火箭飛上太空的目的是什么,火箭飛到太空的原理

客機一直往上飛,能進入太空嗎?
客機起飛后,大約15-20分鐘就能爬升到萬米的高度,那如果照這個速度一直往上飛的話,飛機能到達太空嗎?
要回答這個問題,首先要弄明白飛機的運行原理。
飛機起飛受力示意圖
簡單來說,飛機能飛起來主要靠兩方面的力量,一是機翼的升力,再者就是發動機產生的推力。
當空氣流過機翼上下表面時,因流速的不同而產生的壓力差,會頂著飛機向上升;
雙涵道渦輪發動機
而發動機在運行過程中,則是需要吸進大量的空氣,然后將它與燃料充分混合,這才能在燃燒室燃燒后,釋放出巨大的尾噴能量。
隨著海拔升高,空氣密度逐漸變小
在這里,空氣的密度是關鍵,如果空氣密度小,就無法給飛機提供足夠的升力;
再加上燃燒時,稀薄的空氣無法為發動機輸入更多氧氣,燃料燃燒不起來,推力不夠,飛機自然就無法繼續往上飛了。
所以想讓客機一直飛到太空中去,基本上是不可能的。
火箭點火發射
原因就在于它的動力來源不用依靠大氣。
火箭內部攜帶的不同燃料
雖然也是靠燃料提供動力,但火箭發動機的燃料艙,自帶氧化劑和燃料。
在需要發射時,這兩種物質會同時被送入燃燒室進行燃燒,然后瞬間產生劇烈的反應,生成的氣體會以極高的速度向后噴出,以此使火箭向前推進;
助推器與火箭分離
之后再利用多級燃料進行助推,直至火箭的飛行速度,超過每小時7.9公里的第一宇宙速度,它才能脫離地球的引力束縛進入太空。
由此可以看出,飛行器要想進入太空,發動機燃料的燃燒方式是一方面,速度也是一方面。
航天飛機飛入太空
答案是可以的,航天飛機就是一個實例。它的外形與飛機差不多,但內部卻是有著和火箭一樣的推進系統。
不過前面也說了,飛行器的飛行速度,也是它能否進入太空的關鍵因素;
航天飛機的外部助推器
所以航天飛機在自身發動機的基礎上,還設置了外部助推器,一大兩小連接著航天飛機。
在航天飛機升空時,兩旁的兩個白色固體燃料助推火箭,燃燒完成后會首先與飛機脫離;
進入太空的航天飛機
之后中間巨大的鐵銹色燃料外儲箱,會繼續推著飛機飛行一段時間,直至推行到相應軌道后,才會與飛機分離,完成自己的助推任務。
換句話說,客機改個造型,升級一下堅固程度,然后換個發動機,“綁上”幾個助推器,之后再向太空挺進,應該也不是問題。
參考資料:
假如飛機一直往上飛,能進入太空嗎?——轉轉App
如果飛機一直往上飛,最后能否飛出地球到達太空?看完又漲知識了——科技老K
為啥火箭就能直接飛上太空,而飛機卻做不到?背后原理有多復雜——思遠防務
航天飛機之所以能上天全是兩臺助推火箭的功勞:這是錯的——吳迪c
為什么航天飛行器能飛到外太空?——米勒在線
