冲天炮、火箭上天靠反作用力？农民错了还是学者错了？
文/袁玉刚 图/来自互联网
小时候，你过年一定放过炮竹吧！那噼里啪啦的响声和浓浓的硝烟味至今难忘。我喜欢放单丢炮竹，就是一个一个的。大个的放地上，小个的拿手上。炮竹有时响，有时哑，有时还跑了。
图1 炮竹
我见过农民做炮竹的，纸筒卷得很结实，黏土封得很严实，装火药时很小心。他们知道，如果两头的黏土封得不很严实，就会成为另一种产品起火子了。
起火子是炮竹的兄弟，态度温和，不爆炸，只喷火。其制作方法与炮竹基本一样，只是留着一头的黏土不封严，绑在一根细细的苇杆上，捻子一头朝向长苇杆。
图2 起火子
如果起火子做得大些，墩在地上，捻子朝上，就是呲花即五颜六色的礼花。
图3 呲花
要说其中的奥妙，学问不高的农民也知道：火药一旦点燃，就会向外爆。外壳不结实，就爆炸了。这就是炮竹。外壳有小眼，漏气，爆炸的力量就小了。有意识的留个眼，燃爆的气体就喷出来，炮竹就向反方向跑了。这就是起火子。把起火子固定住点燃，就是烟花。
三种产品都是一个原理：火药燃爆，推开一切阻挡物，又响又飞。
图4 炮竹燃爆原理
中国古人发明的火药被西方人用于制造枪炮，于是就有了各式各样的武器。但总共还是只有三种。
第一种、炸弹
图5 炸弹
炸弹爆炸产生的巨大威力会让弹壳的碎片或特加碎片高速飞向周围，伤害周围生命和物体。不管是手榴弹、炮榴弹、地雷，还是炸弹都是这个原理。炸弹类似于炮竹，引燃即爆炸。
图6爆炸
第二种、枪炮
图7 枪炮发射
枪炮类型很多。但其发射原理都是利用高温的火药爆燃气体在枪炮膛内膨胀作功，推动弹丸高速射出膛口，同时，产生一个后坐力。枪炮类似于呲花，弹丸喷出去了，壳体留下来了。与呲花最相似的是火焰喷射器。
第三种、火箭
图8 火箭发射
火箭发射原理是最有争议的议题。
许多资料都说：火箭是以燃料燃烧时所生成的热气流高速向后喷出，利用其产生的一个大小相等、方向相反的反作用力向前运动的喷气推进装置。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。就像一个吹饱了的气球，你一放手，它就会通过小口子放气，产生反作用力向反方向飞跑。又像一个起火子从尾部喷射火焰，产生一个相反方向的作用力，使自身向反方向飞行。
问题来了：炸弹是爆燃气体的作用力施加在各个方向上的全部弹壳上，推动破碎的弹壳伤害周围的生命和物体；枪炮是爆燃气体的作用力施加在弹头上，推动弹头和枪炮自身向前后两个方向运动。唯独火箭不是爆燃气体的作用力施加在弹头和火箭自身上，推动弹头和火箭自身向前后两个方向运动。
为什么呢？不就是火箭没有在尾部安装弹头吗？（注：尾部安装弹头会炸毁发射台。）不就是火箭没有留在原来的地方，而是起身离开了吗？怎么能硬说从尾部喷出的爆燃气体产生了一个反作用力推走了火箭呢？请问专家们：火箭发射时发生爆炸，发射台是被爆燃气体炸坏的；火箭能是被爆燃气体的反作用力摧毁的吗？
牛顿第三定律表明：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。火药制造的武器最主要的部件是火药和壳体，当然还有引信。假定火药的爆燃气体为施力者，给壳体一个作用力，那么，壳体就给爆燃气体一个反作用力。是爆燃气体的作用力摧毁了壳体，壳体伤人是爆燃气体的推动造成的。
壳体不管向那个方向运动，都是爆燃气体推动的。如果壳体上有个眼，爆燃气体喷了出来，只能说喷出来的爆燃气体没有推动壳体的部分物体，或者说喷出来的爆燃气体的作用力没有作用在壳体上。但其余的爆燃气体的作用力依然作用在壳体上，壳体当然会向合力的方向运动。
图9 火箭飞行原理
火箭和起火子的飞行原理一样，都是火药爆燃气体的膨胀力推动的，不是爆燃气体产生的反作用力推动的。
有些科学家比较机智，并不正面回答网友们提出的反作用力问题，而是巧妙的避开。长征火箭送神舟七号顺利入轨，在直播室内，有网友问“火箭飞行靠反作用力，太空中没有空气，火箭怎么能够飞行？” 而火箭专家却回答说，火箭自带了氧气，所以能够飞行。这样就避免了问答双方的尴尬。科普学者就没有火箭专家这么机智了，一直以来，都写火箭飞行靠反作用力做功。十万个为什么也是这样表述。奈何！
参考文献：袁玉刚著《旋涡里的宇宙》，甘肃科技出版社2008年出版
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