为什么有些大型火箭发射到半空会拐弯?

雨中君1




这就是所谓的引力弹弓。


狭义一点说:发射卫星的火箭在不断升高的过程中不断加速,但是不论这个火箭的速度加到多块,其实都是在地球的引力范畴之内的。

地球的引力就会给火箭带来一个每秒减去9.8米的加速度。

由于在发射的时候火箭和地面垂直,因此,这个力就不断的将火箭拉回地球。

但如果在足够高和足够大的速度上火箭加速方向和地面不垂直的话,那么地心引力就会以抛物线的形式吸引火箭。

这时火箭就会在一个额外的向量上获得加速了。把地心引力利用好后会大大的节省火箭燃料。而利用的方式则是以一定角度沿着地球吸引火箭的抛物线飞行。

这样火箭就可以以一个螺旋形的轨迹渐渐的进入自己的轨道了。


如果不利用地心引力只利用火箭推力将卫星发射到同步轨道的话,会比最佳利用地心引力入轨的方案多耗费8倍以上的燃料。


所以从经济的角度上来说,火箭在飞行到一定高度后一定会转弯的。

所以当你看到一枚发射出去的火箭向着远方的地平线坠去的时候并不是火箭发射失败了,而是轨道专家在利用地心引力的一个聪明举措。


军武数据库


其实火箭起飞初期就会转弯,在我国,火箭转弯的官方名称是:程序转弯!

这个问题要分一下几种情况来看:

(一)如果是火箭运载的卫星是低轨道卫星,平均离地面大概400公里高。

因为卫星最终需要围绕地球做圆周运动,通俗的说,卫星需要围绕地球转,那么卫星的速度就要大于等于第一宇宙速度,只有这样,卫星圆周运动的离心力抵消卫星受到的地球重力。既然是围绕地球转,那么卫星速度的方向是需要与地面大致平行的。火箭在起飞过程中既要向上飞,也要给卫星提供水平方向的速度,所以,火箭需要在半空中转弯。

(二)如果是高轨道卫星,考虑到燃料利用率的问题,燃料的化学能需要尽快转化成卫星的动能和势能(就是让卫星飞的又高又快)。如果一直向上飞,那么燃料的一大部分能量会被火箭本身浪费,因为火箭上天也要能量,但最终对人们有用的是卫星,不是火箭,让火箭飞太高没什么用。所以只需要先把卫星和火箭送到近地轨道,原理跟情况(一)一样。不同的是,火箭会把卫星加速到的速度会远远大于第一宇宙速度,然后丢掉火箭,这时卫星的轨道会是个椭圆,等卫星飞到离地球较远的时候再利用自身带的小发动机稍微加速或者减速,就能实现变轨,最终变轨到需要高度。


白露知湫


大型火箭发射在空中会受地球引力的影响,要克服地球的引力,速度达到第一宇宙速度7.9公里/秒,脱离地球的引力,围绕地球转不至于被地球引力吸下来。题目问为什么在空中会转弯,想一下,如果垂着一直往上升空,到一定高度,未冲出地球引力范围,它受地球引力和自转的影响,火箭会做抛物线运动,然后落下来。 当火箭飞出稠密的大气层时,一级火箭一般已经分离,改由二级火箭加速。飞离大气层后,整流罩被抛掉,火箭按照最小能量的飞行程序继续转弯,以等角速度作低头飞行。


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