如果把火箭按比例缩小到100倍,能发射到太空吗?

伊人婉丽


我的理解不能,这和飞机不一样,飞机飞行是靠的空气浮力,所以飞机大小都能飞,而飞往太空不一样,没有力可借,只能硬生生的克服地球引力,而克服这个力需要的力也是巨大的,越大的火箭携带的燃料越多


亚歌


要求将一个工业品做成工艺品,功能还不能少,难度就提高到了无法完成的地步。

以我国某型号火箭结构为例,分为逃逸塔、整流罩、高空分离发动机、高空逃逸发动机、氧化剂箱、燃烧剂箱、助推器等十几个大部件。

这里面有些是可以缩小的,有些则不可以缩小,比如整流罩,整流罩可以保护火箭不受气动力和气动热的影响,整流罩的材料一般为陶瓷隔热层,整流罩不会因为是小火箭而成比例的减少,因为整流罩与通过大气层的厚度和飞行速度相关。

图释:白色的为整流罩

此外,体积的缩小必然会增加各种测量电路、控制电路的复杂程度,就连供应燃料的电磁阀都需要成比例的减小,这为制造难度增加了好几个量级。

从力学角度考虑,如果尺度d减小为原来的1/100,燃料提供的动力增量将成比例地减小为d^3,即减小为1/1000000,而阻力只成比例地减小d^2,即减小为1/10000,阻力减小得更少,因此火箭的飞行距离必然会缩短。

还有一个雷诺数的概念,在流体力学中,这是一个无量纲数。用Re表示,Re=ρvd/μ,其中ρ为流体的密度,v是流体的流速,d是特征长度,对于飞机可以理解成飞机的尺度,μ是流体的粘滞系数,雷诺数需要10^6才能保证飞机稳定起飞,如果飞机的尺度减小为原来的1/100,要想达到同样的雷诺数就需要把飞机的起飞速度提高好多倍,这也就是日常生活中经常见到玩具直升飞机,但是很少见到玩具喷气式飞机的原因,因为喷气式玩具飞机起飞更难,制造成本更高。

图释:风洞

制造一个火箭模型成本高昂,在制造前制造一个小的模型确实很有必要,但是等比例缩小肯定是不行的,需要通过计算设计出相同雷诺数的小模型,然后在风洞中进行试验,风洞就是一个可以模拟风的场所,在风洞中模拟各种风后测量模型的稳定性,根据试验结果才能决定是否进行样品生产,不仅是火箭、飞机,就是汽车生产前也要进行风洞实验。

图释:汽车在风洞试验,采用了带有颜色的标记气体

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核先生科普


之前看到一个问题,如果把小飞机放大几倍不就是大飞机吗。


Mrlearn305


试问窜天猴能进入太空吗?


战略忽悠局007


就好比我们煮肉,一块5斤的肉在锅里煮熟,需要一口口径三十厘米的锅,如果你煮一块半两的肉,是五斤的百分之一你能用一口径三厘米的锅吗?绝对不可能,因为有些东西是不能缩小的。

同样道理,如果把火箭按比例缩小刘原来的百分之一,那就成了过年人们放的“钻天猴”,是进不了太空的。


南极冰火


很诡异的想法 你想想一个TNT缩小后也

就一个威力强大的爆竹


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