正文 第29章 火箭的發明(1 / 1)

在很早很早以前,人類就希望能夠到天上去,比如到月亮上去看看就是古時候很多人的夢想。但是如果建造一架可以從地球連通到月亮的梯子,那麼這架梯子的長度將達到38萬公裏,這是根本不現實的事。於是人類發明了火箭。憑借火箭,人類就可以到太空去遊覽、飛翔。我們要給大家介紹的就是能夠把人送到天上去的工具——火箭。

小朋友們,你們知道火箭的構造嗎?

一般來講,火箭身上有三大係統:結構係統、動力係統、控製係統。我們這樣來作一個比喻,結構係統是它的軀殼;動力係統是它的心髒,由燃料部分和發動機部分組成;控製係統好比它的大腦,它的作用就是指揮火箭飛多快、怎樣飛和飛到哪兒。

火箭是能夠使人類進入宇宙空間的運載工具,一般都是多級的,是星際間航行的交通員。因為它是靠自身攜帶的燃料產生的噴氣反作用力飛行,而不是像氣球那樣要靠空氣的浮力,飛機那樣要靠空氣的升力飛行,所以有沒有空氣對它來講無所謂,沒有空氣時它受到的阻力小,飛起來反而更自由更快捷。所以,執行到沒有空氣的宇宙空間去的任務,非它莫屬。

火箭的速度是由火箭發動機工作獲得的。火箭的速度與發動機噴氣的速度成正比,同時隨火箭的質量比增大而增大。但是,即使使用性能最好的燃料做推進劑,發動機的最大噴氣速度也隻能達到4.3~4.4公裏/秒。因此,單級火箭不可能把物體送入太空軌道,必須采用多級火箭,以接力的方式才能將航天器送入太空軌道。

現實中的運載火箭的任務很艱巨:要把人造地球衛星、載人飛船、空間站或空間探測器等,準確地送到科學家預定的軌道。它是怎麼飛行的呢?

先來做一個小試驗:把氣球吹滿氣,猛一鬆手,它肯定會向前“飛”出一定距離後才落到地麵。原來氣球之所以能“飛”是因為受到它“肚子”裏排放出來的空氣的反作用力的推動。

火箭飛行的原理和氣球“飛”的原理一樣,都是利用了物體的反作用力。火箭的“肚子”裏裝有燃料,燃料點著後產生大量熱量,變成急劇膨脹的氣體,氣體從火箭尾部猛烈噴出,火箭便在氣體噴發產生的反作用力下向前飛行了。

火箭為什麼能飛得那麼快呢?我們知道,燃料產生的熱量越多,噴射氣體的速度越快,產生的推力就越大。如果要使火箭的最終速度達到氣體噴射速度的2倍、3倍,那麼就要相應地增加燃料。可是燃料一增加,火箭的體積、重量也就隨之增加,而用同樣的力推動輕重不同的物體,其速度也是不一樣的。怎麼解決增加燃料又不過多地增加火箭重量的矛盾呢?科學家們想了一個絕妙的辦法,就是把火箭做成一級一級的,每一級都有燃料,燒完一級就扔掉一級,這樣火箭就越飛越輕,速度也越來越快。再加上離地球越來越遠,地心引力和空氣阻力都隨之減小等其他因素,火箭便可以達到超過其他任何交通工具的速度。

多級火箭在升空過程中,它的身體被一節一節地甩掉,最末的一節把衛星“頂”到預定軌道裏。