运载火箭的概况及工作原理

1．运载火箭概况

火箭主要是靠反作用力飞行的，它本身有氧化剂和燃料。因此，它可以不依靠空气而工作，所以它是实现宇宙飞行的唯一可能的工具。同时，火箭也是人类摆脱地球引力进入太空的桥梁，因此我们又可以称火箭为“飞天之舟”。它是航天器（包括人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等）送入太空的必备工具。

火箭又有着十分广泛的用途。比如用于农业上的增雨火箭和驱冰雹火箭；用于气象参数测量的气象火箭；用于地球物理参数测量的地球物理火箭等。

此外，火箭还有个重要的用途就是用于航天活动的运载火箭。比如，用运载火箭发射载人飞船、发射人造卫星、发射太空探测器，甚至连航天飞机也是用火箭发射上去的。

总之，要开展航天活动，就离不开火箭，就如同我们要去旅游，离不开飞机、火车、汽车或轮船等交通工具一样。

运载火箭的工作原理就是：利用火药燃烧产生的高温高压燃气向后喷出所形成的反作用力，使火箭向前飞行。用于现代航天的火箭具有自带燃烧剂和氧化剂的发动机。它既能在太空层内工作，也可以在太空中工作。推进剂燃烧所长生的炽热气流从喷口高速喷出，产生强大的反作用力，将宇宙飞船送入太空。(www.xing528.com)

火箭由结构系统、动力系统和控制系统三部分组成，外形像一支削过的铅笔。结构系统即火箭的壳体，头部装置有效载荷（即要运送的对象，如人造卫星、飞船或核弹头等），仪器舱安装控制系统，尾部安装火箭发动机，携挂推进剂贮箱。运载火箭的各部分要求连接成一个结构紧凑、外形理想的整体。

动力系统是指火箭发动机和推进剂输送系统。发动机的结构主要包括燃烧室和喷管。推进剂输送系统犹如人的血管，其作用是向发动机燃烧室输送燃料，燃料燃烧后产生的高温、高压燃气以高速度从喷管排出，强大的推力使火箭拔地而起，冲向太空。

控制系统包括制导系统、姿态控制系统及电源配电系统。控制系统主要设备有陀螺仪、加速度表和计算机等。人们通过火箭上的仪器设备进行惯性制导或地面的无线电制导，指挥火箭上的控制系统产生控制力和力矩，使运载火箭保持稳定姿态并按预定弹道飞行。

飞机是依靠机翼上下两面产生的压力差上升飞行的，其喷气发动机燃烧煤油，利用空气中的氧气为氧化剂，所以飞机离不开大气，而且飞机发动机的推力也不足以把飞行器加速到摆脱地球引力所需的第一宇宙速度。这就必须依靠火箭了。

火箭发动机所消耗的燃烧剂和氧化剂（两者统称推进剂）都是由火箭自身携带的，因此火箭可以在真空中飞行。火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭就获得数值相等、方向相反的动量，因而发生连续的反冲现象。随着推进剂的消耗，火箭逐步减轻，加速度增大。当燃料烧尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。