火箭外形设计

“中天杯”火箭外形设计大赛

长征八号

背景介绍：

进入21世纪的第二个十年，随着中国航天事业的发展，对大型运载火箭的需求越来越多。早在第一个十年，为了使中国航天运载技术本世纪处于世界先进行列，满足航天对大推力火箭的需求，我国研制了“长征五号”系列火箭，其近地轨道有效载荷为25吨，主要满足发射空间站的需求。

但随着“嫦娥”系列月球探测器的成功发射，中国人登月计划也势在必行，早在四十多年前，美国成功进行了“阿波罗”登月计划，当时运载“阿波罗”号飞船的是“土星”五号火箭，其近地运载能力达到惊人的118吨，几近长征五号的五倍，“长征”五号略显吃力，而像航天飞机这样的运载器中国尚无公开计划，空天飞机更是在图纸上，所以如果实行载人登月计划需要一款推力更大的火箭，为此本小组设计了“长征”八号大推力运载火箭。

能力，知识欠缺，诸多细节敬请谅解！

火箭具体参数：

火箭总长：75.36m

最大直径：7.49m

助推器最大直径：2.41m

助推器总长：15.11m

发射重量：1800吨

近地轨道有效载荷：58吨

翼展形状：梯形

翼展面积：3.55m

基本视图：

俯视图

尾喷口

主视图

效果图

助推器机翼展开展开效果图

作品创新点：

一、推力大。首先，火箭直径大，在海南文昌航天发射中心可发射升空，

避免铁路及隧道的尺寸限制。可待更多的燃料及氧化剂，采用新型液

氢液氧发动机，三级推进。近地有效载荷58吨，更重要的是可发射

大重量深空载人探测器。

二、助推器及主体火箭可回收再利用。如今每一次航天发射，火箭残骸回

收都是一大问题，并且还会附带地面损失。也不利于环保，经济，更

不利于技术保密。

航天飞机虽可回收再利用，但其技术复杂，危险性高，短时间内难以实现，为此我们设计出可回收火箭。

在助推器分离后，首先，助推器会在进入大气层后预定时间打开位于中间的小型机翼，三个原有翼面充当水平尾翼与垂直尾翼，逐渐

减速并调整姿态，逐渐滑向预定安全空域，再到达该空域时，在预定

高度大概8000米左右打开降落伞，缓慢落地，并发出信号，等回收

人员回收，以便下次再用。

主体火箭类似。

三、安全系数高。靠海发射，可避免火箭失败时对生命财产的威胁，采用

可靠的长征系列外形设计。具有更高的安全系数。

四、无毒无污染。液氢液氧燃烧后，唯一产物为水，避免造成大气污染。

五、发射成本低。火箭主体和助推器可回收利用，这便可以极大地节约成

本。还有，采用可靠的长征系列气动外形设计，可节约一些研制成本。

可行性分析：

该火箭本质上可以是现有“长征”五号的放大及重大改进型号，气动外形基本相同，火箭燃料、发动机核心技术相同，而出现的那几个新技术也为现有其他可靠技术的移植，如：可滑翔回到预定空域的助推器是运用可靠的现有巡航导弹的气动布局。

可能存在的缺点：设计时，未考虑实际的发动机情况，我国在发动机上还存在短板，本设计过于理想化。

综上，如果我国解决发动机问题，且不存在政策上问题，该计划可行性依然较大。

注：限于目前知识能力限制，更多问题期待与诸多航普大神们的讨论与交流！

关于详细设计或参数，参见solidworks工程文件

设计者：02011204班

贾若迪任浩豪王然然附：

发射效果图：