大家好，今天，我将带给大家一个新玩具，它的名字叫做水火箭。你们想不想见识一下它。
看这就是我要介绍给大家的水火箭，它是由一个火箭机身，一个火箭发射架和一个打气筒组成
其实制作火箭机身的材料很简单，只要你准备一个饮料瓶，一个自行车胎的进气阀和一些彩色卡纸就可以了。
制作完火箭后，玩它的方法其实也很简单，先在瓶中装1/3的水，盖上阀门，形成一个密闭的空间，把气体打入到火箭机身里，使得机身内空气的气压增大，压强够大时，箭内水向后喷出，水火箭由于反作用力射出。水火箭和现实中火箭最大的不同是在发射水火箭前我们会在机身内注入空气使其达到一定压力，由于高压会自然向低压流去，故在喷嘴被打开时，空气自然向喷嘴流去，但由于水挡在前方，故水会被空气推出火箭，而火箭也借此获得向前的动力。
发射原理简单言之是利用瓶内压强与大气压的差喷出水，水与地面冲击，从而使瓶子获得一个向上的力，该力大于重力时，使瓶子获得一个向上的加速度，得以上升。
同济大学科技节系列活动之第一届趣味科技竞赛——水火箭制作与发射 共青团同济大学委员会 大学生科技服务中心
一竞赛模型 图1 简易模型实物照片 二模型介绍 水火箭包括火箭体和降落伞两部分： 火箭体：主要包括火箭头舱、连接（伞）舱、动力舱、尾翼四个部分组成 降落伞：由尼龙薄膜制作而成 三材料说明 自备材料：3个1.25L 或1.5L的碳酸类饮料瓶（考虑到材料报废的问题，瓶子可适量多准备）、美化装饰材料等创意材料 主办方提供材料：专业喷嘴，尼龙薄膜（降落伞布），卡纸（尾翼），5mmKT板（可做伞仓连接件），双面胶带，502胶水，尼龙线，透明胶带等 主办方提供制作工具：美工刀，剪刀，尺等 四简要制作方法（建议方法，参赛组也可按照自己的方法进行制作） 1 火箭头舱 适量截去饮料瓶的顶部作为火箭头；按照附图1做出接口，准备与伞舱连接。
图2 火箭头舱及水火箭 2 连接（伞）舱 适量截取另一个饮料瓶的中间部分作为伞舱；以用于连接火箭头舱和动力（尾）舱，并放置降落伞。（提示：注意火箭头仓与连接（伞）仓的连接） 图3连接（伞）舱与尾翼 3 动力舱 由一个完整的1.25L或1.5L的碳酸类饮料瓶与专业喷嘴组成，喷嘴与普通瓶盖一样拧在瓶口即可。
图4 喷嘴与普通瓶盖对比 4 尾翼 参赛组自行设计。 6 降落伞 将尼龙薄膜剪成圆形，以圆心为中心在边缘选择若干对称点，用透明胶把棉线固定在选好的对称点上，棉线选择适当长度一起打结即可完成。 7 部件组合 （1）将尾翼黏在动力舱上。 （2）将伞舱套在动力舱底部粘牢。 （3）将火箭头套在伞舱上，并在火箭头上穿两根线，一根与伞舱相连，另一根与降落伞相连，以使火箭头在高空脱落时拉出降落伞。（至于降落伞具体如何打开请参赛者自行设计） 五发射方法 在动力舱内加入一定量的水，然后安装到发射架，用打气筒充气，然后按下发射架上的开关，水火箭通过动力舱内的气压将水喷出而获得向上的动力而飞出。（提示：具体发射过程在比赛现场将会有工作人员指导，动力舱的盛水量及气压直接影响发射后的滞空时间，参 赛小组需谨慎对待）
火箭的发射原理 航空和航天 航空和航天是当今人类认识和改造自然过程中最活跃，最有影响力，也最有发展前途的科学和技术领域，是人类文明高度发展的重要标志， 也是衡量一个国家科学和技术水平，以及综合实力的重要标志。 航空 航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。航空活动的范围主要限于离地面30公里的大气层内。在大气层中航行的飞行器 （航空器），只要克服自身的重力就能升空。比空气轻的航空器，如气球、飞艇，用空气静力升空；比空气重的航空器，如飞机、直升机， 则要利用空气动力才能升空，风筝也是利用空气动力升空的一种最原始的航空器。可见，航空离不开地球的大气圈，也摆脱不了地球的引力 作用。 航天 航天是指载人或不载人的飞行器在太空的航行活动，也叫做空间飞行或宇宙航行。航天包括：环绕地球的运行、飞往月球或其它星球的航行 （包括环绕某一天体运行、从其近旁飞过或在其上着陆）、行星际空间的航行及飞出太阳系的航行。可见，航天活动的范围要比航空活动的 范围大得多。一类在太阳系内的航行活动叫做航天；一类，在太阳系以外的航行活动叫做航宇。 航天不同于航空，航天要在极高真空的太空以类似于自然天体的运行规律飞行。因此，航天首先，必须有不依赖空气，且具有巨大推力的运 载工具——火箭。 火箭的概念和原理 火箭是一种依靠火箭发动机喷射工作介质产生的反作用力推动前进的飞行器。 火箭的飞行原理是它借助了物体的反作用力，就像一只充足气体的气球，当我们把它从手中放开后，气球内的气体便顺着气球的气嘴喷出， 同时气球向前冲去。因自身携带氧化剂，用不着像飞机那样依靠大气中的氧，所以火箭可以飞出大气层，在真空条件下飞行。 火箭的三大系统 运载火箭是将人造卫星、宇宙飞船、空间站和宇宙探测器等航天器送入太空的运载工具，是人类一切航天活动的基础。它主要包括三大 系统：动力系统、结构系统和控制系统。 动力系统即火箭发动机系统，是火箭的动力装置，堪称火箭的心脏。它依靠推进剂在燃烧室内燃烧，形成高温高压燃气，通过喷管高速 排出后产生反作用力推动火箭前进。火箭发动机按使用推进剂的类别分为液体火箭发动机、固体火箭发动机、固液混合式火箭发动机三种。 结构系统通常称为箭体结构，它是火箭的躯体，用于连接火箭所有结构部段，使之成为一整体，具有良好的空气动力外形和飞行性能。 控制系统是火箭的大脑和神经中枢。火箭发射后的级间分离、俯仰偏航、发动机关机与启动、轨道修正和星箭分离等一系列动作，都依 靠控制系统完成。 推进剂——发动机的“食粮” 火箭发动机使用的燃料称为推进剂，堪称火箭发动机的“食粮”。目前，各国研制的运载火
发射原理 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入三分之一的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比（水的密度是空气的771倍），压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用下，水火箭快速上升，加速度、惯性滑翔在空中飞行，像导弹一样有一个飞行轨迹，最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 用橡皮塞紧的可乐瓶，形成一个密闭的空间．把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出．水火箭和火箭最大的不同，在於其推进的媒介由高温空气变成水而已。在发射水火箭前会灌入空气达一定压力，由於高压会自然向低压流去，故在喷嘴被打开时，空气自然向喷嘴流去，但由于水挡在前方，故水会被空气推出火箭，而火箭也藉此获得向前的速度。 水火箭的制作 1.材料准备： 3~6个的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸．桌布等轻便不透风的材质 2.制作过程： 1机翼制作。用剪刀将X光片裁成大小相同的直角梯形28块，梯形长12cm，高6cm，斜腰和长底夹角约45度。另裁4个同上规格但高为8cm，短底相连接两面重叠的梯形（用作机翼的表面）。用双面胶将7小块梯形紧密粘成一个厚的梯形，使之平直平坦，然后用一个大的双面梯形将其紧密包住并粘紧。为使机翼的厚面平整，可用剪刀或小刀修平修直，然后将机翼的厚面用绝缘胶封住。最后，将机翼两边长出的部分向外折成90度。这样，按上述方法将其余的X光片做成三个机翼。 2 机身制作。取一个健力宝瓶（瓶头弧线过度比较自然，作火箭头利于减小空气阻力）在离下端11cm处将其横截剪开,用绝缘胶将带瓶口的部分粘紧在另一个瓶子的底部，用绝缘胶在接口处多缠绕几圈以牢固。 3 气塞制作。取一个4号的软胶塞，用开洞工具在胶塞的底部正中处开一个比气门芯套筒稍小一点的平直洞，然后用小刀横切去细端约；将气门芯套筒上一个面积较大的“戒指”（五金店有卖），从软胶塞的细端往上把气门芯装好，套上一个同样的“戒指”，拧上螺丝，稍微紧就可以。最后将气塞用磨刀石磨成圆柱体，达到刚好能够完全进入可乐瓶口或稍紧一点，装上气门芯即可使用。 4 炮头制作。取一个3号软胶塞用小刀将其削尖且圆滑。 5 组装机翼。取一个健力宝瓶剪一个长比机翼长稍长的两面相通的圆柱体，然后用透明胶和绝缘胶将4个机翼4等分紧密粘好。最后，将粘好机翼的圆柱体套在水火箭的底部使其与瓶口相平（这不一定是最佳位置，可在飞行实践中上下调节寻找确定），用绝缘胶缠绕粘紧。 6 其他。为增大气塞和瓶口的接触面以增大瓶内气压，可用小刀将气塞大端削细一点并使之圆平粗糙。由于机身增长了一节做火箭头，火箭头部分较轻不平衡，可适当往里面塞纸以达到平衡。为尽可能减小空气阻力，将用软胶塞做成的炮头用502胶水在火箭头瓶口粘好。
火发新技术课复习大纲 塞式喷管技术 1.塞式喷管的构成、主要结构参数的定义。 a)塞式喷管主要由内喷管和塞锥构成。 b)两个膨胀面积比：内喷管的扩张比εi，塞式喷管的总膨胀面积比εt 塞式喷管总膨胀面积比是传统喷管的扩张比具有相同的物理意义，均表 2. 型喷管，在低于设计高度上仍然具有高性能。 3.多单元塞式喷管的主要结构类型 多单元塞式喷管按照排列方式可以分为环形和线性两种。 a)环形包括环喉式、环簇式、环形（瓦状单元） b)线性包括直排式（瓦状单元）、直排式（三维内喷管）和环直形（瓦状 单元） 4.采用圆转方内喷管的必要性 1)能够保证喉部区域的热防护要求，圆形截面的冷却换热效果最好，强度 最高。 2)便于减少线性排列的多个单元推力室之间的间隙，还可更好地与塞锥贴 合 3)可以采用二维平板式塞锥型面，从而使得塞锥的设计加工都得到简化。特种推进技术 1.电推进与化学推进工作机制的区别是什么？ 电推进装置是利用电能加热或者直接加速推进剂，使得推进剂以高速喷
出产生反作用推力。然而在化学推进中，推进剂燃烧使化学能转化为热能，然后在喷管中膨胀加速，使热能转化为动能。并且在电推进中，能源系统和推进剂供给系统是相互独立的；而在化学推进中是一体的。 2.电推进的工作特点是什么？ 1)比冲高，大大节省推进剂质量，提高有效载荷比 2)推力小 3)比冲（或推力）越高，需要的功率越大 4)属外能系统，受总冲影响小 5)对于给定的控制时间，存在一个最佳比冲，使功率和推进剂质量流量最 小 3.典型的电推进推力器分类 按照加速机理的不同，一般可分为： 1)电热式推力器：电阻加热式推力器、电弧加热等离子体推力器和微波加 热等离子体推力器； 2)静电式推力器：霍尔推力器、离子推力器等； 3)电磁式推力器：PPT、SF-MPD、AF-MPD等； 4.微推进推力器分类 1)微电推进：电热式、静点式、电磁式； 2)化学微推进：固体微推进、液体微推进； 3)冷气微推进； 5.介绍不同种类电推进推力器的工作原理 1)离子推力器： 由阴极发射出的电子，在径向磁场的作用下在放电室以螺旋线的轨迹向阳极运动，在运动的过程中与中性推进剂粒子碰撞，使得中性原子 电离，电离的离子在加速栅极的作用下高速喷出产生推力。 2)霍尔推力器： 推进剂(通常是Xe)通过阳极喷射进入环形空间，在此气体被从外部空心阴极发出的逆向电子流所电离。 因径向磁场的作用，导致电子沿圆周方向作漂移运动，电子漂移运动形成的电流称为霍尔电流，它与径向磁场相互作用，产生沿轴向的电 磁加速力，使等离子体高速喷出，产生推力。 3)磁等离子体推力器（MPD）： ①有附加磁场的时候，推力产生的机理变得十分复杂，首先弧电流的周 向分量与附加磁场相互作用会产生轴向和径向的洛伦兹力，对推力有 直接和间接的贡献； ②其次，弧电流径向分量和自感应磁场强度的周向分量相互作用将产生 洛伦兹力的轴向分量； ③最后，弧电流的径向分量与磁场的轴向分量相互作用产生周向的洛伦 兹力使等离子体旋转，能量通过这种旋流作用部分转化为轴向推力； ④这样在有附加磁场的情况下，总推力应为这几个分量之和。
水火箭的制作与发射实践活动 一、水火箭简介： 水火箭又称气压式喷水火箭、水气推进火箭。是利用废弃的碳酸饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼的火箭。瓶内注入一部分水，在瓶口塞上一个装有自行车内胎气门嘴芯的橡皮塞，利用高压打气筒充入空气到达一定的压力后橡皮塞爆发，瓶内水和气迅速喷出，在反作用下发射升空，推动箭体冲向空中。 活动具有以下特点： 1、材料易得，废物利用； 2、制作简单，发射简便，每个中学学生均可操作； 3、趣味性强，一般可发射十几米高或数十米远； 4、安全性好，寓教于乐，蕴含一定的创造性和趣味性； 二、活动目标： 1、使学生初步了解火箭发射的有关科学知识，懂得水火箭的原理，了解火箭发射的历史； 2、通过水火箭制作与发射实践活动，让学生体验整个设计制作过程，培养学生的团队合作，科学探究意识及认真细致、敢于创新、一丝不苟的科学态度，培养学生热爱科学、热爱航天的兴趣，激励他们以科技创新报国的精神。 3、为了提高火箭发射高度，让学生学分析优化设计方案，提高试验效果的科学工作方法，逐步提高学生的创造能力； 4、提高同学们的动手、动脑能力和培养积极探索、勇于创新的精神。 三、活动准备： 1、教师准备： ①一个完整的水火箭模型。 ②带气门嘴、气门芯的橡皮塞，课前由教师制作。方法是：在橡皮塞的正中心，用手电钻按自行车门嘴的筒管的直径大小，钻一个小孔，把气门嘴固定在橡皮塞上。 ③观看视频资料，了解有关火箭发射的历史资料，了解火箭发射的原理（可以是网上查找），由学生负责整理和汇报收集到的资料。
④让八年级六班学生尝试制作、发射一下，记录大致的体会，并把尝试制作与发射中所遇到的问题带进课堂，尝试制作的模型也带进课堂。 ⑤时间安排：（2015年上期第14周物理实践时间和第15周物理实践时间）。 2、场地： 做水火箭——多媒体教室，科技活动室； 发射场地——学校操场; 3、器材： 发射架(铁架台代替)雪碧瓶透明胶带电工胶带 塑料垫板(做尾翼) 剪刀带气门嘴、气门芯的橡皮塞 高压打气筒自来水及水桶 4、制作方法： 1．取一个雪碧瓶，去掉底部的一部分，留下上半锥体部分备用； 2．再取一个雪碧瓶，将备用的锥体套在其底部，用胶布粘牢； 3．剪一个塑料垫板，制成圆锥体，套在备用的圆锥体瓶上，用胶布粘牢；取两个雪碧瓶，截取它们的中部，将它们压平后剪出尾翼的形状，将尾翼与瓶体粘牢，安装要对称、牢固； 4．用手电钻在橡皮塞正中钻一个洞，刚好将气门嘴装进去；对组装好的水火箭进行调试后，装进适量的水，塞上橡皮塞，打气直到发射。 四、活动过程： 1、以神舟九号升天视频资料导入教学，导出设计活动课题。 2学生（有相机的带相机），收集整理、反馈信息、资料。 3、老师示范，并作简要讲解，有的问题可与学生共同讨论得出解决方案。 4、发射时橡皮塞塞得越紧，瓶内充的气体越多，发射越高。因此要用力将皮塞塞进瓶口，并用活动板手把螺帽拧紧，使塞与瓶口接触面增大，靠得更紧。 5、瓶内注水约在1/3左右，可多次实验来决定。瓶内的大气压大约在4～5个大气压。超过5个大气压瓶体容易破裂。 五、水火箭制作与发射试验： 1、两个同学为一组做水火箭，突出设计成分，增加外观设计要求：符合“水火箭”项目基本要求，注重创新与创意，能体现火箭发展前瞻性，设计风格鲜明，色彩搭配合理，工艺制作精美等。 2、通过水火箭的多次发射实验探究，找出提高水火箭发射距离的要素是什么？
火箭发动机-原理-英汉专业单词
Chapter 1 Introduction （第一章绪论） principles of solid rocket motor solid rocket motor solid propellant rocket motor liquid propellant rocket engine hybrid propellant rocket engine ramjet primary propulsion （main motor）booster sustainer control motor pulse ignition motor rocket projectile artificial rainfall rocket bundled-style rocket booster spacecraft MLRS space shuttle vehicle extended range rocket-propelled grenade extended range guided munition guided projectile aeronautics and space missile conventional weapon civil application High-Tech weapon group target air inlet central inlet propellant working pressure working fluid 固体火箭发动机原理 固体火箭发动机 固体推进剂火箭发动机液体推进剂火箭发动机混合推进剂火箭发动机冲压发动机 主推进系统（主发动机）助推器 续航发动机 控制发动机 脉冲点火发动机 火箭弹 人工增雨火箭 捆绑式火箭助推器 飞船 多管发射火箭系统 航天飞机（太空梭） 火箭增程榴弹 增程制导弹药 制导炮弹 航空航天 导弹 常规武器 民用 高技术武器 集群目标 进气道 中心进气道 推进剂 工作压强 工作流体，工质 燃气 固体推进剂装药 点火器 燃烧室 喷管 锥形喷管 钟形喷管 双圆弧喷管
氢火箭/氢氧火箭/火箭升空/火箭发射--科技馆展品展项方案 展项概要 本展项是氢火箭发射装置。 参与者使用手摇发电机产生电流进行电解水，电解水产生的氢气和氧气混合释放于封闭空间；触碰火花塞产生电火花，引爆混合气体，从而推动火箭上升。 科学原理 1火箭在太空中连续飞行的原理： 在大气层中，可以根据牛顿的作用和反作用理论来解释火箭的飞行，即，火箭向后喷射气体，气体将空气向后推动，空气将使火箭飞行相同的反作用力推动火箭。当火箭喷射时，相当于向气体施加反向推力。根据牛顿定律，喷射出的气体将通过火箭上的作用点使火箭产生反作用力，从而使火箭向前飞行。科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家这个物理过程与空气无关，因此即使在没有空气的宇宙中，火箭仍然会高速飞行。 2火箭模型飞行原理： 介绍使用氢爆炸推力由火箭模型生成的火箭推力的结构。电解水：直流电将水（H2O）电解产生氢和氧的过程称为电解水。当电流通过水（H2O）时，通过在阴极还原水形成氢气（H2），通过在阳极氧化水形成氧气（O2）。产生的氢气量约为氧气的两倍。电解水是下一代氢燃料制备方法，可代替蒸汽重整以产生氢。 表现形式 机电互动 操作方式 1.参与者使用手摇发电机产生电流，用它进行电解水 2.按下发射按钮，产生电火花引爆混合气体推动火箭发射
上海惯量自动化有限公司是一家依托于完善的工业生产流水线及领先的机械自动化技术水平、专注于科教展品定制化设计生产的专业化设备制作公司，主要专业生产省市地县区科技馆展品、科普器材，校园、社区科普馆和科学探究实验室的教学仪器、用具。产品质量过硬，多次受到有关领导、专家、教授的好评与赞赏，一次性通过验收。产品经过不断地创新、改进完善，它将以更卓越的性能、优异的品质、高档次的配置及操作简单、功能齐全、优惠的价格和其良好的售后服务质量奉献给广大客户。 公司占地面积数千平，拥有剪板机、切割机、激光雕刻机、折弯机、刨床、冲床、钻铣床、数控车床、木工推台锯、木工雕刻机、打包设备等，形成完善的工业化生产流水线；公司拥有喷漆喷塑车间及设备，通过国家环保部门
火箭发动机工作原理本文包括： 1. 1. 引言 2. 2. 推力和固体燃料火箭 3. 3. 液体推进剂及其他类型的火箭 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 阅读所有太空学类文章 空探索了。它的神奇之处很大程度上是因为 它的复杂性。太空探索是非常复杂的，因为 其中有太多的问题需要解决，有太多的障碍 需要克服。所面临的问题包括： 太空的真空环境 热量处理问题 重返大气层的难题 轨道力学 微小陨石和太空碎片 宇宙辐射和太阳辐射
在无重力环境下为卫生设施提供后勤保障 但在所有这些问题中，最重要的还是如何产生足够的能量使太空船飞离地面。于是火箭发动机应运而生。 一方面，火箭发动机是如此简单，您完全可以自行制造和发射火箭模型，所需的成本极低（有关详细信息，请参见本文最后一页上的链接）。而另一方面，火箭发动机（及其燃料系统）又是如此复杂，目前只有三个国家曾将自己的宇航员送入轨道。在本文中，我们将对火箭发动机进行探讨，以了解它们的工作原理以及一些与之相关的复杂问题。 火箭发动机基本原理 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。 火箭发动机工作原 理
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。我们来看几个例子，以便更好地了解真实情况： 如果您曾经使用过猎枪，特别是那种12铅径的大猎枪，那么您 就知道它会产生巨大的“撞击力”。也就是说，当您开枪时， 猎枪会狠狠地向后“撞击”您的肩膀。这种撞击力就是反作用 力。猎枪将31.1克的金属以大约1120公里/小时的速度沿某个 方向发射出去，同时您的肩膀会受到反作用力的撞击。如果您 开枪时穿着轮滑鞋或站在滑雪板上，枪会起到类似于火箭发动 机的作用，反作用力会使您向相反的方向滑动。 如果您见过粗大的消防水管喷水的场景，可能会注意到消防员 要花很大的力气才能抓住它（有时您会看到有两名或三名消防 员手持同一根消防水管）。水管发生的情况与火箭发动机类似。 水管向一个方向喷水，消防员们则运用自身的力量和重量来克 服反作用力。如果他们放开水管，那么水管会劲头十足地四处
一、水火箭的飛行原理 水火箭的飛行原理與一般能發射人造衛星，使之環繞地球旋轉的火箭，和飛離地球前往月球所使用的火箭，以及為了探測火星、金星的狀況而發射載有觀測儀的火箭是一樣的，只是動力不同而已。 現在，就讓我們來看看有關火箭的飛行原理和構造吧! 1.火箭的飛行原理： （作用力與反作用力定力也就是牛頓第三運 動定律） 子彈發射時，槍會向後座彈，這是因為子彈 發射出去產生的力，反作用於槍的本身，使槍 往後座彈的緣故。 如果將機槍裝載在平台車上，連續擊發子 彈，平台車就會往後移動。 這個時候的槍可以比作火箭引擎，子彈可比 作燃料燃燒所得的氣體，平台車則可比作火箭; 也就是說火箭飛行和槍擊發子彈的原理相同。 火箭的內部和周圍的壓力差變成它的推 力，也就是由引擎內燃料燃燒所生成的高壓氣 體，經由噴嘴加速噴出。這可以用一般氣球舉 例來加以說明。 如右下圖所示，當氣球一經吹脹，球內的壓 力較它外面周圍的壓力高。然而，這時的氣球 僅僅不過吹脹而已，它輕飄飄的，尚無法飛 起。 這時打開氣球的吹氣口。內部的高壓空氣-- 下子就放出，產生一股衝力，使得氣球會向敬 氣的反方向飛射出去。 而火箭就是運用氣球飛射的原理持續飛 行，它的引擎被設計為盡可能長時間地製造出 高壓氣噴出高壓氣體，通過噴嘴放出去 ，使它
能飛得更高更遠。 為了盡可能長時間產生高壓氣體，火箭就必須 儲存大量的燃料。 因此，當火箭和其他交通工其所儲存的燃料 重量比例作一比較時，即可發現汽車、柴油車 等所儲存的燃料並不多，但飛機、火箭等就儲 存了相當多的燃料;而火箭所儲存的燃料接近 其總重量的90%，所以可以說它的內部構造 大部分是儲存燃料的容器。 水火箭的飛行原 理與上面所說的一 樣，只是其動力來源 是打氣筒打入的高 壓氣體將內部的水 快速噴出產生的。接 著來介紹水火箭的 發射程序運用原理。 二、水火箭發射程序與運用原理： 1﹑加水→依據動量守恆(牛頓第三運動定律)，可增加反作用力。 因為保特瓶容納的空氣有限，在噴氣嘴打開的瞬間，空氣一下就衝出來了，以致水火箭所獲得的動量變化小(或反作用力小)，飛行的速度及距離就小。而加入水後，壓縮空氣將水向外推，當水流高速向外衝出時，水火箭所獲得的動量變化就很大(反作用力增加)，也就能推動水火箭向上升空。 2﹑打氣→增加壓力艙內的氣壓，以便快速將水排出。 單位面積中所受空氣的作用力稱為壓力。P＝F/A ；P：壓力F：作用力 A：面積 故壓力愈大，所產生的作用力也愈大，反作用力也愈大。 3﹑發射→作用力與反作用力(牛頓第三運動定律) 牛頓第三運動定律：如果以一力推（拉）一物體時，該物體會以相等大小的力推（拉）施力者。 1.灌得飽飽兒的氣球，裡頭充滿了空氣。 2.把吹氣口鬆開，空氣就會從吹氣口咻咻咻的跑出來。
火箭发展史 一、简介 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。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减小，是变质量飞行体。现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头)，便构成火箭武器。其中可以制导的称为导弹，无制导的称为火箭弹。 二、火箭发展史
大家知道中国是火药的故乡，也是火箭的祖先。中国人发明火箭这样一个事实已经被世界所公认。中国早在三国时期就开始使用火箭，不过当时这个火箭还不是采用喷气推进的，而是在箭杆上绑上柴草、棉布。浇上油，点燃用弓箭射出去。到了唐朝末年和宋朝初年的时候，这个时候火药替代了早期的易燃物，就成为了真正利用喷气推进的火箭。当时火箭用于战争，就是这个，左边带着箭头就是飞枪剑，右边这个带了一个刀，就叫飞刀剑。宋朝的时候出现了很多烟花爆竹，这些爆竹也是喷气的原始火箭。明朝时期的毛元仪在他的著作里面就记载了30多种火箭的基本原理和结构，像其中有飞火飞天、火龙出水等。中国是从明朝开始发射火箭的，大明史嘉靖年间，万户进行最早的火箭升空试验，成为现代载人飞行先驱，现在月球和火星均有以其名字命名的环形山。全世界最早的宇航员,他那次升天中壮烈殉职。最后在189米高空中爆炸。启动装置为36筒火箭，外置安全带和座椅,4个气球,这是人类历史上最震撼的场面！可以这样说古代火箭的基本结构和原理，为现代火箭的设计和制造提供了宝贵的经验。 现代火箭诞生自罗伯特·高达德将超音速的喷嘴装上液态燃料火箭引擎燃烧室。这种喷嘴将燃烧室中的热气体转成较冷的极超音速喷射气体，使推进力增加超过二倍，且巨幅地增加了效率。
火箭发动机复习提纲 1、火箭发动机主要组成？工作过程？优、缺点？ 2、掌握表征火箭发动机性能的各主要参数的定义、计算公式、影响因素等，如推力（真空推力、特征推力、等效喷气速度）、推力系数、比冲、总冲、特征速度、工作时间、燃烧时间、点火延迟时间、冲量系数等。 1
3、按照推进剂的细微结构分类，双基推进剂和复合推进剂各属于什么推进剂？各自的基本组元？它们稳态燃烧过程的主要区别是什么？ 4、推进剂的燃速？常用的燃速公式？推进剂的燃速特性？确定燃速特性的主要方法？燃速与哪些因素有关？何谓燃速的温度敏感系数？ 2
5、液体火箭发动机推进剂供应系统的分类？泵压式的开式和闭式循环？各循环的工作原理图？ 6、何谓固体推进剂“几何燃烧规律”（或称“平行层燃烧规律”）？ 7、试证明喷管工作在完全膨胀（ P=a P）状态时产 e 生的推力最大。而为什么高空工作的二、三级喷管采用欠膨胀？ 3
8、掌握固体推进剂中双基推进剂的多阶段燃烧模型和复合推进剂的多火焰燃烧模型，以及固体推进剂的侵蚀燃烧现象和产生侵蚀燃烧的机理、判断准则、预防措施等。 9、喷管流动中的主要损失有哪些？产生二相流损失的主要原因？ 4
10、掌握固体火箭发动机热力计算（包括燃烧室热力计算和喷管热力计算）的主要任务、计算模型和主要的计算步骤等。 11、何谓平衡压强？试用图解法讨论平衡压强的稳定性条件？为了满足这个稳定性条件，对推进剂燃速特性（如n r=）应有什么要求？ ap 12、计算题，以固体火箭发动机性能参数和内弹道 5
性能计算为主，注意以下几点： （1） 熟记固体火箭发动机性能参数计算的一些简单公式（见P28，图2-13）。 （2） 熟记内弹道计算的平衡压强公式，并掌握影响平衡压强的主要因素 （3） 计算中注意公式中各参量的单位及单位的换算，以确保计算结果的正确性。 6
21世纪初固体推进剂技术展望 摘要:：从高能、低特征信号、能量管理型及含硼富燃料推进剂等主要方面综述了各国近年来在固体推进剂技术方面的最新进展, 分析展望了固体推进剂技术21世纪初发展的趋势及主要技术方向, 并提出了预测性的看法。 关键词：固体推进剂; 高能推进剂; 低特征信号推进剂; 能量管理型推进剂; 含硼富燃料推进剂; 高能量密度材料; 述评 1 引言 在化学推进剂领域的一些观念上, HMX等一些高能炸药在推进剂中的广泛应用, 已经模糊了火药与炸药的界限; Klager K博士于20世纪80年代提出的“高能交联推进剂”的新概念, 促进了双基(均质) 与复合推进剂的结合, 推出了NEPE等新一代高能推进剂; 膏状推进剂(或凝胶推进剂) 的出现,则可能进一步打破固体与液体推进剂的现状分界,推出一个全新的品种。21世纪初固体推进剂发展方向, 是各国专家们预测的一个热点。从80年代以来, 先后有Klager K,Quentin D , Davenas A等中外学者在总结了固体推进剂发展历程、现有水平的基础上, 预测了未来的发展趋势。现依据近年来一些最新研制动态及进展, 作进一步的分析、阐述与展望。 2 高能推进剂 提高能量始终是固体推进剂研制发展的主要目标。在高能化的进程中, 从单一着眼能量到注重以能量为主的综合性能指标; 从单一着眼比冲()Is到注重密度比冲()ρ?Is, 都标志 着高能化技术的日趋成熟与提高。 2. 1 进展 (1) 为了提高能量, HTPB 推进剂固体含量提高到90 % , 加入硝胺炸药HMX , 在俄国还把HTPB +ADN推进剂用于地下井发射的白杨2M战略导弹第三级; NEPE推进剂, 在美国已先后用于MX、三叉戟Ⅱ、侏儒等战略导弹及某些战术导弹。为了提高能量, 还在进行提高固体含量、提高比冲效率等方面的研究; GAP推进剂为目前作为高能、低特征信号、钝感推进剂的最佳品种, 而倍受关注。美国拟于2001年将GAP推进剂用于高性能低特征信号的空对空导弹、洁净助推器装药及113级微烟推进剂中。 (2) 近年来高能量密度材料(HEDM) 推进剂成为各国研究的热点。美国科学家1987 年首先合成出来的CL220 (六硝基六氮杂异伍兹烷、HNIW) 等高能化合物先后披露出来, 引起各国同行们的注意,并先后进行了合成及在推进剂中使用性能的研究。据报道, 美已建立了每批200 kg的中试装置, 法国也能以每批20 kg～25 kg 规模合成。美、法等国主要将CL220用于高能低特征信号推进剂、枪炮推进剂和高能炸药。据美国国防部1997 年关键技 术计划要求, 近期(1～2年) CL220 推进剂比冲达到 2 430 kg N?, 中期(3～5年) 比冲 s/ 达到2 665 kg N?。 s/ (3) 20多年前, 由前苏联泽林斯基有机化学研究所首先合成出来的ADN (二硝酰胺铵) 较晚才披露于世。俄致力于ADN的研制与使用, ADN推进剂已用于部份空对空导弹及SS 224、SS 227TOPOL2M (白杨2M) 机动型洲际导弹第三级等型号。使用40 %的ADN , 可将比冲提高约100 kg N?。ADN 用于低特征信号推进剂, 可将比冲提高7 %; 用于含铝推s/
物理学原理应用之水火箭 设施102 武长飞1040440231 水火箭概述 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，其中蕴含的物 理原理是了解物理中力学的重要的基础。 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。灌入三分之一的水（水是水火箭的燃料），利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比（水的密度是空气的771倍），压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向后高速喷出，在反作用下，水火箭以急快的速度快速上升，靠惯性在空中滑翔飞行，像导弹一样有一个飞行轨迹，最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭起源于日本夷山的划艇俱乐部成员，他们乐于进行野外活动。于某日，他们看见用宝特瓶向翻覆的加拿大游挺发射救生索的场面，逐而诞生了用水喷射宝特瓶的构想。 原理 加水：水火箭加入水量的多少直接决定水火箭的射程。动量P=mv，在释放空气时，火箭中的水在气体放尽时也刚好放完是最佳情况。这时，火箭获得的的动量最大（速度也最大）。 发射：水火箭发射时利用牛顿第三定律，力的作用是相互的。火箭中
的气体释放压力，作用在水上，水在瞬间喷出，火箭获得一个极大的反冲力，瞬间“飞出”。利用压强P=F\S，喷水口的面积S一定，要想使箭获得更大的反冲力（速度），就要使火箭中的压力足够大，即要充入更多的空气，这就利用了PV=nRT，n越大，p 越大。 飞行：火箭飞出后利用自身的惯性飞行（牛顿第一定律）；火箭飞出时的速度是斜向上的，在重力的作用下，火箭的飞行轨迹是抛物线（斜抛运动），这就是“弹道飞行”。（运动学原理）同时，由于摩擦，火箭还受到空气阻力的作用，使得火箭的速度不断减小。上升到一定高度后，火箭的竖直方向速度减小至0，火箭开始降落，依然呈“抛物线”型。 总之，水火箭利用的物理学原理有：动量P=mv及动量守恒定律，PV=nRT，牛顿运动定律（第一第二第三），运动学公式等，是经典力学非常典型的应用。 火箭的优化 ●火箭中水和空气的比例要适当； ●发射时火箭要与地面有一定的夹角，最好是45度(原理见后面)； ●由于惯性与质量有关，在保证其他条件的前提下，尽量增加火箭的质量,这样还可以减小飞行中的阻力； ●火箭头要做成尖的，同时火箭身要做成流线型，这样不但能减小空气阻力，还能提高火箭的稳定性； ●除了上述条件外，火箭还要有发射架和尾翼,这样可以控制飞行轨迹,提高稳定性;
《火箭发动机原理》课程教学大纲 课程代码：110132307 课程英文名称：Solid Rocket Motor 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用专业：弹药工程与爆炸技术 大纲编写（修订）时间：2017.10 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本门课程是弹药工程与爆炸技术专业的一门专业选修课。固体火箭发动机是卫星、火箭、飞机、导弹等产品的动力装置，它在现代科学技术研究，国民经济的发展，人们日常生活的改善等方面有着很大的利用价值，在本专业中对于火箭、导弹或炮弹增程有着极其重要的作用。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．熟练掌握固体火箭发动机的基本结构、工作原理，燃气在喷管与燃烧室内的流动过程，掌握固体火箭发动机内弹道的计算方法。 2．掌握固体火箭发动机的总体结构设计方法。 3．要求学生能将所学知识灵活运用于产品的设计和生活实践当中。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 要求学生理解并掌握《火箭发动机原理》这门课程，使学生对固体火箭发动机有一定的认识。 1.掌握固体火箭发动机原理的主要内容，包括固体火箭发动机的工作原理、固体火箭推进剂以及固体火箭推进剂在燃烧室中的燃烧过程、燃气在喷管中的流动过程、固体火箭发动机性能参数、固体火箭发动机的热力计算、固体火箭发动机的内弹道计算方法等方面的知识。 2.掌握固体火箭发动机设计的主要内容，包括固体火箭发动机的基本结构，主要设计参量的选择，发动机结构的初步设计等。 3.了解固体火箭发动机的应用及发展趋势，并能用所学知识指导在本领域的技术研究和产品的设计。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中重点对固体火箭发动机的基本概念，工作原理和设计方法进行讲解。培养学生的思考能力和分析问题的能力。在讲授中注意采用理论知识与实际应用相结合的方法，提高学生分析问题、解决问题的能力。 2．教学手段：在教学中主要采用电子教案、CAI 课件及多媒体教学系统等教学手段相结合。 （四）对先修课的要求 要求学生先修高等数学、理论力学、材料力学、流体力学、气体动力学、工程热力学、数值分析、机械设计、计算机基础等课程。 （五）对习题课的要求 通过对固体火箭发动机的基本结构与工作原理，固体推进剂的分类，内弹道计算及发动机的结构设计等内容有针对性的布置习题，以巩固和加强所学的理论。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考查。 2.考试目标：重点考核学生对固体火箭发动机的基本概念，工作原理和设计方法的理解程度和掌握程度。
水火箭的制作实验报告 一、实验启发： 多动手，多动脑，善于发现生活中的点点滴滴，生活变得更美好。通过和朋友们的协 作，经过艰辛的努力终于完成了水火箭的制作。 二、实验原理 水火箭：用塞子塞紧的雪碧瓶，形成一个封闭的空间?把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出，从而是火箭的箭身升空。 三、实验材料 1雪碧瓶：5个，用来制作箭身和其他部位。 2、刻度尺一把，用来量取裁切泡沫和纸板 3、胶带、双面胶（要耐用一点的） 4、双面胶：制作箭翼及固定箭翼用。 5、记号笔：画线用。 6、大剪刀、纸板、 7、一次性餐桌布 8、风筝线 注意事项： 1各个连接件要牢固。 2、用一次性餐桌布做降落伞使其容易脱出来 3、伞线不宜太长，并有一定弹性。 4、要有尾翼，有导向的发射架。 5、选择合适大小和硬度的瓶塞，使上升的作用力更大。 6、平衡翼不太大和太小的起不了平衡作用 四、实验过程： 1取出其中一个雪碧瓶，剪取圆滑的一段。 2、将第二个雪碧瓶倒过来?将截取段分别连在瓶底和瓶口处，用胶布连牢。 3、去两段截取段按图压平，剪出平衡翼，平衡翼的数量为3个 4、翻开尾翼里面贴上双面胶带粘贴住，并再贴一张有双面胶的白纸 5、贴牢后，沿短边、斜边用防水贴布再贴圈。 6、将梯形底边一公分处，往外折起90° 7、再将四片尾翼平均粘贴于瓶上 8、火箭头直接由雪碧瓶的上半部分做成 9、制作的箭头必须能够在水火箭发射上升时不脱落，一旦有降落时与箭体自动分离。 10、如果用风筝线做伞绳，只能用胶布粘连。 组装完成水火箭的制作。 五、发射过程 1先灌水量水，不要淋湿伞和箭。
课程名称：固体火箭推进基础及发展 一、课程编码：0100029 课内学时：48学分：3 二、适用学科专业：航空宇航科学与技术，固体推进剂专业 三、先修课程：高等数学，大学物理，航空宇航推进原理，固体火箭发动机设计,气体动力 学基础，工程热力学，传热学等 四、教学目标 通过本课程的学习，掌握先进固体火箭推进的基本原理，并了解其它新型推进方式的概貌，提升学生对固体火箭发动机全方面的认识，为从事固体火箭发动机相关工作奠定基础。 五、教学方式 教学方法以讲授为主，结合教学内容适当安排讨论课，内容以本阶段的讲授的内容和安排的课外阅读材料为主。 六、主要内容及学时分配 A卷 1.固体火箭发动机的燃烧与流动4学时 1.1稳态燃烧 1.2非稳态燃烧 2.燃烧流场的现代诊断技术4学时 2.1燃烧流场的速度诊断 2.2燃烧流场的温度诊断 2.3燃烧流场的密度组分和浓度诊断 2.4凝相粒度及其尺寸分布诊断 3.固体火箭发动机的结构与材料4学时 3.1燃烧室壳体 3.2推进剂装药结构完整性分析 3.3喷管结构烧蚀 3.4壳体尾管的绝热层和包覆层材料 4.固体火箭发动机的喷焰特性4学时 4.1火箭发动机喷焰的排气特征效应 4.2排气特征的测量技术研究 4.3排气特征的预估技术研究 4.4减少排气特征效应的若干措施 5.新型固体推进剂4学时 5.1高能推进剂 5.2高燃速推进剂 5.3复合平台推进剂 5.4固体推进剂的安全性 5.5推进剂技术的发展趋势 6.固体火箭发动机的现代设计与评估技术4学时 6.1固体火箭发动机的现代设计技术
6.2固体火箭发动机的现代评估技术 6.3固体火箭发动机的故障分析 6.4固体火箭发动机的参数辨识 7.现代战术导弹发动机的发展和固体火箭发动机的应用前景4学时 7.1战术导弹发动机的发展方向 7.2当前研究的重点 7.3固体短脉冲控制发动机 8.冲压发动机8学时 8.1冲压发动机的工作原理 8.2整体式冲压发动机的主要组成部件 8.3冲压发动机的发展 B卷 I Introduction2学时 II Overall Design Approach2学时III Propellant Properties and Selection2学时IV Ballistic Analysis and Grain Design2学时V General Procedure for a Propellant Grain-Design Optimization and Computer-Aided Preliminary Design2学时VI Some Specific Cases2学时七、考核与成绩评定 期末笔试：60% 平时分组讨论考核：20% 八、参考书及学生必读参考资料 1.Jensen,G.E and Netzer D.W.Tactical Missile Propulsion[M].Reston:Progress in Astronautics and Aeronautics,Vol.170，1996 2.阿兰.达文纳斯.固体火箭推进剂技术[M].北京：宇航出版社，1997 3.张平等著，固体火箭发动机原理，北京理工大学出版社，1992 4．李宜敏，固体火箭发动机原理北京航空航天大学出版社，1991 5.（苏）阿列玛索夫等著，张大钦等译，火箭发动机原理，北京：宇航出版社，1993 6．王守范编著，固体火箭发动机燃烧与流动，北京工业学院出版社，1987. 7.[美]萨顿G P，比布拉兹O著.火箭发动机基础.北京：科学出版社，2003. 九、大纲撰写人：王宁飞
843 《火箭发动机原理》 考试大纲 一、考试内容： 根据我校教学及该试题涵盖专业多的特点，对考试范围作以下要求： 1、火箭发动机绪论：两次能量转换、固体火箭发动机的结构、固体和液体火箭发动机的优缺点。 2、火箭发动机的工作参数：推力、推力系数、质量流率、特征速度、总冲、比冲的概念；高度和膨胀状态对推力系数的影响；最大推力产生的条件；相关的计算。 3、固体推进剂：固体推进剂的分类；推进剂的主要成分和作用；推进剂的加工工艺；衡量推进剂的能量标准；双基推进剂的贮存安定性问题。 4、火箭发动机燃烧室热力计算：燃烧室热力计算的内容、模型和计算步骤；固体推进剂的假定化学式；GIBBS自由能法和布莱克林法的计算思路；输运过程。 5、喷管流动过程：冻结流动和平衡流动；喷管流动的热力计算方法；发动机冲量系数；喷管流动所包含的损失；二相流损失的概念和形成喷管二相流损失的原因。 6、固体推进剂的燃烧：双基推进剂的多阶段模型；复合推进剂的多火焰模型；燃速的温度敏感系数；侵蚀燃烧概念、机理以及对发动机性能产生的影响；压强对双基和复合推进剂燃烧的影响机理；异常燃烧；平台燃烧；平台推进剂。 7、固体火箭发动机内弹道计算：平衡压强的概念、公式及计算；燃烧室压强的稳定性条件；燃喉比K、喉通比J和波别多诺斯采夫准则的概念和物理意义；燃气流动和侵蚀燃烧对平衡压强的影响；一维内弹道的计算方法；点火延迟。 8、液体火箭发动机系统：开式循环和闭式循环。 9、液体推进剂：常用的液体推进剂，化学当量比和余氧系数。 10、推力室工作过程：推力室的气动区域划分；燃烧准备过程；雾化作用和雾化质量的影响因素；韦伯数；平均直径。 11、推力室的冷却：再生冷却；表面沸腾换热。 二、参考书目