万户关于火箭飞行的实验有什么意义？

我国古代人民没有忘记将火箭用于飞行方面。其中万户最为有名。

传说万户(也有写“万虎”的)是明代的一个官吏。他生活在14世纪末，那个时期火箭获得了较为广泛的应用。万户做过一次大胆的飞行尝试。他先是制作了两个大风筝，并排安放，将一把椅子固定在风筝之间的构架上。在坐椅的背后，他安装了47支当时所能买到的最大的火药箭。

当一切准备工作就绪后，万户坐在椅子上，让仆人把自己捆绑牢靠。他两手抓住风筝支架，然后命令仆人手持火把，按口令点燃47支火箭。随即发出阵阵轰鸣声，并喷出一股强烈的火焰，还夹杂着扑鼻的火药味，可是万户却在这阵火焰和烟雾中消失了。

万户的目的是想借助47支火箭向前推进的力量，加上风筝具有的升力浮力，拔地而起并在空中滑翔。

虽然万户的实验失败了，但是他的勇敢受到人们的赞扬。他的这种大胆而天才的技术构思有划时代的意义。他是世界上第一个试图利用火箭的力量升空飞行的人。

苏联火箭学家费奥多西耶夫及西亚列夫在《火箭技术导论》中说：“中国人不仅是火箭的发明者，而且也是首先企图利用固体燃料火箭将人载到空中去的幻想者。”这里所说的“幻想者”就是明代的万户。

1945年，美国火箭学家赫伯特•基姆在其名著《火箭与喷气》一书中记载了万户的实验，“大约14世纪之末，有一位中国的官吏名叫Wanhoo……”，书中称万户为“试图利用火箭作为交通工具的第一人”，而把他的壮举称为“首次进行火箭飞行的尝试”。

德国火箭学家威利•李在其《火箭、导弹和宇宙航行》一书中，叙述了万户的业绩，并写道，这位博学而勇敢的中国官员，“在14世纪末，通过发明并试验一种火箭飞行器，颇有些壮观地自我牺牲了。”

为了表彰和纪念这位传奇式的人物，美国科学家还用他的名字为月球上的一座环形山命名。这座环形山在月球表面东方海附近。

问题一：现在世界上运载能力最大的火箭的运载能力有多大 11К25“能源”号运载火箭（俄语：11К25，Энергия）苏联研制的一种超重型运载火箭。能源号至今仍保持运载能力最强的世界纪录。

问题二：质子号运载火箭的运载能力 “质子”号火箭从20世纪60年代中期以来一直是苏联及其航天力量的继承者俄罗斯在发射大型航天器时的主要运载工具。由于N-1探月火箭的研制失败和对能源号运载火箭的弃用，质子号火箭实际上成为俄罗斯现在拥有的发射能力最强的运载火箭。以横向比较而言，质子号系列中最大型的产品的运载能力远逊于能源号和美国阿波罗计划中使用的土星5号火箭，与美国的大力神4型及欧洲航天局的阿丽亚娜5型火箭处于同一水平，强于中国和日本所研制的任何一种火箭。俄罗斯与乌克兰研制的安加拉号，以及美国最新研制的宇宙神5型箭中的某些型号，其运载能力可能也强于质子号。

问题三：目前我国的运载火箭有哪几种型号，运载能力各是多少 到目前为止我国共研制了12种不同类型的长征系列火箭，能发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道的卫星。――常识航空航天篇。

问题四：现在世界上运载能力最大的火箭的运载能力有多大？ 目前世界上运载能力最大的火箭是法国的“阿里亚娜”，低轨运载能力21吨。历史上运载能力最大的是美国的“土星5”，低轨运载能力128吨，70年代就停产了。目前美国在研“土星6”。我国在研“长征5号”运载能力25吨，计划2014年完成。我国也有研制130吨运载力火箭计划。

问题五：现在世界上运载能力最大的火箭的运载能力有多大？大神们帮帮忙 目前世界上运载能力最大的火箭是法国的“阿里亚娜”，低轨运载能力21吨。历史上运载能力最大的是美国的“土星5”，低轨运载能力128吨，70年代就停产了。目前美国在研“土星6”。我国在研“长征5号”运载能力25吨，计划2014年完成。我国也有研制130吨运载力火箭计划。

问题六：目前我国的运载火箭有哪几种型号，运载能力各是多少，各自担负什么样运载任务？ 我国从1970年4月24日发射我国第一颗人造地球卫星东方红一号起，到1999年底，已先后研制成功了“长征”系列的13种运载火箭，形成可4个子系列，即长征一号系列、长征二号系列、长征三号系列和长征四号系列，它们能够发射近地轨道、太阳同步轨道和地球同步转移轨道的各种应用卫星或其他航天器。 长征一号系列运载火箭中正式使用过的有长征一号和长征一号D两种火箭。在“长征”系列中它们的运载能力较小，适合于运送质量较小、轨道较低的有效载荷。 长征二号系列中按投入使用的先后次序有长征二号、长征二号C、长征二号E、长征二号D、长征二号C/SD和长征二号F等6种火箭。长征二好系列火箭主要用于发射近地轨道且质量较大的有效载荷。其中长征二号、长征二号C和长征二号D主要用于发射返回式卫星；长征二好C/SD是长征二号C的改进型，主要用于一次发射多颗卫星；长征二号E是捆绑式火箭，其芯级是长征二号C的又一改进型，主要用于将重型卫星送入近地轨道；长征二号F则是长征二号E的改进型，主要改进是提高了火箭各系统的可性，主要任务是发射载人飞船，我国第一艘神舟号试验飞船就是用它发射的。 长征三号系列包括长征三号、长征三号A和长征三号B三种运载火箭。它们的主要任务是将质量较大的有效载荷（16-51吨）直接送入地球同步转移轨道，是目前我国发射国内外地球同步卫星的主力火箭。 长征四号系列包括长征四号A和长征四号B两种火箭。它们都是三级液体火箭，各级都采用四氧化二氮和偏而甲肼作推进剂。其主要任务是发射太阳同步轨道卫星。 截止到2000年6月，中国的“长征”系列运载火箭已发射61次，成功55次，成功率为90%以上。从1996年10月至今，“长征”系列火箭发射成功率为100%。 在“长征”系列运载火箭中，长征三号系列的特点是：（1）它们都是三级液体火箭，且第三级都采用液氧/液氢做推进剂，第三级的贮箱都是低温共底贮箱；（2）第三级发动机可以多次启动；（3）可以直接将有效载荷送入地球同步转移轨道。 液氧/液氢是目前火箭上使用的性能最好的化学能推进剂。由于它们是超低温液体，在一个大气压下，液氧的沸点是-183℃，液氢的沸点是-253℃，为此必须对推进剂贮箱和输送导管进行绝热，一面箭上其他系统在超低温环境下无法工作，也防止推进剂大量蒸发掉一部分，所以在临发射时还要进行补充加注。氢的分子量小，粘度低，极易泄露，并且氢与空气中的氧混合后极易爆炸，因而在火箭上采用了严格的密封和吹除措施。为了增大火箭的运载能力，在第三级上采用了共底贮箱，即液氢箱的下底就是液氧箱的上底，以求尽量减轻火箭的结构质量。因为液氢的温度足以使液氧冻成固态氧，这就要求两个贮箱的交接处不仅有足够的强度，不允许有任何的渗漏，还应有良好的绝热性能。 长征三号和长征三号A装有不同的氢氧发动机，但它们都可以做多次启动，这样有助于飞行轨道的转换，也有利于提高有效载荷的入轨精度。在发动机关闭期间，发动机无法控制火箭的飞行姿态，因此采用了以单元肼类推进剂的姿态控制发动机，由它提供控制力，控制火箭在滑行段的飞行姿态。 长征三号系列火箭能直接将有效载荷送入地球同步转移轨道，因而它们在执行不同的运载任务时，无须改变火箭的状态，有较强的适应能力。 长征三号A的一、二子级基本上与长征三号的一、二子级相同，只是结构尺寸有某些改变，如尾翼加大、贮箱增长等。其三子级则是新研制的，采用了许多先进技术，如数字化小型控制系统、四框架挠性平台、大推力>>

火箭是依靠反冲力飞上天的。我们吹气球的时候，如果把充满气的气球口突然放开，里面的气体就会很快喷出，这时把气球放开，气球就会向气体喷出相反的方向飞去。这种力量叫做反冲力。火箭与飞机的飞行原理不同，飞机的确是靠空气升力飞行的，而火箭则不需要，甚至觉得空气是多余的，因为空气能产生阻力。当火箭起飞的时候，尾部装的燃料剧烈燃烧，在尾部的口喷出，高温高压的气体速度是很快的，自然产生的反冲力是很大的，足以把火箭推上天空。火箭模型相对简单，但是运载火箭则复杂得多。虽然航天运载火箭的燃料——酒精与液态氢产生的动力很大，但是依然无法克服地球的引力向太空飞去，因为要脱离地球引力，就必须达到第一宇宙速度——每秒79千米。所以，科学家又发明的级式火箭，起飞时第一级火箭点火，到了一定的高度，第一级的引擎就会熄灭，第一级火箭的舱体会脱离，而第二级火箭就点火继续飞行。这样，有了第一级火箭飞行时的基础速度，加上沉重的火箭舱体已经被抛离，火箭重量轻了很多，要达到每秒79千米就不难了。

火箭是靠什么力量飞上天的

火箭是靠火箭发动机向前推进的。火箭发动机点火以后，推进剂（液体的或固体的燃烧剂加氧化剂）在发动机的燃烧室里燃烧，产生大量高压燃气；高压燃气从发动机喷管高速喷出，所产生的对燃烧室（也就是对火箭）的反作用力，就使火箭沿燃气喷射的反方向前进 火箭推进原理依据的是牛顿第三律：作用力和反作用力大小相等，方向相反。一个扎紧的充满空气的气球一旦松开，空气就从气球内往外喷，气球则沿反方向飞出。

固体推进剂，从底层向顶层或从内层向外层快速燃烧。

液体推进剂，用高压气体对燃烧剂与氧化剂贮箱增压，然后用涡轮泵将燃烧剂与氧化剂输进燃烧室。

推进剂的能量在发动机内转化为燃气的动能，形成高速气流喷出，产生推力。

推力是表示火箭发动机性能的主要参数之一，它是推进剂在推力室中燃烧产和的高温燃气经过喷管高速喷射而产生的反作用力。推力是直接作用在推力室内外表面上的力的合力。

比冲，是表示火箭发动机性能的另一个重要参数。它表示火箭发动机在稳定工作状态下，每单位质量的推进剂所产生的推力值，比冲的大小和喷管出口面积与推力室喉部面积之比（面积比）有关。面积比越大，比冲越高。喷管形状直接影响比冲的大小（燃气从喷口喷出时的速度）。

芬 布朗 ( 德国人 ) 13 世纪时 ,火箭已被中国做为武器之用 ; 但飞往外太空的火箭却是 20 世纪后才制造的 ; 20 世纪后 ,美国的哥达特 苏俄的卓可夫斯基 德国的奥贝尔特等人投入研究的行列使火箭得以复苏 ; 第二次世界大战中 ,德国的芬 布朗开发完成了 v2 号火箭 ; 军用武器中 v2 号火箭是外太空火箭的原形 ; 第二次世界大战后 ,投诚于美国的芬 布朗 ,在美国陆军继续研究外太空火箭 ,美国藉芬 布朗之力 ,快速提升制造火箭的技术 ; 1969 年 ,阿波罗十一号成功地登陆月球表面 ！

要使火箭飞得快，升得高，则需要使其推进剂占火箭总重量的比重提高，例如，若使推进剂的比重从08升高到09升，那么火箭的速度就可以提高43%以上。另外火箭的速度与喷气速度也有一定关系，喷气速度越大，火箭前进的速度也就越大。要有大的喷气速度则要求燃料有高的燃烧值。因此，选择高燃烧值的推进剂，对提高火箭的速度也很有利。

除了对速度的要求以外，还要将卫星运送到大气层以外的太空，并按预定的水平方向将卫星送入轨道。要完成这些任务，在目前所使用的推进剂限制之下，单级火箭显然没有足够的力量。因此发射人造卫星用的火箭，目前都是多级式。

多级火箭的级数不能太少，否则推力不足；也不宜太多，否则构造太复杂，容易出毛病。照目前的情形来看，似乎这种火箭应在三四级为好。其中第一级大体用固体推进剂，末级用液体推进剂，至于中间各级可用固体也可用液体推进剂。由于发射卫星需要高速度和长射程，即使发射一颗很小的卫星，它的发射火箭一般也庞大得惊人。

发射火箭所应具备的条件已如上所述。即使满足了以上条件，火箭仍有许多困难和危险待克服，其中最主要的技术有以下几方面：

（1）火箭的可靠性

多级火箭间的配合，每级与次级之间的自动分离，各级火箭的适时启动，都需要极复杂的机构和极缜密的设计，这是一个棘手的问题。火箭是由几十万个零部件组成的，即使只有一个零件不可靠，整个火箭就有危险。1960年10月23日，前苏联的火箭在发射台上爆炸，使包括导弹部队司令在内的几百名军人和科学家丧生。

即使火箭本身可靠，工作人员也马虎不得，否则就有可能发生意外事故。1976年美国一火箭操作人员因将一螺母少拧了半圈，使输入电流不连续从而导致发射失败。1990年2月，“阿里亚娜”火箭第36次发射时，因为第一级发动机中遗留一小块抹布而发生爆炸。

（2）长程火箭飞行的稳定性

长程火箭所经历的区域，从接近地面的浓密大气层直到近于真空状态的极稀薄空气层，其间客观环境的变化非常剧烈。外界大气的变化，以及各级火箭在空中的分离启动，往往使火箭发生剧烈的摇摆、扭动、震颤等种种不良现象，甚至破裂而致火箭于死地。因此如何使火箭在各种不同的环境和情况之下均能保持其相当稳定的飞行，是一项关系到火箭成败的关键问题之一。

（3）火箭速度的调节

运送绕地卫星的火箭必须能在预定的合适高度达到每秒79千米的速度。这一速度既不能偏低，也不宜过高。速度方面百分之一的短缺就可能使卫星跌入大气层中，因大气摩擦而结束其生命。可谓差之毫厘，失之千里。过高的速度将使卫星的远地点离地球过远，使地面上的追踪和观测都比较困难。

（4）火箭的导引

卫星进入轨道时的方向也很关键，这一水平方向的两度误差就可能使卫星在环绕过程中的某一点距地球过近而使卫星进入生死边缘。要一颗卫星在遥远的太空中，能够在水平方向上准确地进入轨道，需要导航技术的高度精密。

（5）摩擦生热问题

火箭在飞行的初期，尚未脱离接近地面的浓密气层，此时它的速度可能已经达到很高。在这种高速飞行中，因大气摩擦而产生的热量，足以使火箭的表面温度升高到1000℃以上。这样高的温度足以使许多金属化为流质。因此，如何选择适当的抗热材料来做火箭的外壳，来确保火箭不致在飞出大气层之前便被焚毁，如何采取散热的方法和绝热的装置来保持火箭内部的适宜温度，也是此种火箭制造上的困难问题。

当代的运载火箭由箭体、动力系统、飞行控制系统、安全控制系统及通讯测量系统构成。

箭体是火箭的外壳，包括必须的结构，用以包容、支撑推进剂，以及将其他部分联成一体。它的外观通常都呈圆柱形。箭体一般包括有效载荷舱、整流罩、氧化剂贮箱、燃料贮箱、仪器箱、级间段、发动机推力结构、尾舱和分支机构。

飞行控制系统由制导系统、姿态控制系统、电源配电系统组成。飞行制导系统控制运载火箭的质心运动，使其按预定弹道飞行，保证有效载荷能准确达到目标位置。姿态控制系统控制运载火箭绕质心的运动及姿态，保持飞行的稳定。电源配电系统除完成供电配电外，还按飞行的程序发出指令。

安全控制系统用于评估火箭飞行的可靠性和安全性，当出现故障时，此系统可以自动报警，如果出现危机情况，还可及时引爆火箭。

通信及测量系统可随时将火箭飞行中内部各系统的工作情况测量出来并送回地面。以便保持控制中心与火箭的联系，随时知道火箭和飞船的飞行状况和位置。一旦失去联系，则意味着出现了故障甚至导致发射的失败。

利用运载火箭发射航天器的工作方式，简单地说，是每一级各飞一程，逐级加速，最后使运载火箭末级装载的航天器进入预定轨道。以“长征二号”运载火箭的飞行程序为例：一级发动机点火起飞后7秒开始转弯，工作130秒后关机；接着二级发动机点火，级间爆炸螺栓起爆，两级分离，抛出一级箭体，二级箭体继续飞行112秒后关闭主要发动机，备用发动机继续推行爬高，176秒后关闭发动机，星箭连接的爆炸螺栓起爆，卫星或其他航天器与运载火箭分离，航天器进入预定轨道。这时飞行高度约为175千米，速度约为每秒79千米。

由于研制火箭需要雄厚的经济基础和科研队伍，目前仅有俄罗斯、美国、欧洲空间局、中国、日本等少数国家和地区拥有自己的运载火箭。这些火箭分为大中小三类，有几十种之多，最大的运载火箭能将120多吨重的航天器送入近地轨道。其中著名的运载火箭有：前苏联的“质子号”、“宇宙号”、“天顶号”、“能源号”；欧洲空间局的“阿里亚娜”；美国的“宇宙神”、“大力神”、“土星号”；日本的“H-2”；我国的“长征”系列等。

前苏联的“能源号”是一种新型巨型火箭，由液氧/液氢基础级和4枚液氧/煤油助推器组成，能将10吨有效载荷送入近地轨道，能将32吨和28吨重的有效载荷分别送上月球和金星。

美国的“商业大力神-3”火箭是在“大力神”的基础上改进的，近地轨道有效载荷运载能力为14吨，具有很强的商业发射适用性。

我国运载火箭的水平与日本相当，其中的“长征三号B”火箭，能把48吨有效载荷送入地球轨道。

现代运载火箭一般由2～4级组成。根据运载火箭的不同结构方式，可分为串联式、并联式和串并联式。为载人飞行的运载火箭因其安全性、可靠性要求高，多采用并联式。

现代航天高科技必将利用火箭为人类走向宇宙铺设一条更远、更快、更安全的道路。

要让“水火箭”有较远的射程所考虑的因素不外乎动力和阻力，动力越大越好，阻力越小越好，所以对“水火箭”的改进就从这两个方面进行。

动力的改进：

1、塞子的改进。塞子紧密程度直接关系到瓶体内部压力的大小。网上提示我们用试管塞作为塞子，但经过多次试验发现试管塞硬度大，弹性不足，很难塞得更紧。最好的材料是药用盐水瓶上的“T”型橡皮塞，然后去掉顶部的边变成“柱状”，再用橡胶填充。

加上气门芯。需要注意的是在插入瓶体前不要将固定螺帽拧紧，而应在插入后再用扳手拧紧，这和“膨胀螺丝”的使用原理是一样的。通过这样的改进，瓶中上的橡皮塞所能承受的压力最强能打爆一个可乐瓶。

2、瓶体中水量的多少是影响压力转化为反作用力的重要因素。水太少，则压缩空气产生的动能不能完全转化为反作用力；太多又不能迅速将瓶中的水排出，从而使其爆发力不足，经过多次试验，笔者发现。

阻力的改进：

1、瓶体的选择，“水火箭”飞行是依靠爆射瞬间所获得的惯性，而空气的阻力是影响它射程的最大因素。因此在火箭主体的选材上应以细长的圆柱形为宜，如500ml类的可乐瓶，而更大容积的可乐瓶子并不是很适合。另外火箭头尽可能的变成细长的“圆锥形”，这样飞行时受到的阻力最小。

2、尾翼的作用，水火箭在没有尾翼的情况下，飞行时很容易左右摇摆，其所获得的动能便部分消耗在纠正方向上，所以必须加上尾翼。笔者曾进行过对比，在同等动力的情况下，有尾翼的“水火箭”射程是没有尾翼的“水火箭”的射程的近二倍。

尾翼的制作只要掌握一个原则，即所有的尾翼大小上，方向上均应保持一致，尤其是方向必须与火箭主体的中心线保持一致，这样就能避免旋转。发射角度也很重要，一般以45度为宜，就拿笔者研制的水火箭来说，45度发射的一般要比40度角发射的远10到20米。

水火箭简介：

水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具，同时是物理教学中著名的案例之一，可以培养学生对于物理学习的兴趣，而其中蕴含的物理原理是了解物理中力学的重要的基础。