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1 # 網觀四海
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2 # 重慶犀利
如果縮小100倍能發射,那火箭的體積就是縮小100的體積。問題又來了,再縮小一百倍能發射不?問題可以一直迴圈
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3 # 北緯已北2020
我們知道為什麼要發射火箭,發射火箭的初衷是為了把載荷送進太空中,火箭發射的時候載荷和火箭自身重量是有一定比例的,如果火箭可以縮小那麼為什麼探測月球、火星還要研製大型運載火箭!
一、火箭按比例縮小帶來的是運載能力的下降,別說縮小100倍,即使縮小几倍帶來的就是運載能力的大幅度縮水,無異於技術的退步。舉個簡單的例子發射神州飛船的長征-2F運載火箭近地運載能力僅為九噸,但火箭起飛重量就達到了643噸,如果縮小一倍整個火箭體積就會大幅度縮小,隨之就是攜帶燃料減少,運載能力同樣會下降。
二、在火箭自身結構不會隨火箭體積變化而大範圍增重時,透過增大體積而攜帶更多的燃料,能夠實現火箭更大的運載能力,從長征二號到長征五號火箭體積增大了許多,然而火箭自身結構並沒有隨火箭體積成倍增加而大幅度增加,使了火箭能夠攜帶更多的燃料,實現更大運載能力。
三、火箭同比例縮小後,即使不攜帶載荷,減少的結構重量與減少的燃料攜帶是無法成比例的。這也就是為什麼像中國的快舟火箭只能實現低軌道運載能力的原因。
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4 # 核先生科普
要求將一個工業品做成工藝品,功能還不能少,難度就提高到了無法完成的地步。
以中國某型號火箭結構為例,分為逃逸塔、整流罩、高空分離發動機、高空逃逸發動機、氧化劑箱、燃燒劑箱、助推器等十幾個大部件。
這裡面有些是可以縮小的,有些則不可以縮小,比如整流罩,整流罩可以保護火箭不受氣動力和氣動熱的影響,整流罩的材料一般為陶瓷隔熱層,整流罩不會因為是小火箭而成比例的減少,因為整流罩與透過大氣層的厚度和飛行速度相關。
圖釋:白色的為整流罩
此外,體積的縮小必然會增加各種測量電路、控制電路的複雜程度,就連供應燃料的電磁閥都需要成比例的減小,這為製造難度增加了好幾個量級。
從力學角度考慮,如果尺度d減小為原來的1/100,燃料提供的動力增量將成比例地減小為d^3,即減小為1/1000000,而阻力只成比例地減小d^2,即減小為1/10000,阻力減小得更少,因此火箭的飛行距離必然會縮短。
還有一個雷諾數的概念,在流體力學中,這是一個無量綱數。用Re表示,Re=ρvd/μ,其中ρ為流體的密度,v是流體的流速,d是特徵長度,對於飛機可以理解成飛機的尺度,μ是流體的粘滯係數,雷諾數需要10^6才能保證飛機穩定起飛,如果飛機的尺度減小為原來的1/100,要想達到同樣的雷諾數就需要把飛機的起飛速度提高好多倍,這也就是日常生活中經常見到玩具直升飛機,但是很少見到玩具噴氣式飛機的原因,因為噴氣式玩具飛機起飛更難,製造成本更高。
圖釋:風洞
製造一個火箭模型成本高昂,在製造前製造一個小的模型確實很有必要,但是等比例縮小肯定是不行的,需要透過計算設計出相同雷諾數的小模型,然後在風洞中進行試驗,風洞就是一個可以模擬風的場所,在風洞中模擬各種風后測量模型的穩定性,根據試驗結果才能決定是否進行樣品生產,不僅是火箭、飛機,就是汽車生產前也要進行風洞實驗。
圖釋:汽車在風洞試驗,採用了帶有顏色的標記氣體
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5 # 韭菜論
首先,同比例縮小100倍本身就不可能做的到,為什麼呢?因為構成物質的原子核縮小100倍是什麼東西?目前科學無法做到讓原子核縮小100倍
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一個容器
自身的殼體重量和尺寸的平方成正比,
容納的燃料體積和尺寸的立方成正比。
尺寸小了,燃料/重量比不夠,推不上去。