2023學年完整公開課版《火箭》

火箭火箭使用的是噴氣式發(fā)動機。它的燃料在燃燒室內(nèi)燃燒后產(chǎn)生高溫、高壓的氣體，這種氣體從尾部以極高的速度噴出，同時產(chǎn)生很大的反作用力推動機身向前運動。由于它不需要像活塞、曲軸那樣的傳動裝置，從而減少了能量的損失，大大的提高了機身的飛行速度。一、火箭的原理新知探究噴氣式發(fā)動機分為空氣噴氣發(fā)動機和火箭噴氣發(fā)動機。前者只攜帶燃料，它需要利用外界空氣來助燃，飛行高度受一定限制。后者本身帶有燃料和氧化劑，不需要依靠外界空氣來助燃，因此，飛行高度不受限制。二、噴氣式發(fā)動機的分類新知探究現(xiàn)代的火箭使用的燃料多為液體燃料。液體燃料火箭主要由燃料箱、氧化劑箱、輸送裝置、燃燒室和尾部噴口組成。三、液體燃料火箭新知探究輸送系統(tǒng)按時按量地把燃料和氧化劑輸送到燃燒室中，最初用電火花點燃，產(chǎn)生高溫、高壓氣體，隨后進入燃燒室內(nèi)的燃料和氧化劑，由于燃燒室內(nèi)的溫度已高，從而可以自行燃燒。燃燒產(chǎn)生的氣體已很大的速度從噴口噴出，同時對火箭產(chǎn)生很大的反沖推力，使火箭前進。三、液體燃料火箭新知探究現(xiàn)代火箭的特點是功率巨大，不僅可以在高空飛行，而且可以飛出大氣層。多級火箭可以作為星際航運的運載工具。四、現(xiàn)代火箭的特點新知探究

三級火箭的每一級都像一支獨立的火箭。發(fā)射時先點燃第一級火箭，幾分鐘后這級火箭的燃料燃燒殆盡后自動脫落，同時引燃第二級火箭，第二級火箭燃料燃盡后也脫落，第三級火箭開始工作，直到把衛(wèi)星、飛船等送到預定軌道。三級火箭像接力賽一樣，都是在前一級火箭加速的基礎上繼續(xù)加速。同時，由于每一級脫落后都能使剩余部分中有效負荷質(zhì)量的比例增加，火箭結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量在逐級減小，僅從這一點來看就比單級火箭優(yōu)越得多。為什么采用三級火箭不采用4級火箭的原因1.多級火箭采用的發(fā)動機與1，2級火箭不同，級數(shù)越多，要求的技術(shù)越高。2.需要解決發(fā)動機的高空啟動技術(shù)。3.發(fā)射時的故障率隨火箭級數(shù)的增多而增長。例子：長征3號火箭一共發(fā)射12次，曾經(jīng)出現(xiàn)發(fā)射失敗的情況，其原因就是第3級火箭的發(fā)動機發(fā)動失敗或出現(xiàn)故障。一、飛船和運載火箭在技術(shù)廠房按垂直組裝和垂直測試的一系列程序完成技術(shù)準備工作后，整體垂直運輸?shù)侥殠⑦M行最后的功能檢查。發(fā)射過程演示講解二、一切準備就緒后，火箭一級發(fā)動機及4個助推器同時點火。四、火箭繼續(xù)飛行，拋掉逃逸塔。三、火箭升空，開始程序轉(zhuǎn)彎。五、助推器分離。六、火箭一級二級分離，整流罩分離。七、二級發(fā)動機關(guān)機，隨后船箭分離。

八、飛船入軌。入軌后，飛船捕獲地球，建立軌道運行姿態(tài)，展開太陽電池帆板并對太陽定向。九、飛船按預定軌道環(huán)繞地球飛行。

十、軌道艙與返回艙分離。十一、建立返回制動姿態(tài)。飛船制動進入返回軌道，返回艙降低至140km的高度時，推進艙與返回艙分離。十二、在降至100km時，返回艙進入再入姿態(tài)調(diào)整，約80km時，返回艙再入稠密大氣層。十四、在返回艙再入大氣層后，著陸場地面雷達站和測量站跟蹤捕獲目標，測量返回軌道，預報返回艙著陸點。在約10km高度時，返回艙拋撒艙蓋，拉出引導傘和輔助引導傘。十三、進入黑障區(qū)后，通信中斷，約40km高度時，離開黑障區(qū)，通信恢復。長征號火箭

長征一號是為發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號而研制的三級運載火箭。它的一、二級火箭采用當時的成熟技術(shù)，并為發(fā)射衛(wèi)星做了適應性修改，第三級是新研制的以固體燃料為推進劑的上面級。1967年11月，決定由中國運載火箭技術(shù)研究院負責研制。1968年初，完成了火箭的總體設計，之后又用了兩年左右的時間完成了各種大型的地面試驗。1970年4月24日，長征一號火箭首次發(fā)射，將中國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號順利送入軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。1971年3月3日，長征一號火箭第二次發(fā)射，把實踐一號科學試驗衛(wèi)星準確送入軌道，又一次取得圓滿成功。相對于70度傾角、440公里高的圓軌道，長征一號火箭的運載能力為300公斤，此火箭共進行了兩次發(fā)射，均獲得成功。長征一號的研制成功，揭開了我國航天活動的序幕長征二號在長征一號成功飛行之后，中國運載火箭技術(shù)研究院又成功研制了我國的第一個大型液體運載火箭長征二號。長征二號火箭共兩級，推進劑采用四氧化二氮/偏二甲肼，低軌道的運載能力為1800公斤。1974年11月5日，長征二號火箭首次發(fā)射。但由于一根控制信號導線折斷，火箭在起飛20秒以后姿態(tài)失穩(wěn)，火箭自毀。一年以后，長征二號火箭第二次發(fā)射，火箭工作正常，衛(wèi)星準確入，發(fā)射取得圓滿成功。這也是我國發(fā)射的第一顆返回式衛(wèi)星。后來，在1976年12月7日以及1978年1月26日，長征二號火箭又進行了兩次發(fā)射，均獲得成功。長征二號共進行了4次發(fā)射，除了第一次發(fā)射失敗以外，其余3次均獲得圓滿成功。長征二號的成功，使我國成為世界上繼美國和前蘇聯(lián)之后第三個掌握衛(wèi)星返回技術(shù)和航天遙感技術(shù)的國家。長征三號長征三號是在長征二號的基礎上發(fā)展起來的三級火箭，可以把1600公斤的有效載荷直接送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。長征三號充分繼承了已有長征火箭的成熟技術(shù)，它的一、二級發(fā)動機采用長征二號丙的一、二級發(fā)動機，三級則采用世界上最先進的液氫/液氧發(fā)動機。長征三號是我國首次使用液氫/液氧發(fā)動機的火箭。為了解決液氫/液氧發(fā)動機的高空二次啟動等技術(shù)難題，負責火箭設計的中國運載火箭技術(shù)研究院在正式發(fā)射前進行了。

作為發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星的備份方案火箭，上海航天局自1979年起用了10年的時間研制成功了長征四號火箭。