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从0到1话火箭——第一贴:如何保证入轨?(二)

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今天登载的是第二:如何保证入轨?(二)
今天我们按照从地面到高空的飞行顺序,谈正常形状火箭在大气层中飞行时可能出现的常见问题及相关解决办法。
注意:任何不限于下图所示的火箭不在讨论范围之内。

1.飞不起来
原因是推重比过小,即引擎供给推力不大于火箭起飞时所受重力。此时要根据当次任务所达到的目的,适当减燃料箱、减载荷质量、改变载荷组成、一级更换为大推力海平面启动引擎增加推力,其中包括但不限于减少钢架、去除不需要的载荷组件、增大燃料箱直径、多个短燃料箱换成长箱等。
为了尽量避免出现这种情况,可以在飞行器组装大楼VAB界面内单击右下角齿轮与工具结合图标(即工程师报告),根据航天器数据中的质量和一级发动机海平面总推力计算是否能飞起来。理想的推重比应当介于1.3-1.7之间。
2.飞不到任务所需轨道
原因是deltaV不够。deltaV值在飞行器组装大楼VAB界面和飞行界面左侧分级中都可显示,对照官方deltaV表(见官方wiki)以及自身经验,可以采用适当加减燃料箱、二三级更换高空发动机、改变并适应空气动力学特性以降低消耗速率、适当改变发动机推力限制提升比冲(此招在1.7以前的固推中尤为好使——编者注)、更换引擎种类及对应工质实现,或者更换火箭。
区分标准火箭用高空发动机与海平面启动引擎的简单方法:一般地,高空发动机海平面推力基本上比真空推力低50%以上,而海平面启动引擎海平面推力基本上比真空推力低20%以下。
3.气动解体/气动力造成指向失稳
此问题常见于接近Max.Q,即最大气动力状态的附近时。因此问题发生的高度一般位于2000-20000m,这是由气体特性曲线决定的。如果出现类似问题,应当缩减火箭长径比。对气动解体问题,应开启刚性连接和自动加固、使用钢筋连接摆动物体固定物体防止其振动。对气动力造成指向失稳问题,应当确保在安装足够的控制模块、翼面下,保证火箭指向不与相对地面的速度指向有较大的偏差,防止气动力及力矩过大造成指向失稳;也可以调整各燃料箱使用顺序,保证火箭在飞行过程中始终处于稳定状态。
4.过热爆炸
此问题常见于热障区。出现此问题,请更换耐热性能差的组件,否则发射时应在保证发射成功的情况下降低通过热障区时的速度与推力,再在通过后恢复推力。这样既防止组件过热爆炸,又增加火箭效率。
提醒:根据经验,若无热障出现,55000m以上即可抛整流罩,若有,则60000m以上可抛整流罩。
以上。


IP属地:辽宁1楼2020-08-18 00:58回复


    来自iPhone客户端2楼2020-08-18 12:56
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      你这教程,没啥亮点啊


      IP属地:广东3楼2020-08-19 22:44
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        IP属地:澳大利亚来自Android客户端4楼2020-08-21 17:06
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