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火箭是如何发射的及工作原理（模拟动画）

火箭是如何发射的

火箭工作原理

火箭的运动服从牛顿运动定律。火箭发动机工作时,喷出的高速气体给予火箭本体一个反作用力,即推力，使火箭的速度产生变化。在飞行过程中，随着推进剂的消耗,火箭的质量不断减小,速度不断增大。 齐奥尔科夫斯基首先推导出单级火箭所能得到的理想速度公式，称为齐奥尔科夫斯基公式。这个公式假设火箭在真空中飞行，而且不受地球重力的作用。从地面起飞的火箭，要受到地球重力和空气阻力的作用，因此所得速度总比理想速度小。由于受到火箭发动机比冲和火箭结构水平的限制，用单级火箭通常难以达到第一宇宙速度，因此远程火箭和运载火箭往往使用多级火箭。多级火箭用两级或多于两级的火箭组成。多级火箭工作时先点燃最下面一级，即第一级。第一级工作结束后被抛掉。随即点燃第二级，依此类推，直到带有有效载荷的末级将有效载荷送到预定轨道为止。多级火箭总的理想速度等于各级理想速度的总和。火箭的级数增加，初始重量就会减小。但级数过多系统会变得复杂，反而没有好处。最经济的级数是2～4级。 多级火箭有三种组合形式：串联、并联和混合式。串联式火箭沿轴向连接成一个整体，结构紧凑，气动阻力小，发射设备简单。并联式火箭又称捆绑式火箭，各级沿横向连接，长度短，发射时所有的发动机可同时点火。并联式火箭的缺点是箭体横向尺寸大，发射设备复杂，费用高。在相同起飞重量的前提下，并联式火箭的运载能力稍低于串联式火箭。串联和并联同时使用的组合方式称混合式，它兼有上述两种方式的优点和缺点。多级火箭的分离方式有冷分离和热分离两种。冷分离是两级先分开，然后上面级点火。热分离则是上面级先点火，然后再使两级分离。

素材来源： 腾讯视频

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