从地球到太空图文.ppt

* * 从地球到太空 地球是人类文明的摇篮，可是地球的引力 又把人类紧紧地束缚在地球表面；大气层为人 类营造了安全、温暖、湿润的生存环境，可是 它又限制了人类的视野和活动范围。不过，人 类的想象力和探索精 神并不会因此泯灭。 一百年来，科学家和 天文爱好者们一直在 为实现人类飞出地球 的梦想在做着不懈的 努力…… 现代火箭的先驱 俄国人齐奥尔科夫斯基是现代火箭理论的奠基人。他生于1857年，从小自学，40岁左右开始研究火箭。1903年他发表了著名论文《乘火箭飞船探索宇宙》。他最早从科学的角度论述了人能够在宇宙空间工作和生活。他的理论完整、系统，至今在任何一本讲述火箭理论的书中都会讲到他提出的理论、公式，俄国人称他为“火箭之父”。 火箭诞生的历程 使液体火箭竖直上升 91米 奥伯特 （德） 1939年 成功地发射了世界上 第一枚液体火箭 哥达德 （美） 1926年 3月16日 开始试制液体火箭 哥达德 （美） 1920年 事件 人物 时间 火箭的基本原理（1） 我们都知道牛顿 第三定律，即作用力与反作用力定律。在航空领域里，火箭就是应用牛顿第三定律的杰出代表。火箭正是靠着燃料推力产生的反作用力而冲上云霄的。 火箭的基本原理（2） 火箭飞行的另 一个重要依据就是动量守恒定律。燃气喷发时做反冲运动，作用力很大，作用时间短，从而使火箭获得很大的速度，进而飞入太空。 火箭飞行的过程 固体火箭是如何推进的？ 固体火箭的推进剂为固体，这种推进剂又称为“火药”，火药铸成块状，排放在箭体内，占了大部分空间。固体火箭结构简单，制作方便，装入火药后可以长期存放，随时可以点火；点燃后燃烧时间短，燃烧的激烈程度无法控制，发射时震动大，因此它不适于发射载人的飞行器，多用于军事方面。 固体火箭推进原理示意图 液体火箭是如何推进的？ 液体火箭的推进剂为液体，燃料和氧化剂的组合情况很多，如酒精和液态氧、煤油和液态氧、液态氢和液态氧等。液体火箭燃烧时间长，便于控制，控制推进剂的输送，可以使火箭停火、重新点燃，从而控制火箭的飞行速度，操纵很方便。液体火箭的燃料不易储藏，成本很高。它是进行宇宙航行的主要交通工具。 液体火箭推进原理示意图 火箭提速依据的公式 齐奥尔科夫斯基曾经提出了一个公式： V=μlnM0/Mk 这里，v是发动机停火时火箭的速度，μ 是喷气的速度，M0是火箭起飞时的总质量， Mk是发动机停火时（即推进剂燃尽后）剩余 部分的质量，ln是自然对数符号。 怎样给火箭提速？ 由齐奥尔科夫斯基的公式可知，火箭飞行速度与μ和M0/Mk的自然对数成正比，即喷气速度越大，所携带推进剂越多，火箭最后能达到的速度也就越大。因此我们考虑寻找超高能燃料提高喷气速度或是提高质量比M0/Mk。事实上，目前尚未研制出用以提速的高能燃料；而若想提高质量比，就要在不改变推进剂质量的前提下减轻壳体质量，这样也是行不通的。于是，人们想出了给火箭“接力”的办法。 火箭“接力”的三种形式 串联式 并联式 混联式 第一颗人造地球卫星 为了使航天技术更好地为人类服务，人造卫星诞生了，它可以环绕地球运动，搜集资料和传输各种信息。 1957年10月4日，一条火龙腾空而起，为月球添了一个新伙伴，它就是前苏联发射的第一颗人造卫星“东方一号”。 中国的第一颗人造卫星 1970年4月24日，随着一曲《东方红》的旋律在神州大地上回响，我国自行研制的“东方红一号”人造卫星由“长征一号”运 载火箭发射成功，从而标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之外世界上第五个能够独立发射卫星的国家。 航天飞机的诞生