航 天 模 型 ―6 8 ― 第八章 几种特殊的模型火箭 所谓特殊的模型火箭,是相对于一般单级高度模型或留空模型火箭(这里我们统称之为一般单级模型火箭)而言的,其中包括多级模型火箭、捆绑模型火箭、仿真模型火箭,以及载荷模火箭等。除此之外,还有火箭和(火箭)助推/滑翔机留空模型,以及自转旋翼留空模型和柔性翼留空模型。本章只介绍前4 种模型。 第一节 多级模型火箭 一、多级火箭推进原理* 在第二章中,我们已经知道,单级火箭所能达到的速度增量取决于其火箭发动机的有效排气速度和火箭的起飞质量与发动机熄火时的质量之比。为了提高火箭的速度,就要增加火箭发动机的数量,一种办法是将两个或两个以上的发动机串联起来,组成多级火箭。当第 1 级发动机熄火后,随即将其抛掉(分离),第 2级发动机立即点火,接着工作,……这样,就能有效地提高火箭的最终飞行速度。因为第 1 级发动机熄火后,火箭的速度增量等于第 1 级发动机的有效排气速度乘上火箭起飞质量与第 1 级发动机熄火时火箭质量之比的自然对数;当火箭将已熄火的第 1 级发动机抛掉后,第 2 级发动机开始工作时的火箭质量减小了,当第 2级发动机熄火时,火箭的速度就等于火箭第 1 级发动机熄火时的速度增量加上第 2级发动机熄火时的速度增量,而第 2 级发动机熄火时的火箭速度增量等于第 2 级发动机的有效排气速度乘上第 2 级发动机点火时火箭的质量与第 2 级发动机熄火时火箭质量之比的自然对数;…第 3 级火箭熄火时的火箭速度等于第 1 级发动机熄火时的速度增量加上第 2 级发动机熄火时的速度增量,再加上第 3 级发动机熄火时的速度增量;以此类推。 与运载火箭一样,采用两个(组)或两个(组)以上的模型火箭发动机串联组成的模型火箭叫做多级模型火箭。不论有多少发动机,只要它们同时点火、同时分离,它们就是同一级。多级模型火箭的飞行速度比单级模型火箭的速度要大得多,它的射程也比单级模型火箭高得多。 二、多级模型火箭概念 为了解释多级模型火箭的几个基本概念,我们以3 级模型火箭为例来加以说明。如图 8 .1 所示,最下面的一级发动机(一个或多个)及其外壳叫做第 1 级火箭,中间的发动机(一个或多个)及其外壳叫做第 2 级火箭,最上面的一级发动机(一个或多个)叫做第 3 级火箭;通常第 1 级又叫做下面级,第 2 、3 级也叫做上面级。整个 3 级模型火箭就叫做子火箭 1 或 1 号子火箭;...