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太空接近于真空,飛行器的反作用力從哪里來?

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-06-13 11:19:52

簡介:】太空推進(jìn)器都是噴射物質(zhì)推進(jìn),而這個物質(zhì)大多就是燃料+氧化劑產(chǎn)生的大量膨脹氣體,然后從尾部噴射口噴出,形成反向作用力。這原理很好懂吧,就想一個氣球一樣,你把氣球嘴打開,氣球內(nèi)

太空推進(jìn)器都是噴射物質(zhì)推進(jìn),而這個物質(zhì)大多就是燃料+氧化劑產(chǎn)生的大量膨脹氣體,然后從尾部噴射口噴出,形成反向作用力。這原理很好懂吧,就想一個氣球一樣,你把氣球嘴打開,氣球內(nèi)部的高壓向外部的低壓泄壓,等同于太空梭噴射物質(zhì),從而獲得反作用力。

這個和地球上不大一樣,比如螺旋槳是根據(jù)伯努利定律,將槳葉前后的空氣產(chǎn)生壓力差,產(chǎn)生動力(同時也用上了牛頓第三定律),噴氣機(jī)雖然看著和太空梭類似,但實際上他向后噴射的氣體是和空氣相互作用形成反向作用力。

太空梭的動力更像是內(nèi)部向外泄壓形成反推力,比如你在太空里放個P...然后你就能飛老遠(yuǎn)...如果你不反向再精準(zhǔn)放一個減速P,那你就慢慢飄蕩到被某個附近天體捕獲為止。

這個問題確實存在錯誤,飛行器在太空又不需要反作用力,它已經(jīng)徹底失去了地心引力,到了大氣層之外各種飛行器都會出現(xiàn)自主“漂浮”狀態(tài),它需要只是變軌技術(shù)而已。至于太空外飛行器的動力則是和大氣層內(nèi)的噴氣式發(fā)動機(jī)差不多,都是通過燃燒燃料然后形成推力,只不過環(huán)境和效果完全不一樣。

衛(wèi)星就是用可以全方位旋轉(zhuǎn)的噴量口進(jìn)行変軌

在大氣層內(nèi)一架戰(zhàn)斗機(jī)從起飛到最大巡航速度,然后發(fā)動機(jī)關(guān)掉就會降速或摔下來,而太空中則需要對衛(wèi)星等飛行器進(jìn)行一個時間短暫的推力就可以讓它不停的保持高速前行,根據(jù)噴量的大小和時間長短來進(jìn)行速度確定,而不需要持續(xù)產(chǎn)生推力。

另一方面來說如果想讓飛行器停下來必須要從相反的方向產(chǎn)生推力,否則這架飛行器就會不停的向前飛,在沒有撞到其他小行星或物體之前不會停下。這有點類似于宇航員們在太空艙里訓(xùn)練,扔一個東西它會一直沿著扔出去的軌跡漂浮飛行,直到有人接住它或撞到墻壁才會停下。

衛(wèi)星被發(fā)射至太空后,剩下的進(jìn)入軌道和修正軌道都靠衛(wèi)星本身。

其實很多人不明白為什么太空中的衛(wèi)星在“真空環(huán)境”下繞著地球飛行還需要定期軌道修正,而自然存在較大的行星則不需要。實際上太空并不是完全真空狀態(tài),只是接近真空,太空中有一定的氣體分子和原子存在,只不過微乎其微,但這也要比地球人造的“真空環(huán)境”強(qiáng)上N倍,所以這樣也會給衛(wèi)星帶來阻力。這就好比我們手疊了一架紙飛機(jī),扔出去的時候空氣中漂浮的塵埃對其產(chǎn)生的影響。

衛(wèi)星進(jìn)行變軌的示意圖

另外一個原因?qū)嶋H上衛(wèi)星或者小行星都會出現(xiàn)“軌道偏離”的情況,只不過它們是不能一起進(jìn)行“量級”的。太空中的人造衛(wèi)星雖然個頭較小,但是時間久了就需要發(fā)動機(jī)工作一下,差不多5年時間就要進(jìn)行一次軌道修正。而我們地球的“衛(wèi)星”月球則可能需要幾十億甚至幾百億的時間才會發(fā)生一點軌道偏離,我們賴以生存的地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)則可能需要幾百億幾千億年時間才會出現(xiàn)“偏離軌道”的現(xiàn)象,這根本不是人類科學(xué)所能捕捉到的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們能夠觀測的地步。

地球每時每刻都在發(fā)生改變,只不過我們感覺不到而已。

目前對于太空方面的探索技術(shù)和經(jīng)驗也就是常五國比較成熟,其中又以美國走的最為深遠(yuǎn)。美國在太空方面所以進(jìn)行的實驗是其他國家無法相比的,空天飛機(jī)能輕易自由翱翔于大氣能內(nèi)外的時間不會太長,被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的日子就不會太久。但是我相信只要我們不放棄我們的夢想就一定會在未來“太空漫步”的時代占有一席之地。

美國對于空天飛機(jī)的實驗不會輕易放棄

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