为什么中国的运载火箭大多数带小尾翼? 第1页

jerrysheng 网友的相关建议:

我猜你指的是rocket fins，就像胖五的这个。

放大了看，就是这个东东：

中国的800所研发的超大尾翼。

火箭添置尾翼的目的，主要是为了提高直线飞行时的气动稳定性。在大气中高速直线飞行时，火箭会遇到各种扰动，当火箭引擎没有足够的力量恢复时，火箭会失去稳定性。因为如果不及时纠正，在惯性力、空气阻力的共同的作用下，微小的扰动会被迅速放大。而尾翼会提供反方向的力，可以大幅提高火箭的稳定性。（所以中学生的那种模型火箭上都会有尾翼，就是为了提供更多的稳定性，免得一不小心反过来飞伤到人）

一般情况下，尾翼是三到四个对称放置的。当火箭稍微偏离其路径时，尾翼会借助反向产生的空气阻力使其再次回到原来的轨道上。如果只有两个的话，则与尾翼平行的平面的扰动将无法得到纠正，火箭将偏离航向。也有四个尾翼的（如上面的胖五助推器上）。再多的话，效果并不会提升，但会产生过多的空气阻力，会拖飞行的后腿。（也不是没有，我之后再更新）。

当然，在新型火箭中，有的已经不使用尾翼而改用自动控制系统控制发动机喷嘴方向来完成姿态微调，主要是为了减轻阻力，降低燃料消耗，飞的更快。（当然还有一些小火箭，主要是气象火箭，会通过缓慢滚动或旋转来保持直线的飞行）。

改用的原因之一，是因为面向太空的运载工具并不会真正笔直的飞行，它们在爬升时会逐渐倾斜，而且它们只在浓密的低层大气（尾翼的有效作用范围）中停留相对较短的时间。因此，现在很多运载火箭大多数是通过万向节调整引擎角度来实现的。（还有一些火箭（尤其是V2的后代）在火箭排气管中使用了可转向叶片，但是对于大多数大型火箭而言，这种技术很早就被淘汰了。）

也不是每个火箭都需要尾翼。在火箭技术发展的初期（如V2和Redstone火箭），发动机和制导技术比较落后，火箭非常不稳定，所以很依赖于尾翼提供的平衡。后来，有了万向节和具有响应式制导系统的引擎设计（以及对雷诺数的理解），足以保持火箭的正确指向，火箭不再需要尾翼也可以稳定的飞直线了，所以很多型号就取消了尾翼，因为它们既加了质量又多了阻力。

中国的某些型号就有尾翼，有些就没有。同样是长二丙，也是如此。

实际上，美国NASA的土星五号和其他大多数火箭都非常不稳定，都是通过极强的制导系统来弥补这一不足。土星五号的尾翼只是为了减轻万向节的负荷，并在第一级中止时保持稳定性。NASA之后的版本将逐渐消除这些尾翼。Titan, Atlas, Delta火箭都没有尾翼，战斗民族的Proton也一样。（有尾翼的火箭我想想，应该主要就是Thor和Redstone了）。

说点题外的。

上升阶段尾翼被万向节代替了，那回收阶段呢？栅格翼是个好方法。上面的这张猎鹰9号就是用的栅格翼，因为与传统尾翼相比，它更轻，收起来空阻也低，能减少回收机动所需的燃料。（其实这是老毛子的老技能点了，但是阻力不但大，面积也大轻易被雷达捉到，所以军工上一直没怎么发展，现在搞航天就无所谓了）

在火箭上升的时候grid fin是收起来的，等第一级火箭脱离后才展开

最大的问题，是贵。按照马一龙的说法，它可能是猎鹰9火箭身上最昂贵的单个部件。

所以，总结一下，NASA取消传统尾翼，是因为可以用其它更有效的方法取而代之了。中国还有很长的路要走。。。。。

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