小伙伴,很多人可能对火箭升空过程重力势能和动能发生了什么变化和火箭是如何飞向太空不是很了解,所以今天我来和大家分享一些关于火箭升空过程重力势能和动能发生了什么变化和火箭是如何飞向太空的知识,希望能够帮助大家更好地了解这个话题。
本文目录一览
- 1、火箭升空过程,重力势能和动能发生了什么变化
- 2、火箭是如何飞向太空
- 3、请问一下火箭是如何升空的
- 4、你知道火箭在升上天空的时候,99%的时间在干嘛
- 5、航天飞机发射的具体过程是怎样的
- 6、火箭是怎么飞上天的
- 7、重型火箭有哪些发射过程
- 8、运载火箭飞行有哪些阶段
火箭升空过程,重力势能和动能发生了什么变化
火箭升空时
1、由于高度增加,重力势能增大
2、如速度也加快,动能也增加
3、如果因某种原因,速度减慢,动能减小
火箭是如何飞向太空
人类要发射人造地球卫星或发射完成星际航行的飞行器,就要摆脱地球强大的引力,那如何离开地球呢,这就要使运载飞行器或人造地球卫星的航天飞机或运载火箭的速度要达到宇宙速度,那什么是宇宙速度呢,它有几类,以下加以说明:
所谓宇宙速度就是从地球表面发射飞行器,飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度,分别称为第一、第二、第三宇宙速度。早期,人们在探索航天途径时,为了估计克服地球引力、太阳引力所需的最小能量,引入了三个宇宙速度的概念。假设地球是一个圆环,周围也没有大气,物体能环绕地球运动的最低的轨道就是半径与地球半径相同的圆轨道。这时物体具有的速度是第一宇宙速度,大约为7.9公里/秒。物体在获得这一水平方向的速度以后,不需要再加动力就可以环绕地球运动。
地球上的物体要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。第二宇宙速度为11.2公里/秒,是第一宇宙速度的2倍。地面物体获得这样的速度即能沿一条抛物线轨道脱离地球。地球上物体飞出太阳系相对地心最小速度称为第三宇宙速度,它的大小为16.6公里/秒。地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心93万公里处,便被认为已经脱离地球引力,以后就在太阳引力作用下运动。这个物体相对太阳的轨道是一条抛物线,最后会脱离太阳引力场飞出太阳系。一些特殊的轨道速度,如环绕速度、逃逸速度,有时也被分别称为第一、第二宇宙速度。
那如何才能使运载火箭或航天飞机达到宇宙速度呢,理论和实践证明,火箭飞行速度决定于火箭发动机的喷气速度和火箭的质量比。发动机的喷气速度越高,火箭飞行的速度越高;火箭的质量比越大,火箭飞行能达到的速度越高。火箭的质量比是火箭起飞时的质量(包括推进剂在内的质量)与发动机相关机(熄火)时刻的火箭质量(火箭的结构质量,即净重)之比。因此,质量比大,就意味着火箭的结构质量小,所携带的推进剂多。火箭可分为单级和多级,多级火箭又可分为串连、并连、串并连相结合,一般来说,火箭级数越多它的动能越大,但是理论计算和实践经验表明,每增加1份有效载荷,火箭需要增加10份以上的质量来承受,随着火箭级数的增加,使最下面的一级和随后的几级变得越来越宠大,以致于无法起飞。多级火箭一般不超过4级。
请问一下火箭是如何升空的
火箭升空是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞。火箭是目前(截止2009年)唯一能使物体达到宇宙速度、克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具,而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。
你知道火箭在升上天空的时候,99%的时间在干嘛
火箭升上天空的过程中,只有1%的时间在朝着预计的轨道行驶,其他99%的时间都在不断地调整航道。
对于火箭而言,受大气、结构设计、发动机等因素的干扰,火箭在飞行中也很难做到完全按照预定的轨迹飞行,这就需要火箭在飞行中不断修正轨道,从而最大程度地保证入轨点的精度。
以前火箭发射的入轨模式就像飞机飞行一样,按照既定的航道飞行,当偏离航道后,自行进行调整。采用迭代制导方式后,火箭将实现一边飞行一边计算最适合当前状态的入轨点,同时设计飞行轨迹,并控制火箭按照设计的轨迹飞行,这样能够最大程度保证火箭的入轨精度,尤其是轨道面的精度,从而实现火箭入轨的智能化控制。
迭代制导大概在火箭点火350秒后发挥作用,让火箭在飞行的过程中实时作出轨道修正,确保把火箭精确送入轨道。
火箭升空的原理
火箭升空的时候,是沿着一条弯曲的轨迹越飞越高的,并非是一条直线窜到天上。其实这也是有道理的。火箭垂直发射是为了尽量突破阻力,能够达到预期的高度,而改变轨迹留下一条弯曲的抛物线,这是为了能够节省燃料,从而确保火箭能够在尽可能小的距离内,摆脱来自地球的地心引力,并且能够突破最大厚度的大气层。
火箭的升空过程,正是物理学中的反冲原理。所以说火箭能够飞上天空,利用的就是反冲力。根据反冲原理,一个物体要从静止开始运动,就必须要有力作用在物体上,并且还要作用于一定的时间。在物理学中,力的冲量是由力和时间的乘积来表示的。因此要使火箭发射,就必须要有冲量在火箭上产生。
航天飞机发射的具体过程是怎样的
其实和大部分火箭发射流程一样,简单里说是:
1射前准备(已经完成组装的运载器推出组装大楼开始排故,地面遥测设备测试,主备宇航员隔离准备)
2点火起飞,航天飞机上的液体主发动机再起飞前六秒启动,起飞前一秒固体发动机启动带航天飞机垂直向上飞行
3程序转弯,火箭直飞到一定高度时(此高度根据任务需要而定)开始调整俯仰偏航。期间会经历一个叫mixQ的一个阶段,此时火箭将承受最大的气动压力,这是火箭最容易出问题的阶段
4助推分离,航天飞机上升约120秒时,达到40公里高度,固体助推器燃料耗尽,自动熄火并同航天飞机分离,主发动机继续工作,航天飞机持续上升。助推器在海上回收
5外挂燃料箱脱落。航天飞机起飞后500秒左右,到达100多公里高度,时速达每秒7.8公里,外挂燃料箱推进剂耗尽并自动与轨道器分离,陨落大气层烧毁
以上是发射流程,航天飞机的返回流程远比发射流程独特,如有兴趣还可以问我
火箭是怎么飞上天的
火箭是靠燃料的反作用力飞天的。火箭飞行的基本原理是利用动量守恒定律。火箭在飞行时,燃料和氧化剂在燃烧室中燃烧,背着飞行方向不断地喷出大量速度很大的气体,使火箭在飞行方向上获取很大的动量,火箭就会笔直向上升。
火箭是怎么飞上天的?
火箭在向上飞行的时候,燃烧室中燃烧着大量的燃料以及氧化剂,与火箭的上升方向相反的方向喷射出速度很高的气体,使得火箭在上升的过程中得到了一个动量,从而让火箭有了向上方去的一个前进速度。
通过燃气爆炸产生的冲量,气体在喷射的过程中与火箭升空的方向形成了一个反向的冲击力,推动火箭靠着反冲力冲破云霄。
火箭本身就带有燃料以及助燃的氧化剂,这样就算是在没有空气的外太空也能照常燃烧,并且飞行的高度也不受限。
重型火箭有哪些发射过程
一次发射首先是点燃三个RS-68主发动机,然后升空。几分钟内,捆绑式助推器被投弃(离开主火箭体),此时它们的燃料已经用完并且完成了将火箭从地面发射的任务。
随后,连接在中央助推器上的主中央发动机关闭,并且主CBC(由主发动机、下部的燃料箱以及连接第一级和第二级的段间组成)底部的2/3部分也被投弃。剩下的第二级火箭(主要由燃料箱、RL10B-2发动机、导航电子设备和载运物组成)都被称为整流罩的锥形保护物包住。
与第一级相比,第二级火箭像个坐在壮汉肩上的芭蕾舞女演员。虽然它没有三个助推器发动机那么大的能量,但它具备的能量、平衡性和精确性可以处理更为精密的任务——将人造卫星送入准确轨道。
第一级部件抛弃后,第二级将点燃发动机并抛弃起保护作用的整流罩。随后二级发动机关闭(第二阶段-1),在此阶段RL10B-2发动机被关闭,火箭在高空滑行期间用推进器进行第二阶段调整。此时,航空电子设备和姿态控制系统在整个第二阶段提供导向。冗余惯性飞行控制组件系统帮助火箭将载运物送入正确轨道。
德尔塔IV型重型火箭在2004年12月21日首次飞行时,携带了三颗人造卫星,即主要的重量模拟卫星和两颗辅助的高校研究卫星(被合成为极微卫星-2)。在首次飞行的高空滑行期间,极微卫星-2被激活并释放。
随着极微卫星2号的释放,发动机进行两次重新启动并关闭(第二阶段-2和第二阶段-3)。这样做可以在第二阶段保存部分能量。
由于德尔塔IV型重型火箭效率非常高,因此它携带的燃料,可以保证它在几乎所有高度和轨道部署卫星。另外,由于第二级发动机完成了大部分定位工作,并可以将它们的载运物精确送入轨道,因此卫星可以消耗较少的能量,并利用多余燃料延长自身功能的运行时间。
第二级到达预定轨道后,载运物重量模拟卫星(现在可以维持自己的轨道)被激活并从载体分离。
运载火箭飞行有哪些阶段
运载火箭在专门的航天发射中心发射。火箭从地面起飞直到进入最终轨道要经过以下几个飞行阶段:1.大气层内飞行段:火箭从发射台垂直起飞,在离开地面以后的10几秒钟内一直保持垂直飞行。在垂直飞行期间,火箭要进行自动方位瞄准,以保证火箭按规定的方位飞行。然后转入零攻角飞行段。火箭要在大气层内跨过声速,为减小空气动力和减轻结构重量,必须使火箭的攻角接近于零。
2.等角速度程序飞行段:第二级火箭的飞行已经在稠密的大气层以外,整流罩在第二级火箭飞行段后期被抛掉。火箭按照最小能量的飞行程序,即以等角速度作低头飞行。达到停泊轨道高度和相应的轨道速度时,火箭即进入停泊轨道滑行。对于低轨道的航天器,火箭这时就已完成运送任务,航天器便与火箭分离。
3.过渡轨道:对于高轨道或行星际任务,末级火箭在进入停泊轨道以后还要再次工作,使航天器加速到过渡轨道速度或逃逸速度,然后航天器与火箭分离。
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