地球大氣層對運載火箭的影響?
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假如地球沒有大氣層,那麼以目前的火箭技術,火箭的運載係數可以比目前提高多少?
大氣層對火箭有阻力,火箭殼體要加厚,影響火箭發動機的比沖,推力等等都計算上。空氣阻力總共要損失多少dv?
謝邀
發動機比沖損失,同一台發動機海平面和真空差10%,真空里不同發動機有沒有真空專用的噴管延伸段再差10%。
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Merlin_%28rocket_engine_family%29
所以有人要折騰塞式噴管。
火箭在低空稠密大氣層里有空氣阻力和最大動壓限制加速不能太快,緩慢加速還帶來更多的重力損失(好比懸停白燒燃料)。
一般主流運載火箭10千米1馬赫30千米3馬赫,空氣阻力和重力總共損失1400m/s左右的dv,入軌要9300m/s左右的dv能力。
如果火箭很小,由於阻力和面積成正比,質量和體積成正比,損失dv更多。飛馬座這種小運載火箭從空中發射改成地面發射的起飛質量可能要多一倍。
殼體加厚不明顯,上升的氣動加熱沒有再入嚴重。整流罩在第一級工作期間就拋了影響也不大。
空氣的作用
空氣動力學基礎知識:空氣阻力與速度平方成正比,與空氣密度成飯比
實際上,由於火箭速度是增加,而空氣密度隨著高度而減少,這樣就存在一個最大動壓
具體情況請自行用積分自己算
結論:有提升,但和重力比,完全屬於零頭
玩坎巴拉時,在有大氣的星球起飛一半的dv都浪費在大氣阻力上了
如果地球沒有大氣層,那人類就無法生存,那就不會有火箭啦!!
所以題主不用擔心啦!!
回答完畢!!
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