火箭垂直发射之谜:民用太空飞机能成真吗?

火箭垂直发射之谜:民用太空飞机能成真吗?

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【火箭垂直发射之谜:民用太空飞机能成真吗?】

各位观众朋友们,不知道你们有没有想过一个问题:为什么火箭总是垂直发射呢?未来会不会有像飞机一样起降的民用太空飞机,让我们普通人也能去太空旅游呢?今天咱们就来聊聊这些有意思的话题。

先说说火箭发射的场景吧。巨大的火箭背着航天器,底部喷出浓烟,拖着火焰垂直升空,这画面大家肯定不陌生。但你们发现没有,不管是火箭还是以前的航天飞机,都是垂直发射的。这是为什么呢?其实啊,这里面藏着一个简单的物理原理。

咱们先在脑子里画两条平行线,一条代表地球表面,一条代表大气层顶端。现在用两种方式连接这两条线:一条垂直线,一条对角线,哪条更短呢?很明显是垂直线。对啦,垂直发射就是进入太空的最短路径,能让火箭更快、更轻松地进入轨道。

地球就像一块巨大的磁铁,有着强大的引力,而且地球表面还有大气层。大气层就像一块"果冻",火箭穿过它的时候,会和空气产生摩擦,需要消耗大量能量。如果火箭斜着发射,路径变长,消耗的燃料就更多,不划算。所以啊,垂直发射是最高效的方式。

那飞机为什么能在大气层里飞呢?飞机靠的是引擎推力和机翼形状。机翼的形状能让上方空气流速快、气压低,下方空气流速慢、气压高,这样就产生了升力。但飞机要飞起来,得达到一定速度,比如新型飞机时速得有96.5公里,客机得达到241公里。像波音747起飞爬升到1万英尺,得消耗约3公吨的油,这油量可不少。

那能不能把飞机改造成能飞入近地轨道的太空飞机呢?答案是不行。要脱离地球引力进入太空,物体得达到逃逸速度,也就是时速28000公里,这比音速快多了。就算飞机能飞到这么快,燃料消耗也是个天文数字,而且飞机还得足够坚固,不能在高速飞行中解体,这成本和技术难度都太高了。

不过科学家们可没放弃,他们想到了太空电梯的概念。这可不是咱们平时坐的电梯,而是一座超级高塔,顶端连接着和地球

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