項(xiàng)穎
相傳明代有位工匠名叫萬戶,他因手藝超群、技術(shù)精湛而被大將軍納入麾下,專門負(fù)責(zé)軍事武器的研發(fā)和改造。
當(dāng)時(shí)正值火藥在軍事應(yīng)用上的成熟期,各種新式武器,如著名的筒式火箭、“一窩蜂”等層出不窮。技有所長的萬戶進(jìn)入軍營從事武器制作,如魚得水,前途一片光明??上Ш镁安婚L,一直賞識(shí)萬戶才能的大將軍遭人陷害,被革職入獄,囚禁在了一個(gè)三面環(huán)山的峽谷里。
正在大家一籌莫展之際,萬戶想出了一個(gè)計(jì)策來營救大將軍。他決定利用自己的智慧和才能制造一只“飛鳥”,這只“飛鳥”能夠載人自由出入峽谷。經(jīng)過一段時(shí)間的準(zhǔn)備和制作,萬戶的“飛鳥”終于完工了。
萬戶及他的手下選擇了一個(gè)好日子將“飛鳥”拉至山頂。這只“飛鳥”由一個(gè)后方裝置了47支大火箭的座椅改造而成,萬戶自己手持兩只大風(fēng)箏端坐在椅子中間。
一切準(zhǔn)備妥當(dāng),萬戶讓手下點(diǎn)燃了座椅后方的火箭。按照計(jì)劃,“飛鳥”應(yīng)該能載著萬戶順利飛入峽谷中。只見點(diǎn)燃后的“飛鳥”瞬時(shí)騰空而起,快速向空中沖去,幾分鐘后趨于平緩……正當(dāng)大家為萬戶的成功歡呼雀躍之際,突然遠(yuǎn)處火光一閃,“飛鳥”在空中化為一個(gè)火球,悲劇發(fā)生了……
萬戶的“飛鳥”營救計(jì)劃失敗了,甚至還搭上了自己寶貴的生命,但是,他的借助火箭推力升空的創(chuàng)想為現(xiàn)代火箭的發(fā)明提供了寶貴的思路和經(jīng)驗(yàn)。
20世紀(jì)70年代,國際天文聯(lián)合會(huì)把月球上一座環(huán)形山命名為“萬戶山”,以此來紀(jì)念“第一個(gè)試圖利用火箭飛行的人”。
說起地球上速度最快、跑得最遠(yuǎn)的現(xiàn)代運(yùn)載工具,非火箭莫屬了!
火箭是目前唯一能使物體達(dá)到宇宙速度,克服或擺脫地球引力,進(jìn)入宇宙空間的運(yùn)載工具。各種太空探測器、太空望遠(yuǎn)鏡、人造衛(wèi)星等都是通過火箭發(fā)射進(jìn)入太空的。
火箭的升空原理主要是依據(jù)牛頓第三定律,即物體之間的作用力總是相互的,作用力與反作用力大小相等、方向相反,且在同一條直線上?;鸺齼?nèi)置了大量的燃料和氧化劑,當(dāng)它們進(jìn)行混合燃燒時(shí),就會(huì)產(chǎn)生大量的高壓氣體,火箭利用這些高壓氣體噴出后產(chǎn)生的反作用力飛起來。這就是火箭升空的奧秘!
中國科學(xué)技術(shù)館的火箭模型
三國時(shí)期,古人在箭桿上綁柴草、棉布,澆上油,并利用弓箭發(fā)射出去。
宋代,火箭以火藥代替原始的燃燒物,成為最早的火箭雛形。
明代,萬戶做火箭升空實(shí)驗(yàn),成為現(xiàn)代載人火箭的先驅(qū)者。
神舟九號(hào)飛船運(yùn)載火箭
利用火箭發(fā)射的“神舟”系列飛船是我國白行研制并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的載人飛船。2003年10月,神舟五號(hào)飛船成功地將宇航員楊利偉送入太空,使我國成為繼蘇聯(lián)和美國之后的第三個(gè)有能力獨(dú)自將人送入太空的國家。2012年6月,搭載了景海鵬、劉旺、劉洋三名宇航員的神舟九號(hào)飛船的成功發(fā)射,更是實(shí)現(xiàn)了中國首次載人空間交會(huì)對接,為中國載人航天技術(shù)揭開了歷史性的一頁,中國從此邁入世界載人航天技術(shù)大國的行列。2016年10月,神舟十一號(hào)發(fā)射,隨后與天宮二號(hào)對接形成組合體,在軌飛行期間,完成了一系列空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。2019年1月,嫦娥四號(hào)探測器成功在月球背面軟著陸,中國成為目前唯一一個(gè)登陸月球背面的國家。
2019年10月11日,中國火星探測器首次公開亮相。我國將于2020年發(fā)射火星探測器,并計(jì)劃在2021年之前降落火星。此外,中國還計(jì)劃完成“環(huán)繞”“著陸”“巡視”火星這三大任務(wù)。
人類的“飛天夢”永無止境,我們還希望飛得更高更遠(yuǎn)!至于未來飛向宇宙更深處的載人飛行器是什么樣,也可以由你們來設(shè)計(jì)制造喲!
準(zhǔn)備材料:
薄荷糖10顆(建議用“曼妥思”薄荷糖,噴射效果更好)
直徑為1厘米左右的空心筆管
瓶裝可樂(500毫升塑料瓶裝).
制作步驟:
1將可樂瓶蓋鉆一個(gè)直徑1厘米左右的小孔。
2將筆管穿過帶孔的瓶蓋。
3將薄荷糖全部放入可樂瓶中,擰緊帶筆管的可樂瓶蓋,手握筆管將可樂瓶倒置。不一會(huì)兒,你會(huì)發(fā)現(xiàn)“沸騰”的液體從可樂瓶蓋中噴涌而出,最終可樂瓶像火箭般騰空而起。注意此實(shí)驗(yàn)一定要在教師或家長配合下進(jìn)行,萬萬不可獨(dú)自操作喲!
科學(xué)原理:薄荷糖和可樂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使得瓶內(nèi)氣壓升高,瓶內(nèi)外氣壓差使得液體通過瓶口小孔流向瓶外,從而產(chǎn)生一個(gè)作用力。根據(jù)牛頓第三定律作用力與反作用力在同一直線上大小相等、方向相反的原理,這個(gè)力的反作用力推動(dòng)可樂瓶向上發(fā)射。
可樂瓶發(fā)射的高度主要與液體多少、瓶口大小以及化學(xué)反應(yīng)程度這些因素有關(guān)系。