探詢飛行器的反作用力從哪裡來?原來是這些原理

9月
17
2020


分類:科技
作者:韓雁靜


雲鶴先生
一般來說,地球上的飛行器,比如直升飛機,滑翔飛機等,都是利用空氣的作用產生升力來升空,然後再結合燃料燃燒,產生強大的推動力前進,不過由於環境不同,飛行時的原理也不同,比如在太空中時就不能再利用空氣的作用。那麼那些飛行器上了太空以後,都是怎麼飛行的?動力如何來呢?
這個問題回答之前,我們需要了解幾個物理公式,原理並不複雜,都是初中,高中學習的知識,首先就是反作用力,牛頓第三定律的內容,和動量守恆,這在我們日常生活中都可以找到事例,比如在冰面上我推你一下,自身也會受到力反向運動,這點和發動機上的原理相同可以說大部分飛行器都是採用這種方法飛行的。
發動機在運轉時,會利用燃料燃燒的反應,產生大量的氣體從噴氣口排出,這個時候飛行器就會收到一個反方向的推動力,從而向前飛行,一般在大氣中使用的是空氣中含的氧氣,在太空中的飛船則是利用攜帶的反應物質,比如液態氧,然後依舊是噴氣往後,推動向前。
其次,其實太空中幾乎是空曠無物的,也就意味著飛行時的阻力幾乎沒有多少,而根據牛頓第二定律,此時的飛行器理論上可以不用推動力也可以無限飛行,不過由於星際塵埃的作用,這種運動還是會損耗一點能量的,宇宙飛船或者衛星如果是繞地球飛行,那麼根據離心力和向心力平衡,幾乎是不用發動機推動的,但是假如遇到變軌需求,那麼還是需要發動機點火進行一下調整。
現在還有一種太陽帆技術,適用於探索系外的探測器,這種帆及其輕薄,而且質量很小,強度高,利用的是在太陽系飛行時來自太陽的光粒子照射到帆上產生微弱的推動力,然後根據慣性前進,持續到一定程度後,速度會變得飛快,最快能達到光速的百分之幾。
無論是哪種方式飛行,當然都離不開基本的物理規律,不過是人類利用能量的效率不一樣,知識就是力量。

延伸閱讀

土豪必備的四種木質佛珠手串

游遍美利堅各地的最佳月份

邊靜養邊學畫

必讀,帶你體驗品茶之美

必讀,自己做的越吃越健康!

熱門內容

友善連結