题目

中国如何踏上航天科技发展之路?

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中国最大推力新一代运载火箭长征五号
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中国航天科技工业起源于研制导弹武器。1955年中国科学家钱学森从美返国,建议国家建立自己的导弹、火箭及卫星工业,次年10月,中国第一家导弹研究机构 ── 国防部五院成立,自此中国航天工业便正式创建了。中国政府致力发展航天科技,如载人航天、到月球探测等,并建立卫星对地观测和全国卫星遥感应用两大体系,以及建构中国卫星通信和卫星导航定位应用两大产业。

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钱学森被誉为中国航天之父
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运载火箭

气球靠空气的浮力升空,飞机靠空气的升力升空,而大气层以外的航行又靠甚么呢?只有靠火箭 ── 星际间航行的唯一交通工具。运载火箭的“老祖宗”是二次大战时期的一种德国导弹 ── V2(复仇者2号),现时火箭的基本特征和飞行原理仍与V2相同。

 

火箭的飞行原理很简单,它利用物体的反作用力:火箭的肚子里装有燃料,燃烧时会产生急剧膨胀的气体,气体从火箭尾部的喷管猛烈泄出,产生巨大的反作用力,推动火箭飞行。火箭的任务艰巨,它像太空巴士一样,把人造卫星、宇宙飞船、太空探测器、太空站等送到由科学家预定的轨道上。中国的运载火箭以“长征”命名,意思是要在征服宇宙的艰巨过程中,不屈不挠地争取胜利。

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部分长征火箭模型
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火箭的结构

火箭与飞机最大的区别在于:1.自身带有燃料和助燃剂,发动机可以不依靠空气完成燃烧,产生飞行动力。2.在大气层以内或以外都可以飞行。火箭一般由箭体结构、动力装置和控制系统三大主系统组成。箭体结构即火箭的外壳,它是火箭的骨架,承受和支撑了整支火箭的重量,通常包括头部的有效载荷整流罩、仪器舱、推进剂贮箱、发动机舱和尾段,有些大型运载火箭还有尾翼。

 

动力装置包括火箭发动机和推进剂输送系统,它犹如火箭的心脏,是运载火箭的动力来源。液体火箭有发动机和推进剂输送系统;固体火箭则没有后者。控制系统犹如火箭的神经中枢,能及时控制火箭的飞行姿态、位置和速度,保证火箭姿态稳定,使其按预定的轨道飞行,并控制火箭发动机关机,使有效载荷准确入轨。

 

除了这三大主系统外,还有一些不直接影响飞行成败、由箭上设备与地面设备共同组成的系统,如遥测系统、外弹道测量系统、安全系统和瞄准系统等。

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长征火箭二号在甘肃酒泉卫星发射中心发射
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火箭冲出大气层最大的困难是要挣脱地球引力,而克服引力的法宝只有靠速度。经科学家计算,物体飞行的速度达7.9公里/秒时,就不会落回地面,可以环绕地球飞行,这速度叫第一宇宙速度或环绕速度。当速度达到11.2公里/秒时,地球引力就无法拽住这个物体,它就会进入太阳系内飞行,这速度叫第二宇宙速度或逃逸速度。当速度达到16.7公里/秒时,它就能遨游外层空间了,这速度叫第三宇宙速度。

 

火箭跑得快,全靠多装燃料,可是燃料装多了,却会增加重量,反而飞不动。因此科学家想出了“火箭列车”的办法,把火箭分成一节一节的,烧完一节就扔掉一节,这样火箭愈飞愈轻,加上距地球愈来愈远,地心引力、空气阻力都小了,就能飞得更快。火箭一般采用2至4节的结构。

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上载日期:
2018年10月25日

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