火箭发动机的工作原理


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……人类所做的最令人惊奇的努力之一就是探索太空。令人惊讶的一大艺术是复杂性。空间探索是一个复杂的过程,因为有很多问题需要解决,也有很多障碍需要克服。你有这样的东西:

  • 空间的真空
  • 热管理问题
  • 重新进入的困难
  • 轨道力学
  • 微陨石和空间碎片
  • 宇宙和太阳辐射
  • 在失重环境中配备卫生间设施的后勤保障

但最大的问题是仅仅利用足够的能量让宇宙飞船离开地面。那就是哪里火箭发动机进来。

火箭图像库

火箭发动机是,一方面,如此简单,你可以建造和驾驶自己的模型火箭非常便宜(详情见文章最后一页的链接)。另一方面,火箭发动机(及其燃料系统)非常复杂,实际上只有三个国家将人类送入轨道。在本文中,我们将研究火箭发动机以了解它们是如何工作的,以及了解它们周围的一些复杂性。

大多数人想到发动机或发动机时,他们考虑旋转。例如,往复运动汽油发动机在汽车中产生转动能来驱动车轮。安电动机产生旋转能量来驱动风扇或旋转磁盘。一蒸汽机是用来做同样的事情的,就像蒸汽轮机一样燃气涡轮机.

火箭发动机是根本不同的。火箭发动机反应发动机。驱动火箭发动机的基本原理是著名的牛顿原理每一个动作都有一个相等的反作用。”火箭发动机正朝一个方向抛掷质量,这得益于在另一个方向发生的反应。

“的概念抛掷质量和从反应中获益”一开始很难把握,因为这似乎不是正在发生的事情。火箭发动机似乎与火焰、噪音和压力有关,不“扔东西。”让我们看几个例子来更好地了解现实:

  • 如果你曾经射过猎枪,尤其是12口径的大型猎枪,那你就知道它有很多踢。”也就是说,当你开枪的时候”踢“踢”你的肩膀向后用力很大。那踢是一种反应。一支猎枪以每小时700英里的速度向一个方向发射大约一盎司的金属,你的肩膀会受到撞击。如果你穿着溜冰鞋或站在滑板当你开枪的时候,然后枪会像火箭发动机一样,你会反方向滚动。
  • 如果你见过大的消防水带喷水,你可能已经注意到拿着软管需要很大的力量(有时你会看到两三个消防员握住软管)。软管就像火箭发动机。软管朝一个方向喷水,消防员们正在用他们的力量和重量来抵消这种反应。如果他们松开软管,它会以巨大的力量猛烈地摆动。如果消防队员都站在滑板上,软管会把它们以很快的速度向后推进!!
  • 当你炸掉一个气球放了它,让它飞遍整个房间,然后就没有空气了,你创造了一个火箭发动机。在这种情况下,正在投掷的是气球内的空气分子。很多人认为空气分子不重,但他们确实如此(见第页为了更好地了解空气的重量)。当你把它们从气球的喷嘴扔出去时,气球其余部分的反应方向相反。

下一步,我们将看看另一个解释动作和反应的场景:太空棒球。

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