火箭是垂直進入太空嗎 為什么火箭可以豎直發(fā)射而不會歪掉?
為什么火箭可以豎直發(fā)射而不會歪掉?圖中這種無尾火箭是飛行中的不穩(wěn)定系統(tǒng),一般需要通過底部矢量噴管的角度和強度來維持其穩(wěn)定性。這屬于自動控制理論??傊?,火箭將有傳感器來感知當前的姿態(tài)并預(yù)測未來的姿態(tài),從
為什么火箭可以豎直發(fā)射而不會歪掉?
圖中這種無尾火箭是飛行中的不穩(wěn)定系統(tǒng),一般需要通過底部矢量噴管的角度和強度來維持其穩(wěn)定性。這屬于自動控制理論。總之,火箭將有傳感器來感知當前的姿態(tài)并預(yù)測未來的姿態(tài),從而控制發(fā)動機噴嘴使其姿態(tài)穩(wěn)定。
>圖片:火箭的噴嘴可以改變方向以保持火箭穩(wěn)定。
所謂“不穩(wěn)定系統(tǒng)”,是指在火箭飛行過程中,小擾動會自然放大。例如,如果火箭在飛行過程中傾斜一度,在慣性力(火箭自身的參照系)和空氣阻力的共同作用下,角度會自然放大。此時,火箭不穩(wěn)定。但一個穩(wěn)定的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,比如說一個擺動,如果你推它,它就會向后擺動;如果一個系統(tǒng)能夠?qū)ν饨缱龀龇磻?yīng),自動抵消外界的影響,它的穩(wěn)定性可能會大大提高。例如,商店里的人體模特很容易被撞倒,但真正的人卻不那么容易,因為人們會對外界做出反應(yīng)。
在其他一些類似火箭的東西,如導(dǎo)彈,尾巴也可以看到。適當?shù)奈惨砜梢允箤?dǎo)彈和火箭在飛行中保持穩(wěn)定:例如,在上圖中,如果飛行中出現(xiàn)偏差,彈體的阻力可能會加劇偏差,但尾翼會提供相反方向的力,使導(dǎo)彈穩(wěn)定。一些現(xiàn)代新一代火箭和導(dǎo)彈不使用尾部,主要是為了減小阻力,使其飛行更快、更穩(wěn)定。這項工作是由計算機和自動控制系統(tǒng)完成的。
火箭必須達到第一宇宙速度才可以出大氣層嗎?慢慢飛出不去嗎?
首先,宇宙的速度是物體在地面附近以勻速圓周運動繞地球運動的速度。
牛頓說,大炮應(yīng)該建在高山上,水平發(fā)射。如果速度足夠大,大炮將繞地球旋轉(zhuǎn)而不會墜落。這是第一個宇宙速度。請注意,炮彈離開炮口時將不再提供能量。
如果我們能不斷地向物體提供能量來克服重力,物體就可以離開地球而不達到第一個宇宙速度。有些人甚至說海龜和蝸牛可以爬出來。它們不僅能爬出大氣層,還能逃離地球和太陽系。因此,只要火箭有足夠的燃料,燃料燃燒釋放的能量就可以克服重力,它可以悠閑地飛出大氣層而不需要過多的速度。