航天飞机升空全部过程(第二集飞机和火箭飞行原理概述)

1903年美国的莱特兄弟用一台12匹马力的汽油机做动力,成功发明了世界上第一架飞机,因为动力不足的原因,飞得又低又慢汽车的动力要大就是要把发动机缸体做大,其惯性才会增大,其动力也就增加而作为飞机的发动机,其利用的是发动机的转速产生的力,所以发动机要求的是高转速,低重量才能使飞机升空飞行,那么高转速就要求钢套活塞等各零部件材质要更高,到二战时飞机上的活塞发动机的转速每分钟可以达到1万转,直升机的螺旋桨可以达到1千转,战斗机的发动机有四缸到九缸的,,下面我们就来聊聊关于航天飞机升空全部过程?接下来我们就一起去了解一下吧!

航天飞机升空全部过程(第二集飞机和火箭飞行原理概述)

航天飞机升空全部过程

1903年美国的莱特兄弟用一台12匹马力的汽油机做动力,成功发明了世界上第一架飞机,因为动力不足的原因,飞得又低又慢。汽车的动力要大就是要把发动机缸体做大,其惯性才会增大,其动力也就增加。而作为飞机的发动机,其利用的是发动机的转速产生的力,所以发动机要求的是高转速,低重量才能使飞机升空飞行,那么高转速就要求钢套活塞等各零部件材质要更高,到二战时飞机上的活塞发动机的转速每分钟可以达到1万转,直升机的螺旋桨可以达到1千转,战斗机的发动机有四缸到九缸的,

上图是九缸发动机,轰炸机则是4排星形缸体,2、30个缸。

直升机有两个螺旋桨,机顶负责升降,后尾翼负责前进。现在也有用四个螺旋桨的,改变各螺旋桨的转速来实现各种飞行。直升机大部分动力作用于垂直升降,所以飞行速度就受到了很大的影响。螺旋桨装于飞机机身前面的飞机,大大提高了飞行的速度,而升空的作用却很小,这就要求起降要很长的跑道助力,为了提高升空效率,机身下面做得平直,机身上面做成驼峰形,飞行时,飞机下方的空气从机头吹到机尾时,机身上方的空气经过驼峰往后走,路途增加了就滞后于下方的空气,产生一个真空压,这个真空压会迫使空气对飞机产生上托的作用,使飞机产生上升的升力,当飞机速度不够快时,飞机的自重就会迫使飞机下降。

为了提高飞机的飞行速度,在二战即将结束之际,德国和英国同时发明了涡轮喷气飞机,涡轮喷气发动机分两种:涡喷发动机和涡扇发动机。下面我用一个简单的例子来说明涡轮喷气发动机的原理。

我们家里用的电风扇的风扇叶片一般都是5、6片,如果我们把叶片增加到十几片或20多片,这时风扇的风就大了几倍,如果我们在风扇的外边装一节圆筒,把风扇的轴加长,多套好几个风扇进去,这时的风力又增加了好几倍,我们如果把圆筒再加长并缩小,而里面又装十多个相应缩小的风扇,这时的风力又增加了十几倍,因为缩小了空间,其压强也增加了很多,如果我们把风扇的转速从2000转提高到28000转,那么这个电风扇就变成了涡轮喷气发动机了。

对于涡轮喷气发动机和活塞式发动机相比较而言,涡喷发动机的构造比活塞式发动机更为简单,其安全性方面还是优于活塞式发动机,只是涡轮要经受比活塞钢套更为高温高压的环境,其涡轮的材质决定了使用寿命,所以对涡轮的材质要求达到了科技的最高要求,我国生产的涡轮比美国的还是相差太远,还未找到更好的合金配方。

目前人类发明的飞行器其飞行速度最快的是航天飞机,航天飞船,我们要脱离地球的引力,其飞行速度就得大于7.9公里/秒。无论飞船还是导弹,其使用的都是以火箭为推力,除了部分导弹用固体火药作为燃料,其余的大都是用液态氧和液态氢为燃枓,火箭的喷口构造比涡喷发动机更简单,在设计合理,制造无失误的情况下,火箭的安全性还是比较高的,最重要的是它的发动机的管壁所要承受的高温比涡喷发动机的还高,所以用氢气或氧气循环冷却。下面是火箭发动机的构造图

以上粗略讲了飞机和火箭的原理和构造,只是为下一集讲解飞碟的原理和构造提供更好的理解。

下一集:

第一代人造飞碟

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