圖為火箭
雖然火箭和飛機都是飛行器,但他們的飛行能力卻大相徑庭,很多人都不理解為啥火箭就能直接飛向太空,而飛機卻做不到?背後原理究竟有多複雜?這個問題簡直要讓14億國人不懂了,為啥火箭就能直接飛太空,而飛機卻隻能用來載人進行大氣層内的飛行?這個問題的答案其實和兩者裝備的發動機有着很大的關系,火箭是利用火箭發動機噴射工制所産生的反作用力向前推進的飛行器,是實現航天飛行的運載工具。
圖為飛機
1903年,萊特兄弟成功試飛了人類曆史上第1架飛機,在接下來的近百年時間内,飛機不僅成為了最快速的交通工具之一,也成為了各國國防力量的中流砥柱,然而縱使飛機的性能如此強大,各國卻幾乎沒有将其應用到宇宙的探索當中,與之相反的是,幾乎任何一個進行太空項目的國家都選擇了火箭作為運送飛船的載體,這背後的主要原因就是飛機無法進入太空。
圖為飛機
要想知道為什麼飛機不能直接飛進太空,就要先知道飛機究竟是怎麼運行的,簡單來說,目前大部分客機裝備的都是噴氣式發動機,這種發動機在運行過程當中需要将噴出的燃料和空氣相混合之後送入燃燒室,将其點燃使其發生膨脹并向後噴出,進而獲得反作用力,因此在整個飛行過程當中,發動機隻為飛行器提供前進的動力,而讓飛機向上升起的升力由機翼提供,而随着飛行高度的增加,大氣會變得越來越稀薄,不僅機翼難以提供足夠的升力,發動機也會因為燃燒時氧氣的供應不足而無法提供更大的推力。
而對于火箭來說缺乏空氣的環境根本就不會造成任何困擾,這是因為火箭發動機的燃料艙往往自帶氧化劑和燃料,兩者會被同時送入燃燒室并點燃,并且和噴氣式發動機相比,火箭發動機的燃燒極其劇烈,能夠将燃燒産生的氣體以極高速度向後噴出,根據牛頓第三定律,力的作用是相互的,因此當飛行器向後噴出大量燃燒氣體的同時,自身也會獲得巨大的反作用力,這股作用力會推動火箭速度越來越快,最終超過每小時7.9公裡的第一宇宙速度脫離,地球引力的束縛進入太空。
并且由于自帶氧化劑和燃料,即使身處太空這種基本沒有氧氣的環境下,火箭發動機也能夠完成點火和推動飛行器前進,即使是長得和飛機比較像的航天飛機,也同樣裝備了火箭發動機,可以說火箭之所以能夠進入太空,就是因為它裝備了不會受到空氣氧氣含量影響的火箭發動機的原因。
圖為火箭
相比之下,需要大氣提供升力和氧氣的飛機,當然不具備進入太空的能力,這也是各國不約而同的在航天發射當中,使用火箭作為發射阻力的主要原因,需要指出的是,目前各國正在研制的空天飛機将具備把飛機和火箭的優勢融合在一起的飛行能力,既能在大氣層内飛行,也能在大氣層外飛行。
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