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  发射人造卫星、星际飞船为什么都要用多级火箭?           ★★★
发射人造卫星、星际飞船为什么都要用多级火箭?
作者:吴 燕 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2007-11-25 16:14:55

环绕地球飞行的人造卫星和星际飞船,都是用火箭把它们带到天空中去的。我们通常见到的是用多级火箭发射。为什么用多级火箭的结构,而不是用一个大型整体火箭呢?技术或许还要简单些,你知道其中的原因吗?
  飞行在天空中的人造卫星,只有速度达到每秒钟7.9公里才不会掉到地面上来;飞到月球上去的星际飞船,速度是每秒钟11.2公里;如果要飞到其他行星上去,速度还要快一些。
  怎样才能使飞船达到这样大的飞行速度呢?只有火箭才能胜任这一任务。要使物体以每秒7.9公里的速度运动,摆脱地球的引力,就需要耗费巨大的能量。使1克重的物体脱离地球所需的能量,相当于1500只40瓦电灯所需的能量。
  火箭是靠往后喷出的气体产生的反作用力前进的。气体喷出得愈快,火箭的前进速度也就愈快。要达到很高的飞行速度,除了要求有很高的喷气速度,还需要携带大量的燃料。如果喷气速度是每秒4000米,要获得每秒11.2公里的脱离速度,那么,火箭里要装等于它本身重量十多倍的燃料。
  经过科学家们的努力,妥善地解决了这个问题。使火箭在飞行中,随着燃料的消耗,把空余下来的船舱逐渐丢掉,这样就可以减轻在继续飞行途中的重量,大大提高飞行速度。这就是采用多级火箭的方案,现在发射的星际飞船和人造卫星,就是用多级火箭将它们带到空中去的。多级火箭是把两个以上的火箭,头接尾、尾接头地衔接在一起。当最末尾那级火箭燃料用完以后,它就会自动地掉下来,接着第二级火箭立即发动;第二级火箭燃料用完后也自动地掉下来,接着第三级火箭发动起来……这样就会使装在最前一级火箭上的卫星或飞船达到每秒7.9公里以上的速度,环绕地球飞行或飞出地球去。
  采用多级火箭虽然能够解决星际飞行的问题,可是消耗的燃料还是巨大的。如果我们采用4级火箭作星际飞行,每级火箭的喷气速度是2.5公里,火箭燃料与壳体重量的比是4比1,那么,要使最后30公斤重的飞船达到每秒12公里的速度,起飞时全部火箭连同燃料的重量就要上千吨重。

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