e時代最想知道的為什么（航天篇）

　　為什么運載火箭是航天活動必不可少的運輸工具？運載火箭是人類開展航天活動必不可少的運輸工具。運載火箭具有巨大的推力，采用不同組合的運載火箭可以把各種不同類型的人造地球衛(wèi)星、載人航天器和行星際探測器送入各自的運行軌道。運載火箭是由多級火箭組成的航天運輸工具，是星際間航行的惟一交通員。因為它靠自身攜帶的燃料產(chǎn)生的噴氣反作用力飛行，而不是像氣球要靠空氣的浮力。運載火箭的任務(wù)很艱巨：要把人造地球衛(wèi)星，載人飛船，空間站或空間探測器等，準(zhǔn)確地送到科學(xué)家預(yù)定的軌道?；鸺w行的原理是利用了物體的反作用力?；鸺摹岸亲印崩镅b有燃料，燃料點著后產(chǎn)生大量熱量，變成急劇膨脹的氣體，氣體從火箭尾部猛烈噴出，火箭便在氣體噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力下向前飛行了。我們知道，燃料產(chǎn)生的熱量越多，噴射氣體的速度越快，產(chǎn)生的推力就越大?？茖W(xué)家計算過，一般火箭燃?xì)獾膰娚渌俣燃s為每秒2千米左右，當(dāng)燃料的重量是火箭凈重的1.72倍時，火箭的最終速度等于氣體的噴射速度，如果要使火箭的最終速度達(dá)到氣體噴射速度的2倍，3倍，那么就要相應(yīng)地增加燃料?？墒侨剂弦辉黾?，火箭的體積、重量也就隨之增加，而用同樣的力推動輕、重不同的物體，其速度是不一樣的。怎么解決增加燃料又不過多地增加火箭重量的矛盾呢7科學(xué)家們想了一個絕妙的辦法，就是把火箭做成一級一級的，每一級都有燃料，燒完一級就扔掉一級，這樣火箭就越飛越輕，速度也越來越快。再加上離地球越來越遠(yuǎn)，地心引力和空氣阻力都隨之減小等其他因素，火箭便可以有超過其他任何交通工具的速度。一般來講火箭身上有三大系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，動力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是它的軀殼；動力系統(tǒng)是它的心臟，由燃料部分和發(fā)動機部分組成；控制系統(tǒng)好比它的大腦，指揮火箭飛多快，怎樣飛和飛到哪兒。運載火箭通常按照火箭的起飛質(zhì)量或運送到預(yù)定軌道的有效載荷量來加以區(qū)別，分為小型、中型和大型運載火箭三種。它們之間的運載能力相差懸殊。例如，美國的偵察兵小型火箭只能把215千克的有效載荷送入地球低軌道，而美國的大力神一4大型火箭則能把18150千克重的有效載荷送入地球低軌道。自1957年1O月4日蘇聯(lián)用”衛(wèi)星”號運載火箭發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星以來，至今40多年間，全世界共有蘇聯(lián)／俄羅斯、美國、法國、日本、中國、英國、歐洲空間局、印度、以色列等國家和組織先后研制并成功發(fā)射了30多個系列的運載火箭，它們已把5000多個載人和不載人的航天器送入了太空。迄今為止的運載火箭都是一次性使用火箭，它們最大的缺憾是只能使用一次，因此成本高昂。美國從71O年代初開始著手研制可多次重復(fù)使用的航天器：：航天飛機，并于1981年4月12日用哥倫比亞號航天飛機實現(xiàn)了首次航天飛行。航天飛機是世界上第一種可多次重復(fù)使用的天地往返運輸工具，實現(xiàn)了航天運載技術(shù)上的重大突破，但其成本仍然居高不下。未來研制經(jīng)濟(jì)、可靠、可重復(fù)使用的航天運載器仍將是航天技術(shù)面臨的首要任務(wù)之一。P.25-27

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