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这也是大气层,为什么火箭升空时温度不会升高,但返回时温度会升高

字号+作者: 来源:大学生创业网 2020-09-15 10:17:28 我要评论() 收藏成功收藏本文

导读:如今人类科技虽如此发达,但要飞出地球却并非易事。首先要研制运载火箭,其次要保证火箭发射过程中不出意外,其次火箭返回地球时必须突破大气层,这是人类面临的另一

导读:如今人类科技虽如此发达,但要飞出地球却并非易事。首先要研制运载火箭,其次要保证火箭发射过程中不出意外,其次火箭返回地球时必须突破大气层,这是人类面临的另一个难题。如今,人类要想进入太空,就必须发射火箭运送宇航员或探测器进入太空。如果你仔细观察过火箭发射返回地球进入大气层的过程,那么你会发现一个有趣的现象。火箭升空时,往往不会出现剧烈的空气摩擦和高温。不过,这种现象在火箭返回地球,穿越大气层时表现得非常明显,以至于科研人员在前期设计火箭外壳时需要选择抗高温材料。它也在穿越大气层。为什么会出现不同的情况呢?其实问题的答案也不是很难。火箭在升空过程中的实际速度并不快,比通过大气层降落地面慢得多。这是因为火箭本身的重量已经很大,再加上大气阻力的影响,使得火箭在加速方面无法取得更好的效果。这就导致了壳体在穿过大气层时,与大气层之间的气动和热效应明显减弱,但返回地球时却大不相同。我们需要从火箭在轨时的步骤开始,准备返回地球。在大多数人看来,火箭返回地球的过程是一个加速过程,其实不然,因为它在穿越过程中一直受到大气阻力的影响。通常情况下,火箭运行在距离地面约400公里的轨道上,这一轨道对应的速度一般在每秒7.7公里左右,火箭要想从这么高的高度着陆,仅靠自身的燃料无法达到减速的目的,因此需要利用稠密大气产生的阻力来减速。当火箭收到地面发出的返回命令时,它首先刹车以降低速度,然后逐渐脱离原来的轨道。一般认为,距离地面100公里是太空和大气层的分界线。火箭高度下降到这个水平后,逐渐受到大气阻力。进入大气层后,由于火箭进入大气层的初速度较快,火箭前方的空气受到严重压缩,使火箭外壳经历了剧烈的热效应,温度逐渐上升到1000摄氏度以上。因此,为了安全返回,各国航天机构在研制火箭时,都需要想办法解决穿越大气层时的高温问题。我国解决这一问题的办法是在火箭外壳上涂一层烧蚀材料,当火箭遇到巨大高温时,这种材料可以代替外壳熔化。而NASA则采用了隔热瓦。他们在研制火箭时,在其外壳上覆盖了足够的隔热陶瓷,以达到隔热效果。历史上曾发生过因船体严重热侵蚀而导致的空难事故。美国哥伦比亚号航天飞机在2003年就遇到过这一事件。据了解,当时航天飞机机翼被不明物体击中,导致其中一块隔热瓦脱落。

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