科學也可以如此靠近

進入太空為什麼需要火箭 飛機不能飛入嗎

11月
07
2018

2018年11月07日13時 今日科學 橄欖情愫

橄欖情愫

經常會聽到「我們為什麼需要火箭,飛機不能飛入太空嗎?」嗯,絕大多數時候空氣都看起來不像是一種真實的物質,更不像如水或木頭或金屬一樣觸手可及。
但是,當風吹得如此猛烈時,它幾乎將你擊倒,空氣似乎又確實非常真實。

也許如果我們了解飛機如何工作的,我們就能解答這個問題。

飛機是指具有一具或多具發動機的動力裝置產生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼產生升力,在大氣層內飛行的重於空氣的航空器。

首先來說是發動機,發動機的原理是由進氣道的風扇吸進空氣,然後由壓氣機一級一級的壓縮到高壓,供給燃燒室,和油箱過來的燃油混合後燃燒,產生高溫高壓的燃氣,經燃燒室後面的渦輪再進行多級增壓,最後以很高的速度從尾噴口噴出,產生很大的反推力,這就是飛機前進的動力。

飛機的速度由發動機提供,推力產生速度嘛。然後看升力,升力是由大翼提供的。機翼並不是一個簡單的片片,它的形狀是上表面是凸的而下表面是平的。既然機翼的上表面是凸的,那麼空氣流過上表面經過的路程就比下表面要長,根據流體連續性定理,上表面的空氣流速就會快些。再根據流體力學中的伯努利定理,上表面的空氣對機翼產生的壓強就會小些,而且這個壓強的方向是向下的,但是下表面,空氣對機翼的壓強是向上的,而且這個壓強比上面那個大,所以兩個壓強的合壓強就是向上的,這就是飛機的升力來源。這個升力和空氣相對於機翼的流速是成正比的,也就是和飛機的速度是成正比的。

有了這些就可以解釋了,飛機起飛的時候,在跑道的一頭開始推油門加速,速度越大,升力就越大,當達到起飛速度的時候就是升力足夠讓飛機飛起來了,飛機就可以抬頭起飛。而在空中的時候,當然是由發動機噴氣提供推力維持速度,進而維持升力,保證飛機不會掉下來。

大型客機的飛行高度不能超過12公里(7.5英里)。高於該高度的空氣太薄,無法保持飛機向上。然而,大多數地球軌道飛行器被放置在更高的高度以完成他們的工作。這些太空飛行器觀測觀察地球的天氣和長期氣候變化,拍攝地球變化的表面,研究大氣中的污染。

要使宇宙飛船能夠進入最低的地球軌道,需要使用火箭。那麼火箭與飛機有什麼不同呢?即使燃燒燃料,火箭也不依賴於空氣。大多數火箭使用來自燃燒火箭燃料的高速廢氣將自己向上推進並遠離地球表面到達真空空間。與飛機不同,它們不需要空氣來提升它們。

原創聲明:本文系橄欖情愫團隊獨家稿件,文章內容純屬作者個人觀點,不代表平台觀點,未經授權,不得轉載


延伸閱讀

腦洞:北京要修到幾環,才能裝下河北?

研究人員開發的新型LED只有兩個原子厚度

6種滅絕後再出現的物種,第4種已絕跡一千多萬年

月球消失, 地球將不再是地球? 未來1個月將變成

汗液分析可能會成為解鎖手機最安全的方式


熱門內容

友善連結