火箭如何保持平衡?

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要使飞行姿态稳定,发动机的位置必须和火箭质心严格地在一条直线上。目前大部分火箭的发动机处于火箭最底部,处在质心的下方。发动机点火后,如果推力通过质心,那么火箭就向上直线飞行。实际上,推力有一点点偏斜是不可避免的,火箭结构也不可能绝对对称,所以存在绕质心的力矩,这个力矩会使火箭发生偏转。现代火箭几乎全部使用动力系统自身向某一方向稍微偏转一定角度或者加装燃气舵来形成控制力矩,从而使火箭获得所需要的姿态。

当箭体偏离期望的飞行轨迹时,需要通过各种升力装置形成控制力,使火箭回到期望的轨道上来。一般来说,弹道导弹的飞行轨道偏差不大,自身通过燃气-控制力矩就可以进行有效的控制,而返回式航天器和运载火箭,要求在空间做比较复杂的机动,所以除了燃气-控制力矩外,还需要在头部安装控制翼面,在大气层内利用空气形成控制力;在大气层外,利用自身的控制推力形成控制力。

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