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第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 * 3 – 3 火箭飞行原理 问： 火箭是如何将地球气象卫星、载人航天飞船、深空宇宙探测器等航天飞行器送上太空的 ？ 火箭飞行原理简介 t t+dt 以地为参考系, 时刻t,系统的动量为 y 时刻t+dt,系统的动量为 略去重力, 系统总动量守恒 略去二阶微分量 dmdv, 整理得 系统总动量守恒 t t+dt y 为了提高火箭的速度, 通常采用多级火箭 ······ 质量比 也就是说，在同样条件下，如果火箭的喷气速度越大，最终获得的速度也越大；如果火箭的质量比越大，火箭所能达到的速度也越大。当喷气速度和质量比相同时，火箭的速度和它本身的大小无关。因此要提高火箭速度，只有提高喷气速度和质量比。一般情况下所使用的燃料决定了喷气速度，固体燃料喷气速度2000米每秒左右，一般液体燃料喷气速度3000米每秒左右，液氢/液氧等推进系统喷气速度达4000米每秒左右。这样速度的获得就只有通过质量比来进一步调整，要具有高质量比就需携带大量燃料。如果要获得第一宇宙速度7.9公里每秒，按喷气速度4000米每秒计算，其质量比为7.2，而现代火箭质量比通常只有6，就当前来讲技术上仍是很困难，所以一般采用多级火箭技术。美国以具备单级入轨主要技术，相信不久单级火箭即会问世，实现单级发射卫星之梦。 多级火箭在起飞时，第一级火箭的发动机开始工作，推动各级火箭一起前进，当这一级火箭燃料烧尽后，第二级火箭的发动机开始工作，并自动脱落第一级火箭的外壳。因此第二级火箭会在负重减轻的情况下进一步加速前进。按此道理，使火箭最终获得较大的速度而完成卫星发射任务。 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 * 3 – 3 火箭飞行原理
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