3-3-火箭飛行原理解析課件

1、Luo YilinDepartment of Physics, STUMarch, 2008Email: *3-3 火箭飛行原理一 飛船與火箭二 火箭飛行原理3-1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理；3-2 動(dòng)量守恒定理； *3-3 火箭飛行原理; 3-4 動(dòng)能定理；3-5 保守力與非保守力 勢(shì)能； 3-6 功能原理 機(jī)械能守恒定理； 3-7 能量守恒定理；3-8 經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性 Luo Yilin*3-3 火箭飛行原理3-1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系一 飛船與火箭2003年10月15日，執(zhí)行中國(guó)首次載人航天飛行任務(wù)的航天員楊利偉進(jìn)入“神舟”五號(hào) .一 飛船與火箭2003年10月15日，執(zhí)行中國(guó)首次載人航天

2、飛10月15日電 中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行首次載人航天發(fā)射。9時(shí)整，“長(zhǎng)征”二號(hào)型火箭點(diǎn)火升空。10月15日電 中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行首次載人航天發(fā)射。10月15日18：40分50秒，中國(guó)航天員楊利偉乘坐“神舟五號(hào)”飛船在太空中展示中國(guó)國(guó)旗和聯(lián)合國(guó)旗。10月15日18：40分50秒，中國(guó)航天員楊利偉乘坐“神舟五2005年10月12日9時(shí)0分0秒，神舟六號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空 2005年10月12日9時(shí)0分0秒，神舟六號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中費(fèi)俊龍, 聶海勝費(fèi)俊龍, 聶海勝3-3-火箭飛行原理解析課件3-3-火箭飛行原理解析課件 2008年9月25日21時(shí)10分，長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭點(diǎn)火，

3、神舟七號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。 航天員景海鵬、翟志剛、劉伯明出征儀式航天員景海鵬、翟志剛、劉伯明出征儀式航天員景海鵬、翟志剛、劉伯明出征儀式航天員景海鵬、翟志剛、劉神舟七號(hào)航天員團(tuán)隊(duì)神舟七號(hào)航天員團(tuán)隊(duì) 北京時(shí)間2008年9月27日16時(shí)，翟志剛出艙作業(yè),實(shí)現(xiàn)了中國(guó)歷史上第一次的太空漫步，使中國(guó)成為第三個(gè)有能力把太空人送上太空并進(jìn)行太空漫步的國(guó)家。飛船于北京時(shí)間2008年9月28日17點(diǎn)成功著陸于中國(guó)內(nèi)蒙古四子王旗。 北京時(shí)間2008年9月27日16時(shí)，翟志剛出艙作業(yè),實(shí)現(xiàn)了神舟七號(hào)搭載火箭圖片 神舟八號(hào)航天飛船將于2011年發(fā)射升空(圖)神舟七號(hào)搭載火箭圖片 神舟八號(hào)航天飛船將于20

4、11年發(fā)射升空火箭是目前唯一能使物體達(dá)到宇宙速度，克服或擺脫地球引力，進(jìn)入宇宙空間的運(yùn)載工具。早在1956年，中國(guó)就開(kāi)始展開(kāi)現(xiàn)代火箭的研制工作。1964 年6月29日，中國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的中程火箭試飛成功之后，開(kāi)始著手研制多級(jí)火箭，向空間技術(shù)進(jìn)軍。經(jīng)過(guò)了五年的艱苦努力,1970年4月24日“長(zhǎng)征1號(hào)”運(yùn)載火箭誕生, 首次發(fā)射“東方紅 1 號(hào)”衛(wèi)星成功。中國(guó)航天技術(shù)邁出了重要的一步?，F(xiàn)在, 我國(guó)已經(jīng)自行研制了12種型號(hào)的“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，形成一套完整系列，能夠滿足各種軌道、各種航天器的發(fā)射需要，具有較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力?？梢哉f(shuō)，“長(zhǎng)征”系列火箭已經(jīng)走向世界，享譽(yù)全球，在國(guó)際發(fā)射市場(chǎng)占有重要一席。 火

5、箭是目前唯一能使物體達(dá)到宇宙速度，克服或擺脫地球引力，“長(zhǎng)征二號(hào) F”運(yùn)載火箭 組成： 四個(gè)液體助推器、芯一級(jí)火箭、芯二級(jí)火箭、整流罩和逃逸塔。包括控制系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、外測(cè)安全系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)、箭體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、推進(jìn)劑利用系統(tǒng)、附加系統(tǒng)和地面設(shè)備等個(gè)分系統(tǒng)?！伴L(zhǎng)征二號(hào) F”運(yùn)載火箭 組成： 包括控制系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)逃逸塔是在飛船發(fā)射出現(xiàn)危及航天員生命安全的異常情況下才發(fā)揮作用的救生設(shè)施. 它的任務(wù)是在火箭起飛前900秒到起飛后160秒時(shí)間段內(nèi)，也就是飛行高度在0110公里時(shí)，萬(wàn)一火箭發(fā)生故障，它可以拽著軌道艙和返回艙與火箭分離，并降落在安全地帶，幫助飛船上的航天員脫離險(xiǎn)境。逃逸

6、塔是在飛船發(fā)射出現(xiàn)危及航天員生命安全的異常情況下才發(fā)揮作整流罩由高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐高溫，且無(wú)線電透波性強(qiáng)的材料制成，位于運(yùn)載火箭的頂 部，在保持火箭氣動(dòng)外形的同時(shí)，給有效載荷航天器披上堅(jiān)固的鎧甲。 整流罩的外形尺寸是根據(jù)火箭的氣動(dòng)特性要求和裝載航天器所需的空間尺寸設(shè)計(jì)的。火箭升空前，整流罩在地面保護(hù)航天器，保證航天器對(duì)溫度、濕度、潔凈度的要求?；鸺沾┻^(guò)大氣層時(shí)，整流罩可以使航天器免受氣動(dòng)力和氣動(dòng)熱影響以至損傷。運(yùn)載火箭飛出大氣層后，整流罩將沿箭體縱向分成兩瓣并被拋開(kāi)，完成它的使命。整流罩由高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐高溫，且無(wú)線電透波性強(qiáng)的材料制成，位在火箭發(fā)射過(guò)程中，燃料不斷燃燒變成熱氣體，并以高速?gòu)?/p>

7、火箭尾部向后噴出，因而推動(dòng)火箭向前作加速運(yùn)動(dòng)。二 火箭飛行原理 氣對(duì)地=氣對(duì)箭+箭對(duì)地時(shí)刻t: 火箭+燃料(對(duì)地)氣對(duì)地速度=時(shí)刻t+t: 火箭+燃料 氣體: m(對(duì)地)(對(duì)箭)在火箭發(fā)射過(guò)程中，燃料不斷燃燒變成熱氣體，并以高速?gòu)幕鸺膊繒r(shí)刻 t 系統(tǒng)的動(dòng)量:時(shí)刻 t+t 系統(tǒng)的動(dòng)量:動(dòng)量的改變?yōu)?時(shí)刻 t 系統(tǒng)的動(dòng)量:時(shí)刻 t+t 系統(tǒng)的動(dòng)量:動(dòng)量的改變根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理:( 為作用于系統(tǒng)的合外力)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力對(duì)于在遠(yuǎn)離地球大氣層之外, 星際空間中飛行的火箭, 可認(rèn)為根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理:( 為作用于系統(tǒng)的合設(shè)氣體的噴射速度 為恒矢量. 質(zhì)量比越大, 火箭的速度越大.u0 為標(biāo)量設(shè)氣體的噴射速度 為恒矢量. 質(zhì)多級(jí)火箭是由構(gòu)造類(lèi)似，大小不同的火箭連接而成的，在飛行過(guò)程中，當(dāng)某一級(jí)火箭的燃料燒完后這一級(jí)火箭自動(dòng)脫落，下一級(jí)火箭又開(kāi)始工作，.直到最后一級(jí)的燃料用盡時(shí)，火箭就達(dá)到了所需速度。第二級(jí)火箭燃料用盡后的火箭速度是： 第三級(jí)火箭燃料用盡后的火箭速度