第337章 一米每秒飞离地球的可能性
第337章一米每秒飞离地球的可能性
翌日,晴空万里,湛蓝的高空像碧玉一样澄澈。
已经运载出来的‘零号航天飞机’宛如一头等待命令的猛兽一般安安静静的躺在测试场地中。
从清晨到正午,韩元一项一项的迅速的检查着航天飞机,完成最后的调试。
这是起飞前最后一次检查。
时间一点一点过去,正午时分,几近无风,而悬挂在天上的太阳却相当毒辣。
这对于生物来说有些酷暑难耐,但对于零号航天飞机来说是转换光电的最好时机。
从测试场地退出来,韩元返回控制室,看了一眼显示器上的时间。
十一点五十六分四十三秒。
距离摁下起飞按钮还差十七分钟。
零号的发射并不是十二点准时,有些偏差。
这是他计算过的结果。
虽然航天飞机上天并非一帆风顺,但在没有意外的情况下,从起飞到入轨的时间是固定的。
在韩元的计算中,零号会在正午十二点十四分启动。
布置在底部的三台电推进发动机将会逐级提升功率。
在两小时二十三分钟后,会到达距离地面六十八点三公里的高空。
在这个点,电推进-无工质发动机的输出功率会逐步降低,但依旧能维持升空。
与此同时,尾部的电磁型推进系统会启动。
电磁推进系统启动后,航天飞机的飞行轨道将不再是直线升空,而是宛如一条曲线斜率一般在天空中划过一道上升的弧线。
而在经过一分二十七秒的预热后,电磁型推进系统的输出功率会达到百分之六十。
三台电磁发动机百分之六十的功率已经可以支撑零号的飞行了。
电磁发动机预热完成后,理论上计算,零号将达到距离七十六公里的高空。
这个距离,已经接近暖层了,空气将会开始变得稀薄起来。
不过电推进发动机依旧会运行,来减轻一部分液态氙工质的消耗,直到八十公里的高空。
虽然四公里的距离对于航天飞机来说并不算什么,但还是能节省一点工质的。
这是零号航天飞机和运载火箭的区别之一。
如果使用运载火箭发送卫星上天,过程并不漫长,从起飞到卫星入轨,正常来说,六百秒的时间,也就是十分钟就足够了。
但对于韩元来说则完全不同。
零号航天飞机从头到尾,它的飞行速度都并不算很快,所以需要较长的时间来升空。
哪怕是到了一百六十公里的近地轨道上,其速度也远达不到第一宇宙速度。
他给零号飞行器设定,在一百六十公里的近地轨道时,速度是公里每秒。
和普通的火箭发送卫星时,二级助推火箭能提供的速度差不多。
只不过听到这里时,直播间里面的大部分观众顿时就迷惑不解了起来。
【?】
【第一宇宙速度的要求,我记得是公里每秒吧?】
【五公里每秒做不到将卫星送上轨道啊,主播你的飞行速度设错了吧?】
【主播突然间智障了吗?第一宇宙速度都能设错。】
【是换人了吧?】
【什么鬼,主播设错了就赶紧改啊,等下别上天了,速度达不到要求掉下来就惨了。】
【第一宇宙速度,指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度;。】
【这么多人,一看就是物理没学好的,你们的第一宇宙速度定义都是这样的吗?一群智商低的小朋友,看什么科技直播,去看美女跳舞吧,那个不需要脑子。】
【??????】
【楼上你马没了,你这么懂,那你说说。】
【一群菜鸡,听好了,从理论上来讲,一个物体只要一直拥有额外的动力,不必非要达到第一宇宙速度才能飞出地球,哪怕是以每秒1米的速度一直向上飞,同样也能飞出地球。】
【一米一秒飞出地球?你在搞什么笑呢?】
【瞎扯淡。】
【第一宇宙速度摆看的吗?】
【其实他说的是对的,所谓的第一宇宙速度,那个是在无动力的情况下保持轨道用的,如果你一直有推力,能够对抗引力和空气阻力,就无所谓宇宙速度。】
【一秒一米,只要你能一直保持这个速度,别说飞出地球了,就是飞出太阳系,银河系都可以的。】
【?????我高中学了个假物理吗?】
【别扯了,如果一米一秒能飞出地球的话,为啥火箭还要将速度加速到每秒?】
【主播,到底咋回事啊?你这个速度真的能飞出地球?】
直播间内,八位数的观众又吵了起来,双方各持己见吵个不停。
一部分观众认为只有速度达到后才能突破地球引力变成卫星绕地飞行,这部分观众占据的人数不少,在一半以上。
另一部观众则认为只要有源源不断的动力,即便是一米一秒的速度,也能飞出地球。
双方分歧不小,直播间里面的弹幕都快开始人身攻击了。
韩元看着弹幕,微微摇了摇头,道:
“其实只要能对抗引力、阻力等力的话,一米一秒的速度也是能飞出太阳系的。”
“所谓的第一宇宙速度第二宇宙速度,指的是在没有持续提供动力的情况下,只给你一个初速度,让你环绕地球做圆周运动或者逃离地球的速度。”
“这种情况下,物体的确要达到千米每秒以及千米每秒,才可以摆脱引力或者向别的星球飞去。”
“如果你有一定的推力,就无所谓宇宙速度。”
“假设你现在有一架航天器,以1米每秒速度飞离地球。”
“而它的发动机提供的动力,能在对抗重力势能、空气摩擦力等各种阻力外,还能让航天飞机保持速度为1米每秒的动能,完全是可以做到飞离地球的。”
“这并没有违背任何定律。”
顿了顿,韩元接着补充道:
“其实从严格意义上来说,第几宇宙速度并不是准确的说法。”
“准确来说,应该是第几宇宙速率,因为速率是一个标量,而速度是一个矢量(向量)。”
“第一宇宙速度讲的是围绕地表做圆周运动不掉落的速度(速率)。”
“也就是保持高度0km的运动速率,其计算方式为,引力等于圆周运动的离心力。”
“而根据运动学原理,完全可以持续加速,缓慢到达再轨运行的速率。”
“如果能够提供足够能量,完全可以以1m每秒的加速度把速率加上去。”
直播间里面的观众听的迷迷糊糊的,不过也大致知道了之前争论的问题点在哪里。
【如果是这样的话,我一架飞机多带点燃料不就可以了吗?速度不够,时间来凑,迟早能飞出去。】
很快,直播间里面又有观众提问。
这代表了一部分观众的迷惑,在这些人看来,速度达不到是不可能飞出地球的。
看到问题,韩元笑了笑,道:“理论上来说,这种方法是可行的。”
“比如我之前制造的那架飞行器,使用了电推进-无工质发动机、镧化镓硅太阳能发电板。”
“如果不是因为工质需求量过高,在二十四小时都能接受到光照的情况下,它是能够以一米每秒的速度飞向太空的。”
“只要你的能源足够,是可以做到的。”
“只不过别忘了一件事情。“
“燃料,无论是哪一种,它都是有重量的。”
“即便是你使用可控核聚变,它也需要对应的氘或者氚。”
“你的速度越慢,你在上升的过程中,需要对抗的引力阻力就越多,消耗掉的能源也就越多。”
“所以即便是能做到一米每秒的速度飞向外太空,消耗掉的能源也会巨多,根本就得不偿失。”
“如果是化石燃料的话,那么重量就更夸张了,甚至会出现携带过多的燃料而导致发动机输出功率不够,推力不足以让航天器起飞的情况。”
“关于这一点,关于这一点,有一个叫做‘齐奥尔科夫斯基公式’简单的公式,可以参考。”
“即Vm=Vrxln(M1/M2)”。”
“Vm代表火箭能够达到的最高速度,Vr代表燃料喷速,M1和M2分别代表火箭的初始总质量和最终质量,而ln”则代表以常数e为底数的自然对数函数。”
“通过这个公式可以进行计算,燃料数量的增长并不能有效地提高火箭的速度。”
“所以对于化石燃料来说,最优的选择,其实还是将航天器的速度在短时间内加速到一定的速度。”
想了想,韩元又补充了一句:
“当然,如果小型可控核聚变能制造出来的话,你们想的慢速度离开星球进入太空是可以实现的。”
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翌日,晴空万里,湛蓝的高空像碧玉一样澄澈。
已经运载出来的‘零号航天飞机’宛如一头等待命令的猛兽一般安安静静的躺在测试场地中。
从清晨到正午,韩元一项一项的迅速的检查着航天飞机,完成最后的调试。
这是起飞前最后一次检查。
时间一点一点过去,正午时分,几近无风,而悬挂在天上的太阳却相当毒辣。
这对于生物来说有些酷暑难耐,但对于零号航天飞机来说是转换光电的最好时机。
从测试场地退出来,韩元返回控制室,看了一眼显示器上的时间。
十一点五十六分四十三秒。
距离摁下起飞按钮还差十七分钟。
零号的发射并不是十二点准时,有些偏差。
这是他计算过的结果。
虽然航天飞机上天并非一帆风顺,但在没有意外的情况下,从起飞到入轨的时间是固定的。
在韩元的计算中,零号会在正午十二点十四分启动。
布置在底部的三台电推进发动机将会逐级提升功率。
在两小时二十三分钟后,会到达距离地面六十八点三公里的高空。
在这个点,电推进-无工质发动机的输出功率会逐步降低,但依旧能维持升空。
与此同时,尾部的电磁型推进系统会启动。
电磁推进系统启动后,航天飞机的飞行轨道将不再是直线升空,而是宛如一条曲线斜率一般在天空中划过一道上升的弧线。
而在经过一分二十七秒的预热后,电磁型推进系统的输出功率会达到百分之六十。
三台电磁发动机百分之六十的功率已经可以支撑零号的飞行了。
电磁发动机预热完成后,理论上计算,零号将达到距离七十六公里的高空。
这个距离,已经接近暖层了,空气将会开始变得稀薄起来。
不过电推进发动机依旧会运行,来减轻一部分液态氙工质的消耗,直到八十公里的高空。
虽然四公里的距离对于航天飞机来说并不算什么,但还是能节省一点工质的。
这是零号航天飞机和运载火箭的区别之一。
如果使用运载火箭发送卫星上天,过程并不漫长,从起飞到卫星入轨,正常来说,六百秒的时间,也就是十分钟就足够了。
但对于韩元来说则完全不同。
零号航天飞机从头到尾,它的飞行速度都并不算很快,所以需要较长的时间来升空。
哪怕是到了一百六十公里的近地轨道上,其速度也远达不到第一宇宙速度。
他给零号飞行器设定,在一百六十公里的近地轨道时,速度是公里每秒。
和普通的火箭发送卫星时,二级助推火箭能提供的速度差不多。
只不过听到这里时,直播间里面的大部分观众顿时就迷惑不解了起来。
【?】
【第一宇宙速度的要求,我记得是公里每秒吧?】
【五公里每秒做不到将卫星送上轨道啊,主播你的飞行速度设错了吧?】
【主播突然间智障了吗?第一宇宙速度都能设错。】
【是换人了吧?】
【什么鬼,主播设错了就赶紧改啊,等下别上天了,速度达不到要求掉下来就惨了。】
【第一宇宙速度,指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度;。】
【这么多人,一看就是物理没学好的,你们的第一宇宙速度定义都是这样的吗?一群智商低的小朋友,看什么科技直播,去看美女跳舞吧,那个不需要脑子。】
【??????】
【楼上你马没了,你这么懂,那你说说。】
【一群菜鸡,听好了,从理论上来讲,一个物体只要一直拥有额外的动力,不必非要达到第一宇宙速度才能飞出地球,哪怕是以每秒1米的速度一直向上飞,同样也能飞出地球。】
【一米一秒飞出地球?你在搞什么笑呢?】
【瞎扯淡。】
【第一宇宙速度摆看的吗?】
【其实他说的是对的,所谓的第一宇宙速度,那个是在无动力的情况下保持轨道用的,如果你一直有推力,能够对抗引力和空气阻力,就无所谓宇宙速度。】
【一秒一米,只要你能一直保持这个速度,别说飞出地球了,就是飞出太阳系,银河系都可以的。】
【?????我高中学了个假物理吗?】
【别扯了,如果一米一秒能飞出地球的话,为啥火箭还要将速度加速到每秒?】
【主播,到底咋回事啊?你这个速度真的能飞出地球?】
直播间内,八位数的观众又吵了起来,双方各持己见吵个不停。
一部分观众认为只有速度达到后才能突破地球引力变成卫星绕地飞行,这部分观众占据的人数不少,在一半以上。
另一部观众则认为只要有源源不断的动力,即便是一米一秒的速度,也能飞出地球。
双方分歧不小,直播间里面的弹幕都快开始人身攻击了。
韩元看着弹幕,微微摇了摇头,道:
“其实只要能对抗引力、阻力等力的话,一米一秒的速度也是能飞出太阳系的。”
“所谓的第一宇宙速度第二宇宙速度,指的是在没有持续提供动力的情况下,只给你一个初速度,让你环绕地球做圆周运动或者逃离地球的速度。”
“这种情况下,物体的确要达到千米每秒以及千米每秒,才可以摆脱引力或者向别的星球飞去。”
“如果你有一定的推力,就无所谓宇宙速度。”
“假设你现在有一架航天器,以1米每秒速度飞离地球。”
“而它的发动机提供的动力,能在对抗重力势能、空气摩擦力等各种阻力外,还能让航天飞机保持速度为1米每秒的动能,完全是可以做到飞离地球的。”
“这并没有违背任何定律。”
顿了顿,韩元接着补充道:
“其实从严格意义上来说,第几宇宙速度并不是准确的说法。”
“准确来说,应该是第几宇宙速率,因为速率是一个标量,而速度是一个矢量(向量)。”
“第一宇宙速度讲的是围绕地表做圆周运动不掉落的速度(速率)。”
“也就是保持高度0km的运动速率,其计算方式为,引力等于圆周运动的离心力。”
“而根据运动学原理,完全可以持续加速,缓慢到达再轨运行的速率。”
“如果能够提供足够能量,完全可以以1m每秒的加速度把速率加上去。”
直播间里面的观众听的迷迷糊糊的,不过也大致知道了之前争论的问题点在哪里。
【如果是这样的话,我一架飞机多带点燃料不就可以了吗?速度不够,时间来凑,迟早能飞出去。】
很快,直播间里面又有观众提问。
这代表了一部分观众的迷惑,在这些人看来,速度达不到是不可能飞出地球的。
看到问题,韩元笑了笑,道:“理论上来说,这种方法是可行的。”
“比如我之前制造的那架飞行器,使用了电推进-无工质发动机、镧化镓硅太阳能发电板。”
“如果不是因为工质需求量过高,在二十四小时都能接受到光照的情况下,它是能够以一米每秒的速度飞向太空的。”
“只要你的能源足够,是可以做到的。”
“只不过别忘了一件事情。“
“燃料,无论是哪一种,它都是有重量的。”
“即便是你使用可控核聚变,它也需要对应的氘或者氚。”
“你的速度越慢,你在上升的过程中,需要对抗的引力阻力就越多,消耗掉的能源也就越多。”
“所以即便是能做到一米每秒的速度飞向外太空,消耗掉的能源也会巨多,根本就得不偿失。”
“如果是化石燃料的话,那么重量就更夸张了,甚至会出现携带过多的燃料而导致发动机输出功率不够,推力不足以让航天器起飞的情况。”
“关于这一点,关于这一点,有一个叫做‘齐奥尔科夫斯基公式’简单的公式,可以参考。”
“即Vm=Vrxln(M1/M2)”。”
“Vm代表火箭能够达到的最高速度,Vr代表燃料喷速,M1和M2分别代表火箭的初始总质量和最终质量,而ln”则代表以常数e为底数的自然对数函数。”
“通过这个公式可以进行计算,燃料数量的增长并不能有效地提高火箭的速度。”
“所以对于化石燃料来说,最优的选择,其实还是将航天器的速度在短时间内加速到一定的速度。”
想了想,韩元又补充了一句:
“当然,如果小型可控核聚变能制造出来的话,你们想的慢速度离开星球进入太空是可以实现的。”
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