探空火箭

探空火箭（ sounding rocket ），在近地空间进行探测和科学技术试验的火箭。多为不设控制系统，靠调整发射架方位角、倾角来补偿风对飞行弹道影响的高空火箭，是海拔30～200千米高度内的有效探测工具。探空火箭可探测大气的结构、成分和参数，研究电离层、电磁场、宇宙线、太阳活动及辐射等多种日地物理现象。探空火箭获取的资料可用于天气预报、地球和天文物理研究，可为弹道导弹、运载火箭、人造卫星、载人飞船等飞行器的研制提供必要的环境参数。还可用于某些特殊问题的试验研究，如利用探空火箭被动段飞行提供的失重状态研究生物机体的变化和适应性，利用探空火箭进行新技术和仪器设备的验证性试验等。世界第一枚用于高空大气探测的是美国于1945年秋研制成功的“女兵下士”火箭。它将11千克的有效载荷送到70千米的高空。此后，美国和苏联利用缴获的V–2火箭发射了一批探空火箭。世界上有20多个国家发展或使用了探空火箭。

图1　T–7A探空火箭

中国从1958年开始研制探空火箭，先后研制成功T–7液体探空火箭和改进型T–7A探空火箭（图1）。1965年起，相继研制成功“和平”号（图2）、“挺进”号、“织女”号和“天鹰”号系列固体探空火箭。

图2　“和平”6号气象火箭

探空火箭通常按研究对象分类，如气象火箭、生物火箭、地球物理火箭等。气象火箭多用于100千米以下高度的大气常规探测。生物火箭用于外层空间的生物学研究。地球物理火箭用于地球物理参数探测，使用高度大多在120千米以上。

探空火箭系统由有效载荷、火箭、发射装置和地面台站组成。有效载荷大多装在箭头的仪器舱内。有效载荷采集到的信息通过遥测装置发送到地面台站接收处理，或者在火箭下降过程中将有效载荷从火箭内弹射出来，利用降落伞等气动减速装置安全降落到地面回收。火箭包括箭体结构、动力装置、稳定尾翼等。大多数探空火箭为单级或两级火箭，也有为3级、4级的。动力装置通常用固体火箭发动机，一般不设控制系统，仅靠稳定尾翼或火箭绕纵轴旋转来保证飞行稳定。大多数探空火箭从地面以接近垂直的状态发射，也有从移动式发射车发射的，还可从舰船或升在空中的气球上发射。地面台站主要包括接收测量信息的地面接收设备、跟踪火箭的定位测速设备(如雷达)和电子计算机等。