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1 # 地理愛好者
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2 # 松鼠老孫
在考慮這個問題的時候,我們必須知道,有些過程看似相似,實際上由於具體條件的不同,要考慮的主要因素是不一樣的。也就是說,那麼多的科學定律總是在那裡的,可是要用哪個科學定律解決我們面臨的問題,就要具體情況具體分析,而不是把所有的公式都帶進去演算一番。
舉個例子來說,跳水運動員的姿勢很優美,入水時的水花也很美。可是,如果超過了一定的高度,就不可以跳水了,因為入水速度過大,水面對人體的作用如同鋼板……註定是一場悲劇。速度不同,水的狀態表現就不一樣。
對於衛星、飛船返回地球,或隕石撞地球,之所以要考慮“摩擦產生高溫”,是因為它們本來執行的速度就非常高,再加上進入地球引力場還有加速作用。能夠讓他們減速的是本身制動(比如飛船反向噴氣)和大氣層的阻力。高速+大氣層,這是我們認知。
再看衛星飛船升空過程,我們就可以理解題主所提出的問題了。航天器升空時,初始速度比較低,與大氣層的摩擦並沒有那麼劇烈——我們大氣層的主要質量集中在下層;往高空去,大氣迅速變得稀薄,即使航天器已經達到了較高的速度。
所以升空和迴歸這兩個過程,看起來有些相似,但很多細節表明它們實則有著巨大的區別。升空達到高速時,大氣層的高層密度已經變得非常之低,摩擦這個因素要考慮,但已沒那麼顯著和重要;迴歸過程中,高速進入,與濃密大氣層發生激烈摩擦,此時安危事關重大。
當然,高層大氣雖然稀薄,長期作用也會發生影響。比如國際空間站執行高度有限,過一些時間軌道就會“往下掉”,從而需要噴射氣體拉高高度,調整姿態。但這跟摩擦生熱已經沒啥關聯了。
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3 # 小橋流水人家2017
整流罩的其中一個作用就是保護衛星上升段不受外界溫度熱力影響的,超音速後的熱效應也是不可忽略的。只是上升段溫度沒有返回時惡劣,上升過程是火箭逐漸加速到第一宇宙速度7.9公里每秒,而隨著速度越來越快衛星也離地球越來越高而大氣層也越來越稀溥熱力效應也就越低了。而返回時,本來衛星就有第一宇宙速度高速度,返回時離地球越來越近還要受到地球萬有引力作用疊加速度越來越快進入大氣層時就會高溫磨擦最高能達到3000多攝氏度可謂訁恐怖,飛船與外界一切無線通訊都會被中斷幾分鐘稱黑障五分鐘,此階段只能等待,全靠飛船自身防護和程式指令進行,地面和飛船內宇航員最煎熬無助的幾分鐘,如果成功離開了黑障區接著差不多地面時主備降落傘按程式開啟進一步減速,到離地面一兩米時飛船衛星反推火箭發動機啟動反噴反推減速到安全低速度緩慢著陸地面。返回大氣層衛星飛船可以說是最危險的階段,2003年美國哥倫比亞號太空梭就是在返回大氣層時因為一小個隔熱材料在發射時高速的散落的泡沫塊撞損壞了,而導至了返回時太空梭被高溫燒炸掉了同時犧牲了7名航天員,損失不可估量。也導至了美國國會在美國僅有的五架的太空梭就炸了兩架,服役到期後不再批准太空梭這高風險航天專案。向航天科技人員至敬!!!!
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4 # neverC1
都產生,火箭頭部整流罩是減少氣流摩擦的設計,而飛船的底部是在保證穩定(不會亂轉)的前提下增大氣流摩擦的設計。火箭減少摩擦是為了減少能耗,更快的入軌。飛船增加摩擦是為了利用氣流摩擦減速。同時飛船底部還設計了燒蝕層,刻意讓高溫燒掉帶走熱量,這大概是比起火箭來最容易讓人直觀看到飛船在燃燒的原因吧。
火箭也會摩擦生熱,但是火箭的速度是越來越快,有可能火箭頭的熱量累積到發熱的時候光學望遠鏡已經看不到了,其他望遠鏡可能對熱量的顯示不那麼明顯。
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5 # 深空電報
很少聽說只是你很少聽說,為什麼這麼說,因為人造衛星在發射的時候與大氣層摩擦,就意味著發射失敗,既然是發射失敗,當然不會告訴你。人造衛星在發射的時候都裝在整流罩裡面,就是火箭頭部那個巨大的東西,裡面就是衛星了。航天發射失敗意味著衛星沒有入軌,衛星沒有入軌就意味著整流罩沒有進入軌道,如果高度夠高,整流罩一般在150公里以上開啟,這樣可以保護衛星不與大氣層摩擦。
那麼發射失敗的衛星,整流罩還沒開啟就開始掉高度了,於是整流罩在大氣中摩擦,由於上面級還有燃料,或者第三級燃料被點著,於是火箭剩下的部分就在大氣層中燃燒,就像放煙花一樣。沒有將衛星送入軌道的發射失敗,都意味著衛星很可能與大氣層摩擦,整流罩也保護不了,最後燃燒後的殘骸掉入海中。一般都是掉入海中,因為火箭發射都是朝海上發射,向東發射,如果沒有發射成功,就落入海洋中,也不會砸到花花草草,更不會砸到人。
掉到海洋中就沉入大海,就徹底沒有了。人造衛星如果進入軌道,高度不夠,那麼也可能被放棄,在受控狀態下墜入大氣層燒掉,如果高度夠高,就推入墳墓軌道,高度在3.5萬公里以上,基本保證不會落到地面,不用擔心。大多數火箭發射失敗高度都不高,最後都是墜入大洋,或者直接在發射臺附近墜落,從這角度看,火箭發射絕對是個高風險的事。
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6 # 我有我有酒
人們大都見過流星穿過大氣層被燒掉的 現象,穿越大氣層而被髮射升空的人造衛星 為什麼不會被燒掉呢?它是如何克服巨大的 摩擦力產生的高溫呢? 流星在穿過大氣層前,以一定的速度飛 行。在地球強大的吸引力作用下,流星與地 球越靠近,地球對它產生的引力也就越大,因 此它的速度會迅速增大,最後能達到每秒20 〜70千米。在大氣層中以如此高速飛行,流 星肯定會受到巨大的摩擦力,進而溫度上升 到幾千度,足以將其燒掉。人造衛星發射前,以地球為參照物來看 它是靜止的,在發射過程中還要不斷克服來 自地球的引力,因此起始速度很小,以後逐漸 增加。按照目前技術條件,在第一級火箭發 動結束後最高速度可達2〜3千米/秒。此時 衛星與地面有50 ~ 100千米的距離,那裡的 大氣密度還不到地面的1/1000。當衛星進入 軌道時,速度超過了 7. 9千米/秒。但是此時 衛星離地更遠,大氣也更為稀薄。所以,在人 造衛星發射過程中,它會與空氣摩擦而升溫, 但與流星穿過大氣層時相比,溫度要低得多, 所以不會被燒掉。但即使這樣,火箭外殼的 材料必須是耐高溫的合金。為了減少人造衛 星與大氣層的摩擦,防止衛星燃燒採取的一 般措施包括•.①儘量將衛星和火箭的連線的 外殼造得很光滑,以減少大氣的阻力;②發射 衛星時,一般採用垂直於地面,或基本垂直於 地面向上發射的方法,在最短的時間內進入 稀薄的大氣層;③儘量將火箭做得細而長,這 時與前進方向垂直的火箭橫截面較小,產生 的阻力也較小。宇宙飛船返回時,必須經過地球大氣層, 所以就要面對防止飛船燃燒的問題,解決的 方法有很多。當返回地球的飛船將要進入大 氣層時,飛船就向前噴氣,其原理和噴氣飛機 一樣,不過噴氣的方向相反,這樣可以減慢飛 船的速度。這時飛船開始下降,當它進入大 氣層時,不是像一塊石頭那樣筆直地從幾百 千米的高空直衝下來,而是會沿著一個大弧 度的斜形軌道慢慢下降,斜著飛下來,通常要 繞著地球飛行半圈以後,才打開巨大的降落 傘,這時飛船就可以穩穩地著陸了。
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7 # 蛋科夫斯基
高溫主要是和大氣撞的。
之前回答過很多類似的問題了,就不再詳述。
其實原理就和鯉魚跳出水面一樣,跳出去的時候沒什麼,但是落水的時候會拍在水面上。如果跳的很高的話也是,在水裡沒事,但是落下來會被水拍的很疼。
那為啥不把返回艙設計成炮彈那樣子減少空氣阻力呢?當然不行啦,這又不是彈頭要保持能量,這裡面裝載著貨物或者人呢,需要把能量釋放掉。
所以無論是返回艙,還是太空梭返回,都要儘可能利用大氣減速。
這樣進入大氣之後可以以比較低的速度勻速下落,再開啟降落傘或者火箭或者滑翔,實現平穩著陸。
大家也可以這麼理解,這些航天器從地面到太空,消耗了那麼多燃料。想想高中的能量守恆,航天器利用燃料獲得了那麼大的勢能,返回地球之後又沒了勢能,那麼這個勢能肯定要轉化成別的形式了。常見的就是在與大氣碰撞的過程中消耗掉了。
當我們的技術夠先進的時候,沒準還可以利用這一部分能量。不過現在還不行。
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8 # 甜甜向上精心創作
如果人造衛星與大氣層摩擦,怎麼可能不產生高溫。產生高溫為什麼沒把衛星燒燬,關鍵是人造衛星在發射時沒有與大氣層摩擦,因為發射時,衛星是放在火箭頭部的整流罩中。看過衛星發射直播的都明白,直到火箭飛出大氣層,頭部的整流罩才一分為二拋掉,衛星才裸露出來。先是有大氣時,衛星被保護起來,後來衛星露出來了,又沒有大氣了,高溫與衛星何干?
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人造衛星在發射過程中,也是需要穿過大氣層,產生摩擦和高溫的,因為人造衛星的材料特殊,屬於防高溫的,很高階的材料,世界上也是隻有少數國家能夠造出來。
無論是降落地球還是飛離地球,大氣層是必須透過的,如果不是材料特殊,人造衛星就會融化變成灰燼和殘骸了。
回答就到這裡,祝好!