1 手抄報(bào)一：火箭的原理

發(fā)動(dòng)機(jī)

當(dāng)大多數(shù)人想到馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，會(huì)認(rèn)為它們與旋轉(zhuǎn)有關(guān)。例如，汽車?yán)锏耐鶑?fù)式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)能量以驅(qū)動(dòng)車輪。電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)能量則用來驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇或轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤。蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)也用來完成同樣的工作，蒸汽輪機(jī)和大多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)也是如此。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則與之有著根本的區(qū)別。它是一種反作用力式發(fā)動(dòng)機(jī)?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)是以一條著名的牛頓定律作為基本驅(qū)動(dòng)原理的，該定律認(rèn)為“每個(gè)作用力都有一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力”?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)向一個(gè)方向拋射物質(zhì)，結(jié)果會(huì)獲得另一個(gè)方向的反作用力。

開始時(shí)您可能很難理解“拋射物質(zhì)，獲得反作用力”這個(gè)概念，因?yàn)檫@好像和真實(shí)情況不大一樣?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)似乎只會(huì)發(fā)出火焰和，制造壓力，而與“拋射物質(zhì)”沒什么關(guān)系。我們來看幾個(gè)例子，以便更好地了解真實(shí)情況：

如果您曾經(jīng)使用過獵槍，特別是那種12鉛徑的大獵槍，那么您就知道它會(huì)產(chǎn)生巨大的“撞擊力”。也就是說，當(dāng)您開槍時(shí)，獵槍會(huì)狠狠地向后“撞擊”您的肩膀。這種撞擊力就是反作用力。獵槍將31.1克的金屬以大約1120公里/小時(shí)的速度沿某個(gè)方向發(fā)射出去，同時(shí)您的肩膀會(huì)受到反作用力的撞擊。如果您開槍時(shí)穿著輪滑鞋或站在滑雪板上，槍會(huì)起到類似于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的作用，反作用力會(huì)使您向相反的方向滑動(dòng)。

如果您見過粗大的消防水管噴水的場(chǎng)景，可能會(huì)注意到消防員要花很大的力氣才能抓住它（有時(shí)您會(huì)看到有兩名或三名消防員手持同一根消防水管）。水管發(fā)生的情況與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)類似。水管向一個(gè)方向噴水，消防員們則運(yùn)用自身的力量和重量來克服反作用力。如果他們放開水管，那么水管會(huì)勁頭十足地四處亂撞。如果消防員全都站在滑雪板上，水管將推動(dòng)他們以極快的速度向后移動(dòng)。

如果您吹起一個(gè)氣球，然后放開它，那么它會(huì)滿屋子亂飛，直到里面的空氣漏光為止，這就是您制造的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。在這種情況下，被拋射出去的是氣球中的空氣分子。與許多人的想法不同，空氣分子其實(shí)是有質(zhì)量的（請(qǐng)查看有關(guān)氦的頁面，以便更好地了解空氣質(zhì)量的問題）。如果您讓空氣從氣球的噴口中噴出來，氣球的其余部分則會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)。

燃料

燃料是氮的氧化物有：CO,H2,C2H2,CH4,C2H4,CH3CH2OH,N2H4，高級(jí)硼硅烷（這都是火箭推進(jìn)器的燃料）和2踢腳差不多的 點(diǎn)火和原理都一樣。只是上面的那層不是火藥，是火箭頭（里面是衛(wèi)星之類的東西）。航空煤油是無色透明的，聞上去和普通的煤油沒什么區(qū)別，而且不易揮發(fā)。燃點(diǎn)大約在300C左右，別說用打火石了，就算用明火也是點(diǎn)不燃的。早在運(yùn)載火箭發(fā)明前，人們使用油和汽作燃料，汽車、輪船和飛機(jī)就是靠這些燃料來行駛的。后來，科學(xué)家發(fā)明了靠化學(xué)能來產(chǎn)生動(dòng)力的運(yùn)載火箭。運(yùn)載火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液態(tài)氫等作為燃燒劑，而用硝酸、液態(tài)氮等提供的氧化劑幫助燃燒的，人們習(xí)慣上把燃燒劑和氧化劑通稱為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料或推進(jìn)劑。

推進(jìn)劑

從物理形態(tài)上講，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用的推進(jìn)劑有兩種形式，一種是液態(tài)物質(zhì)，另一種是固態(tài)物質(zhì)。燃燒劑和氧化劑都是呈液體形態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)則稱為液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，或稱為液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，兩者都是呈固體狀態(tài)，則稱為固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。固態(tài)氫、固態(tài)氧，作為火箭動(dòng)力。如果在兩種燃料中，一種為固體，一種為液體，則稱為固－液火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或直接稱其物質(zhì)名稱的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。如，氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。由于固態(tài)燃燒劑產(chǎn)生的能量比液體氧化劑發(fā)出的能量高，所以，研制的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)多是固－液火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，兩種燃料相遇燃燒，形成高溫高壓氣體，氣體從噴口噴出，產(chǎn)生巨大推力而把運(yùn)載火箭送上了太空。常用推進(jìn)劑有：1、液氫(燃料)液氧(氧化劑)，燃燒效率很高，多用于航天飛機(jī)及運(yùn)載火箭末級(jí)，價(jià)格昂貴、不易儲(chǔ)存。

2、肼-50(燃料)四氧化二氮(氧化劑)，燃燒效率一般，多用于中型火箭，價(jià)格適中、較易儲(chǔ)存。

3、RP-1高精煉煤油(燃料)液氧(氧化劑)，燃燒效率一般，多用于火箭第一級(jí)，價(jià)格適中、不易儲(chǔ)存。

4、肼(燃料)、四氧化二氮(氧化劑)，燃燒效率一般，多用于衛(wèi)星，容易自燃、價(jià)格相對(duì)便宜、腐蝕性極強(qiáng)。

2 手抄報(bào)二：火箭與導(dǎo)彈

區(qū)別

早期的火箭武器，發(fā)射出去之后都不再進(jìn)行控制。這種稱為火箭彈的無控火箭武器，其命中目標(biāo)的精度差，作戰(zhàn)效率不高，發(fā)揮的威力有限。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，迫切要求提高武器的命中精度，于是一種在火箭上裝上控制設(shè)備以控制其飛行的武器應(yīng)運(yùn)而生。這種武器我們稱之為“導(dǎo)彈”。德國是最早研制導(dǎo)彈的國家。1931年5月，德國科學(xué)家赫爾曼·奧伯特領(lǐng)導(dǎo)的宇宙航行協(xié)會(huì)試驗(yàn)成功了歐洲的第一枚液體火箭。到了1932年，德國軍方在參觀該協(xié)會(huì)研制的液體火箭發(fā)射試驗(yàn)之后，意識(shí)到火箭武器在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中具有的巨大潛力，便開始組織一批科學(xué)家和工程技術(shù)人員，集中力量秘密研制火箭武器。采用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力裝置。

由于最早出現(xiàn)的一些導(dǎo)彈是用火箭來推進(jìn)的，有人就把它稱之為火箭，因此火箭與導(dǎo)彈這兩個(gè)名詞有時(shí)常?；鞛橐徽?。其實(shí)這兩者在概念上是有差別的：

導(dǎo)彈是指依靠自身的動(dòng)力裝置推進(jìn)，由控制系統(tǒng)控制其飛行并導(dǎo)向目標(biāo)的一種武器。

而火箭則是一種依靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的反作用力推進(jìn)的飛行器。

一枚導(dǎo)彈是由兩個(gè)主要部分組成，一是戰(zhàn)斗部，二是運(yùn)載器。真正直接用來作戰(zhàn)的是戰(zhàn)斗部。有些導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗安排在導(dǎo)彈的最前端，稱之為彈頭。戰(zhàn)斗部?jī)?nèi)裝的可以是炸藥，也可以是核武器、化學(xué)武器或其他裝置。運(yùn)載器則是用來把戰(zhàn)斗部送向目標(biāo)的一種可控制的飛行器，由結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、動(dòng)力裝置系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。運(yùn)載器可以是有控的火箭，也可以是其他類型的飛行器。彈道式導(dǎo)彈都用有控火箭作運(yùn)載器，而在大氣層內(nèi)飛行的巡航導(dǎo)彈，其運(yùn)載器則是一種用空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)）作動(dòng)力裝置，類似無人駕駛飛機(jī)一類的的飛行器。

運(yùn)載火箭

用有控火箭作運(yùn)載器，這種運(yùn)載器亦稱之為運(yùn)載火箭。

運(yùn)載火箭不但可以用來運(yùn)送戰(zhàn)斗部，并使其擊中目標(biāo)構(gòu)成導(dǎo)彈；而且可以用來運(yùn)送各種類型的航天器，例如，人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空氣站和空間探測(cè)器等，并使他們準(zhǔn)確進(jìn)入軌道。早期運(yùn)送航天器的運(yùn)載火箭就是從導(dǎo)彈運(yùn)載派生出來的。蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星的衛(wèi)星號(hào)運(yùn)載火箭，就是用蘇聯(lián)最早研制成功的P-7洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈的運(yùn)載器改制而成。我國的長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭也是在我國研制的第一代洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈的運(yùn)載器基礎(chǔ)上改制而成。以后，隨著航天器類型與數(shù)量的增多，航天發(fā)射范圍的擴(kuò)大，發(fā)射航天器的運(yùn)載火箭開始獨(dú)立發(fā)展并自成系列。我國的長(zhǎng)征三號(hào)系列、長(zhǎng)征四號(hào)系列運(yùn)載火箭就是專為發(fā)射不同軌道的航天器而研制的專用運(yùn)載火箭。

由于運(yùn)載火箭可以在大氣層外飛行，所以它已成為人類進(jìn)行航天活動(dòng)必不可少的工具。運(yùn)載火箭技術(shù)亦已成為一個(gè)國家航天技術(shù)的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前，世界上航天技術(shù)先進(jìn)的國家都在為研制高可靠、低成本、大推力、無污染、多用途以及可以重復(fù)使用的運(yùn)載火箭而不懈努力。