为什么火箭能飞入宇宙而飞机却不能?

2025-05-04 10:28:06
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经常会听到“我们为什么需要火箭,飞机不能飞入太空吗?”嗯,绝大多数时候空气都看起来不像是一种真实的物质,更不像如水或木头或金属一样触手可及。 但是,当风吹得如此猛烈时,它几乎将你击倒,空气似乎又确实非常真实。也许如果我们了解飞机如何工作的,我们就能解答这个问题。

飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。

  

首先来说是发动机,发动机的原理是由进气道的风扇吸进空气,然后由压气机一级一级的压缩到高压,供给燃烧室,和油箱过来的燃油混合后燃烧,产生高温高压的燃气,经燃烧室后面的涡轮再进行多级增压,最后以很高的速度从尾喷口喷出,产生很大的反推力,这就是飞机前进的动力。

飞机的速度由发动机提供,推力产生速度嘛。然后看升力,升力是由大翼提供的。机翼并不是一个简单的片片,它的形状是上表面是凸的而下表面是平的。既然机翼的上表面是凸的,那么空气流过上表面经过的路程就比下表面要长,根据流体连续性定理,上表面的空气流速就会快些。再根据流体力学中的伯努利定理,上表面的空气对机翼产生的压强就会小些,而且这个压强的方向是向下的,但是下表面,空气对机翼的压强是向上的,而且这个压强比上面那个大,所以两个压强的合压强就是向上的,这就是飞机的升力来源。这个升力和空气相对于机翼的流速是成正比的,也就是和飞机的速度是成正比的。

有了这些就可以解释了,飞机起飞的时候,在跑道的一头开始推油门加速,速度越大,升力就越大,当达到起飞速度的时候就是升力足够让飞机飞起来了,飞机就可以抬头起飞。而在空中的时候,当然是由发动机喷气提供推力维持速度,进而维持升力,保证飞机不会掉下来。

大型客机的飞行高度不能超过12公里(7.5英里)。高于该高度的空气太薄,无法保持飞机向上。然而,大多数地球轨道飞行器被放置在更高的高度以完成他们的工作。这些航天器观测观察地球的天气和长期气候变化,拍摄地球变化的表面,研究大气中的污染。

要使宇宙飞船能够进入最低的地球轨道,需要使用火箭。那么火箭与飞机有什么不同呢?即使燃烧燃料,火箭也不依赖于空气。大多数火箭使用来自燃烧火箭燃料的高速废气将自己向上推进并远离地球表面到达真空空间。与飞机不同,它们不需要空气来提升它们。