第四节 火箭

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火柴火箭（课外实验）

　　将一根火柴和一根缝被的大针并在一起，用包香烟的铝箔将它们紧紧地包裹起来，再将有火柴头的一端的铝箔弯折过来密封捻紧，如图1.44－1所示．然后在靠近尾部的地方装上定向尾翼，把针拔出，就成了一个很简单的反冲火箭．
　　实验时，把小火箭放在铁丝架上，点燃一根火柴，对准铝箔筒包有火柴头的部位加热．当温度升高到火柴头的燃点时，箔里的火柴匣被点燃，使周围的空气急剧膨胀，气体从尾口高速喷出．由于反冲作用，火箭筒便从架上向前飞了出去．如图1.44－2所示．
如果在铝箔中包两根头对头放置的火柴，两端都不封闭．将它放在上，从中部加热．当筒内火柴点燃后，气体从两头喷出，铝箔筒仍停留在架上，从而说明了系统的动量守恒．

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火箭的历史
文/王恒 瘳红

　　地球是人类的摇篮，我们不会永远停留在摇篮里．为了追求光明和探索空间，开始要小心翼翼地飞出大气层，然后再征服太阳周围的整个空间． --齐奥尔科夫斯基
　　人们在射击时会感觉到当子弹射出枪口时枪身会向后坐，也就是说枪身向后移动．这个力量很大，有时会把人打一个跟头．这就是我们经常说的牛顿第三定律的体现，即“两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上”．火箭的发射就是利用这个原理．
　　火箭内储存大量的燃料和氧化剂，燃料和氧化剂起反应，也就是说燃烧的时候，会产生高压气体，火箭就是利用这些高压气体喷出后产生的反作用力飞起来的．火箭与飞机都储存有大量的燃料，但是火箭与飞机的发动机有很大的不同，飞机发动机要吸入空气，利用空气中的氧气燃烧，但火箭不同．火箭所需的氧化剂并非来自空气，而是来自火箭的内部．这是火箭与飞机飞行时很重要的区别．
　　因此，飞机不能在没有空气的地方飞行，而火箭在没有空气的地方也能飞行．
　　火箭是中国古代的重大发明之一．公元969年，中国已经发明了火药（火药是在唐朝发明的）．北宋军官岳义方、冯继升造出了世界上第一个以火药为动力的飞行兵器--火箭．这种火箭由箭身和药筒组成．药筒用竹、厚纸制成，内充火药，前端封死，后端引出导火绳，点燃后，火药燃烧产生的气体向后喷出，以气体的反作用力把火箭推向前，飞行中杀伤敌兵．一种最早的原始火箭在工作原理上与现代火箭没有什么不同．公元12世纪中叶，原始的火箭经过改进后，广泛地用于战争．如公元1161年宋军与金兵的“采石之战”中所使用的“霹雳炮”，其实就是一种火箭兵器．当时在中国民间广为流行的能高飞的“火流星”（亦称“起火”），实际就是世界上第一种观赏性火箭．
　　元、明之后，即公元13世纪以后，中国的火箭兵器在战争中有了很大发展，并发明了许多与现代火箭类型相近的火箭形式．
　　中国是火箭诞生的故乡．在中国科学技术馆的“中国古代传统技术”展厅里，就展出着“火龙出水”、“神火飞鸦”和“一窝蜂”等中国古代火箭的复原模型，它们充分展现了古代中国人民的杰出智慧和卓越才能．
　　中国古代还曾有过火箭载人飞行的尝试．据史书记载，14世纪末，明朝一勇敢者万户坐在装有47个当时最大的火箭的椅子上，双手各持一大风筝，试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行的梦想．尽管这次试验是一次失败的悲剧，但万户被公认是尝试利用火箭飞行的世界第一人．为了纪念万户，月球上的一个环形山以万户的名字命名．
　　13世纪中叶，蒙古人入侵中亚、西亚和欧洲，阿拉伯人侵略西班牙，他们把中国的火箭技术传入了欧洲及世界其它地区．到了这时，德意志的艾伯特斯·麦格诺才在欧洲首次记述了关于制作火箭的技术．欧洲人最早使用火箭兵器，是在1379年意大利的帕多亚战争和1380年的威尼斯之战中．
　　近代将火箭用于战争开始于英国人康格列夫．1807年英军围攻丹麦的哥本哈根，发射了康格列夫制造的火箭，烧毁了城内的大部分建筑，使城市一半化为平地．据说在滑铁卢与拿破仑大战中英军也使用了这种火箭．
　　使用火箭进行宇宙航行，俄国的齐奥尔科夫是理论上的奠基人．他首次说明了火箭推进的理论，奠定了日后研制远程火箭的基础．
　　1957年10月4日，前苏联发射了人类第一颗人造卫星"史普尼克"．几个月后，1958年1月31日，美国也成功的发射了人造地球卫星"探险者"1号．1961年4月12日，苏联成功地发射了世界上第一个载人宇宙飞船，加加林成为世界上第一名宇航员．此后，美国人格伦也乘飞船完成了绕地球轨道的飞行．这些重大的宇宙飞行都是以火箭技术的发展为前提的．
　　火箭就是人类走向太空的桥梁．

摘自《科学时报》