第二节 火箭与卫星
一、火箭
- 火箭的介绍
我们大家都知道任何物体都有引力,因此地球也不例外,所以要想挣脱地球的束缚,把卫星、飞船送上天是相当困难的,但是我们要是能够使卫星、飞船达到很高的速度,那么它们就能够挣脱地球引力,沿着弧线飞出。于是人们发明了火箭,让它携带卫星上天。那么火箭是怎样获得高速度的呢?它又是怎样获得大推力的呢?简单地说,火箭是靠火箭发动机向后喷射高温高压燃气获得较大前进速度的,也就是我们所说的反冲作用。同时它是靠火箭
推进剂在发动机中燃烧而获得推力的,火箭推进剂是在火箭发动机燃烧室中燃烧,用以产生推力的物质如液氢、液拿、偏二甲肼、四氧化二氮,聚硫橡胶等。
目前火箭的发展日新月异,除了前面所介绍的化学火箭外,又出现形形色色新奇的火箭。
- 电火箭 是由中场或电磁场将推进剂电离成粒子,并使它们高速喷出,而产生推力,其中分电热式、静电式和磁电式三种。这种电火箭推力比较小但适合于修正航天器的轨道偏差,而且它的寿命长。
①电热式电火箭 它是用电加热推进剂。如电阻加热推进剂使其周围的氨,肼等推进剂从喷口高速喷出。
②静电式电火箭 用静电场来加速带电的推进剂,然后使被轰击而产生的离子束与来自中和器的电子相混合形成高速的中性喷流,产生推力。
③电磁式电火箭 就是利用电磁场来加速放电,形成等离子体射流。
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激光火箭 用强激光束加热推进剂,以产生推力。它的原理是,强激光束把气体推进剂加热到高温度,使原子电离,形成等离子区,发生微型爆炸。这种火箭需用的推进剂很少,而且成本低廉、构造简单,适用于从地球向空间发送材料。
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核能火箭 铀、环等重金属元素,在一定条件下,它们的原子核会发生分裂,同时放出大量的热。这叫做裂变反应。原子能火箭就是利用重元素的核裂变反应而产生的热量来加热推进剂,使它高速喷出,以产生推力。
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阳光动力火箭它也叫做太阳能动力火箭。就是用轻型反射镜,将太阳光聚集到火箭燃烧室,可把推进剂加热到 2000 多度,然后通过喷管喷出,
产生推力。阳光动力火箭的推力很小,一般不到 500 克力,只能作为太空动力,但作用时间长,可使航天器慢慢地加热。
- 火箭的用途火箭的用途相当广泛,它可以用来发射航天器,除此之外,
应用最多的是作战武器,如火箭炮、火箭弹等,有制导的火箭叫导弹。还可以用来进行科学试(实)验和科学探测,如气象火箭,地球物理火箭和生物火箭。目前已经利用航天育种培育出水稻、小麦、蕃茄、花卉等各类良种。还有气象火箭可以把科学仪器送到低于 120 公里的高空,探测那里大气的温度、压力、密度和流动速度,以预测天气变化。这是很重要的气象探测,因为那里是气象卫星和一般探测气球都达不到的盲区。