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是的,火箭确实可以在真空中飞行

了解火箭如何在真空中利用推力在太空中飞行,打破关于无空气燃烧的误解。

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艺术家概念图:S-IVB 点火将乘组送往月球,也称为月球转移注入燃烧。它在真空中点火。是真的。美国宇航局。“火箭在太空中飞不了!太空中没有空气供发动机燃烧!太空中也没有空气让火箭推!” 不相信我们登月的人就是这么喊的——至少,这是他们的一个说法。但这是错的。尽管他们这么认为,火箭可以在真空中飞行,而且确实在飞行。燃料和氧化剂在燃烧室中混合并点燃,引发可控的爆炸,并被引导通过发动机钟罩喷出。这种热气体的有力喷射就是推力,当推力足够克服火箭的质量时,它就能(理想地)平稳地升空。那么这个误解从何而来?很可能来自汽车。[embed]https://www.youtube.com/watch?v=qWj7wBHB_rE[/embed] 我们中的大多数人在日常生活中都会接触到汽车发动机,所以这是熟悉的标杆。汽车发动机与火箭发动机不同(如果它们完全相同,我们每天的通勤会快得多!),但基本原理是相同的:燃料和氧化剂混合、压缩,并通过火花点燃。在这种情况下,我们有汽油、从空气中获取的氧气以及发动机机械装置中的火花。对于我们的汽车来说,热气体的有力喷射就是排气,通过排气管排出。就像火箭的排气一样,汽车的排气也会产生推力,只是不足以克服汽车的质量或轮胎与路面之间的摩擦力。相反,正是轮胎与路面的摩擦力使汽车移动。发动机驱动车轮转动,当车轮转动时,它们会将路面“向后推”。路面反过来会将汽车向前推。这是相同的牛顿第三定律!所以,以汽车为起点,我们看到了火箭推离地球或空气的想法从何而来,但这两者并非相同。汽车利用摩擦力通过牛顿第三定律获得运动,而火箭则利用更大发动机……或者通常是多个发动机产生的强大推力。但还有另一个问题。发动机,我们刚刚说过,需要空气来燃烧,而太空中没有空气……这是真的。但这并不意味着火箭神奇地不需要氧气。它们只是必须自己携带!任何火箭(即化学火箭)都装有燃料箱、氧化剂箱以及点燃燃烧室中爆炸性反应的装置。或者,对于使用自燃推进剂的火箭,推进剂和氧化剂接触时就会点燃。其他类型的推进方式通过略有不同的方法利用相同的物理定律。以离子推进为例。离子发动机通过添加或去除电子来电离推进剂,从而产生离子。离子发动机通常使用氙气。气体被电离,从而产生一股稳定的正离子流向发动机后部喷出。这个推力虽然不大,但足以使航天器在太空中移动——记住,一旦离开地球,我们就没有空气阻力或其他任何东西了。所以,是的,所有火箭仍然能在太空中工作,这都要归功于牛顿第三运动定律!

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资料来源:LiveScience康奈尔大学西北大学美国宇航局美国宇航局(再次)。

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