火箭在太空真空环境下可以产生推力是因为火箭发动机(rocket engine)带有自己推进剂(燃料和氧化剂)的喷气发动机,它的工作不依赖于外界空气。
其他喷气发动机,如飞机上使用的喷气发动机,只携带燃料,燃料燃烧所需的氧气是从大气中获得的,所以飞机发动机只能在大气中工作。因为火箭携带燃料和氧化剂,火箭发动机可以在真空空间工作,并为火箭提供太空飞行的推力。火箭在太空真空环境下火箭能够产生高压气体的燃料来推动自己前进。与火箭运动方向相反的废气推动火箭前进,因为废气(向外)施加的力在相反方向上具有相等的力,这些气体质量很好。当气体以极快的速度向后喷射时,它会给火箭一个强大的推力,并使火箭加速。太空中没有空气阻力,喷气发动机将使火箭飞得更快。
推力:
就是指推动飞行器运动的力,它是作用在发动机内、外表面或推进器(如螺旋桨)上各种力的合力。
在带有螺旋桨的推进系统中,螺旋桨推动空气沿飞行相反方向流动,其动量增加,对螺旋桨产生反作用力即推力(螺旋桨往往装在发动机前方,所以它产生推动飞行器运动的力也称拉力)。
喷气发动机的推力是由向飞行反方向直接喷射高速气流而产生的。发动机的最高燃气温度直接影响排气速度,在一般的工作状态下,燃气温度越高,发动机的推力就越大;通过发动机的工质的质量流量越大,发动机推力也越大。在海平面标准大气条件下,飞行器处于静止状态时发动机产生的推力称为海平面静推力。
火箭发动机在接近真空环境下产生的推力称为真空推力(因为在真空环境下,不存在大气压强,因此火箭发动机的推力和比冲都更加强大)。
火箭发动机的推力可以分为两个部分,喷出气体在喷管中膨胀时对火箭发动机喷管的反作用力,以及在喷管外喷出气体和外部气体压强差引起的气体膨胀对火箭的作用力。
有如下公式:F=mv/t+S(p-pa)
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