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第五节火箭火箭的起源•火箭的起源在中国，火箭是我国古代的重大发明．•例如宋代的神火飞鸦等．现代火箭•现代火箭的原理与古代火箭的原理相同．•火箭工作的能量转化：燃料的化学能转化为燃气的内能，燃气的内能转化为火箭的机械能．火箭的原理•火箭使用的是喷气式发动机。它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动机身向前运动。由于它不需要像活塞、曲轴那样的传动装置，从而减少了能量的损失，大大的提高了机身的飞行速度。•喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机。前者只携带燃料，它需要利用外界空气来助燃，飞行高度受一定限制。后者本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃，因此，飞行高度不受限制。火箭的结构•现代的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。输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压气体，随后进入燃烧室内的燃料和氧化剂，由于燃烧室内的温度已高，从而可以自行燃烧。燃烧产生的气体已很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生很大的反冲推力，使火箭前进。整流罩燃烧箱燃烧室氧化剂箱输送装置喷口火箭的结构：现代火箭的特点•现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在高空飞行，而且可以飞出大气层。多级火箭可以作为星际航运的运载工具。GOOD｜BYE！多级火箭•现代火箭在很多时候使用的是多级火箭．•每一级火箭完成工作后就会被抛掉，点燃下一级火箭．长征一号是为发射我国第一颗人造地球卫星东方红一号而研制的三级运载火箭。它的一、二级火箭采用当时的成熟技术，并为发射卫星做了适应性修改，第三级是新研制的以固体燃料为推进剂的上面级。1967年11月，决定由中国运载火箭技术研究院负责研制。1968年初，完成了火箭的总体设计，之后又用了两年左右的时间完成了各种大型的地面试验。1970年4月24日，长征一号火箭首次发射，将中国第一颗人造地球卫星东方红一号顺利送入轨道，发射获得圆满成功。1971年3月3日，长征一号火箭第二次发射，把实践一号科学试验卫星准确送入轨道，又一次取得圆满成功。相对于70度倾角、440公里高的圆轨道，长征一号火箭的运载能力为300公斤，此火箭共进行了两次发射，均获得成功。长征一号的研制成功，揭开了我国航天活动的序幕长征二号在长征一号成功飞行之后，中国运载火箭技术研究院又成功研制了我国的第一个大型液体运载火箭长征二号。长征二号火箭共两级，推进剂采用四氧化二氮/偏二甲肼，低轨道的运载能力为1800公斤。1974年11月5日，长征二号火箭首次发射。但由于一根控制信号导线折断，火箭在起飞20秒以后姿态失稳，火箭自毁。一年以后，长征二号火箭第二次发射，火箭工作正常，卫星准确入，发射取得圆满成功。这也是我国发射的第一颗返回式卫星。后来，在1976年12月7日以及1978年1月26日，长征二号火箭又进行了两次发射，均获得成功。长征二号共进行了4次发射，除了第一次发射失败以外，其余3次均获得圆满成功。长征二号的成功，使我国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握卫星返回技术和航天遥感技术的国家。``助推器一级火箭二级火箭整流罩逃逸塔长征二号型运载火箭F长征三号是在长征二号的基础上发展起来的三级火箭，可以把1600公斤的有效载荷直接送入地球同步转移轨道。长征三号充分继承了已有长征火箭的成熟技术，它的一、二级发动机采用长征二号丙的一、二级发动机，三级则采用世界上最先进的液氢/液氧发动机。长征三号是我国首次使用液氢/液氧发动机的火箭。为了解决液氢/液氧发动机的高空二次启动等技术难题，负责火箭设计的中国运载火箭技术研究院在正式发射前进行了。作为发射地球同步轨道卫星的备份方案火箭，上海航天局自1979年起用了10年的时间研制成功了长征四号火箭。它的3级全都采用常温液体推进剂（四氧化二氮与偏二甲肼）。1988年9月7日，长征四号在太原发射中心成功发射了我国的第一颗试验气象卫星；两年之后，长征四号又一次成功发射了气象实验卫星。长征四号火箭共发射两次，均取得成功。课堂练习•1、火箭发动机工作时，燃料在（）的作用下在（）内燃烧，产生（）通过尾部喷口向后喷出，对火箭产生（)把火箭发射出去。•2、火箭是热机的一种，工作时燃料燃烧时的（）能转化为火箭的（）。•3、在火箭的使用中采用多级火箭的好处是（）A、使火箭的总质量增大。B、使火箭的体积变大，增大推力。C、为了美观大方。D、为了在一级火箭燃料用尽后，下一级火箭工作时把没用的空壳脱掉，使火箭的总质量减小，加快飞行速度。4、当火箭由地面腾空而起加速上升的过程中（）A、机械能减少，内能增加B、机械能增加，内能减少C、机械能和内能都增加D、机械能不变，内能增加小结•1、喷气式发动机的原理：•燃料在燃烧时内燃烧，产生高温高压的燃气，从尾部喷口高速喷出，产生很大的反作用力，推动机身向前运动。•2、喷气式发动机的分类：•空气喷气发动机：只携带燃料，需外界空气助燃，飞行高度受限制。•火箭喷气发动机：携带燃料和氧化剂，不需要外界空气助燃，飞行高度不受限制。•3、液体火箭的主要组成：•燃料箱氧化剂箱输送装置燃烧室尾部喷口•4、现代火箭的特点：功率巨大。•5、火箭中能量的转化：燃料的化学能燃烧时转化为内能，推动火箭做功时，把内能转化为机械能。