【航天技术】为什么很多国家能造火箭却造不了汽车

【航天技术】为什么很多国家能造火箭却造不了汽车

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精华笔记 

如何才能做出飞进太空的火箭?

一、火箭的动力来源

1. 火箭的动力来自于尾部的推进器,而推进器的推力来自于液氢液氧的燃烧,产生大量的热和功质。火箭推进器把功质以高速喷出,由此产生巨大的反推力;


2. 戈达尔曾经用实验证明,即使在没有空气作为借力对象的真空情况下,通过反向推出功质也可以使火箭获得推力。液氢和液氧作为燃料燃烧产生的水蒸气密度较大,是良好的借力对象,可以实现较强的反推力;


3. 不论用什么样的燃料,燃料的物质形态必然是液态或固态,因为上升的过程中要消耗大量的燃料,气态燃料太占空间。


二、火箭发动机的原理

1. 火箭发动机的原理比飞机和汽车发动机都简单很多,因为工作时涉及的物理过程较为单一;


2. 火箭发动机的物理过程只是将高温高压的功质以高速喷出,技术难度并没有那么复杂。这也是为什么很多发展中国家都拥有火箭,但却造不出汽车发动机的原因;




3. 火箭发动机的工作过程,就好像一个充满了气的气球在空中放气,气球就会在空中飞来飞去。火箭发动机是通过点燃燃料,形成高温高压的功质。根据伯努利原理,只要喷口足够小,功质的温度和压强足够高,功质甚至会被加速到超音速的程度。




三、火箭的基本构造

1. 火箭升空的基本过程非常简单:点火、喷气、升空。但是在升空的过程中,燃料不断被消耗,那么在燃料耗尽的时候,装载燃料的燃料室便成为了火箭升空的负担。所以燃料室要脱落,来降低火箭的负重,提升火箭升空的效率;


2. 现代的火箭都是分节的,如第一级、第二级运载火箭,在上升的过程中,运载火箭一级级地脱落;




3. 为了满足火箭逐级脱落的需求,火箭的结构分为两大类。第一类如我国的长征运载火箭,总体来说,就是一个圆柱体拆成好几段,上升的过程中一段段地脱落;第二类如美国的Shuttle-C,是在中间一个巨大的储能罐上固定一架带着推进器的航天飞机,旁边带着两级运载火箭。上升到一定高度后,两级运载火箭脱落,航天飞机与储能罐继续上升。




思考题:大部分脱落的火箭都怎么样了呢?是回收,还是报废了呢?


以上内容来自专辑
用户评论
  • 周炳全

    严老师,火箭的尾部的推进器为什么不像飞机的涡扇发动机一样加个涡扇呢,这样不是更好地利用能量,获得更大的推力?

    严伯钧 回复 @周炳全: 这个我还没仔细研究过,我猜可能是材料的问题。火箭喷射的温度高于一般叶片能够承受的温度。

  • 秒速人生

    我觉得脱落后的火箭不应该报废,因为如果它掉进海洋里,对海洋有污染,还有一个就是如果我们发出很多火箭,那难道还要每个火箭全都扔在地球上不管吗?所以我觉得需要回收。我觉得回收的方案就是可以先预定好它掉的地方,然后用一个缓冲器来减缓它的速度。然后就可以回收再利用。

    严伯钧 回复 @秒速人生: 对 可回收火箭即将成为主流。

  • 13803360ipl

    回收

    严伯钧 回复 @13803360ipl: 没错 近几年开始回收慢慢成为主流。

  • 晴朗_b2

    脱落的火箭的残骸,就一定会遵照计算好的路线下落吗?会不会落在有人区域?尤其在产生发射事故的时候。

    严伯钧 回复 @晴朗_b2: 事故肯定是有的,之前不是有新闻报某某村子里突然从天而降一个航天器么?但按计划的发射不会出现这种情况,否则也太不负责任了

  • 163607093

    掉下来的环保吗

    严伯钧 回复 @163607093: 就是一堆废铁,掉落的时候保证不液化成液态金属应该还好。要是有液态金属渗入地下就比较麻烦,不过掉落过程中应该都凝固了。

  • 上官有声

    马斯克不是说可以回收吗?

    严伯钧 回复 @上官有声: 火箭可以,那个大油罐貌似还没听说可以回收。

  • AI造物主

    听到 6分多钟,突然有另外一个声音闯入

    严伯钧 回复 @AI造物主: 感谢反馈

  • 黑白番

    喜欢打卡

    严伯钧 回复 @黑白番: 欢迎

  • alex_qz

    都报废了

    严伯钧 回复 @alex_qz: 没错

  • 初恋黑佳人

    掉下来的火箭也就报废了,如果不是有马斯克的话,恐怕这个现状还会继续持续,马斯克实在太牛了