載人航天器的故事（簡體書）

載人航天器是繞地球軌道或外層空間按受控飛行路線運行的載人的飛行器。載人航天器家族中有三個成員：宇宙飛船、航天飛機和空間站，人類就是乘坐它們飛出地球，摘星攬月的。《載人航天器的故事》內容涉及太空世界的各個側面，文字淺顯易懂，生動活潑。

“國際空間站”是一種更先進的多艙段空間站，它代表了當代空間站技術的最高水平。并且可以預見的是，隨著科學技術的突飛猛進，人類在載人航天方面必將取得更大的進展，或許有一天，我們能夠在太空的某一位置像在地球上一樣生活、工作……《載人航天器的故事》是“征服太空之路叢書”之一，講述了載人航天器的故事。

飛天夢想的實現
古人的飛天夢
萬戶升空
牛頓與地球大炮
科幻作品中的航天夢
火箭：架起通向太空的橋梁
戈達德與液體火箭的升空
走進航天時代
成熟的載人航天系統
未來的載人航天設想

進入太空的飛船
奠基太空飛行
首次飛出拋球的飛船
遲到的“水星”計劃
人類的首次太空行走
一次成功的太空對接
人類登月夢的實現
龐大的“聯盟”飛船家族
“神舟”飛船：中華民族的驕傲
“奧賴恩”：飛向更遙遠的太空

航天飛機的輝煌時代
能夠重復使用的航天飛機
美國首艘航天飛機的升空
震驚世界的“挑戰者”號失事事件
戰績輝煌的“發現”號航天飛機
“阿特蘭蒂斯”號：拉開俄美合建空間站的序幕
最後的航天飛機：“奮進”號

空間站時代的到來
打響發展空間站的“禮炮”
建在太空的“實驗室”
“和平”號的風風雨雨
多國打造“國際空間站”

航天先驅與英雄
齊奧爾科夫斯基
赫爾曼·奧伯特
馮·布勞恩
謝爾蓋·巴甫洛維奇·科羅廖夫
馬克西姆·費格特
錢學森
尤里·加加林
捷列什科娃
尼爾·阿姆斯特朗
楊利偉

人類在實現自己飛行夢想的不斷探索中，一次次進行著飛行的嘗試，隨著科學技術的發展，人們逐漸認識到航空與航天的不同。航空飛行器，不論飛機、氣球，還是飛艇，都需要依靠空氣的存在，沒有了空氣，所謂的飛行也就不可能實現。而航天之夢實現的原始基礎就是火箭，火箭的飛行利用了動力學中的動量守恒原理，它不但能在空氣中飛行，還可以在大氣層外的真空中飛行，而且由于沒有了空氣阻力，在真空中的飛行性能更好。通過不斷地嘗試，人們逐漸認識到，要想進人太空，只有借助于噴氣推進的火箭。 火箭是中國古代的重大發明。 火藥是火箭產生噴射能量的基礎，而火藥正是中國古代四大發明之一。 據考證，中華的先民約在28000年前就發明了最原始的石鏃弓箭。約在公元前1世紀，發明了硝雄體系火藥，即硝石、雄黃混合劑火藥。硝石、硫磺和木炭相混合的三元體系火藥在隋代形成，并在唐代達到完善。煉丹家孫思邈在公元682年撰寫的《丹經》中就有類似于火藥的配方。唐宣宗大中四年（公元850年）已出現用黑色火藥制造的焰火，這應當是古代黑色火藥火箭誕生的前奏。 “火箭”這個名稱，在中國古代典籍中，最早的記載出現在三國時期（公元220—265年）。兵家曾在多次戰役中使用火箭火攻之法。但當時使甩的只是箭桿前部綁有易燃物，點燃後以弓弩射出的普通箭，即“燃燒箭”。 原始火藥出現後，火箭迅速用于軍事活動。 公元1128年南宋政權建立後，南宋、金和蒙古相互之間頻繁交戰，各方都使用了火器。1161年11月，金國侵略中原時，南宋軍隊第一次使用了火箭武器——“霹靂炮”重挫金軍，這是人類歷史上第一次在戰場上使用火箭武器。連年的交戰使火箭技術逐漸被金和蒙古所掌握，于是當時各方兵工廠的一個重要內容就是火藥制造，在這種情況下，火藥的配方有所改進，制造工藝漸趨成熟，其燃燒速度和爆炸力也得到增強。13世紀蒙古在先後三次的大舉西征中，采用了南宋的火器技術，并用漢人工匠制造大炮。當時在歐洲戰場使用的火箭已有多箭齊發的火箭筒，這種集束式火箭發揮了巨大的威力，使歐洲人大為吃驚。在這幾次西征中，阿拉伯人從中掌握了火藥和火箭的技術，并進一步把它傳人了西方。 明代中國火箭的發展進入了一個比較重要的時期，出現了很多種類的火箭，除了單級火箭，還發展了各種集束火箭、火箭彈和原始的多級火箭，并且對各種火箭的制造、應用、配備和發射劑原料配比及加工制造等都作了詳盡的描述。在當時的水、步、騎兵中，火箭武器已作為必備的武器，甚至還有專門的火箭部隊，有關火箭武器的使用、布陣、作戰技術和管理也都有條例規定。明代的《武備志》中曾有過這些火箭的記載。 明代的火箭雖然種類繁多，但其發展主要體現在火箭樣式的更新上，有關火箭的尺寸、規格、裝藥劑量、發射距離方面卻少有討論。而在火箭的穩定性方面，仍然是傳統的箭桿加羽毛方式，精度不能得到顯著的提高，這就使火箭的尺寸和射程難以提高。進入清代，火箭雖然也有一定的發展，但其發展基本停留在原地。一方面，這是因為長時間的和平以及封建君主所推行的封閉政策的影響，但從技術的發展來看，主要還是缺少相應科學知識的指導。縱觀中國古代火箭技術的發展過程，所走的基本是經驗式的道路，沒有對火藥的燃燒機理、火箭的推進原理、箭羽的穩定原理等問題進行深入的研究，仍局限于用陰陽五行說來解釋爆炸原理，這就使得火箭技術難以實現較大改進。 火箭技術在13世紀傳人阿拉伯國家後，又逐漸傳人歐洲，意、法、德、波蘭、英、俄等國。出于戰爭的需要，這些國家在使用火箭的過程中，深入研究火藥配比，火箭形狀、大小及穩定裝置和火箭材料，并在這些方面進行了重大改進。很快歐洲的火箭在重量、射程和精度等方面就超過了中國火箭。 公元18世紀初（大約清康熙至雍正年間），波蘭就已生產出了重達22.7千克甚至54.4千克的大型火箭，德國也試驗了多種帶導向桿的重45.4千克的火箭。 但有趣的是，正如火箭沒有在它的故鄉中國得到巨大發展一樣，對歐洲近代火箭技術發展產生巨大影響的不是那些較早使用火箭武器的歐洲國家，而是英國。這里不能不提的就是威廉·康格里夫研制的火箭，“康格里夫火箭”并不是歐洲大陸火箭技術發展的必然結果，也很少受到其影響，它主要借鑒的是印度的火箭技術。 康格里夫研制的火箭在射程、精度及穩定方式上幾乎達到了火藥火箭的極限。由于其巨大的殺傷力，各國紛紛開始重視火箭的研究和使用。此後，戰爭火箭的另一項重大進步就是穩定性的提高。19世紀中葉，英國的發明家威廉·黑爾在火箭的尾部裝上3只傾斜的穩定螺旋板，當火箭發射時，空氣動力的作用使火箭自身旋轉從而達到穩定。到第二次世界大戰為止，火藥火箭的發展已臻于完善。它的基本結構是由裝有火藥的火箭筒，中間裝有發射藥作為推進劑，頭部裝有高爆炸藥和引信，尾部為噴口，另外采用尾部穩定翼起穩定作用，在發射裝置上采用發射架或發射筒而組成的。比較著名的就是前蘇聯的火箭炮——喀秋莎。 火藥火箭是第一種實用的反作用推進裝置，雖然有許多證據證明它不是理想的太空運載工具，但它的基本工作原理卻完全適用于航天運載工具的需要，這樣，運用火箭作為宇宙航行基本運載工具的想法在先驅者腦中逐步醞釀。後來液體燃料火箭出現，進一步為航天推進器的實現提供了可靠的技術保證，也讓航天先驅者看到了使用火箭來完成航天運載的曙光。經過不斷地研究和試驗，火箭作為太空飛行的推進裝置逐漸得到證實，最終為人類通向太空架起了橋梁。 知識點 動量守恒定律 動量守恒，是最早發現的一條守恒定律，它源于十六、七世紀西歐的哲學思想，法國哲學家兼數學、物理學家笛卡爾，對這一定律的發現做出了重要貢獻。如果一個系統不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個系統的總動量保持不變，這個結論叫做動量守恒定律。動量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子；既適用于低速運動物體，也適用于高速運動物體。
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