本文作者:wasd8456

喷气式飞机发动机试验_喷气式飞机发动机试验***

wasd8456 05-20 55
喷气式飞机发动机试验_喷气式飞机发动机试验***摘要: 喷气式发动机分为几种,分别是什么样的?我一直搞不懂,没有反作用力的真空环境中是如何利用喷气式发动机来推动飞船或者宇航员的?喷气式发动机分为几种,分别是什么样的?喷气发动机(Jet...
  1. 喷气式发动机分为几种,分别是什么样的?
  2. 我一直搞不懂,没有反作用力的真空环境中是如何利用喷气式发动机来推动飞船或者宇航员的?

喷气式发动机分为几种,分别是什么样的?

喷气发动机(Jet engine)是一种通过喷气产生推力的反作用式发动机。大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作内燃机。广义上的喷气发动机包括火箭发动机空气喷气发动机。火箭发动机的燃料和氧化剂均由飞行器携带,包括固体燃料火箭发动机和液体燃料火箭发动机, 特点是能在大气层外工作;空气喷气发动机不自带氧化剂而从大气中吸取空气作为氧化剂,包括冲压发动机、脉冲发动机、涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机等。在现代航空运输飞机使用最多的空气喷气发动机是涡轮风扇发动机,其特点是推力大、噪声小和耗油率低。

        喷气推进是英国著名物理学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为:“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。”就飞机推进而言,“物体”是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机,一种是以比较低速的大量空气滑流的形式,而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。

喷气式发动机可分为两大类,即空气喷气发动机和火箭喷气发动机.可不受外界空气限制的是火箭喷气发动机.

喷气式飞机发动机试验_喷气式飞机发动机试验视频
(图片来源网络,侵删)

空气喷气发动机本身携带燃料,它需要利用外界的空气来帮助燃烧.因此它不适宜在空气稀薄的高空飞行

现代火箭使用的燃料多为化学燃料,现代火箭发动机的特点是它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围的大气层中汲取氧气,不仅可以在高空飞行,而且可以飞出大气层,多级火箭可以作为星际航天的运载工具.

我一直搞不懂,没有反作用力的真空环境中是如何利用喷气式发动机来推动飞船或者宇航员的?

在牛顿第三运动定律中指出的作用力与反作用力,相信大家都是非常熟悉的了。在日常生活中,作用力与反作用力可以说是无处不在,比如说我们平常走路的时候,实际上就是我们的脚给了地面施加了作用力,然后利用地面提供的反作用力前进。

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类似的例子还有很多,这里就不再一一列举了,时至今日,人类对反作用力的利用早已不是局限于地面上的行动了。其中最令人骄傲的就是,我们制造出了可以进入外太空的宇宙飞船,完成了自古以来人类就一直期待的飞天梦想。

我们都知道,宇宙飞船的动力来自于自身的火箭发动机,而且火箭发动机的推力也是来自于反作用力。于是一个让人困惑的问题就出现了,在地球的大气层里,火箭发动机向后喷气,空气就会给宇宙飞船提供反作用力,但是太空里没有空气,不能提供反作用力,宇宙飞船又是怎么前进的?

关于这个问题,我们可以用一个简单的实验来加以说明,下面有请这次实验的主角——小明出场。

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现在小明穿上了溜冰鞋,并且站在光滑的滑冰场内,同时他的手中还有一个篮球。小明的实验目标是让自己移动一段距离,条件是只能利用手中的篮球传递给自己的力,而且篮球不能与其他物体接触。为了达到这个目的,小明是这样做的。

我一直搞不懂,没有反作用力的真空环境中是如何利用喷气式发动机来推动飞船或者宇航员的?

这个问题不难懂。

1、喷气发动机所谓反推前进,实际上指的是在有大气存在的情况下。到了太空中,基本上是高度真空,因此反推前进就不存在了。

2、在太空中,发动机喷气前进,依靠的并不是反推前进,而是动量守恒。一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。通俗地说,火箭发动机向后喷出气体质量和速度的乘积,等于火箭获得前进速度和火箭质量的乘积,也就是说,向后喷出气体越多、速度越快,则火箭向前的速度也就越快。

当然了,再大的火箭,携带的燃料也有限,因此不可能时间大剂量的向后喷气体,因此,喷气发动,只适用于其中小部分过程。

火箭

3、火箭能长时间运行在太空中,大部分依靠的还是惯性。牛顿第一定律表明,一切物体在没有受到力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。换句话说,***若施加于物体的合外力为零,则物体

的运动速度为常数。火箭通过喷气获得一定速度后,在太空中基本没有什么阻力,因此喷气关闭后,火箭仍会以原来的速度匀速直线运动,靠的就是惯性。

4、在火箭发射中,除了反冲、动量变换、惯性,有的时候还需要所谓引力弹弓。所谓引力弹弓,就是人为地使火箭途径某些质量巨大的天体附近区域,通过这些天体的引力获得对火箭的加速。这种技术用得好了,可以节省大量的动力。

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