题目

火箭是怎样升上太空的

提问时间：2020-08-13

答案

　　火箭原理
　　发动机
　　当大多数人想到马达或发动机时,会认为它们与旋转有关.例如,汽车里的往复式汽油发动机会产生转动能量以驱动车轮.电动马达产生的转动能量则用来驱动风扇或转动磁盘.蒸汽发动机也用来完成同样的工作,蒸汽轮机和大多数燃气轮机也是如此.
　　火箭发动机则与之有着根本的区别.它是一种反作用力式发动机.火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的,该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”.火箭发动机向一个方向抛射物质,结果会获得另一个方向的反作用力.
　　开始时您可能很难理解“抛射物质,获得反作用力”这个概念,因为这好像和真实情况不大一样.火箭发动机似乎只会发出火焰和噪音,制造压力,而与“抛射物质”没什么关系.我们来看几个例子,以便更好地了解真实情况：
　　如果您曾经使用过猎枪,特别是那种12铅径的大猎枪,那么您就知道它会产生巨大的“撞击力”.也就是说,当您开枪时,猎枪会狠狠地向后“撞击”您的肩膀.这种撞击力就是反作用力.猎枪将31.1克的金属以大约1120公里/小时的速度沿某个方向发射出去,同时您的肩膀会受到反作用力的撞击.如果您开枪时穿着轮滑鞋或站在滑雪板上,枪会起到类似于火箭发动机的作用,反作用力会使您向相反的方向滑动.
　　如果您见过粗大的消防水管喷水的场景,可能会注意到消防员要花很大的力气才能抓住它（有时您会看到有两名或三名消防员手持同一根消防水管）.水管发生的情况与火箭发动机类似.水管向一个方向喷水,消防员们则运用自身的力量和重量来克服反作用力.如果他们放开水管,那么水管会劲头十足地四处乱撞.如果消防员全都站在滑雪板上,水管将推动他们以极快的速度向后移动.
　　如果您吹起一个气球,然后放开它,那么它会满屋子乱飞,直到里面的空气漏光为止,这就是您制造的火箭发动机.在这种情况下,被抛射出去的是气球中的空气分子.与许多人的想法不同,空气分子其实是有质量的（请查看有关氦的页面,以便更好地了解空气质量的问题）.如果您让空气从气球的喷口中喷出来,气球的其余部分则会向相反的方向运动.
　　火箭燃料
　　燃料是氮的氧化物有：CO,H2,C2H2,CH4,C2H4,CH3CH2OH,N2H4,高级硼硅烷（这都是火箭推进器的燃料）.和2踢脚差不多的 点火和原理都一样 只是上面的那层不是火药 是火箭头（里面是卫星之类的东西） 航空煤油是无色透明的,闻上去和普通的煤油没什么区别,而且不易挥发.燃点大约在300C左右,别说用打火石了,就算用明火也是点不燃的!　运载火箭使用什么动力把航天器送上太空的呢?早在运载火箭发明前,人们使用油和汽作燃料,汽车、轮船和飞机就是靠这些燃料来行驶的.后来,科学家发明了靠化学能来产生动力的运载火箭.运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂,而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的,人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料或推进剂.
　　推进剂
　　从物理形态上讲,火箭发动机使用的推进剂有两种形式,一种是液态物质,另一种是固态物质.燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机,或称为液体火箭发动机,两者都是呈固体状态,则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机.如果在两种燃料中,一种为固体,一种为液体,则称为固－液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机.如,氢氧火箭发动机.由于固态燃烧剂产生的能量比液体氧化剂发出的能量高,所以,目前研制的火箭发动机多是固－液火箭发动机,两种燃料相遇燃烧,形成高温高压气体,气体从喷口喷出,产生巨大推力而把运载火箭送上了太空.
　　常用推进剂有：1、液氢(燃料)液氧(氧化剂),燃烧效率很高,多用于航天飞机及运载火箭末级,价格昂贵、不易储存.
　　2、肼-50(燃料)四氧化二氮(氧化剂),燃烧效率一般,多用于中型火箭,价格适中、较易储存.
　　3、RP-1高精炼煤油(燃料)液氧(氧化剂),燃烧效率一般,多用于火箭第一级,价格适中、不易储存.
　　4、肼(燃料)四氧化二氮(氧化剂),燃烧效率一般,多用于卫星,容易自燃、价格相对便宜、腐蚀性极强.[2][3]