加一个YF77高空版本,两发的话也能去看看嫦娥了。而且14个发动机也不过分吧。

这样的话5个CBC加一个J2S,奔月的话能打到20吨吧,两个就能登月了。

这样的话等长七成熟稳定了,7个长 ...
宇宙神5超重型不换上面级折算LTO就有接近20吨。
另外折腾长7干什么?长征5换上面级6助推就得了……

楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 14:21
高度一直在增大吧?掉的是垂直方向的加速度-_-|||


我那个说法有些混淆,不过掉的的确是速度,第二级启动后一般推重比小于1,更不会特意垂直加速,垂直方向上的向上绝对速度是逐渐降低的。如果是要进入圆轨道,最后就成了垂直方向上与地面距离不变,但火箭在重力作用下加速“下落”的圆周飞行。加速度的话200千米圆轨道上加速度也是稳定的9.x米/秒2,比地面少的不多
其实这就是把地面当平面过渡到球面的过程
楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 14:21
高度一直在增大吧?掉的是垂直方向的加速度-_-|||


我那个说法有些混淆,不过掉的的确是速度,第二级启动后一般推重比小于1,更不会特意垂直加速,垂直方向上的向上绝对速度是逐渐降低的。如果是要进入圆轨道,最后就成了垂直方向上与地面距离不变,但火箭在重力作用下加速“下落”的圆周飞行。加速度的话200千米圆轨道上加速度也是稳定的9.x米/秒2,比地面少的不多
其实这就是把地面当平面过渡到球面的过程
有的时候想来想去,中国这些专家真是不白给,长五、长七这些货,第一眼怎么看怎么别扭,发动机那么小,外形那么难看,不是短粗就是细长,要么就捆的难看,但是不得不说,还真就是适合中国使用。

把长五捆一捆,换个高空版的YF77,这货两三发就能登月。
lsquirrel 发表于 2014-3-3 15:00
我那个说法有些混淆,不过掉的的确是速度,200千米圆轨道上加速度也是稳定的9.x米/秒2,比避免少的不多
...
貌似有点理解了,能不能这样理解,第一级在提高速度的基础上把第二级打到高于目标轨道的地方,速度是达不到第一宇宙速度的(当然达不到,否则就一级入轨了),通过第二级增加速度,然后往下掉一点,微调,入轨。
貌似有点理解了,能不能这样理解,第一级在提高速度的基础上把第二级打到高于目标轨道的地方,速度是达不 ...
没掉高度,掉的是速度……
即使二级不开机,要达到掉高度的高度……那也是1000多公里的高度了……
在速度降到0之前,高度是在一直提升的。二级的意义实际上是在一子级提供的速度基础上继续加速,将水平速度提到第一宇宙速度(按我上面的类比,就是远地点加速把近地点从地平线下拽到轨道高度上)……
要知道洲际弹道导弹关机速度也就7公里多,最大弹道高度可是接近1800公里……
楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 15:23
没掉高度,掉的是速度……
即使二级不开机,要达到掉高度的高度……那也是1000多公里的高度了……
在速 ...
OK了,第一级关机时,第二级没开机前依靠惯性继续增加高度、速度减小。动能转换成势能,第二级开机后速度增加,调整好轨道高度,继续增加速度,入轨!!!

哪位大大有火箭发射的高度、速度坐标图?
townas 发表于 2014-3-3 15:14
貌似有点理解了,能不能这样理解,第一级在提高速度的基础上把第二级打到高于目标轨道的地方,速度是达不 ...
不是,第一级提供一个速度,第二级提供另一段速度,最终高度在预定高速上,速度达到入轨速度。

townas 发表于 2014-3-3 15:31
OK了,第一级关机时,第二级没开机前依靠惯性继续增加高度、速度减小。动能转换成势能,第二级开机后速度 ...



阿里安5的,发射进入GTO的图


townas 发表于 2014-3-3 15:31
OK了,第一级关机时,第二级没开机前依靠惯性继续增加高度、速度减小。动能转换成势能,第二级开机后速度 ...


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2014-3-3 15:57 上传


阿里安5的,发射进入GTO的图

阿特拉斯只设计了一级,二级直接拿现成的。省事是省事,但燃料效率不高。
话分两头说,燃料相对发动机和 ...
什么原因导致小型的RL10比大型的RS68贵?
acoustics 发表于 2014-3-3 18:00
什么原因导致小型的RL10比大型的RS68贵?
我也不清楚。
我只说一些方面,喷管全手工焊接,镀银。
我也不清楚。
我只说一些方面,喷管全手工焊接,镀银。
奢侈品范啊,真是the ultimate engine with the ultimate propellants
同样的燃料,重量是3:1到4:1,推力就不好说了,根据不同的轨道任务有不同的最佳推力。
楠宫萧vn 发表于 2014-3-3 15:23
没掉高度,掉的是速度……
即使二级不开机,要达到掉高度的高度……那也是1000多公里的高度了……
在速 ...
如果地面是平的就掉高度,可地面是球体。。。
如果地面是平的就掉高度,可地面是球体。。。
球体也掉啊……动能消耗光到达轨道最高点即使参考系是地球那也在掉高度……