我們都有這樣的經曆,當我們把一個緊紮的充氣氣球猛然松開,氣球內的空氣迅速往外噴,氣球會沿著噴氣相反的方向飛出,這說明它們都受到了力的作用。事實上,這個作用力不是來自外界,而是來自它們自身。對于産生這種現象的原理,早在17世紀英國偉大的科學家牛頓就作了科學的闡述:當甲物體給乙物體一個作用力時,乙物體必然給甲物體一個反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,且在同一直線上。這就是著名的牛頓第三定律,火箭就是依據這個原理實現飛行的。
發射飛船或衛星的任何一種火箭,都攜帶了大量的高能化學推進劑,火箭一旦點火起飛,推進劑就被送入火箭發動機的燃燒室內,並在燃燒室內迅速燃燒,産生大量高溫高壓燃氣,高壓燃氣在火箭尾部的噴管處急劇膨脹,並從尾部噴管高速噴出,從而對燃燒室(也就是對火箭)産生反作用力,即對火箭産生推力,使火箭沿高壓燃氣噴射的反方向飛行。由于火箭是依靠作用力與反作用力原理推進的,而不像飛機那樣要依靠空氣動力克服自身重力升空,所以火箭無論在大氣層中還是在真空中都能夠飛行,而飛機只能在大氣層內飛行。
火箭推進劑由燃燒劑和氧化劑兩個部分組成。液體推進劑火箭的燃燒劑和氧化劑分別貯存在火箭的燃燒劑貯箱和氧化劑貯箱中,火箭點火後,燃燒劑和氧化劑靠渦輪泵分別被輸送入燃燒室,並在燃燒室中混合、燃燒、膨脹、噴出,將推進劑的化學能量轉化爲動能,從而産生推力;固體推進劑火箭則將燃燒劑和氧化劑澆鑄成固體推進劑藥柱,火箭點火後,固體推進劑從底層向頂層或從內層向外層快速燃燒,産生高壓燃氣,燃氣膨脹並從噴管高速噴出,對火箭産生推力。由于火箭自己攜帶氧化劑,不需要空氣中的氧,因此火箭推進劑在真空環境中仍可以燃燒,推進火箭高速飛行。與火箭不同,飛機只攜帶燃燒劑(如航空煤油),它要依靠空氣中的氧氣作爲氧化劑,所以飛機發動機在太空或空氣極稀薄的大氣層中無法工作,飛機當然不可能在太空中飛行。
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