火箭飞出大气层后,要改变方向咋弄?作用力与反作用力还成立吗? 火箭改变飞行方向,是通过改变喷口喷气的方向。作用力与反作用力定律(牛顿第三定律),放诸四海而皆准,不受空间限制。喷气式飞行器在大气层飞行与在大气层外飞行,主要区别是需不需要自带氧化剂,有火箭喷气发动机和空气喷气发动机之分。飞行原理是一样的,都是燃料在燃烧室燃烧,生成高温高压的燃气,燃气向四周急剧膨胀,除喷口所在直线方向外,其他方向燃气对飞行器的压力平衡,不改变飞行器的运动状态,而在喷口所在直线方向,燃气只在喷口的反方向对飞行器有压力,推动飞行器前进,同时,飞行器反作用于燃气,将燃气从喷口推出。也就是说,喷气式飞行器飞行时的作用力与反作用力,发生在飞行器与飞行器自己生成的燃气之间,并非是飞行器与外部物体的相互作用,与外部有没有空气无关。
偏二甲肼
太空里没有空气,火箭会有推力吗?有作用力和反作用力吗? 好问题。火箭与喷气式飞机,是通过喷射工质(working medium),利用工质来反冲工质。工质可以是燃烧汽油/液氢的产物,也可以是辐射等离子体。喷气式飞机在大气层同时有两个反冲模式:一是工质对工质的反冲,即工质反冲模式,二是大气对工质的反冲,即大气反冲模式。大气阻力是巨大的,大气阻力缺点,几乎抵消了大气反冲优点。鸟飞行模式,另当别论。显然,喷气式飞机的净反冲力主要是工质反冲。太空飞行的能耗,远低于大气飞行。请看上图。火箭总质量为M。假设,前1秒喷射的质量为m?,后1秒喷射的质量为m?。虽然m?与m?是连续流,就瞬间而言,二者有作用与反作用,即:(M-m?)v=m?v?=m?v?。由此解出飞行速度,v=m?v?/(M-m?)。这种思维模式叫超对称方法。超对称法则,很像对立统一法则,与数学的对称性思维截然不同,是物理思维的核心理念。航天飞机自带的固体燃料毕竟有限,因而使用寿命受到很大的限制。核电池与太阳能电池,是两个不错的选择。其反冲工质可以是等离子体,尤其是自由电子。著名的有等离子推进器。好了,本答stop here。请关注物理新视野,共同切磋物理逻辑与中英双语的疑难问题。
火箭发动机尾焰温度那么高,是不是代表它的热效率并不高? 因为提高热机效率的2种方法分别是提高燃烧温度以及降低尾气温度,火箭发动机尾焰温度比汽车发动机高那么…