火箭发射的原理是怎样的

火箭飞行不需依赖空气，它是靠尾部喷出气体所产生的反作用力前进的。空气反而成了它的大敌：会增加阻力，降低速度，并使它表面产生高温，甚至燃毁。所以要飞向宇宙，首先要解决火箭的耐高温问题，同时也应尽量缩短在大气中飞行的时间，因此但凡发射都是取垂直向上的姿势。

从牛顿时代，人们已经知道了“宇宙速度”。要叫火箭发射后不再落地，永远绕地球转动，V-2火箭的速度还远远不够，它至少要达到第一宇宙速度要求的79千米/秒。这个速度是声速的23倍。以这个速度，从南京到上海只需要39秒钟。科学家算出，要达到如此的速度，燃料的重量至少是空火箭的39倍。换句话说，如果一支火箭总重量为1吨，那么其中必须装975千克燃料，占975%，而火箭壳、燃料箱及其它一切装备一共只能有25千克。谁也没有本事造出这样的火箭。因为即使是碰不起的鸡蛋，1000千克中的蛋壳重量也重达110千克。何况为了飞得更远，最好能制成比例更小（如不是1：39而是1：50或更多）的火箭。

出路在哪儿？齐奥尔科夫斯基为我们找到了解决的办法——利用多级火箭！简单地说来，就是把燃料箱做成好几段，用完一段就丢一段，这可使燃料所占的比例大为减小，从而腾出比例来装载科学研究用的各种仪器设备。例如有一支三级火箭，它的第三级装着一个1吨重的负载物——人造卫星或宇宙飞船，那级火箭本身也重1吨，燃料为它们的3倍——6吨，那么，这第三级总重为8吨。再把这8吨看作第二级火箭的负载，也按1：8的比例，那么二、三两级总重为64吨。以此类推，再加上第一级，整个火箭重为64X8=512吨。这里，燃料总重438吨，占总重的855%。这个比例虽仍然很大，但比一级火箭要低得多了。

现在各国大多均采用这种三级火箭的方式：开始第一级点火，把飞船加速到一定速度，等它燃料烧完，这一级就自动脱离，同时第二级自动点火，使较轻的二级继续加速，最后它也完成自己的使命而脱离坠下，最后第三级火箭就可把较轻的人造卫星或宇宙飞船加快到所需的速度，并把它送入轨道。

现代火箭真是一个庞然大物。以美国火箭“土星5号”为例，它可把100多吨重的人造卫星或空间站送入绕地球的轨道，或者把近50吨的飞船送上月球。震惊世界的“阿波罗”登月飞船，“旅行者”行星探测器，均是由它一一送上天的。“土星5号”火箭本体长857米，如果连同顶上的“阿波罗”飞船，则高达1106米，与南京的金陵饭店相当。它的底部最大直径为13米，20个人手挽手也无法合围。它的主要部件不下200万个，整个火箭的总重量为2930吨，可与一列满载的列车相比拟。它的第一级高达42米，尾翼展开有18米，其重量约为2600吨，占总重的3/45台强大的发动机可以产生300多万千克的推动力，总功率达17560万马力，相当于50万辆大卡车的总和。其消耗也大得惊人：所装的2200吨燃料，可供12500辆卡车开1小时，可只能供它烧2分半钟。2分半钟后它自动脱下，这时火箭已升到60千米的高空，并达到了27千米/秒的速度。火箭第二级长25米，装有34万加仑（154万升）液态燃料，燃烧8分钟后，将末级火箭送到177千米高空，并加速到67千米/秒，然后脱下，同时长17米的第三级继续点火，把卫星或飞船送入预定的轨道。

火箭中的燃料燃烧后会产生大量的高压气体，这些气体向后推动空气，空气就会给火箭以大小相同的反作用力来推动火箭前进 ，火箭就是利用这个力在太空中飞行的。

所谓火箭是指用火箭发动机向后喷射高温高压燃气产生反作用力，以获得前进动力，向前运动的飞行器。运载火箭是其中的一种，还有军用火箭和导弹，以及气象火箭、地球物理火箭和生物火箭等民用火箭和烟火等。

所谓火箭发动机是指自带推进剂（燃料和氧化剂），其工作不依赖外界空气的喷气发动机。

其他喷气发动机，如飞机上使用的空气喷气发动机，只携带燃料，燃料燃烧所需的氧气要从大气中获取，因而只能在大气层中工作。由于火箭既携带了燃料，又携带了氧化剂、所以火箭发动机在真空的太空中也能工作，使火箭能够成为航天飞行的动力。

那么，火箭飞行如何能产生战胜地球引力的宇宙速度呢？理论研究 和迄今的实践都证明，火箭飞行速度决定于火箭发动机的喷气速度和火箭的质量比。

发动机的喷气速度越高，火箭飞行的速度越高；火箭的质量比越大，火箭飞行能达到的速度越高。

火箭的质量比是火箭起飞时的质量（包括推进剂在内的质量）与发动机关机（熄火）时刻的火箭质量（火箭的结构质量，即净重）之比。因此，质量比大，就意味着火箭的结构质量小，所携带的推进剂多。

火箭发动机的喷气速度，决定于推进剂的性能和发动机的设计水平。推进剂的能量越高，可获得的喷气速度越高；设计水平越高，所获得的能量效率越高。

能量效率是指推进剂燃烧的热化学能转变为高速排气的动能的效。它包括推进剂的燃烧效率、发动机喷管效率和发动机的循环效率。

火箭发射是利用了力的反作用力，也就是与升天相反的一种推力使它上升。火箭是依靠火箭发动机喷射工质产生的反作用力推进的飞行器。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中飞行，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。

火箭跟一般的飞机主要的不同点在于：飞机只能在大气层内飞翔，但是火箭可以在外层空间工作，因为它不需要利用外界空气便能够燃烧推进。事实上，火箭在太空中的工作效率比在大气中更高。因为在地球上的逃逸速度可以通过多级火箭来实现，因此可以使火箭达到无限的最大高度。

最早的火箭的记载出于中国宋代，因此中国被公认是火箭之祖，但其不一定具军事的价值，通常只限于娱乐用途，例如放烟花。直到明代有了军用的火箭问世，作为武器的火箭相对大炮主要优点是发射设备轻巧，但因为精度较同期的大炮低，而没有被广泛应用。

18世纪，印度在对抗英国和法国军队的多次战争中，曾大量使用火箭，获取良好的战果，也因此带动欧洲火箭技术的发展。之后又发展出精密的导引与控制系统，而成为射程远、命中率高的武器系统飞弹。

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。 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。

扩展资料：

火箭用途

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。

参考资料来源：百度百科－火箭发射

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