航天器的种类以及用途有哪些?
航天器泛指在大气层外的太空中飞行的各类飞行器。目前世界上的主要航天器有人造地球卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机以及空间探测器等。其中航天飞机是第一种跨大气层飞行器,既能在大气中飞行(滑翔),也能在太空中飞行。由于它主要活动是在太空,因而归于航天器之列。航天器种类繁多,用途各异,形状千差万别。有的航天器不带主动力装置,有的则带有大型发动机。但大多数航天器为了保持轨道高度或特定姿态,往往带有许多个小型火箭发动机或高压氮气喷管。推力大者几吨力,小者几牛顿甚至几达因。航天飞机除三台主发动机外,还有多达49个各种小发动机,用于轨道保持、轨道变换、返回制动、姿态控制等。
1、火箭的作用是携带物体飞越空间。
2、火箭按用途分为探空火箭和运载火箭。探空火箭指在近太空进行探测、科学试验的火箭,一般不设控制系统,是30-200千米高空的有效探测工具。探空火箭还可按研究对象或用途分翔如地球物理火箭、气象火箭、生物火箭、技术试验火箭和防雹火箭等。运载火箭又分为卫星运载火箭和载人运载火箭。
火箭推进原理
看似复杂的火箭,原理其实非常简单,早在17世纪,牛顿就很清晰地进行了描述:如果以一定速度向后抛出一定质量,就会受到一个反作用力的推动,向前加速。简单的火箭甚至早在牛顿提出这一原理前几百年就在中国被发明出来,并得到了应用,包括军用的火药箭和节日庆典的烟花。
火箭向后抛出一定质量是靠火箭发动机来完成的。火箭发动机点火以后,推进剂(液体的或固体的燃料和氧化剂)在发动机燃烧室里燃烧,产生大量高压气体;高压气体从发动机喷管高速喷出,对火箭产生的反作用力,使火箭沿气体喷射的反方向前进。
固体推进剂是从底层向顶层或从内层向外层快速燃烧的,而液体推进剂是用高压气体对燃料与氧化剂贮箱增压,然后用涡轮泵将燃料与氧化剂进一步增压并输送进燃烧室。推进剂的化学能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。
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