火箭的工作原理-火箭燃料的原理

火箭推进原理
火箭推进理论是航天理论的基础之一。火箭发动机是一种推进工具，它能提供强大动力，使航天器达到所需要的宇宙速度。它的工作是基于直接反作用运动的原理，这一原理特别有利于高速航行。
那么什么是直接反作用运动呢？
按照牛顿力学基本定律，两个相互作用的物体，其作用力与反作用力总是同时存在，它们的大小相等，方向相反。因此，任何一种移动，广义地说，都是反作用运动。举两个例子：一是轮船，由于船的叶轮作用在水上，水的反作用力使船前进；二是喷气式（飞机）发动机，由于发动机中的燃料燃烧，膨胀的燃气高速向后喷出，发动机便得到与燃气喷出方向相反的推力而向前运动。
以最一般的观点去研究产生推力的现象时e68a847a686964616f364，上述两种运动没有任何区别，它们都是在反作用力的推动下运动的。但是，从反作用力产生的特征来看，二者是有区别的：在第一个例子中，发动机本身不能引起运动，它仅是个能源，若船上有发动机而没有叶轮，那么，发动机的功率再大，船也是不能运动的。因此，除了发动机（能源）外，有着一个介于发动机和外界某物体（如本例中的水）之间的中间机构，它与外界某物体相互作用，井承受由此产生的反作用力。这种中间机构，通常称为推进器（如本例中的叶轮）；在第二个例子中，没有中间机构，推力是由燃气对发动机本身的反作用产生的。我们把前一种类型的运动称为间接反作用运动，后一种类型的运动称为直接反作用运动。当然，也有直接与间接反作用运动并存的混合式，如：涡轮螺浆式发动机，发动机能量的一部分传给螺旋浆（推进器），另一部分，则产生燃气流的直接反作用运动。
喷气推进属于直接反作用运动。那么什么是喷气推进呢？将物质以气体喷射的形式从被推进的物体中喷出，这种推进方式称为喷气推进。
喷气推进所喷射的物质叫做推进剂；利用喷气推进产生推力的发动机，叫做喷气发动机。运动时，相互作用的物体，一个是发动机本身，另一个是从它内部喷出的高速气流。高速气流产生的反作用力作用于发动机本身，方向与气流方向相反，这就是推力。
喷气发动机分为两大类：
一是空气喷气发动机，它是利用大气来产生喷气射流的喷气发动机。例如：以大气中的氧气作为氧化剂，燃烧燃料产生燃气射流；或在核子热交换器中加热空气，然后由喷管排出；
二是火箭发动机，它是自身携带全部喷射物质的喷气发动机。例如：带有氧化剂和燃烧剂以产生燃气射流。
火箭发动机所达到的推力和速度远远超过了一般的推进方法。这种发动机不依赖周围介质条件，在空间环境也能工作，这一特点，保证了在不同飞行速度下，发动机产生的推力不受空气接受能力的影响，而是恒定的，这也使得火箭（发动机）所能达到的飞行速度比其它任何类型发动机要高得多；其次，由于是直接反作用运动，没有中间机构，在主要的喷射通道中不存在限制工作温度的运动机构，这就决定了火箭发动机的结构简单，而所产生的推力却很大。

火箭原理
　　发动机
　　当大多数人想到马达或发动机时，会认为它们与旋转有关。例如，汽车里的往复式汽油发动机会产生转动能量以驱动车轮。电动马达产生的转动能量则用来驱动风扇或转动磁盘。蒸汽发动机也用来完成同样的工作，蒸汽轮机和大多数燃气轮机也是如此。
　　火箭发动机则与之有着根本的区别。它是一种反作用力式发动机。火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的，该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。火箭发动机向一个方向抛射物质，结果会获得另一个方向的反作用力。
　　开始时您可能很难理解“抛射物质，获得反作用力”这个概念，因为这好像和真实情况不大一样。火箭发动机似乎只会发出火焰和噪音，制造压力，而与“抛射物质”没什么关系。
　　燃料

　　燃料是氮的氧化物有：CO,H2,C2H2,CH4,C2H4,CH3CH2OH,N2H4，高级硼硅烷（这都是火箭推进器的燃料）和2踢脚差不多的 点火和原理都一样。只是上面的那层不是火药7a64e58685e5aeb9339，是火箭头（里面是卫星之类的东西）。航空煤油是无色透明的，闻上去和普通的煤油没什么区别，而且不易挥发。燃点大约在300C左右，别说用打火石了，就算用明火也是点不燃的。早在运载火箭发明前，人们使用油和汽作燃料，汽车、轮船和飞机就是靠这些燃料来行驶的。后来，科学家发明了靠化学能来产生动力的运载火箭。运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂，而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的，人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料或推进剂。
　　推进剂

　　从物理形态上讲，火箭发动机使用的推进剂有两种形式，一种是液态物质，另一种是固态物质。燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机，或称为液体火箭发动机，两者都是呈固体状态，则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机。固态氢、固态氧，作为火箭动力。如果在两种燃料中，一种为固体，一种为液体，则称为固－液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机。如，氢氧火箭发动机。由于固态燃烧剂产生的能量比液体氧化剂发出的能量高，所以，研制的火箭发动机多是固－液火箭发动机，两种燃料相遇燃烧，形成高温高压气体，气体从喷口喷出，产生巨大推力而把运载火箭送上了太空。常用推进剂有：1、液氢(燃料)液氧(氧化剂)，燃烧效率很高，多用于航天飞机及运载火箭末级，价格昂贵、不易储存。
　　2、肼-50(燃料)四氧化二氮(氧化剂)，燃烧效率一般，多用于中型火箭，价格适中、较易储存。
　　3、RP-1高精炼煤油(燃料)液氧(氧化剂)，燃烧效率一般，多用于火箭第一级，价格适中、不易储存。
　　4、肼(燃料)、四氧化二氮(氧化剂)，燃烧效率一般，多用于卫星，容易自燃、价格相对便宜、腐蚀性极强。

火箭和喷气式飞机都是利用尾部喷出的e799bee5baa6e79fa5e98193e78988e69d83339气体产生的反作用力飞行的，表面上看它们的飞行原理好像差不多，其实是有很大区别的。

喷气式飞机的发动机前端有一个很大的进气孔，当发动机工作时，能从这个孔把空气吸进来，然后再把它压缩。

压缩后的空气和雾状的燃料在燃烧室内混合燃烧，产生大量的气体，并猛烈向后喷出，飞机就能向前飞行了。这就是说，喷气式飞机飞行时必须得有空气帮忙，因为燃料燃烧时需要的氧气是由空气提供的。再说飞机有一对很大的翅膀，它就是靠这对翅膀在空气中产生的浮力飞行的。

火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。

火箭不但装有燃料，还随身带着能放出氧气的氧化剂。需要的时候，只要把氧化剂和燃料送进燃烧室里就行了，不需要空气来帮忙，所以火箭的发动机前端没有进气孔。

火箭的发动机有足够的力量使火箭脱离地球的引力，飞出大气层。太空中没有空气，火箭当然也用不着有很大的翅膀。

火箭虽然不像飞机那样需要有灵活的转弯功能，但是要想进入正确的轨道飞行，也必须不断地调整方向才行。火箭调整方向的装置安装在尾部，由地面站通过电波信号来操纵，使火箭改变方向。不同的火箭，转向装置也不一样。

有些火箭在喷气孔的中间装一块直立的金属板，这块板向左转，气流向左喷出的力量就会大些，把火箭的尾部向右推，使火箭向左前方飞行。

小型火箭一般是在发动机的侧面再安装几个小发动机，根据需要把小发动机点燃，让气流从侧孔中喷出，火箭就会转弯了。液体燃料火箭大多采用这种办法。固体燃料火箭的转向装置，是在喷气孔的内壁开几个小孔，通过小孔喷射气体，也能改变火箭的飞行方向。有的火箭，整个喷气孔是活动的，能够根据需要变换方向。喷出的气流方向变了，火箭的飞行方向也就随着改变。

火箭

火箭燃料
航空煤油是无色透明百的，闻上去和普通的煤油没什么区别，而且不易挥发。燃点大约在3000℃左右，别说用打火石了，就算用明火也是点不燃的！
氧化剂用的是四氧化二氮（N2O4)、液态氧(O2)或过氧化氢(H2O2)
运载火箭使用什么动力把度航天器送上太空的呢？早在运载火箭发明前，人们使用油和汽作燃料，汽车、轮船和飞机就是靠这版些燃料来行驶的。后来，科学家发明了靠化学能来产生动力的运载火箭。运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂，而用液态氧、四氧化二氮等等提供的氧化剂帮助燃烧的，人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料权或推进剂。