火箭与大气之间的摩擦温度有多高?

一、火箭与大气之间的摩擦温度有多高?

火箭与大气层的摩擦温度非常高,可达数千摄氏度。由于火箭飞行速度非常快,与大气摩擦时产生的摩擦力会导致空气分子高速撞击火箭表面,产生巨大的热能,导致热量快速传导到火箭表面,温度升高。同时,由于空气密度较高,加速穿过火箭表面的气体也会受到剧烈的挤压和加热,进一步提高温度。值得一提的是,火箭进入大气层的速度和角度都会影响摩擦温度。有些航天器,比如航天飞机,在进入大气层之前会采取一些措施,比如倾斜机头、调整飞行速度等,以减少摩擦热的产生,降低温度。


二、航天器发射适合什么时间段?

不一定是节气的题,是天气的题。


晴朗、少云、无风的条件是最好的。航天器的发射受到五种气象条件的影响


1-低温。1986年1月28日,美国挑战者号航天飞机起飞后在约14000米的高度发生爆炸解体。机上7名宇航员全部遇难,造成世界太空史上最大的悲剧。调查委员会后来指出,事故的直接原因是O型圈失效,而导致其失效的“罪魁祸首”就是地面的低温。


2-雷电。飞船被雷击时可能会被击碎,与大气层中的冰晶、水滴等摩擦产生的静电也非常危险。美国和法国的火箭都有过因雷电干扰而在空中爆炸的先例。


3-降雨。当雨滴击中时速1600公里的航天飞机时,它会击碎外壳隔热瓦,使其无法承受700或更高的外壳温度。同时,水滴还会减弱和散射无线电波,这对地面遥控航天器的飞行极为不利。


4-强风。当火箭从地面发射之前撞击发射台时,强风可能会损坏火箭。发射过程中,强风很容易导致火箭飞行失控,引发事故。例如,美国挑战者号航天飞机发生事故时,高空的两股急流引发了强大的湍流。


5-云。高空航天器返回大气层时无动力,依靠动能进行滑翔飞行。如果云底高度低于3000米,或者能见度较差,一旦自动导航系统出现错误,可能会因为来不及纠正而造成不可挽回的悲剧。


根据热力学原理,火箭发射时,产生的推力会喷出大量燃料和氧化剂,同时也会产生大量热量。在这样的高温高压条件下,水很可能会沸腾。事实上,许多火箭发射都使用液氢和液氧作为燃料和氧化剂。液氢和液氧燃烧产生的水蒸气会在非常高的温度下喷射出来,因此在火箭发射过程中很可能会发生水沸腾。


另外,火箭发射过程中,还会有大气压、环境温度等其他影响水沸腾的因素,需要综合考虑。


三、火箭发射时外层的温度是多少?

火箭发射时外层温度可达数千度。


火箭以第一宇宙速度射入太空。如此快的速度火箭与空气之间的摩擦会产生极高的温度。但坐在飞船里的宇航员却无能为力。那是因为火箭有隔热层。它隔离了火箭内部和表面的两种温度。


四、火箭的火焰有多高?

事实上,火箭喷射的温度确实很高,最高达到3000,足以熔化钢铁。火箭本身的材料很难承受这样的热量,因此需要采取一些冷却和隔热措施。


发射前,发射塔底部数十米深的导流槽将注满清水。下面我们看到火箭发射时冒出的白烟,实际上是大量的水蒸发了,变成了水蒸气。


水除了蒸发带走大量热量外,还有其他作用,比如防止火焰向四周飞溅。甚至还有专门为火焰设计的消防通道,将火焰引向别处。


五、火箭发射场需要什么条件?

理论上,只要场地纬度较低,就可以作为发射场。


但其实要考虑的因素有很多,比如天气。如果总是刮风下雨、电闪雷鸣,火箭显然是不可能发射的。还需要靠近交通便利的地点,例如铁路沿线。另外,由于保密的需要,它们往往建在无人居住的内陆地区------


六、什么天气条件最适合火箭发射?

火箭燃料具有一定的燃点。如果温度太低,可能无法完全燃烧。另一方面,火箭的各个部件都是在常温条件下生产的。一旦遇到异常寒冷的天气,性能就会发生一定程度的变化。变化,火箭发射也可能受到影响。


最适合火箭发射的天气应该是晴天,温度在15-25之间。


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