火箭穿越大气层返回地球时会高温燃烧,为什么升空却没有?
主要是速度的影响,速度越快与大气的摩擦力越大,产生的热量也成正比。
其实可以想像一下,火箭发射卫星跟卫星返回正好是两个相反的过程。火箭发射后,越往高处速度就慢,因为这个时候是火箭的引力和地球的引力较量,而越往高空,由于燃料动力减弱,速度会变得更慢,最后就只有跟普通战斗机一样的速度了,而火箭返回时的速度达每秒7公里以上,相差这么大的速度,受到的摩擦力当然也是完全不同了。
当然火箭与大气的摩擦的不剧烈,就不会产生高温燃烧。虽然火箭的速度很快,没有大气阻力,但它也不会自然燃烧。火箭发射时不会产生高温燃烧。万一发生火灾,科学家们也有应对政策,会在发射火箭的外壳上涂上一层耐高温材料“钛”,以免在高温下损坏火箭。
卫星返回
美国的阿波罗飞船返回时就是升力载入,包括我国的神舟五号(也是一个钟形),但它的返回过程由GNC分系统进行再入过程中的升力控制,因此它是弹道-升力再入。
升力再入能够取得比弹道再入更精确的落点,并且升力再入阶段会由控制系统干预修正,因此它的再入走廊宽度将大大增加,以便应对各种返回条件,比如第二宇宙速度进入大气层的月球轨道返回,则必须采用升力再入,如果以弹道返回,那很可能成为一颗流星,那么高速度连降落伞都没有条件打开(我国2013年的小飞(嫦娥五号 T1飞行试验器,绰号 舞娣)用的就是水漂弹道方式升力再入)
人类对于未知世界的探索是永远都不会停止的,因为人类对于这个宇宙来说是真的太渺小了。茫茫的银河系中,地球只是其中的一颗小的不能再小的行星。所以,对于世界来说,人类只是太过微小的一员,虽然说在地球上,我们人类是主人,但是,放眼于宇宙还是不够格的。所以,人类对于外太空的探索从步入现代就开始研究了,火箭则是探索未知世界的一大帮手。
现如今我国发射成功的火箭和卫星也已经有数十颗了,走在了世界的前列。众所周知,火箭升空的速度是非常快的,可以说比导弹的速度还要快上几分。但是,火箭在从大气层返回地球时会发生高温燃烧的情况。这是因为从大气层到达地面到的过程中,空气会变得越来越多。所以,火箭返回地面时遇到的阻力就会越来越多,而火箭的降落是带有自由落体的,所以,再加上火箭本身极快的速度,火箭和空气产生的摩擦会越来越大。因为摩擦会产生热量,所以,火箭在返回地球时会高温燃烧。
但是,和火箭返回地球恰恰不同的是,火箭在升空时却不会产生高温燃烧的情况。因为火箭升空的时候,所有的情况和返回地面时都是相反的。在火箭升空之时,空气会变得越来越少,随着火箭的高度慢慢变得高,和空气的接触也越来越少。根据科学上的燃烧原理,燃烧是需要一定的条件的。首先,氧气就是很重要的一项因素。只有充分的氧气。才能使火焰燃烧起来。但是,火箭在升空之时,空气越来越少,氧气也就随之消失。所以,就算是火箭拥有着极高的速度,也无法产生高温燃烧的情况。