為什麼有些大型火箭發射到半空會拐彎?

雨中君1




這就是所謂的引力彈弓。


狹義一點說:發射衛星的火箭在不斷升高的過程中不斷加速,但是不論這個火箭的速度加到多塊,其實都是在地球的引力範疇之內的。

地球的引力就會給火箭帶來一個每秒減去9.8米的加速度。

由於在發射的時候火箭和地面垂直,因此,這個力就不斷的將火箭拉回地球。

但如果在足夠高和足夠大的速度上火箭加速方向和地面不垂直的話,那麼地心引力就會以拋物線的形式吸引火箭。

這時火箭就會在一個額外的向量上獲得加速了。把地心引力利用好後會大大的節省火箭燃料。而利用的方式則是以一定角度沿著地球吸引火箭的拋物線飛行。

這樣火箭就可以以一個螺旋形的軌跡漸漸的進入自己的軌道了。


如果不利用地心引力只利用火箭推力將衛星發射到同步軌道的話,會比最佳利用地心引力入軌的方案多耗費8倍以上的燃料。


所以從經濟的角度上來說,火箭在飛行到一定高度後一定會轉彎的。

所以當你看到一枚發射出去的火箭向著遠方的地平線墜去的時候並不是火箭發射失敗了,而是軌道專家在利用地心引力的一個聰明舉措。


軍武數據庫


其實火箭起飛初期就會轉彎,在我國,火箭轉彎的官方名稱是:程序轉彎!

這個問題要分一下幾種情況來看:

(一)如果是火箭運載的衛星是低軌道衛星,平均離地面大概400公里高。

因為衛星最終需要圍繞地球做圓周運動,通俗的說,衛星需要圍繞地球轉,那麼衛星的速度就要大於等於第一宇宙速度,只有這樣,衛星圓周運動的離心力抵消衛星受到的地球重力。既然是圍繞地球轉,那麼衛星速度的方向是需要與地面大致平行的。火箭在起飛過程中既要向上飛,也要給衛星提供水平方向的速度,所以,火箭需要在半空中轉彎。

(二)如果是高軌道衛星,考慮到燃料利用率的問題,燃料的化學能需要儘快轉化成衛星的動能和勢能(就是讓衛星飛的又高又快)。如果一直向上飛,那麼燃料的一大部分能量會被火箭本身浪費,因為火箭上天也要能量,但最終對人們有用的是衛星,不是火箭,讓火箭飛太高沒什麼用。所以只需要先把衛星和火箭送到近地軌道,原理跟情況(一)一樣。不同的是,火箭會把衛星加速到的速度會遠遠大於第一宇宙速度,然後丟掉火箭,這時衛星的軌道會是個橢圓,等衛星飛到離地球較遠的時候再利用自身帶的小發動機稍微加速或者減速,就能實現變軌,最終變軌到需要高度。


白露知湫


大型火箭發射在空中會受地球引力的影響,要克服地球的引力,速度達到第一宇宙速度7.9公里/秒,脫離地球的引力,圍繞地球轉不至於被地球引力吸下來。題目問為什麼在空中會轉彎,想一下,如果垂著一直往上升空,到一定高度,未衝出地球引力範圍,它受地球引力和自轉的影響,火箭會做拋物線運動,然後落下來。 當火箭飛出稠密的大氣層時,一級火箭一般已經分離,改由二級火箭加速。飛離大氣層後,整流罩被拋掉,火箭按照最小能量的飛行程序繼續轉彎,以等角速度作低頭飛行。


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