火箭发射的原理初中知识

1.火箭的工作原理是什么 初中物理

(1)火箭(rocket)靠火箭发动机喷射工质(工作介质)产生的反作用力向前推进的飞行器。

它自身携带全部推进剂,不依赖外界工质产生推力,可以在稠密大气层内,也可以在稠密大气层外飞行。火箭是实现航天飞行的运载工具。

(2)火箭原理 发动机 当大多数人想到马达或发动机时,会认为它们与旋转有关。例如,汽车里的往复式汽油发动机会产生转动能量以驱动车轮。

电动马达产生的转动能量则用来驱动风扇或转动磁盘。蒸汽发动机也用来完成同样的工作,蒸汽轮机和大多数燃气轮机也是如此。

火箭发动机则与之有着根本的区别。它是一种反作用力式发动机。

火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的,该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。火箭发动机向一个方向抛射物质,结果会获得另一个方向的反作用力。

开始时您可能很难理解“抛射物质,获得反作用力”这个概念,因为这好像和真实情况不大一样。火箭发动机似乎只会发出火焰和噪音,制造压力,而与“抛射物质”没什么关系。

我们来看几个例子,以便更好地了解真实情况: 如果您曾经使用过猎枪,特别是那种12铅径的大猎枪,那么您就知道它会产生巨大的“撞击力”。也就是说,当您开枪时,猎枪会狠狠地向后“撞击”您的肩膀。

这种撞击力就是反作用力。猎枪将31.1克的金属以大约1120公里/小时的速度沿某个方向发射出去,同时您的肩膀会受到反作用力的撞击。

如果您开枪时穿着轮滑鞋或站在滑雪板上,枪会起到类似于火箭发动机的作用,反作用力会使您向相反的方向滑动。 如果您见过粗大的消防水管喷水的场景,可能会注意到消防员要花很大的力气才能抓住它(有时您会看到有两名或三名消防员手持同一根消防水管)。

水管发生的情况与火箭发动机类似。水管向一个方向喷水,消防员们则运用自身的力量和重量来克服反作用力。

如果他们放开水管,那么水管会劲头十足地四处乱撞。如果消防员全都站在滑雪板上,水管将推动他们以极快的速度向后移动。

如果您吹起一个气球,然后放开它,那么它会满屋子乱飞,直到里面的空气漏光为止,这就是您制造的火箭发动机。在这种情况下,被抛射出去的是气球中的空气分子。

与许多人的想法不同,空气分子其实是有质量的(请查看有关氦的页面,以便更好地了解空气质量的问题)。如果您让空气从气球的喷口中喷出来,气球的其余部分则会向相反的方向运动。

燃料 燃料是氮的氧化物有:CO,H2,C2H2,CH4,C2H4,CH3CH2OH,N2H4,高级硼硅烷(这都是火箭推进器的燃料)和2踢脚差不多的 点火和原理都一样。只是上面的那层不是火药,是火箭头(里面是卫星之类的东西)。

航空煤油是无色透明的,闻上去和普通的煤油没什么区别,而且不易挥发。燃点大约在300C左右,别说用打火石了,就算用明火也是点不燃的。

早在运载火箭发明前,人们使用油和汽作燃料,汽车、轮船和飞机就是靠这些燃料来行驶的。后来,科学家发明了靠化学能来产生动力的运载火箭。

运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂,而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的,人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料或推进剂。 推进剂 从物理形态上讲,火箭发动机使用的推进剂有两种形式,一种是液态物质,另一种是固态物质。

燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机,或称为液体火箭发动机,两者都是呈固体状态,则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机。固态氢、固态氧,作为火箭动力。

如果在两种燃料中,一种为固体,一种为液体,则称为固-液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机。如,氢氧火箭发动机。

由于固态燃烧剂产生的能量比液体氧化剂发出的能量高,所以,研制的火箭发动机多是固-液火箭发动机,两种燃料相遇燃烧,形成高温高压气体,气体从喷口喷出,产生巨大推力而把运载火箭送上了太空。常用推进剂有:1、液氢(燃料)液氧(氧化剂),燃烧效率很高,多用于航天飞机及运载火箭末级,价格昂贵、不易储存。

2、肼-50(燃料)四氧化二氮(氧化剂),燃烧效率一般,多用于中型火箭,价格适中、较易储存。 3、RP-1高精炼煤油(燃料)液氧(氧化剂),燃烧效率一般,多用于火箭第一级,价格适中、不易储存。

4、肼(燃料)、四氧化二氮(氧化剂),燃烧效率一般,多用于卫星,容易自燃、价格相对便宜、腐蚀性极强。

2.有关火箭的物理知识(初中)

火箭上升时候是依靠高速喷射出燃烧气体而获得反作用力的,与牛顿第三定律有关。

火箭要摆脱地球的引力的最小速度是v=7800km/s。

现代的火箭一般是有三级的,飞到一定的高度最小级将会脱离,以减小火箭的质量。

火箭的外层涂料升华吸热,防止机体因过高温度损毁。

火箭的最高点做到非常光滑和流线型,减少空气阻力。

简单的火箭包括一个高细的圆柱体,由相对较薄的金属制造而成。在这个圆柱内存放着火箭发动机的燃料和补给燃料罐,而为火箭提供推进力的发动机则放在圆柱的底部。发动机的底部是看起来像一个钟形的喷管,发动机通过一个装置——燃料输送系统可把原始的火箭燃料注入喷管顶部的燃烧室,燃料在这里燃烧,转化成易于向四处扩散的热气体。然后,喷管把扩散的热气导入与目标运动方向相反的方向。为了给火箭提供平衡的升力,通常喷管的指向是与一条从上之下贯穿火箭中心的虚拟线平行对称排列的,不过,大多数火箭尤其是大

型火箭都能使其喷管偏离虚拟的中线几度,这叫做万向连接,可为飞行中的火箭提供一定的操纵能力。

在圆柱体的上部装有一个中空的流线型圆锥体,锥体的底座接在圆柱体上,锥尖朝上。这种圆锥体的造型使火箭接触空气的横截面达到最小,横截面积的缩小就减少了火箭排开空气所必需消耗的能量。一般来说,载人航天器或其它预备进入轨道的有效载荷都安放在火箭顶部的这个鼻锥内。在航天技术里称这个圆锥体为有效载荷整流罩或整流罩,火箭点火后的数分钟,这个圆锥体对有效载荷提供保护,使其免受因火箭加速穿过大气层下部而增强的风力的破坏。

3.火箭的发射原理

火箭的原理当然是著名的牛顿的第三定律。

但是,由于要飞出大气层,所以阻力越小越好,就不用升力单翼,所以发动机提供全部的反重力。需要垂直发射。

能发射卫星的火箭一般为三级,第一级推力很大,垂直上升段可以获得有效的速度和高度。然后火箭开始程序转弯,使速度方向有切地球的分量,这是因为卫星想要不断飞行,必须要有一定速度。

所以,火箭分垂直上升段——获得速度和高度,程序转弯后以弹道轨迹(洲际弹道导弹就同运载火箭同样)飞出大气层,最后,发动机关机,卫星因惯性入轨,同时微型发动机调整轨道。

火箭之所以能这样,是因为它用的火箭发动机是通过喷射气体来得到作用力,故可以有效地利用控制喷射气体方向来转向,这种技术称为矢量推力技术,战机上的(如苏35)的矢量推力比火箭的这种技术迟了很多时间。最早的弹道导弹(远程运载火箭)V2就是有这技术了,它通过四个导流板,将一部分喷射气体偏转,就实现了矢量推力。

现代的矢量推力技术是一种称为摆动喷管的结构,更先进,更精确,推力损失最小。

火箭之所以能够实现推力转弯,是因为它有一套导航系统,通常是无线电或惯性导航系统,这样可以知道即时速度和高度,从而反馈给自动驾驶仪,自动驾驶仪就控制矢量推力系统进行程序转弯

4.火箭的发射原理是什么

反冲原理。

要使一个物体从静止开始运动,必须有力作用在物体上,并且作用一定时间T。在物理学上,力F和时间T的乘积FT叫做力的冲量。要使火箭发射,就必需有冲量作用在火箭上。这种冲量是通过燃气的爆炸而产生的。

在现实生活中,我们经常会看到这样的现象,一个充足气的气球拿在手上,突然放手,气体从气球中喷出来,这时气球就向着相反的方向飞出去,这种运动遵循动量守恒定律,在物理上我们称作为反冲。

随着科技的不断发展,科学家们已经发明制造了各种型号的火箭,这些火箭内部构造互不相同而且都相当复杂。如1970年发射的长征1号丁,它是一枚装有二度轨级的三级小型运载火箭,其内部结构如图(1)所示。但是不管这些火箭内部构造有多复杂,其主要部分都可以归纳为壳体和燃料。壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。

发射火箭由地面控制中心倒记数到零便下令第一级火箭发动机点火。在震天动地的轰鸣声中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飞行段由此开始了,经过几十秒钟,运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变,100多秒钟后,在70公里左右高度,第一级火箭发动机关机分离,第二级接着点火,继续加速飞行,这时火箭已飞出稠密大气层,可按程序抛掉卫星的整流罩。在火箭达到预定速度和高度时,第三级火箭发动机关机分离,至此加速飞行段结束。随后,运载火箭靠已获得的能量,在地球引力作用下,开始惯性飞行段,直到与预定轨道相切的位置止。此时第三级火箭发动机点火,开始了最后加速段飞行。当加速到预定速度时第三级发动机关机。火箭的运载使命就全部完成了。

火箭飞行所能达到的最大速度,也就是燃料燃尽时获得的最终速度,主要取决两个条件:一是喷气速度,二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)。喷气速度越大,最终速度就越大,由于现代科学技术的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,所以发射卫星要用多级火箭。

火箭的级数不是越高越好,级数越多,构造越复杂,工作时间的可靠性就越差。火箭和喷气式飞机一样都是反冲的重要应用。为了提高喷气速度,需要使用高质量的燃料。当燃气从细口喷出时或水从弯管流出时。它们具有动量由动量守恒定律可知,盛燃气的容器就要向相反方向运动。火箭是靠喷出气流的反冲作用获得巨大速度的。

5.火箭发射原理

火箭发射原理:1、力的反作用力2、通过不断地减少自身重量,3、惯性的存在。

火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行。

火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗,其质量不断减小,是变质量飞行体。 具体如下: 发射火箭由地面控制中心倒记数到零便下令第一级火箭发动机点火。

在震天动地的轰鸣声中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飞行段由此开始了,经过几十秒钟,运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变。

100多秒钟后,在70公里左右高度,第一级火箭发动机关机分离,第二级接着点火,继续加速飞行,这时火箭已飞出稠密大气层,可按程序抛掉卫星的整流罩。在火箭达到预定速度和高度时,第三级火箭发动机关机分离,至此加速飞行段结束。

随后,运载火箭靠已获得的能量,在地球引力作用下,开始惯性飞行段,直到与预定轨道相切的位置止。此时第三级火箭发动机点火,开始了最后加速段飞行。

当加速到预定速度时第三级发动机关机。火箭的运载使命就全部完成了。

扩展资料 用途:现代火箭可用作快速远距离运送工具,如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具,以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头),便构成火箭武器。

火箭是目前(截止2009年)唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具,而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。 参考资料火箭发射百度百科。

6.火箭的发射原理是什么

反冲原理。

要使一个物体从静止开始运动,必须有力作用在物体上,并且作用一定时间T。在物理学上,力F和时间T的乘积FT叫做力的冲量。

要使火箭发射,就必需有冲量作用在火箭上。这种冲量是通过燃气的爆炸而产生的。

在现实生活中,我们经常会看到这样的现象,一个充足气的气球拿在手上,突然放手,气体从气球中喷出来,这时气球就向着相反的方向飞出去,这种运动遵循动量守恒定律,在物理上我们称作为反冲。 随着科技的不断发展,科学家们已经发明制造了各种型号的火箭,这些火箭内部构造互不相同而且都相当复杂。

如1970年发射的长征1号丁,它是一枚装有二度轨级的三级小型运载火箭,其内部结构如图(1)所示。但是不管这些火箭内部构造有多复杂,其主要部分都可以归纳为壳体和燃料。

壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。 发射火箭由地面控制中心倒记数到零便下令第一级火箭发动机点火。

在震天动地的轰鸣声中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飞行段由此开始了,经过几十秒钟,运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变,100多秒钟后,在70公里左右高度,第一级火箭发动机关机分离,第二级接着点火,继续加速飞行,这时火箭已飞出稠密大气层,可按程序抛掉卫星的整流罩。

在火箭达到预定速度和高度时,第三级火箭发动机关机分离,至此加速飞行段结束。随后,运载火箭靠已获得的能量,在地球引力作用下,开始惯性飞行段,直到与预定轨道相切的位置止。

此时第三级火箭发动机点火,开始了最后加速段飞行。当加速到预定速度时第三级发动机关机。

火箭的运载使命就全部完成了。 火箭飞行所能达到的最大速度,也就是燃料燃尽时获得的最终速度,主要取决两个条件:一是喷气速度,二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)。

喷气速度越大,最终速度就越大,由于现代科学技术的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,所以发射卫星要用多级火箭。 火箭的级数不是越高越好,级数越多,构造越复杂,工作时间的可靠性就越差。

火箭和喷气式飞机一样都是反冲的重要应用。为了提高喷气速度,需要使用高质量的燃料。

当燃气从细口喷出时或水从弯管流出时。它们具有动量由动量守恒定律可知,盛燃气的容器就要向相反方向运动。

火箭是靠喷出气流的反冲作用获得巨大速度的。

7.火箭发射原理

火箭发射原理:1、力的反作用力2、通过不断地减少自身重量,3、惯性的存在。

火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗,其质量不断减小,是变质量飞行体。

具体如下:

发射火箭由地面控制中心倒记数到零便下令第一级火箭发动机点火。在震天动地的轰鸣声中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飞行段由此开始了,经过几十秒钟,运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变。

100多秒钟后,在70公里左右高度,第一级火箭发动机关机分离,第二级接着点火,继续加速飞行,这时火箭已飞出稠密大气层,可按程序抛掉卫星的整流罩。在火箭达到预定速度和高度时,第三级火箭发动机关机分离,至此加速飞行段结束。

随后,运载火箭靠已获得的能量,在地球引力作用下,开始惯性飞行段,直到与预定轨道相切的位置止。此时第三级火箭发动机点火,开始了最后加速段飞行。当加速到预定速度时第三级发动机关机。火箭的运载使命就全部完成了。

扩展资料

用途:现代火箭可用作快速远距离运送工具,如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具,以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头),便构成火箭武器。火箭是目前(截止2009年)唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具,而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。

参考资料火箭发射百度百科

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