初中物理知识点：火箭
逍遥学能 2016-01-09 10:11
定义：
火箭是指一种自身既带有燃料，又带有助燃用的氧化剂，用火箭发动机作动力装置，可在大气层内飞行，也可在没有空气的大气层外的太空飞行的飞行器。因火箭机构最早用于发射箭矢上，因此在中文称为火箭。
火箭使用的是喷气式发动机。现代火箭使用的燃料多为液体燃料。液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成。现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在高空飞行，而且还可以飞出大气层。多级火箭可以作为星际航行的运载工具。
火箭分类与组成：
1. 分类
火箭发动机火箭通常可分为固体与液体火箭，有控与无控火箭，单级与多级火箭，近程、中程与远程火箭等。火箭的种类虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。除有效载荷外，有控火箭必不可少的组成部分有动力装置、制导系统和箭体。
2. 组成
动力装置
是发动机及其推进剂供应系统的统称，是火箭赖以高速飞行的动力源。其中，发动机按其工质，可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机等。当前广泛使用的是化学火箭发动机，它是靠化学推进剂在燃烧室内进行化学反应释放出的能量转化为推力的。在发动机效率相同的情况下，单位时间内燃烧与喷射的物质越多，喷射速度越大，发动机推力就越大。在推力相同的情况下，结构重量越轻，单位时间内消耗推进剂越少，发动机性能就越高。推力与推进剂每秒消耗量之比称为比推力，它是鉴定发动机性能的主要指标。
制导系统
有了足够的推力，火箭便可克服地球引力而飞离地面。但对有控火箭而言，为保证在飞行过程中不致翻滚，而且准确地导向目标，还需有制导系统。该系统的功用是实时地控制火箭的飞行方向、高度、距离、速度以及飞行姿态等，亦即控制火箭的质心运动和绕质心的转动（俯仰、偏航与滚动），使火箭稳定而精确地飞抵目标。制导系统地日臻完善和精度的迅速提高，是现代火箭技术的一大特点。箭体是火箭另一个不可缺少的组成部分，火箭的各个系统都安装其上，并容纳大量的推进剂。
箭体
结构除要求具有空气动力外形外，还要求在完成既定功能的前提下，重量越轻越好，体积越小越好。在起飞重量一定时，其结构重量轻，则可得到较大的飞行速度或距离。火箭发动机熄火点的理想速度（不计速度的重力损失与空气阻力损失）Vk可表示为：
，式中ω代表推进剂燃气的有效流速，其大小取决于发动机的性能；
，Mk代表熄火点的火箭质量，主要是箭体结构质量；Mo代表起飞时的火箭质量。从上式可以看出，当火箭起飞质量Mo一定时，Mk越小，μk小，则末速Vk越大，即飞行距离越远；或者当飞行距离一定时，Mk小，Mo亦小，即火箭可以造得小些。除上述三大系统之外，还有电源系统，有时还根据需要在火箭上安装初始定位定向、安全控制、无线电遥测以及外弹道测量等附加系统。
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火箭是指一种自身既带有燃料，又带有助燃用的氧化剂，用火箭发动机作动力装置，可在大气层内飞行，也可在没有空气的大气层外的太空飞行的飞行器。因火箭机构最早用于发射箭矢上，因此在中文称为火箭。
火箭使用的是喷气式发动机。现代火箭使用的燃料多为液体燃料。液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成。现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在高空飞行，而且还可以飞出大气层。多级火箭可以作为星际航行的运载工具。
火箭分类与组成：
1. 分类
火箭发动机火箭通常可分为固体与液体火箭，有控与无控火箭，单级与多级火箭，近程、中程与远程火箭等。火箭的种类虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。除有效载荷外，有控火箭必不可少的组成部分有动力装置、制导系统和箭体。
2. 组成
动力装置
是发动机及其推进剂供应系统的统称，是火箭赖以高速飞行的动力源。其中，发动机按其工质，可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机等。当前广泛使用的是化学火箭发动机，它是靠化学推进剂在燃烧室内进行化学反应释放出的能量转化为推力的。在发动机效率相同的情况下，单位时间内燃烧与喷射的物质越多，喷射速度越大，发动机推力就越大。在推力相同的情况下，结构重量越轻，单位时间内消耗推进剂越少，发动机性能就越高。推力与推进剂每秒消耗量之比称为比推力，它是鉴定发动机性能的主要指标。
制导系统
有了足够的推力，火箭便可克服地球引力而飞离地面。但对有控火箭而言，为保证在飞行过程中不致翻滚，而且准确地导向目标，还需有制导系统。该系统的功用是实时地控制火箭的飞行方向、高度、距离、速度以及飞行姿态等，亦即控制火箭的质心运动和绕质心的转动（俯仰、偏航与滚动），使火箭稳定而精确地飞抵目标。制导系统地日臻完善和精度的迅速提高，是现代火箭技术的一大特点。箭体是火箭另一个不可缺少的组成部分，火箭的各个系统都安装其上，并容纳大量的推进剂。
箭体
结构除要求具有空气动力外形外，还要求在完成既定功能的前提下，重量越轻越好，体积越小越好。在起飞重量一定时，其结构重量轻，则可得到较大的飞行速度或距离。火箭发动机熄火点的理想速度（不计速度的重力损失与空气阻力损失）Vk可表示为：
，式中ω代表推进剂燃气的有效流速，其大小取决于发动机的性能；，Mk代表熄火点的火箭质量，主要是箭体结构质量；Mo代表起飞时的火箭质量。从上式可以看出，当火箭起飞质量Mo一定时，Mk越小，μk小，则末速Vk越大，即飞行距离越远；或者当飞行距离一定时，Mk小，Mo亦小，即火箭可以造得小些。除上述三大系统之外，还有电源系统，有时还根据需要在火箭上安装初始定位定向、安全控制、无线电遥测以及外弹道测量等附加系统。版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。