火箭升空的工作原理,漲姿勢!

2021-02-15 直觀學機械

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法律顧問:趙建英律師

LearnEngineering製作的動畫,視頻中我們可以很直觀的學習火箭升空的工作原理,火箭的發動機是自帶推進劑(燃料和氧化劑)的,其工作不依賴外界空氣的噴氣發動機。其他噴氣發動機,如飛機上使用的空氣噴氣發動機,只攜帶燃料,燃料燃燒所需的氧要從大氣中獲取,因而只能在大氣層中工作。由於火箭既攜帶了燃料,又攜帶了氧化劑,所以火箭發動機在真空的太空中也能工作,並成為使火箭能夠航天飛行的動力。


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可是火箭飛行如何能產生戰勝地球引力的宇宙速度呢?理論研究和迄今的實踐證明,火箭飛行速度決定於火箭發動機的噴氣速度和火箭的質量比。發動機的噴氣速度越高,火箭飛行的速度越高;火箭的質量比越大,火箭飛行的速度也就越高。

火箭的質量比是火箭起飛時的質量(包括推進劑在內的質量)與發動機關機(熄火)時刻的火箭質量(火箭的結構質量,即淨重)之比。因此,質量比大,就意味著火箭的結構質量小,所攜帶的推進劑多。

火箭發動機的噴氣速度,取決於推進劑的性能和發動機的設計水平。推進劑的能量越高,可獲得的噴氣速度越高;設計水平越高,所獲得的能量效率越高。

能量效率是指推進劑燃燒的熱化學能轉變為高速排氣的動能的效率。它包括推進劑的燃燒效率、發動機噴管效率和發動機的循環效率。能量效率越高,排氣速度越高。

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來源:直觀學機械整理

視頻來源:「Nirvana」先生提供資料,感謝

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