第29章 火箭的发明

     
     
     
     　　小朋友们，你们知道火箭的构造吗？
     
     　　一般来讲，火箭身上有三大系统：结构系统、动力系统、控制系统。我们这样来作一个比喻，结构系统是它的躯壳；动力系统是它的心脏，由燃料部分和发动机部分组成；控制系统好比它的大脑，它的作用就是指挥火箭飞多快、怎样飞和飞到哪儿。
     
     　　火箭是能够使人类进入宇宙空间的运载工具，一般都是多级的，是星际间航行的交通员。因为它是靠自身携带的燃料产生的喷气反作用力飞行，而不是像气球那样要靠空气的浮力，飞机那样要靠空气的升力飞行，所以有没有空气对它来讲无所谓，没有空气时它受到的阻力小，飞起来反而更自由更快捷。所以，执行到没有空气的宇宙空间去的任务，非它莫属。
     
     　　火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。火箭的速度与发动机喷气的速度成正比，同时随火箭的质量比增大而增大。但是，即使使用性能最好的燃料做推进剂，发动机的最大喷气速度也只能达到4.3～4.4公里\/秒。因此，单级火箭不可能把物体送入太空轨道，必须采用多级火箭，以接力的方式才能将航天器送入太空轨道。
     
     　　现实中的运载火箭的任务很艰巨：要把人造地球卫星、载人飞船、空间站或空间探测器等，准确地送到科学家预定的轨道。它是怎么飞行的呢？
     
     　　先来做一个小试验：把气球吹满气，猛一松手，它肯定会向前“飞”出一定距离后才落到地面。原来气球之所以能“飞”是因为受到它“肚子”里排放出来的空气的反作用力的推动。
     
     　　火箭飞行的原理和气球“飞”的原理一样，都是利用了物体的反作用力。火箭的“肚子”里装有燃料，燃料点着后产生大量热量，变成急剧膨胀的气体，气体从火箭尾部猛烈喷出，火箭便在气体喷发产生的反作用力下向前飞行了。
     
     　　火箭为什么能飞得那么快呢？我们知道，燃料产生的热量越多，喷射气体的速度越快，产生的推力就越大。如果要使火箭的最终速度达到气体喷射速度的2倍、3倍，那么就要相应地增加燃料。可是燃料一增加，火箭的体积、重量也就随之增加，而用同样的力推动轻重不同的物体，其速度也是不一样的。怎么解决增加燃料又不过多地增加火箭重量的矛盾呢？科学家们想了一个绝妙的办法，就是把火箭做成一级一级的，每一级都有燃料，烧完一级就扔掉一级，这样火箭就越飞越轻，速度也越来越快。再加上离地球越来越远，地心引力和空气阻力都随之减小等其他因素，火箭便可以达到超过其他任何交通工具的速度。
     
     　　多级火箭在升空过程中，它的身体被一节一节地甩掉，最末的一节把卫星“顶”到预定轨道里。