地球是人類的搖籃,我們不會永遠停留在搖籃裡。為了追求光明和探索空間,開始要小心翼翼地飛出大氣層,然後再徵服太陽周圍的整個空間。
——齊奧爾科夫斯基
人們在射擊時會感覺到當子彈射出槍口時槍身會向後坐,也就是說槍身向後移動。這個力量很大,有時會把人打一個跟頭。這就是我們經常說的牛頓第三定律的體現,即「兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上」。火箭的發射就是利用這個原理。
火箭內儲存大量的燃料和氧化劑,燃料和氧化劑起反應,也就是說燃燒的時候,會產生高壓氣體,火箭就是利用這些高壓氣體噴出後產生的反作用力飛起來的。火箭與飛機都儲存有大量的燃料,但是火箭與飛機的發動機有很大的不同,飛機發動機要吸入空氣,利用空氣中的氧氣燃燒,但火箭不同。火箭所需的氧化劑並非來自空氣,而是來自火箭的內部。這是火箭與飛機飛行時很重要的區別。
因此,飛機不能在沒有空氣的地方飛行,而火箭在沒有空氣的地方也能飛行。
火箭是中國古代的重大發明之一。公元969年,中國已經發明了火藥(火藥是在唐朝發明的)。北宋軍官嶽義方、馮繼升造出了世界上第一個以火藥為動力的飛行兵器--火箭。這種火箭由箭身和藥筒組成。藥筒用竹、厚紙製成,內充火藥,前端封死,後端引出導火繩,點燃後,火藥燃燒產生的氣體向後噴出,以氣體的反作用力把火箭推向前,飛行中殺傷敵兵。一種最早的原始火箭在工作原理上與現代火箭沒有什麼不同。公元12世紀中葉,原始的火箭經過改進後,廣泛地用於戰爭。如公元1161年宋軍與金兵的「采石之戰」中所使用的「霹靂炮」,其實就是一種火箭兵器。當時在中國民間廣為流行的能高飛的「火流星」(亦稱「起火」),實際就是世界上第一種觀賞性火箭。
元、明之後,即公元13世紀以後,中國的火箭兵器在戰爭中有了很大發展,並發明了許多與現代火箭類型相近的火箭形式。
中國是火箭誕生的故鄉。在中國科學技術館的「中國古代傳統技術」展廳裡,就展出著「火龍出水」、「神火飛鴉」和「一窩蜂」等中國古代火箭的復原模型,它們充分展現了古代中國人民的傑出智慧和卓越才能。
中國古代還曾有過火箭載人飛行的嘗試。據史書記載,14世紀末,明朝一勇敢者萬戶坐在裝有47個當時最大的火箭的椅子上,雙手各持一大風箏,試圖藉助火箭的推力和風箏的升力實現飛行的夢想。儘管這次試驗是一次失敗的悲劇,但萬戶被公認是嘗試利用火箭飛行的世界第一人。為了紀念萬戶,月球上的一個環形山以萬戶的名字命名。
13世紀中葉,蒙古人入侵中亞、西亞和歐洲,阿拉伯人侵略西班牙,他們把中國的火箭技術傳入了歐洲及世界其它地區。到了這時,德意志的艾伯特斯·麥格諾才在歐洲首次記述了關於製作火箭的技術。歐洲人最早使用火箭兵器,是在1379年義大利的帕多亞戰爭和1380年的威尼斯之戰中。
近代將火箭用於戰爭開始於英國人康格列夫。1807年英軍圍攻丹麥的哥本哈根,發射了康格列夫製造的火箭,燒毀了城內的大部分建築,使城市一半化為平地。據說在滑鐵盧與拿破崙大戰中英軍也使用了這種火箭。
使用火箭進行宇宙航行,俄國的齊奧爾科夫是理論上的奠基人。他首次說明了火箭推進的理論,奠定了日後研製遠程火箭的基礎。
1957年10月4日,前蘇聯發射了人類第一顆人造衛星"史普尼克"。幾個月後,1958年1月31日,美國也成功的發射了人造地球衛星"探險者"1號。1961年4月12日,蘇聯成功地發射了世界上第一個載人宇宙飛船,加加林成為世界上第一名太空人。此後,美國人格倫也乘飛船完成了繞地球軌道的飛行。這些重大的宇宙飛行都是以火箭技術的發展為前提的。
火箭就是人類走向太空的橋梁。