太空中没有空气,飞行器的推力从哪里来?

作者&投稿:诺岩 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
飞行器在太空运行时点火,喷气推动机给飞行器的推力与飞行器初速度有关么?~

首先来说,如果质量减少率与喷气速率(相对于飞行器)一定,那么推力一定,一般情况下即燃烧率一定。你的疑问是否是随着速度增加功率会增加?某个力做功与参考系选择有关,推力对飞机做功的功率确实在增加。而任何力必然是成对出现,你必须考虑到气体受到的相反方向的力,相互作用力做功则与参考系无关。燃料的燃烧正是产生了一对相互作用力。这与相对论毫无关系。到了大学你就知道了,不过这个原理并不需要大学数学知识

为什么不能在月地飞行中,通过反向推力,逐渐减至第一宇宙速度。
理论上当然可以,可问题是这样做太不经济。怎么讲?譬如从月球轨道返回,地球的引力势能会重新转化为飞行器的动能,根据能量守恒的原理,很容易计算出飞行器的速度可以达到11.2km/s。做一个对比吧,发射时那一大堆火箭也就是卫星的速度加到第二宇宙速度,如果要用在依靠燃料返回,那我们就需要一个和运载火箭一把庞大的推进系统(有这点推力远远足够达到第三宇宙速度脱离太阳系了)。

那自然,因地制宜才是最好的方法,利用行星大气减速显然是一个多快好省的选择。

国外的飞行器返回时,并不是都采用跳跃式,他们是怎么解决的呢?
有一位网友在我的回答下留言,科普了跳跃式返回的定义,纠正了我的误区(再次表示感谢)。跳跃式返回的定义是在稀薄大气中画出一个很大的圆弧,将飞行器的速度减至第一宇宙速度之后再行着陆。
换而言之,跳跃式只是探测器返回的一种方式,也是比较保险的一种方式。如果对于飞行器远地点切向速度控制的非常好,直接进入浓密大气减速也是完全可行的。我们这次采用两步法,应该说是第一次尝试采取比较稳妥的步骤(兔子一贯这种德性,完成既定任务之前都是保守的很)。

我们知道,这个世界上所有的前行或者移动,都是通过反作用力来实现的。在地球上如此,在太空中依然如此。

太空中没有空气,并不是就没有了反作用力,只不过与地球上取得的反作用力方式稍有不同而已。

反作用力是与“作用力”相对,大小相等、方向相反的力。

在地球上,有摩擦力和阻力,因此要移动一个物体,就要克服这两个力,所花费的能量就需要更大。在太空中,没有空气阻力和摩擦力,因此只需要花费较小的动力,就能够获得更大的推力。

人或动物走路,是通过脚向后蹬地获得反作用力,就会往前移动;就是你坐在椅子上,要起身,也是需要一个向下的力才能够站起来。

汽车通过动力系统,带动轮胎旋转与地面的摩擦,往后面推地,使汽车前行。在行进过程中需要克服摩擦力和空气阻力,因此动力的相当一部分会消耗在这上面。

轮船在水中航行,依靠动力驱动螺旋桨,把水往后面推,轮船就往前走,这也是利用反作用力。但由于轮船是陷在水里前进,水的阻力很大,航速就很难提升。

飞机在空中,螺旋桨飞机是往后面推空气,获得反作用力前行,而喷气式飞机是靠喷出气流的反冲作用来获得反作用力的。由于飞机只要克服空气的阻力,这比克服地面摩擦力和水的阻力小多了,因此飞机飞得很快。

子弹炮弹导弹高速飞行,也是依靠火药或者燃料燃烧,高速往后面喷射气体,获得反冲力,推动自己前行。

我们可以看出,在地球上所有的运动都是通过反作用力进行的。

到了太空,没有空气了,但通过向后面喷射气体,使太空飞行器获得反冲力,这依然是靠反作用力飞行。

到了太空,空气稀薄,甚至处于相对真空状态,这时候的空气动力学就不起作用了,因此螺旋桨类的发动机就不起作用了,因为没有什么可搅动的,无法靠推动空气产生反作用力。

但通过反冲力产生反作用力,这种力并没有消失,与真空不真空没啥关系。

而且太空各种阻力都消失了,因此飞行器喷出的气体所做的功效率就很高,只要很小的力就能够推动飞行器快速飞行。

太空飞船绝大多数时间都是依靠惯性飞行,只是在提速和姿态调整时才会启动发动机,往外喷气,飞船会随着喷气的反方向做出调整。

喷出的气体往后,飞船就往前加速;往左,飞船就会往右调整。以此类推,这就是反作用力的体现。

但有一点必须说明,燃烧是需要氧气的,没有氧气,化学燃料是无法燃烧的。

现在的航空器和航天器主要采用的都是化学燃料。在地球上所有的发动机都可以在空气中吸取氧气来助燃,而航天器一旦脱离大气层,就在相对真空中运行,太空中没有氧气,就必须自带氧来解决。

要带很多氧气上天是不现实的,于是人类就发明了氧化剂。火箭发动机是航天专用发动机,是利用冲量原理,自带推进剂,不依赖外界空气的喷气发动机。

这种发动级与飞机发动机的原理是一样的,主要区别就是一个需要空气,一个不需要空气。

火箭发动机是通过泵或者高压气体使氧化剂和燃料分别进入燃烧室,两种推进剂成分在燃烧室混合并燃烧,使之变成高速喷射流产生推力。

推进剂有固体或液体推进剂(由氧化剂和燃料组成)两种,在燃烧室中高压(10-200 bar)燃烧产生燃气。

在太空航行中,一般用于调姿发动机就叫反作用控制系统,就是用于调整飞行器的方向和姿态。

这种反作用控制系统有冷气射流姿控发动机和热燃气射流姿控发动机两种。

热燃气射流发动机就是上面说的火箭发动机,而冷气射流姿控发动机使用的是压缩气体,不需要燃烧。一般使用氮气为工质,由充气开关、高压气瓶、点爆阀、减压器、电磁阀和推力室组成。

我们在观看影视看到的飞船飞行过程,船体两侧或前后间歇式喷射气体,就是冷气射流调姿发动机在工作。

火箭发动机的燃料目前主要还是采用化学染料,随着科学的进步,以后会有越来越先进的发动机,如等离子发动机、核聚变发动机、光帆等,甚至在未来很可能实现反物质发发动机驱动,这样航天器就能够获得更大更持久的推力,飞向更遥远的深空。

就是这样,欢迎讨论。

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飞船要按自己的轨道运行时,就必须要动力了,如果不需要很高的速度和较大的动力,那只要展开的太阳电池板对准太阳就可以发电并维持自己的在轨运行,就象地球卫星一样,可以在太空运行很久很久.当要大范围调整轨道,或者需要冲出地球脱离行星引力时,飞船就要点燃自己的发动机,获得更大的推力.在太空中燃料燃烧是自带了氧化剂的,虽然太空是真空,但燃烧产生的大量高能粒子一样可以在真空状态下推动飞船前进.

太空中没有空气,并不是就没有了反作用力,只不过与地球上取得的反作用力方式稍有不同而已。
反作用力是与“作用力”相对,大小相等、方向相反的力。
在地球上,有摩擦力和阻力,因此要移动一个物体,就要克服这两个力,所花费的能量就需要更大。在太空中,没有空气阻力和摩擦力,因此只需要花费较小的动力,就能够获得更大的推力。

飞行器的推力是由于它挤压空气中的气体而产生的动力。也就是空气中的热运动。太空中还是有拥有其他的气体。所以说并没有太大的影响。




太空中没有空气,怎么为飞船提供反作用力?
其实太空中并不是什么都没有,虽然没有空气,但还是有一些宇宙微粒存在的,所以还是可以提供反作用力的,其原理跟飞机在大气层中飞行差不多,还有,飞船在太空中飞行主要是靠惯性(就是飞船脱离地球时的速度,通常能达到11.2km\/s,这也叫做第二宇宙速度),因为在太空中飞船能够得到的反作用力非常有限,...

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太空中没有空气为什么火箭还能喷火?
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甘谷县18340002658: 太空 没有空气,靠什么产生推力 -
池沾溴丙: 燃料

甘谷县18340002658: 太空哪来的推力?太空是没有空气的呀 -
池沾溴丙:[答案] 在太空总是有引力的,离飞船最近的恒星或行星中引力最大的星体会吸引飞船使之随着自己的自转发生公转,这就象太阳系的行星的外层空间有很多垃圾随着行星转一样,这种公转是不需要动力的. 当飞船要按自己的轨道运行时,就必须要动力了,...

甘谷县18340002658: 在太空没有空气,航天器是靠什么为动力?并且是靠什么为反作用力? -
池沾溴丙:[答案] 是靠地球外圈的引力,还有在太空中的平行辐射.在通过自身的一下小的喷射器来改变姿态

甘谷县18340002658: 航天器如何在太空中飞行的在太空中,没有空气,航天器运动的动力是靠什么?我同学猜测说是上面的太阳能电板转化太阳能为动力在太空中飞行,我想是航... -
池沾溴丙:[答案] 航天器通过燃烧氮氧混合物以喷射的反推力在太空前进、你说的太阳能电池板只是为航天器提供日常能源、比如电力供应.由于受行星引力的影响、航天器不可能在太空中匀速直线运行、除非是有强大的动力支持.你知道整个银河...

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池沾溴丙: 飞船可以向空间中喷射气体获得反冲力,根据动量守恒,M(飞船)Δv(飞船)=m(气体)V(气体)

甘谷县18340002658: 太空里没有空气,各种飞行器是怎样被推进飞行的 -
池沾溴丙: 因为空气稀薄,阻力小,加上火箭推进器自带液氧,第一宇宙速度了解一下

甘谷县18340002658: 太空中没有空气,宇宙飞船在太空借助何力飞行? -
池沾溴丙: 在我们用枪的时候会感觉到很大的后坐力,那是因为子弹在枪膛里剧烈旋转时.将里面的空气强烈压缩产生的 力都是相对的飞船也是同理 只是把子弹换成了能长生巨大能量的燃料

甘谷县18340002658: 卫星携带的燃料有限,在太空中长时间飞行靠什么获得推力 -
池沾溴丙:[答案] 太空中没有空气,卫星在太空中飞行几乎不受阻力.根据牛顿第一定律(惯性定律),卫星不需要推力就能保持原有的速度飞行.卫星携带少量的燃料仅仅是为了调整姿势等情况使用.

甘谷县18340002658: 在太空没有空气,那飞行器是靠什么力高速前行? 0377445 -
池沾溴丙: 靠化学燃料氢氧、原子能的反应产生推力.

甘谷县18340002658: 火箭在太空中没有空气是怎么推动飞船的??? -
池沾溴丙: 有的书把火箭的反作用力和划船相比,桨向后划给水一个力,水再给桨一个反作用力,桨再把力传给船……这个比喻使人产生误解,误认为火箭在空气中如同船在水中,没有空气火箭得不到反作用力. 然而,火箭的反作用力机理与船是截然不同...

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