讓運載火箭躺著發射如何?

一次看電視播放運載火箭發射的場景腦子突發奇想:那麼一個龐然大物為什麼非要立著發射?水平發射不行嗎?因為我想地球是圓的,找一個海闊浪靜無島嶼的地方,沿地球切線方向水平(或找一個合適的出射角度)發射是否比垂直發射更簡單更節省燃料呢?我們知道地球的引力是指向地心的,目前的垂髮模式無疑是地心引力最大的方向,與其立著拔地而起,何不直接平著脫引而出?當然,由於大氣的原因水平發射可能要對火箭進行重新設計,比如可能要加上箭翼在飛行初始段控制方問角度,當飛行到某一高度後折翼(或斷翼)加速飛行直至達到第一宇宙速度脫引而出。 本人對於航天純屬外行,近乎無知,但無知者無畏也許是鄙人一大優勢,此一想法憋在肚子里多時了,今天做為處女問借知乎平台冒然拋出就是想引發各位有知者思考並給予解答,先謝謝大家了!


但是低空大氣十分濃密,到來的空氣阻力更大,如果不考慮機翼的升力,這樣更費油。

作為砍星老司機,個人觀點是,發射衛星最終要的其實是軌道高度處的橫向速度,所以其實有兩種方案,優先提高高度,到達制定高度之後加速,另一種是在地面附近加速,然後在提高高度,顯然現在的火箭使用的是前一種。

後一種其實類似於SSTO。因為在地面加速空氣阻力實在太大,帶來的氣動加熱也是難以承受的,比如飛船或者是彈頭再入大氣的時候表面溫度分分鐘過萬,因此大家普遍都採用前一種方案。從坎巴拉論壇上找到一張圖, 可以說明一點問題, 侵刪:(PS坎巴拉太空計劃裡面大氣高度是70KM, 換用地球請自行腦補80KM==120KM)

不過樓主如果英語好可以關注下英國的sabre發動機 Reaction Engines Ltd,如果成功研製,可以做到水平起飛進入太空。像飛機一樣起飛, 到達一定高度空氣稀薄之後改成火箭發動機工作模式出大氣層。然後再類似太空梭一樣水平降落。


這樣飛只有更浪費燃料。可以去大坎星驗證一下就知道。


切線發射初期,火箭是一直在稠密的大氣層底部飛行的,推力有損失、姿態控制也需要機翼之類的輔助。燃料浪費是一定的了。
不過可以看看飛馬座XL的發射,離開底層大氣,從空中發射,姿態就是平著出去的。
空中發射火箭 人類黑洞探測器即將深空--中國廣播網

飛馬座XL發射了NuSTAR

好像也不算切線路線?另,達到同樣高度,切線發射要經過更多的路程吧?


下載坎巴拉太空計劃玩玩吧!試試就知道了!


雖然不是物理相關專業的,但作為一個坎星人我覺得我還是可以回答一下(其實就是來胡說八道的),火箭要離開地球除了結構啊外形之外我覺得還要看兩個參數,一個是推重比第二個是ΔV也就是速度改變數,第一個你可以理解為推進器的推力大小,第二個你可以理解為推進器能夠全功率運轉的時間也就是能飛多久。
現在大概說一下,垂直發射除了考慮大氣密度因素以外還有個路程的問題,毫無疑問垂直上去是最短的路程,但是要入軌還得要軌道傾角增加橫向速度。
而題主說的像飛機一樣起飛直接橫著飛出去到入軌,那麼問題來了,穩定性怎麼解決?那麼大個火箭光安幾個機翼怕穩定不下來吧,突破音障估計都晃死個人,而且低空大氣密度高加速效率低的死人,耗油多速度提升慢,然後如此遠的飛行路程燃料怎麼解決,現在火箭發射燃料輛都是非常精確的計算的,多了太重,少了不夠用,要橫著飛出去所需要的燃料估計發動機推起來都夠嗆,而且燃料不要錢啊!
當然這類的飛行器還是有的,像SSTO和空天飛機,不過都處於研發階段就是了
以上,我都是胡說的不要打我(≧▽≦)


無知者無畏從來不是什麼優點,答主你不要搞錯了,這是我們用來罵人的話。
在不考慮空氣阻力的情況下,只靠能量守恆,是靠燃料的化學能轉化為動能,然後變成了衛星的重力勢能,在衛星最後軌道一定、發射位置固定為地面的情況下,所需要的能量是固定的。這應該是高中知識吧。
然後你再考慮到風阻,就要盡量減少在低空飛行的距離了。
還有一種思路是空基發射飛行器的,就是在大飛機上發射,由於飛機本身有較高速度和高度,只要在此基礎上加速脫離地心引力即可,這是另一個問題了。


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