越走越快

大　可

2岁的宝宝想走路，3岁的宝宝想骑小自行车，出去旅游坐火车，太远的地方坐飞机，更远的地方——坐飞船!

人总是想越走越快，因为想越走越远。世界那么大，太空那么美，光靠两条腿，怎么能行呢?

越走越快的火车

“火车跑得快，全靠车头带。”这句话不知说了多少年，突然，出来了一个“动车组”，哈，火车头你就别那么神气了，动车组的车厢自己也能“跑”呢!

火车要跑，需要“动力”，以前用的技术，叫“动力集中技术”，动力统统集中在机车上——也就是“火车头”上。动车组呢，用的是“动力分散技术”，让车厢本身也有动力。于是一般的火车便成了高速列车。从北京到天津，普通的火车要开一个多小时，如果你坐高速列车，半个小时就到了，快吧?

不过，在动车组出现以前，火车头还是做了很多努力，让自己越跑越快。

很早的火车头，是用蒸汽作为动力的。这样的火车头叫“蒸汽机车”。蒸汽机车要三个人驾驶：司机、副司机、司炉。司机看着前面的线路，全神贯注当心着信号灯“司炉”就是对付炉子，因为火车上有一个大大的锅炉啊，司炉要给炉子喂煤，让它熊熊燃烧，让锅炉里的水一直沸沸腾腾的，这样就有了蒸汽，把蒸汽通到汽缸里，就能推动火车前进了。

副司机呢，一会儿帮助司机瞭望线路、信号，一会儿得帮助司炉铲煤烧水。在开动的火车上，要能站得稳稳地铲煤可不容易，而且，还要根据火车拉的车厢有多重、火车线路是平直的还是斜坡的、天气情况等来决定煤加多加少，司炉一个人可忙不过来。

烧煤冒出的黑烟、轰隆隆喘着粗气的火车头、满面烟灰的火车司机——成了蒸汽火车的象征。

后来，火车头不想要那个又笨重又大的锅炉了，说要让燃料(煤、柴油等都是“燃料”)直接在汽缸里燃烧，这样的火车头叫“内燃机车”。

你瞧，司机穿着整洁的制服，站在明亮宽敞的驾驶室里，把内燃机车开得又快又稳。通常，蒸汽机车最快每小时可以跑110千米，而内燃机车最快每小时可以跑180千米!

现在还有一种电力机车，就是靠电来前进，电力机车速度更快、爬坡能力更强，不但在地面上跑，还能钻到地底下，成为大家都喜欢乘的“地铁”。

不过，最快的还得算高速列车，每小时可以开300到350千米呢!一列高速列车上有多少车厢有动力，根据需要安排。比如，地铁每列车有6节车厢，可以安排其中4节是有动力的。

“飞”起来的火车

不管火车头有什么改变，不管动力有什么变化，火车总是乖乖地在铁轨上开。人们想，就是因为贴在轨道上，所以火车快不到哪里，如果能像飞机那样离开地面多好啊!

想啊想啊，火车真的“飞”起来了，虽然“飞”得不高，离开轨道仅仅1厘米，可它毕竟在腾空行驶了啊!

这就是磁浮列车，它利用安装在列车两边的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，让车辆浮起来。

浮起来果真快不少，上海磁浮列车最快每小时可以达到430千米呢!而且运行平稳、舒适，没有噪音，不排放有害的废气。

更快的飞机

磁浮“飞”了起来，可还是需要轨道。飞机就不同了，它的“道路”就在广阔的天空，虽然要按照一定的航线飞行，免得跟别的飞机相撞，免得飞到山沟里，可总比磁浮离开地球更远一些，所以速度也更快了。

我们出去旅行乘坐的飞机，一般每小时飞500到1000千米，起飞和降落时每小时不到300千米。一些特殊的飞机，甚至可以每小时飞10000千米。

飞机有两个大翅膀，叫做“机翼”，机翼能够产生升力，把飞机托起来。机翼上还有副翼和襟翼，放下襟翼可以使升力增大；最奇妙的是副翼，看到过飞机特技表演吗?瞧，飞机一面飞快地飞行，一面还打着滚，这就是飞行员操纵副翼的绝技啊!飞机还有推进器，把飞机推向它想去的地方。

第一宇宙速度

翟志刚、刘伯明、景海鹏三位航天员叔叔，驾乘着神舟七号载人航天飞船飞上了太空。翟志刚叔叔在太空行走19分35秒，一共走了9165千米，也就是飞船开了9165千米，这样的速度是什么飞机也比不上的。

把神舟七号飞船送上天的长征二号F型火箭，它为什么能给飞船上天的动力呢?这里面有一个“作用力”和“反作用力”的道理。

你使劲用手拍桌子，手会痛，就是你给桌子一个作用力，桌子给了你一个反作用力。你给气球充满气，然后一松手，它会一边向后喷气，一边向前飞去，这和火箭飞行的道理一样。给火箭装上燃料，然后对它一声令下：“点火!”燃料熊熊燃烧，猛地向后喷出大量气体，同时产生巨大的反作用力，推动火箭向前高速飞行。要想飞得高，就需要多级火箭。当第一级火箭燃料烧完后，自动掉下来，同时点燃第二级火箭，这时火箭重量轻了，火箭速度也加快了，最后一级火箭把飞船送入预定轨道。

我们把东西往天上抛，它最后总是要往下掉，因为地球对所有东西都有“引力”。那么用多大速度将东西抛到多高后，它不会落回地面，而是围绕地球转动呢?经过计算，在距离地球300千米左右的地方，以每秒约7.9千米的速度运动，这个速度叫做第一宇宙速度。

杨利伟叔叔驾乘的神舟五号，费俊龙、聂海胜叔叔驾乘的神舟六号以及去年成功发射的神舟七号，都是以第一宇宙速度在围绕地球进行运动。

还记得那个还在天上飞的嫦娥一号卫星吗?它飞得更远，现正围绕月球在转呢。让我们回忆一下它飞行的经历：

2007年10月24日18时，长征三号甲运载火箭在西昌把嫦娥一号送上天。进入地球轨道后经历三次变轨，2007年10月31日，嫦娥一号开始奔月，飞行38万千米。2007年11月5日，进入月球轨道，经历三次制动，进入工作轨道，2007年11月下旬传回第一张月球图像……

为了奔月，嫦娥一号经过了多次变轨、多次制动。制动就是让速度慢下来。

我们已经知道，要使航天器(飞船、人造卫星等)能绕地球作圆周运动，速度必须达到每秒7.9千米的第一宇宙速度；那么，如果摆脱地球引力束缚，飞离地球，速度是多少呢?每秒11.2千米，这叫第二宇宙速度；另外还有第三宇宙速度，每秒16.7千米，这个速度就能摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系!

要使嫦娥一号进入月球轨道，是不是用到第二宇宙速度了呢?不，因为月球是地球的卫星，它还受地球引力束缚呢，如果用第二宇宙速度，不就把嫦娥引到月球外面去了吗?所以实际上用了每秒10.9千米的速度，嫦娥一号就可以飞向月球。当嫦娥一号在离月球6.6万千米之外时，主要受地球引力作用；在离月球6，6万千米之内以后，主要受月球引力作用。把嫦娥一号的速度降低到每秒2.4千米以内，月球引力就能捕获卫星，嫦娥一号就成为了一颗真正的月球卫星。

上太空的“天梯”

人们对航天器还是不满意，想造“天梯”上太空，就是在卫星上连接缆绳，造出一座太空升降舱。方法是从距离地面3.6万千米的地球同步卫星，向地面垂下一条缆绳至地面基站，然后沿着这条缆绳，修建往返于地球和太空之间的电梯型飞船，用来运输物资，还可以载人，就像出国旅行一样，人人都可以坐着“电梯”上太空!

那么，什么样的缆绳能又牢固又轻便呢?因为如果太重的话，卫星可吃不消哦，何况缆绳还得承受住太空升降舱的重量。

我们曾经介绍过纳米材料，又轻又牢固的碳纳米管纤维材料进入了科学家的眼球。他们已经着手准备，好好地来讨论一下这个太空升降舱什么时候建造起来。