通向太空的列車

林寬雨/供稿

自從天舟一號升空后，關于它的報道就頻繁地出現在各大媒體的頭條上。什么“天舟一號成功升空”“天舟一號和天宮二號對接成功”“天舟一號完成首次推進劑補加試驗”，等等。可以說天舟一號的一舉一動都被億萬人關注著，儼然成了一個聚光燈下的大明星。看到天舟一號這么出名，不知道送它上天的長征七號遙二火箭會不會心里不平衡。要知道，擁有太空通行證的火箭家族都不簡單。下面,小編就給大家介紹一下以“遙二”為首的被大家忽略的火箭家族。

聽說我現在曝光率很高。

我們的爸爸

在介紹火箭之前,我們先來認識一個人——羅伯特·哈金斯·戈達德，他是公認的現代火箭發明家之一。戈達德有許多頭銜：工程師、教授、物理學家和發明家。在1926年3月16日，他發射了世界上第一枚液體火箭。為了讓自己的“孩子”更加優秀，戈達德付出了很多努力，并取得了優異成果。戈達德擁有214項發明專利，其中多級火箭和液體燃料火箭更是航天歷史上的重要里程碑。為了紀念戈達德的巨大貢獻，1959年設立的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心和月球上的戈達德環形山都以他的名字命名。在火箭發明史上，還有很多像戈達德一樣優秀的“爸爸媽媽”，通過他們的共同努力，火箭家族才有了今天的成就。

大家好，我是火箭的爸爸。

與眾不同的心臟

都說發動機是飛機的心臟,靠著這顆心臟，飛機才能像小鳥一樣在天空中飛翔。在火箭家族里，發動機同樣擁有很高的地位。沒有發動機的幫助，龐大的火箭想在遙遠的太空翱翔簡直是天方夜譚。火箭里的發動機不僅相當重要，還很“另類”。我們平時接觸到的很多發動機都是通過轉動產生能量使其前進的，比如汽車，但火箭發動機卻是利用牛頓第三定律，靠著反作用力飛進太空的。在火箭升空時，會有高壓氣體從火箭的噴口噴出，以此獲得一個相反方向的反作用力。如果同學們覺得有點難理解，可以想想我們平時玩的氣球。當我們松開氣球的口子時，立刻會有大量氣體從里面跑出來，氣球在這些氣體的作用下會到處亂竄，就像一個“暈頭轉向”的火箭。

知識小貼士

牛頓第三定律是牛頓1687年在《自然哲學的數學原理》中提出的三大定律之一。內容為：互相作用的兩個質點之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上。

火箭發動機的專屬食物

在火箭通向太空的路上，需要不斷有高溫氣體噴出推動火箭前進。因此，想要飛到遙遠的太空，火箭不僅要有一個大肚子，還要吃飽了才行。火箭發動機吃的食物叫推進劑，由燃料和氧化劑兩部分組成。其中，燃料的作用是通過燃燒產生火箭行進所需的熱氣，氧化劑的作用是在沒有空氣的外太空保證燃料可以充分燃燒。根據狀態不同，發動機的推進劑分為固體推進劑、液體推進劑和混合推進劑三種。

填飽肚子，我才能自由地翱翔。

固體推進器

固體推進劑由油灰或橡膠狀的可燃材料組成，本身包括燃料和氧化劑，可以在室溫環境中儲存。

液體推進器

液體推進劑由液態的燃料和液態的氧化劑組成，比如液氫和液氧的組合。相比于固體推進劑，液體推進劑對儲存環境要求比較高，需要保存在超低溫的存儲箱中。

混合推進劑

混合推進劑主要包括固體燃料＋液體氧化劑、液體燃料＋固體氧化劑、準固體＋液體氧化劑、三元固體＋液體氧化劑，固液搭配給火箭提供動力更方便。

復雜的火箭心臟

能夠把龐大的火箭送上太空，火箭發動機自然功不可沒。可大家有沒有想過，如此大的推力是如何產生的呢？其實，這是發動機內部幾大部件齊心合力、共同工作的結果。下面，就讓我們以液體火箭發動機為例，看看它們是如何工作的。

我的結構很復雜。

NO.1 食物貯存箱

想在遙遠的太空中遨游，不多準備點食物可不行。為了避免“餓肚子”，在火箭的發動機上配有兩個貯存箱，一個用來存放燃料，一個用來存放氧化劑。

NO.2 噴注器

在火箭發動機工作時，儲存在兩個箱子中的食物首先要在這里合體，經過噴注器形成細小的液滴，為自己的變身做好準備。

NO.3 點火用燃氣發生器

這個燃氣發生器是用來幫助小液滴變身的，它會加熱小液滴，讓它們氣化并劇烈燃燒，變身成高溫高壓燃氣。

NO.4 燃燒室

燃燒室顧名思義就是小液滴變身的地方，小液滴會在這里燃燒。燃燒室的體型大致分為球形、接近球形和圓柱形三種。因為圓柱形的燃燒室結構和制造都比較簡單，所以是最常用的一種。

NO.5 噴管

噴管是高溫高壓燃氣的專屬跑道，高溫高壓燃氣在這里會不斷提速，變成超音速氣流，然后從出口噴出來，推動火箭前進。

除此以外，發動機上還有調節器、管路、安裝在不同部位的閥門等很多部件，想讓火箭上天，需要它們共同的配合。由此可見，想讓大大的火箭自由地在太空遨游可不是一件容易的事。

火箭家族大盤點

跟路上跑的汽車一樣，在太空中漫游的火箭也有很多種。比如，按照用途可分為氣象火箭、衛星火箭、防雹火箭等；按照射程可分為近程火箭、中程火箭、遠程火箭和洲際火箭等；按照能源又可分為化學火箭、核火箭、光子火箭等。因為火箭家族的成員眾多，出現了很多的劃分標準。同學們還能列舉出幾種關于火箭的分類標準嗎？