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火箭发射为什么非得竖着发而不能横着发

来源:中网资讯综合 时间:2016-02-03 19:12:31

  


 

美国航天火箭发射

  大家经常看到的火箭都是垂直发射的,这种发射时间可以大幅缩短时间突破大气层进入太空,那么火箭横着飞是不是也有可行性?接下来就和笔者一起探讨火箭能不能横着飞。

  火箭为什么一定要竖着发射

  火箭横向发射达到宇宙第二速度是不是也可以到达太空吗?也许我们可以找一个悬崖,从悬崖冲下去,就会少了摩擦的阻力,最初科学家的想法是仅仅靠重力获得一定加速度而不是用能量克服它的阻力,不知道能否在它落地前就逃逸到太空,对于在横向距离上的摩擦力与其他因素的影响还不能完全思考到。

  现代火箭垂直发射的理由只有一个,就是最短时间突破大气层。一旦到了高空,火箭马上会改变方向,与地面平行飞行。事情明摆着,往上飞还要与地球引力对抗,用速度换势能,明显是亏的,平行于地面的飞法是最合理的。

 

现代火箭垂直发射可以更快的进入大气层

  这个过程中即使高度有下降也无所谓,只要加速到第一宇宙速度,很快就可以换用比较节能的飞法变轨。我国所有火箭都是从西向东发射,也是为了利用一点地球自转的速度。从飞机上发射卫星也是同样的道理,空气稀薄,而且有一定的初速度。更接近的是从气球上发射,这就完全是为了抵消空气阻力。而真的和LZ说的完全一样的方式也是有的。

  NASA曾考虑在在赤道建磁悬浮进星发射

  NASA曾考虑过一个方案,就是在赤道上建一条环球磁悬浮铁路,火车形状的飞船在轨道上行驶,达到非常高的速度后离轨,沿切线方向冲出地球。

  据说这个方案平均下来成本非常低。《严厉的月亮》中月球的抛石机就是这个原理。这个方案的优点在于,铁轨可以利用地面的供电设施,体积没有限制,只要预算足够可以把飞船加速到任意速度而无需增加飞船重量(当然可能需要用到真空管道,否则空气阻力太大)。比较现实的方案是不加到轨道速度以上,而是加速到超音速,升空后利用自己的发动机进一步加速,这就有点类似航母的滑跃起飞的思路了。


 

 

NASA考虑过一个方案,就是在赤道上建一条环球磁悬浮铁路

  科幻作品中SSTO(单级入轨)多为这个方案。至于从悬崖冲下去利用地球重力产生速度,这个方案其实就是《地球大炮》,经过地心后还要补充一定的速度才能飞出地球。AC5中白鸟的激光组件是依靠铁轨加速飞上去的。

  垂直发射由于地球上的多种因素决定

  简单描述一下意思,就是你往水平方向扔一个物体,它受万有引力最后会落到地面,你用的力越大它水平运动距离越远,平抛运动的道理,但是地球是圆的,也就是说,当你在足够的高度用足够的速度抛出一个物体,除去空气等其他因素对他的影响它最终还是会经过你抛出的那个位置成为一颗卫星,当然这是最理想的情况,足够高的位置要保证没有空气阻力,还要有足够的速度即是第一宇宙速度。当万有引力成为向心力时,他就成为卫星了。现在发射火箭也是同样的道理,先让火箭达到足够高的位置再让其围绕地球做圆周运动。

 

  这张美国航天局公布的图片显示,一架名为“观星者”的飞机在空中释放运载“核星”望远镜的珀加索斯火箭。

  美国航天局6月13日从太平洋地区的马绍尔群岛发射了一颗高能X射线太空望远镜,用于观测黑洞等宇宙天体。这颗望远镜全称为“核光谱望远镜阵列”(简称“核星”)。

  美国航天局1从太平洋地区的马绍尔群岛发射了一颗高能X射线太空望远镜,用于观测黑洞等宇宙天体。    这颗望远镜全称为“核光谱望远镜阵列”(简称“核星”)。美国东部时间11时(北京时间23时),“核星”及其运载火箭由一架飞机运载至空中,约一小时后,二者被抛下飞机,自由落体运行数秒后,火箭开始点火,随后将“核星”推入轨道。美国航天局说,“核星”的太阳能电池板目前已完全展开,与地面的通信也一切正常。

作者:佚名  责任编辑:yaoqun
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