1、與,火箭原理,空間探測(cè),從地球到太空,地球是人類(lèi)文明的搖籃，可是地球的引力 又把人類(lèi)緊緊地束縛在地球表面；大氣層為人 類(lèi)營(yíng)造了安全、溫暖、濕潤(rùn)的生存環(huán)境，可是 它又限制了人類(lèi)的視野和活動(dòng)范圍。不過(guò)，人 類(lèi)的想象力和探索精 神并不會(huì)因此泯滅。 一百年來(lái)，科學(xué)家和 天文愛(ài)好者們一直在 為實(shí)現(xiàn)人類(lèi)飛出地球 的夢(mèng)想在做著不懈的 努力,現(xiàn)代火箭的先驅(qū),俄國(guó)人齊奧爾科夫斯基是現(xiàn)代火箭理論的奠基人。他生于1857年，從小自學(xué)，40歲左右開(kāi)始研究火箭。1903年他發(fā)表了著名論文乘火箭飛船探索宇宙。他最早從科學(xué)的角度論述了人能夠在宇宙空間工作和生活。他的理論完整、系統(tǒng)，至今在任何一本講述火箭理論的書(shū)中都會(huì)講到他

2、提出的理論、公式，俄國(guó)人稱(chēng)他為“火箭之父”。,火箭誕生的歷程,火箭的基本原理（1）,我們都知道牛頓 第三定律，即作用力與反作用力定律。在航空領(lǐng)域里，火箭就是應(yīng)用牛頓第三定律的杰出代表?；鸺强恐剂贤屏Ξa(chǎn)生的反作用力而沖上云霄的。,火箭的基本原理（2）,火箭飛行的另 一個(gè)重要依據(jù)就是動(dòng)量守恒定律。燃?xì)鈬姲l(fā)時(shí)做反沖運(yùn)動(dòng)，作用力很大，作用時(shí)間短，從而使火箭獲得很大的速度，進(jìn)而飛入太空。,火箭飛行的過(guò)程,固體火箭是如何推進(jìn)的？,固體火箭的推進(jìn)劑為固體，這種推進(jìn)劑又稱(chēng)為“火藥”，火藥鑄成塊狀，排放在箭體內(nèi)，占了大部分空間。固體火箭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，裝入火藥后可以長(zhǎng)期存放，隨時(shí)可以點(diǎn)火；點(diǎn)燃后燃燒時(shí)

3、間短，燃燒的激烈程度無(wú)法控制，發(fā)射時(shí)震動(dòng)大，因此它不適于發(fā)射載人的飛行器，多用于軍事方面。,固體火箭推進(jìn)原理示意圖,液體火箭是如何推進(jìn)的？,液體火箭的推進(jìn)劑為液體，燃料和氧化劑的組合情況很多，如酒精和液態(tài)氧、煤油和液態(tài)氧、液態(tài)氫和液態(tài)氧等。液體火箭燃燒時(shí)間長(zhǎng)，便于控制，控制推進(jìn)劑的輸送，可以使火箭?；?、重新點(diǎn)燃，從而控制火箭的飛行速度，操縱很方便。液體火箭的燃料不易儲(chǔ)藏，成本很高。它是進(jìn)行宇宙航行的主要交通工具。,液體火箭推進(jìn)原理示意圖,火箭提速依據(jù)的公式,齊奧爾科夫斯基曾經(jīng)提出了一個(gè)公式： V=lnM0/Mk 這里，v是發(fā)動(dòng)機(jī)?；饡r(shí)火箭的速度，,是噴氣的速度，M0是火箭起飛時(shí)的總質(zhì)量， Mk

4、是發(fā)動(dòng)機(jī)?；饡r(shí)（即推進(jìn)劑燃盡后）剩余 部分的質(zhì)量，ln是自然對(duì)數(shù)符號(hào)。,怎樣給火箭提速？,由齊奧爾科夫斯基的公式可知，火箭飛行速度與和M0/Mk的自然對(duì)數(shù)成正比，即噴氣速度越大，所攜帶推進(jìn)劑越多，火箭最后能達(dá)到的速度也就越大。因此我們考慮尋找超高能燃料提高噴氣速度或是提高質(zhì)量比M0/Mk。事實(shí)上，目前尚未研制出用以提速的高能燃料；而若想提高質(zhì)量比，就要在不改變推進(jìn)劑質(zhì)量的前提下減輕殼體質(zhì)量，這樣也是行不通的。于是，人們想出了給火箭“接力”的辦法。,火箭“接力”的三種形式,串聯(lián)式,并聯(lián)式,混聯(lián)式,第一顆人造地球衛(wèi)星,為了使航天技術(shù)更好地為人類(lèi)服務(wù)，人造衛(wèi)星誕生了，它可以環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，搜集資料和傳

5、輸各種信息。,1957年10月4日，一條火龍騰空而起，為月球添了一個(gè)新伙伴，它就是前蘇聯(lián)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星“東方一號(hào)”。,中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星,1970年4月24日，隨著一曲東方紅的旋律在神州大地上回響，我國(guó)自行研制的“東方紅一號(hào)”人造衛(wèi)星由“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn),載火箭發(fā)射成功，從而標(biāo)志著中國(guó)成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本之外世界上第五個(gè)能夠獨(dú)立發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。,航天飛機(jī)的誕生,載人飛行是 一件嚴(yán)肅的事情。 要解決一系列復(fù) 雜的技術(shù)問(wèn)題和 醫(yī)療、生物學(xué)問(wèn) 題。對(duì)此，火箭 無(wú)能為力，于是 人們想到了航天 飛機(jī)。,航天飛機(jī)的發(fā)射實(shí)況,宇航員在航天飛機(jī)貨艙內(nèi)工作的情景,從月球走向太空,隨著科技的進(jìn)步，人類(lèi)

6、把眼光伸向了月球。1969年，美國(guó)發(fā)射了“阿波羅11號(hào)”月球探測(cè)器。下圖是它的示意圖。,月球上的第一步,1969年7月20日22時(shí)56分20秒，美國(guó)宇航員阿姆斯特朗走出登月艙，標(biāo)志著人類(lèi)邁出了走向月球的第一步。,認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系,從認(rèn)識(shí)月球開(kāi)始，人類(lèi)已基本了解了太陽(yáng)系其它行星的 大致情況。,中國(guó)的載人航天事業(yè),經(jīng)過(guò)40多年不懈努力，中國(guó)已擁有一支技術(shù)高超的太空科技隊(duì)伍，已具備發(fā)射宇宙飛船的技術(shù)實(shí)力。 1999年11月20日，中國(guó)第一艘載人實(shí)驗(yàn)飛船“神舟號(hào)“發(fā)射升空；2001年1月，“神舟二號(hào)”也順利升空，中國(guó)將在下一階段實(shí)施載人航空實(shí)驗(yàn)。,中國(guó)的“二一一”計(jì)劃,據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，中國(guó)將在二十一世紀(jì)初完成“二一一”計(jì)劃，計(jì)劃內(nèi)容包括：建成衛(wèi)星共用平臺(tái)和新一代運(yùn)載火箭系列兩大型,譜；建立一個(gè)天地一體化的綜合衛(wèi)星應(yīng)用體系；實(shí)現(xiàn)一個(gè)空間科學(xué)研究與探測(cè)工程。,后記,人類(lèi)是偉大的，人類(lèi)探測(cè)空間的歷史也是不平凡的。從1926年世界上第一枚液體火箭試制成功以來(lái)，差不多80年的時(shí)間過(guò)去了，我們對(duì)于空間領(lǐng)域的探測(cè)也有了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。未來(lái)的路還