知識(shí)百科:為什么火箭不但能噴火還能飛呢?
來(lái)源:科普中國(guó)
發(fā)布時(shí)間:2019-10-17
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? ? ? ?我們都有這樣的經(jīng)歷,當(dāng)我們把一個(gè)緊扎的充氣氣球猛然松開(kāi),氣球內(nèi)的空氣迅速往外噴,氣球會(huì)沿著噴氣相反的方向飛出,這說(shuō)明它們都受到了力的作用。事實(shí)上,這個(gè)作用力不是來(lái)自外界,而是來(lái)自它們自身。對(duì)于產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原理,早在17世紀(jì)英國(guó)偉大的科學(xué)家牛頓就作了科學(xué)的闡述:當(dāng)甲物體給乙物體一個(gè)作用力時(shí),乙物體必然給甲物體一個(gè)反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,且在同一直線上。這就是著名的牛頓第三定律,火箭就是依據(jù)這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)飛行的。

  發(fā)射飛船或衛(wèi)星的任何一種火箭,都攜帶了大量的高能化學(xué)推進(jìn)劑,火箭一旦點(diǎn)火起飛,推進(jìn)劑就被送入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi),并在燃燒室內(nèi)迅速燃燒,產(chǎn)生大量高溫高壓燃?xì)猓邏喝細(xì)庠诨鸺膊康膰姽芴幖眲∨蛎?,并從尾部噴管高速噴出,從而?duì)燃燒室(也就是對(duì)火箭)產(chǎn)生反作用力,即對(duì)火箭產(chǎn)生推力,使火箭沿高壓燃?xì)鈬娚涞姆捶较蝻w行。由于火箭是依靠作用力與反作用力原理推進(jìn)的,而不像飛機(jī)那樣要依靠空氣動(dòng)力克服自身重力升空,所以火箭無(wú)論在大氣層中還是在真空中都能夠飛行,而飛機(jī)只能在大氣層內(nèi)飛行。
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? ? ? 火箭推進(jìn)劑由燃燒劑和氧化劑兩個(gè)部分組成。液體推進(jìn)劑火箭的燃燒劑和氧化劑分別貯存在火箭的燃燒劑貯箱和氧化劑貯箱中,火箭點(diǎn)火后,燃燒劑和氧化劑靠渦輪泵分別被輸送入燃燒室,并在燃燒室中混合、燃燒、膨脹、噴出,將推進(jìn)劑的化學(xué)能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,從而產(chǎn)生推力;固體推進(jìn)劑火箭則將燃燒劑和氧化劑澆鑄成固體推進(jìn)劑藥柱,火箭點(diǎn)火后,固體推進(jìn)劑從底層向頂層或從內(nèi)層向外層快速燃燒,產(chǎn)生高壓燃?xì)?,燃?xì)馀蛎洸膰姽芨咚賴姵?,?duì)火箭產(chǎn)生推力。由于火箭自己攜帶氧化劑,不需要空氣中的氧,因此火箭推進(jìn)劑在真空環(huán)境中仍可以燃燒,推進(jìn)火箭高速飛行。與火箭不同,飛機(jī)只攜帶燃燒劑(如航空煤油),它要依靠空氣中的氧氣作為氧化劑,所以飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在太空或空氣極稀薄的大氣層中無(wú)法工作,飛機(jī)當(dāng)然不可能在太空中飛行。
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