火箭的定义和历史
火箭是指一种自身既带有燃料,又带有助燃用的氧化剂,用火箭发动机作动力装置。现代火箭可用作快速远距离运送工具,如作为探空、空间站的运载工具,以及其他飞行器的助推器等。古代中国火药的发明与使用,给火箭的问世创造了条件。北宋后期,民间流行的能升空的“流星”,已利用了火药燃气的反作用力。1975年,用更大推力的火箭——“长征2号”,发射了可回收的重型卫星。1980年,向南太平洋海域成功地发射了新型运载火箭。火箭通常可分为固体与液体火箭,有控与无控火箭,单级与多级火箭,近程、中程与远程火箭等。火箭推进是一种精密的结构,它的原理主要是力学、热力学,以及其它有关科学之运用。
火箭飞行原理
火箭飞行的原理和气球“飞”的原理一样,都是利用了物体的反作用力。火箭的“肚子”里装有燃料,燃料点着后产生大量热量,变成急剧膨胀的气体,气体从火箭尾部猛烈喷出,火箭便在气体喷发产生的反作用力下向前飞行了。
火箭为什么能飞得那么快呢?我们知道,燃料产生的热量越多,喷射气体的速度越快,产生的推力就越大。科学家计算过,一般火箭燃气的喷射速度约为每秒2千米左右,当燃料的重量是火箭净重的1.72倍时,火箭的最终速度等于气体的喷射速度,如果要使火箭的最终速度达到气体喷射速度的2倍,3倍,那么就要相应地增加燃料。
可是燃料一增加,火箭的体积,重量也就随之增加,而用同样的力推动轻,重不同的物体,其速度是不一样的。怎么解决增加燃料又不过多地增加火箭重量的矛盾呢?科学家们想了一个绝妙的办法,就是把火箭做成一级一级的,每一级都有燃料,烧完一级就扔掉一级,这样火箭就越飞越轻,速度也越来越快。再加上离地球越来越远,地心引力和空气阻力都随之减小等其他因素,火箭便可以有超过其他任何交通工具的.速度。
火箭的身体构造
一般来讲火箭身上有三大系统:结构系统,动力系统,控制系统。结构系统是它的躯壳;动力系统是它的心脏,由燃料部分和发动机部分组成;控制系统好比它的大脑,指挥火箭飞多快,怎样飞和飞到哪儿。
多级火箭在飞行中,它的身体被一节一节地甩掉,最末的一节把卫星“顶”到预定轨道。
探空火箭是在高空进行探测和科学实验的火箭。它是在运载火箭的基础上,在火箭头部安放一些探测仪器,使之成为能够对高大气的各层结构成分及参数进行直接探测的火箭。
探空火箭系统一般由有效载荷(大多装在箭头的仪器舱内)、火箭、发射装置和地面台站组成。有效载荷将采集到的信息用遥测装置发送到地面台站接收处理,或在火箭下降过程中将有效载荷弹出火箭,利用降落伞等气动减速装置安全降落到地面回收。
神州火箭简介
神舟飞船是由中国为其载人航天计划研制的载人宇宙飞船系列,其原型机神舟一号于1999年11月20日成功发射,而其发展型号神舟五号于2003年10月15日第一次完成载人飞行。2011年11月1日发射的神舟八号为其正式定型型号。神舟系列飞船与俄罗斯的联盟号飞船外貌相似,但具备全新的结构和更大的尺寸,是全世界目前正在运用的空间最大的载人飞船。神舟号由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段构成,总长约9米,总重约8吨。神舟系列载人飞船由专门为其研制的长征二号F火箭发射升空,发射基地是酒泉卫星发射中心,回收地点在内蒙古中部的草原上。
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