科學(xué)家們在尋求建造作為天梯的火箭的過程中發(fā)現(xiàn)單級火箭無論采用性能多么好的固體或液體燃料,按當(dāng)時(shí)的技術(shù)所能達(dá)到的最大速度也只有每秒6000米。這就是說,根本達(dá)不到把衛(wèi)星送上地球軌道所需的每秒7900米的第一宇宙速度。那么,怎么才能解決這個(gè)難題呢?
據(jù)說,在當(dāng)時(shí)的條件下,蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基想出一個(gè)絕妙的辦法:建造被稱為“火箭列車”的多級火箭。這種多級火箭由兩級以上的火箭串聯(lián)組成。“火箭列車”從地面開出時(shí),先是第一節(jié)火箭點(diǎn)火,達(dá)到一定速度后燃料耗盡自動脫落。接著,第二節(jié)火箭點(diǎn)火,加大速度繼續(xù)飛行,燃料用完后關(guān)機(jī)并自動脫離。然后第三節(jié)火箭接著點(diǎn)火飛行,直到速度提高到所需數(shù)值,把衛(wèi)星或飛船等有效載荷送入預(yù)定軌道。
當(dāng)然,運(yùn)載火箭不是越多越好,因?yàn)槎嗉右还?jié),不僅制造工藝和級間分離等技術(shù)多一層困難,而且所能增加的速度也有一定限制,最多只能比單級火箭的速度大70%,現(xiàn)在一枚三級火箭能達(dá)到的速度比單級火箭超過45%。因此,限于各種因素,目前的多級火箭選在二級至四級之間,一般用三級的最多,也最為適宜。如在我國的長征系列運(yùn)載火箭中,發(fā)射中國第一顆人造衛(wèi)星的“長征一號”火箭為三級火箭,多次成功發(fā)射返回式遙感衛(wèi)星的“長征二號”火箭及其改型是兩級火箭,“長征三號”及其改型是三級火箭?;鸺睦壷破饕话闼惆爰墸伴L二捆”火箭捆綁了4臺助推器,我國目前運(yùn)載能力最強(qiáng)的“長征三號乙”在第一級也捆綁了4臺助推器。
今天,火箭技術(shù)水平已有大幅度提高,單級入軌火箭已有了實(shí)現(xiàn)的可能。美國正在進(jìn)行這方面的努力。
(王煒?biāo)]自《科學(xué)奧秘》)