各類航天器在太空中運行,都是通過火箭把它們送到太空中去的。 飛行在太空中的航天器(飛船、空間站、衛(wèi)星及航天飛機等)、只有速度達到7.9千米/秒(第一宇宙速度)才不會掉到地面上來;飛到月球上去的宇宙飛船,速度是11.2千米/秒(第二宇宙速度);如果要飛到其他行星上去,速度還要加大一些。 如何才能使這些航天器達到這樣大的飛行速度呢?只有火箭才能勝任這一任務。火箭是當今唯一可在真空中使用的飛行運輸工具。他是靠向后噴出高速氣體產(chǎn)生的反作用力而前進的。早在20世紀初俄國科學家齊奧爾科夫斯基就指出,有兩條出路,可以提高火箭的飛行速度。一是提高火箭的質量比(火箭起飛時的質量與火箭發(fā)動機熄火時質量的比值)。二是提高火箭發(fā)動機的噴氣速度。要達到很高的飛行速度,除了要求有很高的噴氣速度外,還要求火箭的質量比越大越好,即殼體做得又輕又大,能儲藏更多的燃料。 幾十年來經(jīng)過科學家們的努力,采用當今最輕型的材料和最好的燃料以及最先進優(yōu)化的設計,但目前用一臺或幾臺發(fā)動機組成的單級火箭,其最大速度也只能達到5-6千米/秒,遠遠達不到第一宇宙速度。 出路在哪里?好在齊奧爾科夫斯基早就提出了'火箭列車'的思路,即把火箭串聯(lián)或并聯(lián)起來飛行,速度一級一級地增s大,質量一級一級地減少,最后達到和超過第一宇宙速度,這就是多級火箭。它把兩個以上的火箭,尾接頭、頭接尾地銜接在一起。當?shù)谝患壔鸺剂嫌猛暌院螅蜁詣拥氐粝聛?,接著第二級火箭立即發(fā)動;第二級火箭燃料用完后也自動地掉下來,接著第三級火箭發(fā)動起來……這樣就會使裝在最前一級火箭上的衛(wèi)星或飛船達到7.9千米/秒以上的速度,成為遨游太空的'新客人'了。 科學正在不斷地進步和發(fā)展,等更先進的又輕又堅固的材料和更新型的燃料出現(xiàn)后,只用一級火箭去發(fā)射航天器的時代就會到來。據(jù)科學家預測,十年之后這種先進的單級運載火前,就會變成現(xiàn)實了。 |
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