火药助推器，火炮助推器

火箭为什么要在点火后才松掉箭体上那些大大小小的管子?

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。通常火箭一词也包括导弹、航天器，甚至烟花焰火。最常见的火箭燃烧的是固体或液体的化学推进剂。推进剂燃烧产生热气，通过喷口向火箭后部喷出气流。火箭自带燃料和氧化剂，而其他各种喷气发动机仅须携带燃料，燃料燃烧所须的氧取自空气中。所以，火箭可以在地球大气层以外使用，而其他喷气发动机不能。火箭发射时产生巨大的推力使火箭在很短的时间内迅速升入高空，随着燃料不断减少，火箭自身质量逐渐减小，在与地球距离增大的同时，质量和重力影响不断下降，火箭速度也因此越来越快。“土星”5号火箭启程登月时，5台发动机每秒钟消耗近3吨煤油，它们产生的推力相当于32架波音747的起飞推力。无法确定火箭发明的确切时间。大部分专家认为中国人早在13世纪就研制出了实用的军用火箭。19世纪出现了几项重大技术进步：燃料容器的纸壳改为金属壳，延长了燃烧的持续时间；火药推进剂的配方标准化；制造出发射台；发现了自旋导向原理等等。19世纪末，火箭开始用于非军事目的，如用火箭携带救生索飞向海上遇难船只。19世纪末20世纪初美国科学家戈达德和其他几位专家奠定了现代火箭技术的基础，并发射了之一枚液体燃料火箭。20世纪70年代，美国研制出全新的火箭动力航天运载工具即航天飞机。它主要分3个部分：机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器；装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱（5分钟后脱落），保证主发动机工作；装有2台可分离的固体燃料火箭发动机（2分钟后脱落），它们与轨道飞行器主发动机同时启动，提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日，人类之一架航天飞机“哥伦比亚”号发射升空。

火箭是依靠火箭发动机喷射工质产生的反作用力推进的飞行器。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。

简史 火箭起源于中国，是中国古代的重大发明之一。中国古代火药的发明与使用，为火箭的发明创造了条件。 北宋后期,民间流行的可升空的“流星” (后称“起火”)，就利用了火药燃气的反作用力。按其工作原理，“流星”一类的烟火就是世界上最早用于观赏的火箭。南宋时期，不迟于12世纪中叶出现了军用火箭。到了明代初年，军用火箭已经相当完善并被用于战场,称为“军中利器”。明初时期的兵书《火龙神器阵法》和明代晚期的兵书《武备志》等有关文献,都详细记载了中国古代火箭的 *** 和使用情况,仅《武备志》就记载了20多种火药火箭，其中“火龙出水”火箭已是二级火箭的雏形。

中国古代火箭技术传到欧洲之后，经改进，火箭 曾被列为军队的装备。早期的火箭射程近、落点散布大，以后被火炮代替。之一次世界大战后，随着科学技术的不断进步，火箭武器得到迅速发展，并在第二次世界大战中发挥了威力。

19世纪末20世纪初,液体火箭技术开始兴起。1903年,俄国的К.E.齐奥尔科夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年，美国的火箭专家、物理学家R. H. 戈达德试飞了之一枚无控液体火箭。 1944年，德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进的V—2导弹用于战争。第二次世界大战以后，苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。

中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年 4月24日，用“长征”1号三级运载火箭成功地发射了之一颗人造地球卫星。1975年11月26日，用更大推力的“长征”2号运载火箭(图1)发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日,向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。1982年10月，潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日， 用第三级装液氢液氧火箭发动机的 “长征”3号运载火箭(图2)成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日，用“长征”4号运载火箭(图3)将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日,新研制的“长征”2号E捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的奥赛特B1卫星送入预定轨道。这些都表明火箭发源地的中国，在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列，并已稳步地进入国际发射服务市场。

在发展现代火箭技术方面，中国的钱学森、美国的W.von布劳恩和苏联的S.P.科罗廖夫等都做出了杰出的贡献。

分类与组成 火箭可按不同 *** 分类。按能源不 同，分为化学火箭、 核火箭、电火箭以及光子火箭 等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。火箭的分类 *** 虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。

火箭的基本组成部分有推进系统、箭体和有效载 荷。有控火箭还装有制导系统。

火箭推进系统是火箭赖以飞行的动力源。其中火 箭发动机按其工质，可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机和光子火箭发动机等。广泛使用的是化学火箭发动机，它是依靠推进剂在燃烧室内进行化学反应释放出来的能量转化为推力的。推力与推进剂每秒消耗量之比称为比冲，它是发动机性能的主要指标，其高低与发动机设计、制造水平有关，但主要取决于所选用的推进剂的性能。火箭发动机的推力，是根据其特点和用途选定的，其大小相差很大，小到微牛，如电火箭发动机；大到十几兆牛，如美国航天飞机的固体火箭助推器。

对有控火箭而言，为保证火箭准确地导向目标， 还装有制导系统。制导系统控制火箭的质心运动和绕质心的转动(俯仰、偏航与滚动)，将火箭稳定而精确地导向目标。制导系统的日臻完善和制导精度的不断提高，是火箭技术发展的一大特点。

箭体用来安装和连接火箭各个系统，并容纳推进 剂。箭体除要求具有良好的空气动力外形外，还要求在既定功能不变的前提下，质量越轻越好，体积越小越好。在起飞质量一定时，结构质量轻，则可获得较大的飞行速度或射程。

运载火箭的有效载荷有人造卫星、飞船或空间探 测器等航天器。火箭武器的有效载荷就是战斗部(弹头)。

为成功地发射火箭，还必须有地面发射设备和发 射设施。地面发射设备有大有小。小的可手提肩扛，如便携式防空火箭和反坦克火箭的发射筒(架)；大的如卫星运载火箭，则需有固定的发射场和庞大的发射设施，以及飞行跟踪测控台站等。

现状与发展趋势 20世纪50年代以来，火箭技术 得到了迅速发展和广泛应用，其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹，均已发展到相当完善的程度，已成为现代军队不可缺少的武器装 备。各类火箭武器正在继续向提高命中精度、抗干扰能力、突防能力和生存能力的方向发展。此外，反导弹、反卫星等火箭武器也正在研制和发展之中，在地地弹道导弹基础上发展起来的运载火箭，已广泛用于发射卫星、载人飞船和其他航天器等。 80年代初， 苏、 美两国已经分别研制出六、 七个系列的运载火 箭。其中,美国载人登月的“土星”5号火箭，直径10米，长111米，起飞质量约2930吨,近地轨道运载能力为127吨。苏联的“能源”号火箭，起飞质量约2000吨，近地轨道运载能力约为100吨。中国的“长征”2号E火箭(图5),采用了并联助推技术,不仅提高了运载能力,还为进一步发展更大运载能力的火箭奠定基础。运载火箭正向着高可靠性、低成本、多用途和多次使用的方向发展。可多次往返于太空和地球之间的航天飞机的问世就是这一发展趋势的体现。火箭技术的飞速发展，不仅可提供更加完善的各类导弹和推动相关科学的发展，还将使开发空间资源、建立空间产业、空间基地及星际航行等成为可能。

模拟火箭

（1）取两个金属小筒（更好是冰箱的废干燥过滤器）对称水平地固定在横杆两端，在筒的尾部钻一小孔，筒的下部要能放置酒精棉球，如图所示。用医用注射器通过筒的小孔向内部注射适量酒精，点燃筒下面的酒精棉球，很快就可以看到从小孔中喷射出火焰，火箭模型就会飞速转动，而且发出“呼呼”的响声，十分生动形象。

（2）也可以取眼药水玻璃瓶，在瓶盖中心插入一段去掉珠子的圆珠笔芯管，要使瓶塞紧紧套在瓶口，然后将两玻璃瓶对称水平地固定在横杆的两端，瓶下面要能安放酒精棉球，用注射器向小瓶内注射三分之一容积的水。当点燃酒精棉球后，很快看到横杆两端玻璃瓶口喷出蒸气，转架快速旋转。同样说明了火箭原理

在第1段可以看出，那些大大小小的管子是推进器一类，当然没事

火箭的结构组成都有什么？

我们知道，火箭种目繁多，不可一一列举。在此，我们只重点介绍航天运载火箭的结构和组成，并且只以化学能火箭为主要介绍对象。

事实上，运载火箭主要包括动力系统、控制系统、壳体及结构系统、有效载荷系统四大部分。那么，它们都有什么功用呢？下面作一一介绍。

火箭发动机动力系统

火箭发动机是使火箭具有强大推力的动力系统。它包括主动力系统和其他辅助动力设备。如果从燃料形式不同来分，则有固体(推进剂)发动机、液体(推进剂)发动机、固液混合(推进剂)发动机。这里所说的推进剂只包括燃烧剂和氧化剂两部分。这三种推进剂的火箭发动机结构是不同的。

固体火箭发动机

固体火箭发动机通常由燃烧室、喷管和点火装置等组成。燃烧室是放置固体推进剂药柱的场所，燃烧室的后部连接喷管，喷管可以是一个，也可以是多个。而点火装置则是由电爆管、点火药和壳体结构组成，它实际上也是一个小型的固体发动机。点火装置按照不同的点火要求，可以安装在发动机的头部、药柱的中部或尾端。当发动机工作时，先通电使电爆管爆炸，引燃点火药，然后由点火药点燃存放在燃烧室内的药柱，药柱燃烧产生的燃气流通过喷管高速喷出而产生推力。

固体火箭发动机结构较简单，工作可靠，药柱可长期贮存于燃烧室内，但效能较低，工作时间短，不易多次启动，而推力大小、方向的调节也比较困难。

液体火箭发动机

液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统组成。

推力室是发动机中产生推力的那一部分，它由推进剂喷注器、燃烧室和喷管组成。对非自燃推进剂来说，还有点火装置，如火花塞等。推进剂由喷注器喷入燃烧室，经雾化、混合、燃烧，形成3000℃—4000℃的高温和几十兆帕的高压燃气，在喷管内迅速膨胀，以每秒数千米的速度高速喷出而产生推力。

而推进剂供应系统则是把液体推进剂从贮箱输送到推力室的系统，这就好比是人的心血管系统一样，构造十分复杂。它有挤压式和泵压式两种。对现代大型火箭来说，主要是泵压式(包括泵、涡轮、传动机构和涡轮启动系统等）。

推进剂是靠高速转动的涡轮泵送到推力室的。因此，涡轮泵常常被说成是火箭的心脏。而发动机要工作，必须先让涡轮泵转动起来，这就是涡轮启动系统的任务。涡轮启动系统就像是心脏起搏器一样。涡轮启动系统的种类很多，现以燃气发生器的启动装置为例，来说明推进剂供应系统的工作原理和过程。

燃气发生器是如何点火使推进剂燃烧的呢?工作过程是这样的：燃气发生器包括火药启动器和电爆管。电爆管通电后爆炸，引起火药爆炸，产生低温燃气，进而吹动涡轮叶片，涡轮带动泵旋转，转动起来的泵将推进剂的一部分送进燃气发生器，而另一部分则送进推力室。进入燃气发生器的推进剂燃烧生成高温高压燃气，驱动涡轮泵以更高的速度旋转，将大量的推进剂输送到推力室燃烧，进而产生推力。

而发动机控制系统的作用是控制发动机的启动、点火和关机(即熄火)等工作程序，控制推进剂的混合比例，控制推力的大小和方向等。

其工作程序控制由按事先设计好的程序打开和关闭发动机供应系统的阀门来完成。

而推进剂的混合比例和推力的大小，则通过发动机上特有的装置和 *** 来控制。

推力方向控制早期采用石墨做成的舵来进行。它安装在喷管的排气出口，像船舶的舵那样，通过改变喷气流的方向来调整推力方向。目前，一般采用摇摆发动机，即通过发动机的偏转来调整推力方向。石墨舵偏转和发动机的摇摆，都是由火箭的控制系统发出命令，通过一个叫做液压伺服机构的装置来完成的。

固液混合火箭发动机

这种火箭发动机一般是由放置固体燃料(或氧化剂药柱)的燃料室、喷管和贮放液态氧化剂和燃烧剂的贮箱以及液体推进剂组分供应系统所组成。

当发动机工作时，可以是固态、液态推进剂组分相互接触时自燃点火，也可以像固体发动机那样安装一个火药点火器。液体推进剂组分的供应则用压缩气体或燃气涡轮泵来供应。

上述三种发动机，不论是哪种类型，要提高其性能，主要是提高发动机的喷气速度。因此，最重要的是选择高性能的推进剂。同时要优化发动机设计方案，在尽量减少发动机自重的同时，提高推进剂的比冲值(即能量效应)。

火箭飞行控制系统

火箭飞行控制系统是运载火箭的“智能”部分，好比是火箭的眼睛、大脑和手脚。通常它是由制导系统、姿态控制与电源配电组成的火箭飞行控制系统和设置在地面的测试检查及发射控制系统组成。

制导系统

制导系统由惯性平台和计算机组成，用于控制火箭发动机准时点火、关机和火箭各级的分离，使火箭能按预定轨道飞行和确保有效载荷的入轨精度。

姿态控制

姿态控制用于纠正火箭在飞行过程中的俯仰、偏航和滚动误差，保持火箭以正确的姿态飞行，并实施定向和防流星碰撞。在动力飞行段，姿态控制通过惯性平台速率陀螺—数字控制器—伺服机构连续控制方案来实现；而在惯性飞行段，姿控系统则通过装有小型单组元推进剂发动机的开关控制方案来实现。

电源配电系统

电源配电系统的作用，一是给控制系统的仪器仪表供电和配电；二是按火箭飞行的先后工作程序发出时间顺序的命令；三是控制火箭工作状态的变化。

火箭测控系统

火箭的制导控制和姿态控制等是由测控系统来实施指挥的。

飞行控制系统主要由测试仪表(陀螺仪、加速度表等)、中间装置(电子计算机等)、执行机构(中磁阀门、电爆器材、姿态喷管、发动机伺服机构等)和电源配电装置(电池、二次电源、配电器等)组成。

其中，测量仪表好比是火箭的“眼睛”，它能随时监视运载火箭飞行路线是否对头，飞行姿态是否正确，并及时发出纠偏信号；中间装置则是火箭的“大脑”，它接到测量仪表发来的各种纠偏信号后，立即进行计算和综合处理，并将信号放大后传送给执行机构；执行机构接到中间装备传来的命令后，把电信号转变成一种相应的机械运动，准确地对火箭飞行路线或飞行姿态进行纠偏，使发动机能按时点火、关机和实现各级按时分离。所以执行机构好比是运载火箭的“手脚”。 火箭壳体及结构系统

火箭的壳体及其结构系统是安装有效载荷、飞行控制系统、动力装置等箭上设备，并将它们连成一个有机整体的框架系统。

壳体及结构系统不仅肩负着火箭在运输、发射和飞行过程中承受各种外力、保护箭内仪器设备不受损害的任务，而且还有流线型的光滑外壳，使火箭具有良好的空气动力外形和飞行性能。对一枚大型多级液体火箭而言，其箭体结构通常由有效载荷舱、整流罩仪器舱、氧化剂贮箱、燃料贮箱、级间段、发动机推力结构、尾舱和分离机构等组成。

载荷舱

有效载荷舱一般位于运载火箭的顶端，它是安放卫星、飞船等有效载荷的地方。整流罩是保护有效载荷的火箭外壳。在有效载荷与箭体分离前，整流罩将按照控制系统的命令在空中与卫星或飞船脱离。

仪器舱

仪器舱一般在有效载荷舱的下面，它是安装飞行控制系统主要仪器设备的专用舱段。

箭体结构

火箭箭体结构有多种形式，有单级箭体、多级箭体和捆绑式箭体之分。多级运载火箭各级之间的连接方式有串联、并联和串并联三种。串联式火箭是把数枚单级火箭头尾相接，连为一体。并联火箭又叫捆绑式火箭，它是把较大的一枚单级火箭放置中央，称为芯级，在其周围再捆绑若干枚助推火箭，或助推器，称之为助推级。串并联式火箭与并联式火箭的区别在于它的芯级不是一枚单级火箭，而是串联的多级火箭。

知识点

推进剂

推进剂又称推进药，能有规律地燃烧释放出能量，产生气体，推送火箭和导弹的运行。推进剂具有下列特性：①比冲量高；②密度大；③燃烧产物的气体（或蒸气）分子量小，离解度小，无毒、无烟、无腐蚀性，不含凝聚态物质；④火焰温度不高，以免烧蚀喷管；⑤有较宽的温度适应范围；⑥点火容易，燃烧稳定，燃速可调范围大；⑦物理化学稳定性良好，能长期贮存；⑧机械感度小，生产、加工、运输、使用中安全可靠；⑨若为固体推进剂，还应有良好的力学性质，有较大的抗拉强度和延伸率。常用的推进剂主要有固体、液体两种，少量固液混合体也在试用。

一级二级火箭分离，和助推器分离，整流罩分离，二级三级火箭分离的等等这些所用的原理都一样吗？

逃逸塔到了大气层边沿就没什么用了。

整流罩一方面是进行“整流”，保证火箭姿态稳定和阻力最小，另一方面是保护飞船不被烧着，当然要分离了。

助推器是火箭的一部分，烧完了不扔还等啥？

为什么炮弹的速度不可能达到3km/s以上（装有助推器以及多级加速的除外）

呵呵 ~！

你好~！

本人很荣幸回答你的问题！~

NO NO NO 呵呵

有一种炮可以达到3km/s以上 而且速度是普通炮弹的好几倍~！！！

自古以来，战场上总是炮火轰鸣，硝烟弥漫。作为火器的枪和炮，其发射动力都是火药，因而，在发射过程中，不可避免地要有火药的燃烧和爆炸。而电磁炮则不同，它依靠电磁力把弹丸发射出去。你只听到弹丸发射和飞行的啸鸣声，战场上很干净。战士们发射电磁炮，简直像坐在试验室里操作仪器……

1937年的一天，美国普林斯顿大学教授诺思厄普在试验室中布置了一个实验。他用两根铜棒在桌上作成道轨的模样，然后将电源的正负两极和道轨连接起来。他把一切布置停当，就拿起一块铁块，向“道轨”上放去。

怪事出现了：铁块刚接触道轨，立刻受到一种神秘的推力，沿着道轨飞跑起来，越“跑”越快，最后顺着道轨另一端飞射出去。靠窗放着的一个大玻璃瓶，被铁块砸得碎片四迸……

几天以后，诺思厄普在实验室接见了军方代表。他们很感兴趣地了解了实验装置的情况。临了，军方代表说：“我们准备赞助这项研究。希望你能用这个原理制成一种新式武器。可是，叫什么名字呢？”

诺思厄普思索了一下，说：“它是借电磁力工作的，就叫电磁炮吧！”

电磁炮的原理并不复杂。中学生都学过，电流可以产生磁场，当“道轨”上放上铁块，实际上便形成了一个闭合回路。铁块在这个磁场中受到磁场力的作用，根据左手定则，这力的方向正是沿着道轨方向的。这里，要使铁块变成摧毁目标的武器，必须使它的速度足够快。而要获得高速度，必须有强大的电流。遗憾的是，在30年代没有能产生大电流的电波，尽管诺思厄普绞尽脑汁，法国、德国和日本等国也先后研制过电磁炮，但都没有成功。

70年代以后，所谓“单极发电机”出现了，电磁炮的研究这才有了大突破。

电磁炮需要有大电流直流脉冲电源，电流应该有数万到数10万安培，普通发电机是无法胜任的。“单极发电机”是澳大利亚国立大学发明的，它是利用浸泡在液氮中的超导体线圈借超导现象产生高强励磁磁砀，利用厚的铜圆盘作转子，在磁场中迅速旋转产生电流。输出电流利用液体金属钠作为触点，从圆盘的中心和圆周引出。

这种发电机的输出电流可达数10万安培以上，利用高速的机械或电磁制动，使转子在1/10秒或更短的时间刹车，可以产生极强的直流脉冲电流。

如果用电感耦合方式将这种大电流脉冲耦合到铜“导轨”上，将使滑块受到强大电磁力而迅速飞出。为使滑块在“导轨”末段再得到加速，外面又设计了一种超导线圈，以造成末端再加速磁场。整个过程用每秒运算500万次的大容量电子计算机控制协调。这就构成了一个完整的电磁炮。

电磁炮的原理性试验已经成功。美国利弗莫尔研究所1975年在电磁炮的“道轨”上发射了重 1/3公斤的穿甲弹，速度每秒3公里，其动能超过更先进火炮的4倍。不久，速度提高到每秒5公里。据报道，用电磁炮发射的只有几克重的小弹丸因速度极大，竟一下子穿透了挺厚的钢板！

电磁炮的优点很多。它只发射弹丸，省去了炮弹壳和火药，减少了成本和污染。它不需要坚固的炮管和复杂的发火机构，并且绝无“膛炸”的危险。通过改变电流可以非常方便地调节“炮弹”的速度，使准确性大大提高。更重要的是，电磁炮的弹丸可以达到宇宙速度。有人计算，其速度可以达到每秒20公里以上。也就是说，电磁炮发射的弹丸可飞出地球，打击卫星或其他宇宙目标。

从经济上看，因为发电可利用廉价柴油，获每兆焦耳能量只需0.1美元，而使用火药产生同样能量却需10美元。

电磁炮可以安装在坦克、飞机上，或像普通火炮一样放在地面上，也可以安装在卫星或空间渡船上。

利用磁场对电流的作用，可以使通电导体运动，把电能变成机械能。电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程．

早在20世纪初，有人提出了用磁场对电流的作用力发射炮弹的想法。一些国家相继进行实验和试制，但收效甚微。主要原因是发射速度太小或者能发射的炮弹太轻（只有几克），因此远远不能与常规大炮相比。

一、电磁炮的结构和原理

电磁炮听起来很神秘，其实它的结构和原理很简单．电磁炮是利用电磁力代替火药曝炸力来加速弹丸的电磁发射系统，它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成．目前，国外所研制的电磁炮，根据结构和原理的不同，可分为以下几种类型：

（一）线圈炮：线圈炮又称交流同轴线圈炮．它是电磁炮的最早形式，由加速线圈和弹丸线圈构成．根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的．加速线圈固定在炮管中，当它通入交变电流时，产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流．感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生洛仑兹力，使弹丸加速运动并发射出去．

（二）轨道炮：轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去．它由两条平行的长直导轨组成，导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸．当两轨接人电源时，强大的电流从一导轨流入，经滑块从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度射出，这就是轨道炮的发射原理．

（三）电热炮：电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮，其结构也有多种形式．最简单的一种是采用一般的炮管，管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极，燃烧器安装在炮后膛的末端．当等离子体燃烧器两极间加上高压时，会产生一道电弧，使放在两极间的等离子体生成材料（如聚乙烯）蒸发．蒸发后的材料变成过热的高压等离子体，从而使弹丸加速．

（四）重接炮：重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置，没有炮管，但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度．其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置，之间有间隙．长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用，穿过间隙在其中加速前进．重接炮是电磁炮的最新发展形式．

二、电磁炮的特点及用途

电磁泡与常规火炮相比，有以下特点：

电磁炮利用电磁力所作的功作为发射能量，不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾，因而具有良好的隐蔽性．电磁炮可根据目标的性质和距离，调节、选择适当的能量来调整弹丸的射程．

电磁炮没有圆形炮管，弹丸体积小，重量轻，使其在飞行时的空气阻力很小，因而电磁炮的发射稳定性好，初速度高，射程远．由于电磁炮的发射过程全部由计算机控制，弹头又装有激光制导或其他制导装置，所以具有很高的射击精度．

从发射能量的成本来看，常规火炮的发射药产生每兆焦耳能量需10美元，而电磁炮只需0.1美元．而且电磁炮还可以省去火炮的药筒和发射装置，故而重量轻、体积小、结构简单、运输以及后勤保障等方面更为安全可靠和方便．

电磁炮作为发展中的高技术兵器，其军事用途十分广泛．

（一）用于天基反导系统：电磁炮由于初速度极高，可用于摧毁空间的低轨道卫星和导弹，还可以拦截由舰只和装甲发射的导弹．因此，在美国的“星球大战”计划中，电磁轨道炮成为一项主要研究的任务．

（二）用于防空系统：美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹遂行防空任务．美国正在研制长7.5米、发射速度为500发／分、射程达几十千米的电磁炮，准备替代舰上的“火神——方阵防空系统”．用它不仅能打击临空的各种飞机，还能在远距离拦截空对舰导弹．英国也正在积极研制用于装甲车的防空电磁炮．

（三）用于反装甲武器：美国的打靶试验证明，电磁炮是对付坦克装甲的有效手段．发射质量为50克、速度为3km/s的炮弹，可穿透25.4mm厚的装甲．有关资料还报道，用一种电磁炮做试验，完全可以穿透模拟的T－72、T－80坦克的装甲厚度．由此可见，电磁炮具有很强的穿透能力，是非常优良的反装甲武器．

（四）用于改装常规火炮：随着电磁发射技术的发展，在普通火炮的炮口加装电磁加速系统，可大大提高火炮的射程．美国利用这一技术，已将火炮射程加大到150km．

三、电磁炮的发展概况及趋势

19世纪20年代，在欧洲研究电磁现象形成一种热潮，并取得了许多重要成果．物理学家们相继发现了电流的磁效应、安培力和电磁感应现象．而后人们开始着眼于把这些研究成果应用于军事中．早在1845年，对电磁炮的研究就开始了．当时曾有人绕制了一些线圈，线圈中产生的电磁力将一根金属棒射出了近20米远．1901年，挪威物理学家伯克兰造出了之一门电磁线圈炮，能把10千克的弹体加速到100米／秒．这门长10米的电磁炮至今仍陈列在挪威奥斯陆的博物馆中．

1920年，法国人维勒鲁斯又发明了电磁轨道炮．然而，由于当时的技术条件有限，缺乏理想的动力设备，所以在相当氏的一段时间内，电磁炮的研究工作进展缓慢．电磁炮真正取得实质性的进展还是70年代的事．在70年代澳大利亚国立大学试制了一门电磁炮，首次成功地将3.3克的弹体加速到5.9km/s．1982年，他们又制成一门威力更大的电磁炮，能把2.2克的弹体加速到10km/s，远远超过了常规炮弹的飞行速度．

1980年，美国的研究人员用电磁炮成功地发射了一颗质量为317克的弹丸，其飞行速度为4.2km/s．1987年，美国又研制成“雷电”电磁炮，在秋季的试验中将弹丸加速到6km/s．这两次试验的结果表明，电磁炮已不再是科学幻想中的憧憬．1991年，美国又研制成功机动型的多发电磁炮，1994年研制出反战术导弹电磁炮，并计划于1994—1998年进行坦克电磁炮的全尺寸工程试验．

除美国外，俄国、英国、澳大利亚、日本等国家也都积极开展电磁炮的研究工作．如美国的电磁炮研究，已能把0.2千克的弹丸加速到2km/s，或者把50克的弹丸加速到3～4km/s的速度．总的说来，目前各国的电磁炮技术都还处于预研阶段，有的方案已研制出了演示样机，有的方案还在进行理论研究．

电磁炮最主要的缺点是消耗功率大．假如以3km/s的速度发射1.0千克重的弹丸，就需要200万千瓦以上的功率．因此，就目前而言，电磁炮要从实验室走上战场，还存在许多技术问题没有得到很好的解决．

目前，研制成功的电磁炮已能将弹丸加速到8—10km/s（火炮仅2km/s），是火炮的4到5倍．预计将来电磁炮弹丸的速度将达到100km/s．由于电磁炮射出的弹丸速度高、射程远、精度好、穿透能力强，而且，电磁炮弹丸体积小、重量轻、射程可调节、发射时无声响，无冲击波等优点，预计在21世纪，电磁炮终将逐渐淘汰常规大炮,最终将取代传统的火炮．

电磁炮还用不着火药，可减少污染、降低成本，而且使用安全，是射击敌方坦克、飞机、装甲活动目标的理想兵器．

现在还没国家有装备这种东西用于实战.

怕了吧 ~ 慢慢看吧~

航天飞机固体助推器用的是什么燃料？

主要是液氢燃料和氧化剂混合物的效率由比冲量来量度。比冲量就是火

箭发动机的推力（公斤力）与其喷出质点每秒重量流量（公斤/

秒）的比值。对于煤油和氧的混合物，其比冲量等于242。因为

火箭可携带的有效负载取决于比冲量，所以人们渴望寻找更佳燃

料组成。从这一观点看，更佳液态燃料是液态氢。与液态氧混合，

它可以产生大约等于350的比冲量。如果液态臭氧或液态氟用以

代替氧，那么比冲量可提高到大约370。

某些轻金属，例如锂、硼、镁、铝，尤其是铍，它们与氧结

合，可释放出比氢更多的能量。但是，其中一些金属是稀少的，

并在燃烧时都包含有技术的困难——冒烟、氧化物沉积等等。

还有起自身氧化剂作用的固态燃料（像火药是之一种火箭推

进燃料，但更加有效）。因为它们不需要分开供应氧化剂，而仅

需要由一种推进燃料来组成，这种燃料称为单推进燃料。还需要

氧化剂的燃料是双推进燃料。革推进燃料容易储存与掌握，燃烧

快速但可控制。主要困难可能在于如何发展单推进燃料，使其比

冲量接近双推进燃料。

另一种可能就是使用朗缪尔在他的喷灯中用过的原子氢；已

经计算出氢原子再结合成分子所放出的能量，可使火箭发动机产

生超过1300的比冲量。主要的问题是如何储存原子氢，到目前最

有可能的希望似乎是在氢的自由原子形成之后，马上给予极快速、

极彻底的冷却。美国国家标准局的研究似乎指出，如果在极低温

度下，把自由氢原子俘获在固态物质——比方冻结的氧或氩中，

那样更好保存。比方说，如果我们一推按钮，就能让冻结的气体

开始变热而蒸发，那么氢原子会释放出来重新结合。即使这类固

体所能囚锢的自由氢原子仅占其重量的10％，这种燃料也将比现

在我们所有的任何一种燃料都好。但是，温度当然必须确实很低

——远比液态氢的温度低。这些固体需要保持在一272℃左右，

仅仅比绝对零度高1度。

在另一方面，完全存在着驱动离子向后的可能性（而不是燃

烧燃料的排出气体）。微小质量的单个离子将产生极小的冲量，

但可持续很长时期。借助化学燃料的强烈而短寿命的力先将飞船

送入轨道，然后在实质上并无摩擦力的空间介质中，飞船在离子

长时期冲击的推动下。缓慢加速到近于光速的速度。研究这种离

子驱动更好的物质是铯，它很容易失掉电子而形成铯离子。于是

可以设置一个电场来加速铯离子并射出火箭喷口。

运载火箭的燃料由什么成分组成？

运载火箭使用什么动力把航天器送上太空的呢？早在运载火箭发明前，人们使用油和汽作燃料，汽车、轮船和飞机就是靠这些燃料来行驶的。后来，科学家发明了靠化学能来产生动力的运载火箭。运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼(肼的通式是：R-NH-NH2，是NH2-NH2烃类衍生物的统称。 液肼的燃烧率要远远高于液氢。)、液态氢等作为燃烧剂，而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的，人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料或推进剂。 从物理形态上讲，火箭发动机使用的推进剂有两种形式，一种是液态物质，另一种是固态物质。燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机，或称为液体火箭发动机，两者都是呈固体状态，则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机。如果在两种燃料中，一种为固体，一种为液体，则称为固－液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机。如，氢氧火箭发动机。由于固态燃烧剂产生的能量比液体氧化剂发出的能量高，所以，目前研制的火箭发动机多是固－液火箭发动机，两种燃料相遇燃烧，形成高温高压气体，气体从喷口喷出，产生巨大推力而把运载火箭送上了太空。一. 双基推进剂

以硝化纤维素作为基体，由硝化甘油作为溶剂将其溶解，塑化，形成均匀的胶体结构。其中：

1. 硝化纤维素 又称硝化棉，学名纤维素硝酸酯，由棉纤维或木纤维在与硝酸“硝化”而成

2. 硝化纤维素 学名丙三醇三硝酸酯，由丙三醇（甘油）与硝酸“硝化”而成

3. 其它添加剂 助溶剂，增塑剂，化学安定剂，燃烧稳定剂和燃烧调速剂，工艺添加剂

二. 复合推进剂

由氧化剂，金属燃料，和高分子粘结剂组成

1. 氧化剂 最常用的是：过氯酸铵，其他的有过氯酸钾、钠、锂，硝酸铵、钾、钠、锂

2. 金属燃料 最常用的是铝，其他的有氢，碳，锂，铍，硼，镁……

3. 粘结剂 使氧化剂和金属燃料等固体粒子粘结在一起成为弹性基体，并提供C,H等燃料元素。 有聚氯乙烯，聚氨酯，聚丁二烯等

4. 固化剂 使上述的东西成为固体

5. 增塑剂 降低粘度，增加流动性，改善力学性能

导弹的动力系统有哪几种

转自“莫痴” 导弹发动机有火箭发动机和空气喷气发动机两大类。弹道导弹采用火箭发动机，结构简单，大部分弹道处于稀薄大气层中。导弹沿一条近似半椭圆弹道飞向目标，多在弹道主动段进行制导，在被动段作惯性飞行。有的在弹道末段和中段制导。各国现装备的主要是弹道导弹。巡航导弹一般采用空气喷气发动机。它在稠密大气层中靠翼面产生的气动升力和发动机推力，作等速巡航飞行，进行全程制导。 巡航导弹推进系统 包括助推器和主发动机。助推器通常采用固体或液体火箭发动机。主发动机通常采用涡轮喷气发动机、小型涡轮风扇发动机，也有采用冲压喷气发动机的。战略巡航导弹多采用推重比和比冲高的小型涡轮风扇发动机；战术巡航导弹多采用涡轮喷气发动机和冲压喷气发动机。 空气喷气发动机的导弹只带燃烧剂，不带氧化剂，比冲高，飞行高度一般在25～30千米以下。70年代发展的巡航导弹，采用尺寸小的涡轮风扇发动机，飞行速度马赫数为0.7～0.8，耗油率低，能实现低空和远距离飞行。 火箭发动机又有液体火箭发动机和固体火箭发动机两种。液体火箭发动机能量较高，推力可调节,能多次启动和关机,工作时间较长，能在较宽的温度范围内贮存和使用。固体火箭发动机的结构简单，工作可靠，反应迅速，在短时间内能产生很大的推力，使用维护简便安全，便于运输和长期贮存。但其比冲低，推力和工作时间受环境初温的影响较大，推力大小不易调节，不能多次启动和重复使用。 火箭发动机 火箭发动机是我国劳动人民首先创造出来的。早在唐代初年(约在七世纪）火药就出现了，南宋时代火药用来制造烟火，其中包括“起花”。大约在十三世纪制成火箭。我国古代制造的火箭和起花所用的是黑色火药。它们的工作原理和现代的固体燃料火箭是一样的。 同空气喷气发动机相比较，火箭发动机的更大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围的大气层中汲取氧气。所以它不但能在大气层内，也可在大气层之外的宇宙真空中工作。这是任何空气喷气发动机都做不到的。目前发射的人造卫星、 月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。 现代火箭发动机主要分固体推进剂和液体推进剂发动机。所谓“推进剂”就是燃料（燃烧剂）加氧化剂的合称。 一、固体火箭发动机 固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。 固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体（中空部分为燃烧面，其横截面形状有圆形、星形等）。药柱置于燃烧室（一般即为发动机壳体）中。在推进剂燃烧时，燃烧室须承受2500～3500度的高温和102～2×107帕的高压力，所以须用高强度合金钢、钛合金或复合材料制造，并在药柱与燃烧内壁间装备隔热衬。 点火装置用于点燃药柱，通常由电发火管和火药盒（装黑火药或烟火剂）组成。通电后由电热丝点燃黑火药，再由黑火药点火燃药拄。 喷管除使燃气膨胀加速产生推力外，为了控制推力方向，常与推力向量控制系统组成喷管组件。该系统能改变燃气喷射角度，从而实现推力方向的改变。 药柱燃烧完毕，发动机便停止工作。 固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较，具有结构简单，推进剂密度大，推进剂可以储存在燃烧到中常备待用和操纵方便可靠等优点。缺点是“比冲”小（也叫比推力，是发动机推力与每秒消耗推进剂重量的比值，单位为秒）。固体火箭发动机比冲在250～300秒，工作时间短，加速度大导致推力不易控制，重复起动困难，从而不利于载人飞行。 固体火箭发动机主要用作火箭弹、导弹和探空火箭的发动机，以及航天器发射和飞机起飞的助推发动机。 二、液体火箭发动机 液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等，燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。 液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。 推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成，见图。推进剂通过喷注器注入燃烧室，经雾化，蒸发，混合和燃烧等过成生成燃烧产物，以高速（2500一5000米／秒）从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达2O0大气压（约20OMPa）、温度300O～4000℃，故需要冷却。 推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同，有挤压式（气压式）和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后（氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制）进入氧化剂、燃烧剂贮箱，将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统，这种系统是用液压泵输送推进剂。 发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作。关机三个阶段，这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。 液体火箭发动机的优点是比冲高（25O～5OO秒），推力范围大（单台推力在1克力～700吨力）、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。液体火箭发动机主要用作航天器发射、姿态修正与控制、轨道转移等。 液体导弹火箭发动机比冲较高,推力大,推进剂流量可调节,能准确控制关机时间。液体导弹有推进剂贮箱和增压、输送系统，发动机还有喷注器和冷却系统等。因此，结构复杂，体积较大。推进剂需有专用的运输、贮存、化验和加注设备,增加了地面设备,影响导弹的机动性。最早的液体导弹是第二次世界大战末期德国研制的V-2导弹。战后，前苏联、美国、中国等先后研制了液体导弹。如美国的"丘辟特"、"大力神"和前苏联的SS-6、SS-18、SS-19等导弹。初期的液体导弹使用的推进剂，沸点低，不便贮存。从60年代开始，液体导弹广泛使用了可贮液体推进剂。70年代，美国的"长矛"导弹使用了预包装可贮液体推进剂。80年代末，美国的液体导弹已全部由固体导弹替换。前苏联的战略弹道导弹多数仍是液体导弹。 三、其他能源的火箭发动机 （一）电火箭发动机 电火箭发动机是利用电能加速工质，形成高速射流而产生推力的火箭发动机。与化学火箭发动机不同，这种发动机的能源和工质是分开的。电能由飞行器提供，一般由太阳能、核能、化学能经转换装置得到。工质有氢、氮、氩、汞、氨等气体。 电火箭发动机由电源、电源交换器、电源调节器、工质供应系统和电推力器组成。电源和电源交换器供给电能；电源调节器的功用是按预定程序起动发动机，并不断调整电推力器的各种参数，使发动机始终处于规定的工作状态；工质供应系统则是贮存工质和输送工质；电推力器的作用是将电能转换成工质的动能，使其产生高速喷气流而产生推力。 按加速工质的方式不同，电火箭发动机有电热火箭发动机、静电火箭发动机和电磁火箭发动机的三种类型。电热火箭发动机利用电能加热（电阻加热或电弧加热）工质（氢、胺、肼等），使其气化；经喷管膨胀加速后，由喷口排出而产生推力。静电火箭发动机的工质（汞、铯、氢等）从贮箱输入电离室被电离成离子，然后在电极的静电场作用下加速成高速离子流而产生推力。电磁火箭发动机是利用电磁场加速被电离工质而产生射流，形成推力。电火箭发动机具有极高的比冲（70O～250O秒）、极长的寿命（可重复起动上万次、累计工作可达上万小时）。但产生的推力小于10ON。这种发动机仅适用于航天器的姿态控制、位置保持等。 （二）核火箭发动机 核火箭发动机用核燃料作能源，用液氢、液氦、液氨等作工质。核火箭发动机由装在推力室中的核反应堆、冷却喷管、工质输送系统和控制系统等组成。在核反应堆中，核能转变成热能以加热工质，被加热的工质经喷管膨胀加速后，以6500～1100O米／秒的速度从喷口排出而产生推力。核火箭发动机的比冲高（250～1000秒）寿命长，但技术复杂，只适用于长期工作的航天器。这种发动机由于核辐射防护、排气污染、反应堆控制，以及高效热能交换器的设计等问题未能解决，至今仍处于试验之中。此外，太阳加热式和光子火箭发动机尚处于理论探索阶段。