太空靠近于实空,飞翔器的反做用力从那边来?_怪人怪事

太空靠近于实空,飞翔器的反做用力从那边来?

怪人怪事 2023-05-05 09:19www.bnfh.cn怪人怪事

太空接近于真空,飞行器的反作用力从哪里来?

太空飞行器,利用反作用力飞行是一种误解,甚至是一种无稽之谈!

太空接近真空,没有空气阻力,飞行器在太空飞行,不需要动力,依靠惯性就能飞行,东方红一号是最有力的证据,发射时携带的能量早已耗尽殆尽,至今已在太空飞行五十多年,今后还会无限期的飞行下去。

即使在太空需要加速、调整姿态,也与外部有没有空气无关。因为它们用的是火箭喷气发动机,区别于空气喷气发动机,火箭本身既带燃料,又带氧化剂,比如液氢和液氧。

燃料在燃烧室里燃烧,生成大量高温高压的燃气,燃气急剧膨胀,并且,是向四面八方膨胀。但燃烧室除后部之外都是密封的,只有后部有喷口。在飞行的垂直方向,燃气被阻挡,会对燃烧室的侧壁产生压力,并且,压力平衡,不会影响飞行器的运动状态。在飞行方向上,燃气可以向后从喷口喷出,不会对火箭产生压力,但向前的燃气被阻挡,会对前部产生压力,正是这个压力推动火箭向前飞行,这个压力才是火箭飞行的动力,可见,火箭飞行的动力不是来自外界的空气,也与空气的反作用力无关。相反,空气还会对火箭产生阻力,使火箭放热,没有相应的散热防护措施,还会烧毁火箭。到太空没有空气,没有空气阻力,飞行会更轻松。

顺便多说一句,喷气式飞机向前飞行,也不是靠的空气的反作用力,与火箭一样,也是靠燃气膨胀的压力推动。




这个问题确实存在错误,飞行器在太空又不需要反作用力,它已经彻底失去了地心引力,到了大气层之外各种飞行器都会出现自主“漂浮”状态,它需要只是变轨技术而已。至于太空外飞行器的动力则是和大气层内的喷气式发动机差不多,都是通过燃烧燃料然后形成推力,只不过环境和效果完全不一样。

卫星就是用可以全方位旋转的喷量口进行変轨

在大气层内一架战斗机从起飞到最大巡航速度,然后发动机关掉就会降速或摔下来,而太空中则需要对卫星等飞行器进行一个时间短暂的推力就可以让它不停的保持高速前行,根据喷量的大小和时间长短来进行速度确定,而不需要持续产生推力。

另一方面来说如果想让飞行器停下来必须要从相反的方向产生推力,否则这架飞行器就会不停的向前飞,在没有撞到其他小行星或物体之前不会停下。这有点类似于宇航员们在太空舱里训练,扔一个东西它会一直沿着扔出去的轨迹漂浮飞行,直到有人接住它或撞到墙壁才会停下。

卫星被发射至太空后,剩下的进入轨道和修正轨道都靠卫星本身。

其实很多人不明白为什么太空中的卫星在“真空环境”下绕着地球飞行还需要定期轨道修正,而自然存在较大的行星则不需要。实际上太空并不是完全真空状态,只是接近真空,太空中有一定的气体分子和原子存在,只不过微乎其微,但这也要比地球人造的“真空环境”强上N倍,所以这样也会给卫星带来阻力。这就好比我们手叠了一架纸飞机,扔出去的时候空气中漂浮的尘埃对其产生的影响。

卫星进行变轨的示意图

一个原因实际上卫星或者小行星都会出现“轨道偏离”的情况,只不过它们是不能一起进行“量级”的。太空中的人造卫星虽然个头较小,时间久了就需要发动机工作一下,差不多5年时间就要进行一次轨道修正。而我们地球的“卫星”月球则可能需要几十亿甚至几百亿的时间才会发生一点轨道偏离,我们赖以生存的地球围绕太阳旋转则可能需要几百亿几千亿年时间才会出现“偏离轨道”的现象,这根本不是人类科学所能捕捉到的,远远超过了我们能够观测的地步。

地球每时每刻都在发生改变,只不过我们感觉不到而已。

目前对于太空方面的探索技术和经验也就是常五国比较成熟,其中又以美国走的最为深远。美国在太空方面所以进行的实验是其他国家无法相比的,空天飞机能轻易自由翱翔于大气能内外的时间不会太长,被应用于军事领域的日子就不会太久。我相信只要我们不放弃我们的梦想就一定会在未来“太空漫步”的时代占有一席之地。

美国对于空天飞机的实验不会轻易放弃


我是军武奇兵,期待与各位喜欢军事的亲们成为朋友,欢迎您的交流与看法,谢谢您的关注与支持!




答在太空中,一般使用喷气式发动机,来产生推力!


地球上有空气,我们可以利用飞机和空气的反作用力,来产生推力,比如直升机、双翼飞机,还有各种飞鸟和昆虫。



利用空气的反作用力来产生推力,其能力是非常有限的,再高的速度,就得使用喷气式发动机才能达到,在大气层内,飞机自带燃料,助燃物(一般是氧气)取自空气。


在太空中,没有空气,飞行器就必须携带燃料和助燃物,靠燃烧时产生高速火焰产生反向的推力,基本原理是动量守恒。



,在需要不大的推力时,也可以直接喷出高压气体(携带的呼吸气体),就能产生反向推力,比如宇航员在太空行走时,宇航服就携带这样的助推装置。


从动量守恒的原理来说,飞行器喷出同样质量的物质,如果相对速度越快,飞行器获得的推力也就越大,一般的喷气式发动机,喷出的火焰速度为数千米每秒。

先进的等离子推进器,喷出的等离子体,时速高达20KM/S以上,所以等离子推进器产生的推力更大,技术难度也大,目前还在开发研制当中,用于未来的太空探索。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!




太空中的反作用力从哪来?从作用力来,尤其在接近真空状态下,很小的反作用力就能得到更大的作用力。

反作用力是与“作用力”相对,大小相等、方向相反的力。其实我们不管是在地球上还是在太空,要移动位置依靠的都是反作用力。

在地球上,有摩擦力和阻力,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,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,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,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,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,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。

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。

时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,感谢粉丝朋友们一直以来的关注支持与厚爱。

原创版权,未经许可的任何转载与内容引用均视为侵权抄袭行为,将受到法律责任追究,敬请理解与合作。




牛顿除了万有引力定律外还有“牛顿力学三定律”,物理学中一般把三定律称为“牛顿三定律”


牛一定律表述物体在没有外力作用的情况下总会保持静止或者匀速直线运动。

牛二定律表述物体加速度的大小和作用力成正比,和质量成反比,和质量的倒数成正比,加速度的方向和运动方向相同。

牛三定律表述相互作用的两个物体间的作用力和反作用力大小相等方向相反,作用在同一条直线上。


以上三条关于物体运动的定律可以用来预测从天体运行到细胞分裂等大部分现象,如今的航空航天领域更是以牛顿三定律为基石,在没有空气的太空中飞船或者探测器前进的动力就是牛三定律,确切的说是液态氢和氧混合燃烧产生的高速火焰,高速运动的火焰给予了飞船同样大小但方向相反的作用力,从而使得飞船可以在真空中前进。

宇航员们在舱外活动时穿的舱外宇航服本身就有一定机动能力,需要移动的时候只需要喷出一小股高速气流就行了(因为宇航员质量很小),紧急情况下宇航员甚至能通过割裂宇航服产生的气体外泄来移动。

在科幻短片《帮手》中遭遇事故的女宇航员摘下了自己的宇航手套用力掷出,通过手套给予的反作用力回到了飞船内

目前人类飞船和探测器的前进方式和动力其实一点也不难理解,就是通过高速气体给予的反冲力来前进罢了,但这种前进方式由于需要携带大量用于燃烧的工质,并不是宇宙航行的理想方式。


真正理想的宇航推进方式是等离子推进或者核聚变推进,有了它们人类文明的宇航速度才不用在光速的千分之一左右徘徊

Copyright © 2016-2025 www.bnfh.cn 怪异网 版权所有 Power by