
反冲原理:要使一个物体从静止状态变为运动,必须施加力,并且该力需要作用一定时间。物理学中,将力和时间的乘积称为力的冲量。火箭发射时,需要有一个冲量作用在火箭上。这个冲量是通过燃烧燃料产生的燃气爆炸来实现的。
动量守恒现象:在现实生活中,一个充满气的气球在释放气体时会向相反方向飞去,这是动量守恒定律的体现,在物理学上称为反冲现象。
火箭构造与原理:尽管不同型号的火箭内部结构各异且复杂,但它们的主要部分通常包括壳体和燃料。壳体呈圆筒形,前端封闭,后端有尾喷管。燃料燃烧产生的高温高压燃气通过尾喷管迅速排出,从而推动火箭前进。
火箭发射过程:火箭发射时,地面控制中心倒计时至零后下令点火。火箭随之起飞,经过数秒加速,第一级火箭发动机关机分离,第二级火箭接着点火继续加速。在约70公里的高度,火箭已穿越稠密大气层,可以抛掉卫星整流罩。当火箭达到预定的速度和高度时,第三级火箭发动机关机分离,加速飞行阶段结束。随后,火箭依靠获得的能量,在地球引力的作用下进行惯性飞行,直到达到预定轨道。第三级火箭发动机再次点火,进行最后的加速。当达到预定速度后,第三级发动机关闭,火箭的运载任务完成。
火箭速度限制:火箭能达到的最大速度,即最终速度,主要取决于喷气速度和质量比(火箭起飞时的总质量与燃料耗尽后质量的比值)。喷气速度越高,最终速度也越大。由于现代技术条件下单级火箭的速度无法达到发射卫星所需的水平,因此使用多级火箭进行发射。
火箭级数的选择:火箭的级数并非越高越好。级数越多,构造越复杂,可靠工作时间越短。火箭和喷气式飞机一样,都是反冲原理的重要应用。为了提高喷气速度,需要使用高质量的燃料。当燃气或水从狭窄管道中排出时,它们会获得动量,根据动量守恒定律,燃气容器或水管会向相反方向移动。火箭正是利用喷射气流的反冲作用来获得巨大的速度。
参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/5396048.html