漫谈火箭

火箭起源于中国，是我国古代劳动人民的重大发明之一。现代的火箭， 原理同古代的相同，只是构造复杂得多。现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管。燃料燃烧时产生的高温高压气体以很大的速度从尾部向后喷出，火箭就向前飞去。

火箭向前飞行所能达到的最大速度，也就是燃料烧尽时火箭获得的最终速度。它跟什么因素有关系呢？根据动量守恒定律，理论上的计算表明， 最终速度主要取决于两个条件，一个是喷气速度，一个是质量比，即火箭开始飞行时的质量与燃料烧尽时的质量之比。喷气速度越大，质量比越大， 火箭的最终速度也越大。为了提高喷气速度，需要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。质量比与火箭的结构和材料有关系，现代火箭能达到的质量比不超过 10。在现代技术条件下，一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度。要发射卫星，现在都用多级火箭。

多级火箭是由单级火箭组成的（图 9-21）。发射时先点燃第一级火箭， 它的燃料用完以后空壳就自动脱离，以后下一级火箭开始工作。多级火箭在工作中及时把对后面航行没有用的空壳抛掉使火箭的总质量减少，因此能够达到很高的速度，可以用来发射人造卫星、宇宙飞船或洲际导弹等。当然，火箭的级数也不是越多越好，因为级数越多，火箭的构造也越复杂， 工作的可靠性也就越差。目前，多级火箭一般都是三级的。

自从 1926 年第一枚液体燃料的现代火箭试飞成功以来，利用液体燃料或固体燃料的化学能作能源的火箭一直占有重要的地位。目前，科学家们在研制用电能或太阳能作能源的电火箭、太阳能火箭等。但是，无论哪一种火箭，都将向可靠性高、经济性好和多次使用的方向发展。