若穿俊機可調節至與地球同速,慢速地升降,可直角地進入大氣層嗎?

2007-03-18 9:55 am
若穿俊機足夠動力可調節至與地球同速同步,
慢速地升降,可直角地進入大氣層嗎?

回答 (2)

2007-03-21 4:54 pm
✔ 最佳答案

圖片參考:http://up1.tuzhan.com/data/200512/f58d37ce9f3552e0c2d6e651964cfd61_m.jpg

答案是不可以,原因有二。
一、地球的地心吸力是會把任何的飛行物牽引在一定的範圍之內,如果要脫離地心吸力的話,不是不可以,那麼速度就一定要很高,這就是我們所說的「宇宙速度」。物理學家提出有三種宇宙速度︰
第一宇宙速度:秒速約7.9公里,以這個速度飛行時能夠以圓形的前降方式在繞行地球(大約半小時可繞行一週)

第二宇宙速度:秒速約十一公里,已超出了地球的重力範圍,無法再回到地球,不過仍然能夠繞著太陽運轉(探索月球.火星等星球就需要第二宇宙速度)

第三宇宙速度:秒速約16.7公里,已完全脫離太陽的引力,如果需要探索太陽系外的星球,就需要用到第三宇宙速度

經科學家的計算,物體飛行的速度達7.9公里/秒時,就不會落回地面,可以環繞地球飛行,這速度叫第一宇宙速度或環繞速度;當速度達到11.2公里/秒時,地球引力就無法拽住這個物體,它就會進入太陽系內飛行,這速度叫第二宇宙速度或逃逸速度;當速度達到16.7公里/秒時,它就能遨遊外太空了,這速度叫第三宇宙速度。

航海家一號太空船於1977年發射昇空,在成功地探測木星與土星,並傳回地球大量的照片與資料後,就以每秒19公里的高速遠離太陽系。
從上面這段話來看,應該是固定速度了!

第一宇宙速度(脫離地表的牽絆,成為人造衛星):8km/s
第二宇宙速度(擺脫地球引力,向深太空前進):11.2km/s
第三宇宙速度(和太陽引力說再見):16.7km/s
換句話說,如果把穿梭機定在與地球自轉同一速度,它只會被留在太空軌道,而根本無法利用地心吸力將它「拉」近地面。我們常常聽到「地球同步衛星」,其實就是指那枚衛星會對準地球某一個區域,然後跟著地球一起自轉,所以才會「同步」的留在軌道。
二、地球和宇宙不同,因為它有空氣/大氣層的存在。一般而言,我們是感受不到空氣的阻力,但是對於一部以每分鐘飛行九公里的穿梭機來說就不一樣了。如果以機頭垂直重返地球,那麼空氣的阻力就會在機首部份集中,而無法利用穿梭機本身的設計減低氣阻。穿梭機所以被設計成飛機的樣子,主要就是要讓穿梭機飛回地球是可以利用空氣協助飛行、減速的。另外,空氣的磨擦會令到機身產生高達2000-2500度的高溫,如果只用垂直方法進入的話,角度太深就會使磨擦增加,那麼溫度將會更高,穿梭機就會瓦解的了。

圖片參考:http://rds.yahoo.com/_ylt=A0Je5xfugQBGih4B9xyjzbkF;_ylu=X3oDMTBsdmIydTZhBHNlYwNwcm9mBHZ0aWQDSTAwMV83MA--/SIG=13qc0kfqg/EXP=1174524782/**http%3A//ffden-2.phys.uaf.edu/212_fall2003.web.dir/Abraham_Tsigonis/space-shuttle-reentry%255b1%255d.jpg

穿梭機的機首及機底是承受最大熱力的地方,如果垂直插入地球的話,速度及溫度將會更高。
暫時不要說穿梭機,而說普通的戰機。在最初的噴射戰機在空中飛行的時候,因為空氣的阻力在前方集中,導致聲音及空氣來不及向前進及擴散,於是就在機首前方集中,於是就形成了「音障」及「熱障」,不但使戰機無法再加速,更令飛機出現劇震,其幅度可以把飛機的結構震碎,後來科學家就想到了流線型的設計及後掠翼,以及換用更大推力的發動機,於是戰機就可以超音速飛行。
同樣,穿梭機重返地球的速度太高的話,一樣會導致穿梭機因為受不住空氣阻力、熱力及劇震而把穿梭機瓦解的。
所以,穿梭機重返的時候是會以斜入的方式,既將熱力分散到機底部份、又可以利用空氣的阻力減速。
參考: 自己
2007-03-18 11:22 am
你呢個假設有冇排除大氣層的阻力同地心吸力。
如果冇排除以上的問題,實際上是冇可能會完成。
參考: 個人見解


收錄日期: 2021-04-11 17:36:16
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070318000051KK00474

檢視 Wayback Machine 備份