火箭为什么能在太空中飞行
火箭我们只能在电视或者是书上看到。那你知道火箭为什么能在太空中飞行吗?下面我们就来看看吧!
原因
在大气层内,火箭的飞行可以根据牛顿的作用与反作用的理论解释,即火箭向后喷出气体,气体向后推动空气,空气就会给火箭以大小相同的反作用力来推动火箭前进。
但是,当火箭飞出了大气层到了宇宙空间,空气没有了,空气的反作用力也就不存在了,那么,火箭为什么还能继续飞行呢?其实还是要用牛顿定律来解释这一问题,关键是力和作用点的变换。
火箭向前飞行时,燃烧剂和氧化剂在燃烧室迅速燃烧,产生的高温高压燃气以每秒数千米的速度向后喷出。我们把火箭和喷出的气体作为互相作用的两个物体,作用点选在火箭上,问题就迎刃而解了。
火箭在喷气的时候相当于给气体一个向后的推力,按牛顿定律,喷出的气体就会通过在火箭上的作用点给火箭一个反作用力,使火箭向前飞行。这个物理过程与空气无关,所以即使是在没有空气的宇宙空间,火箭也会照样高速飞行。
拓展
原始的火箭是用引火物附在弓箭头上,然后射到敌人身上引起焚烧的一种箭矢(很多伟大的发明,都是为了战争,人类啊)。现代的火箭,是以热气流高速喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置,它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,有可以在外层空间飞行,所以,火箭既是一种快速远距离运输工具,也是发射卫星的重要装置,也就是运载火箭。
运载火箭指的是将人们造的各种航天器推向太空的航天运输工具,它一般为2—4级, 用于把人造地球卫星、载人飞船、空间站或行星际探测器等送入预定轨道。
它每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。级与级之间靠级间段连接。末级有仪器舱,内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。有效载荷装在仪器舱的上面,外面套有整流罩。
运载火箭的组成相对简单,有箭体、动力装置系统和控制系统,称为运载火箭的主系统。火箭箭体是火箭的重要组成部分,其功用是把箭上各分系统,如有效载荷、控制系统、动力系统和测量系统等连成一个整体,为它们提供可靠工作的环境,并承受地面操作和飞行中的外力,维持良好的气动外形,保持火箭的完整性。动力装置系统是推动运载火箭飞行并获得一定速度的装置。对液体火箭来说,动力装置系统由推进剂输送、增压系统和液体火箭发动机两大部分组成。固体火箭的动力装置系统较简单,它的主要部分就是固体火箭发动机推进剂直接装在发动机的燃烧室壳体内。控制系统是用来控制运载火箭沿预定轨道正常可靠飞行的部分,控制系统由制导和导航系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三大部分组成。此外,箭上还装有遥测系统、外测系统和安全控制系统等,是火箭的辅助结构。
运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是前苏联用洲际导弹改装的卫星号运载火箭。到20世纪80年代,各国已研制成功20多种火箭,最小的仅重10.2吨,推力 125千牛(,只能将1.48公斤重的人造卫星送入近地轨道;最大的重2900多吨,推力 33350千牛,能将120多吨重的载荷送入近地轨道。
运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是前苏联用洲际导弹改装的卫星号运载火箭。到20世纪80年代,各国已研制成功20多种火箭,最小的仅重10.2吨,推力 125千牛(,只能将1.48公斤重的人造卫星送入近地轨道;最大的重2900多吨,推力 33350千牛,能将120多吨重的载荷送入近地轨道。