火箭的结构是什么?

Answer 1

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 的肼、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。