題目

中國如何踏上航天科技發展之路?

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中國最大推力新一代運載火箭長征五號
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中國航天科技工業起源於研製導彈武器。1955年中國科學家錢學森從美返國,建議國家建立自己的導彈、火箭及衞星工業,次年10月,中國第一家導彈研究機構 ── 國防部五院成立,自此中國航天工業便正式創建了。中國政府致力發展航天科技,如載人航天、到月球探測等,並建立衞星對地觀測和全國衞星遙感應用兩大體系,以及建構中國衞星通信和衞星導航定位應用兩大產業。

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錢學森被譽為中國航天之父
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運載火箭

氣球靠空氣的浮力升空,飛機靠空氣的升力升空,而大氣層以外的航行又靠甚麼呢?只有靠火箭 ── 星際間航行的唯一交通工具。運載火箭的「老祖宗」是二次大戰時期的一種德國導彈 ── V2(復仇者2號),現時火箭的基本特徵和飛行原理仍與V2相同。

 

火箭的飛行原理很簡單,它利用物體的反作用力:火箭的肚子裡裝有燃料,燃燒時會產生急劇膨脹的氣體,氣體從火箭尾部的噴管猛烈洩出,產生巨大的反作用力,推動火箭飛行。火箭的任務艱巨,它像太空巴士一樣,把人造衞星、宇宙飛船、太空探測器、太空站等送到由科學家預定的軌道上。中國的運載火箭以「長征」命名,意思是要在征服宇宙的艱巨過程中,不屈不撓地爭取勝利。

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部分長征火箭模型
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火箭的結構

火箭與飛機最大的區別在於:1.自身帶有燃料和助燃劑,發動機可以不依靠空氣完成燃燒,產生飛行動力。2.在大氣層以內或以外都可以飛行。火箭一般由箭體結構、動力裝置和控制系統三大主系統組成。箭體結構即火箭的外殼,它是火箭的骨架,承受和支撐了整支火箭的重量,通常包括頭部的有效載荷整流罩、儀器艙、推進劑貯箱、發動機艙和尾段,有些大型運載火箭還有尾翼。

 

動力裝置包括火箭發動機和推進劑輸送系統,它猶如火箭的心臟,是運載火箭的動力來源。液體火箭有發動機和推進劑輸送系統;固體火箭則沒有後者。控制系統猶如火箭的神經中樞,能及時控制火箭的飛行姿態、位置和速度,保證火箭姿態穩定,使其按預定的軌道飛行,並控制火箭發動機關機,使有效載荷準確入軌。

 

除了這三大主系統外,還有一些不直接影響飛行成敗、由箭上設備與地面設備共同組成的系統,如遙測系統、外彈道測量系統、安全系統和瞄準系統等。

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長征火箭二號在甘肅酒泉衛星發射中心發射
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火箭衝出大氣層最大的困難是要掙脫地球引力,而克服引力的法寶只有靠速度。經科學家計算,物體飛行的速度達7.9公里/秒時,就不會落回地面,可以環繞地球飛行,這速度叫第一宇宙速度或環繞速度。當速度達到11.2公里/秒時,地球引力就無法拽住這個物體,它就會進入太陽系內飛行,這速度叫第二宇宙速度或逃逸速度。當速度達到16.7公里/秒時,它就能遨遊外層空間了,這速度叫第三宇宙速度。

 

火箭跑得快,全靠多裝燃料,可是燃料裝多了,卻會增加重量,反而飛不動。因此科學家想出了「火箭列車」的辦法,把火箭分成一節一節的,燒完一節就扔掉一節,這樣火箭愈飛愈輕,加上距地球愈來愈遠,地心引力、空氣阻力都小了,就能飛得更快。火箭一般採用2至4節的結構。

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上載日期:
2018年09月07日

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