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  • 1 # 吳戈

    如果飛船隻是在行星際空間飛行,的確可以不考慮。所以你看到的科幻電影中,很多巨大的星際飛船都是城堡一樣完全從結構和功能上堆砌的,甚至象《星球大戰》 中那種著名的星際戰鬥機的X翼外形也只是照顧習慣了大氣層飛行的人類審美,並無特別的必要。

    但是,飛船這個概念是有些模糊的,人類目前還沒有建造過任何行星際飛船,如果你指的是人類現有技術水平下的飛船,那麼它就必須有返回地球的需要,由於地球大氣的存在,這種飛船的外形不光要考慮空氣動力學,而且考慮得非常多。當然,飛船如果在月球著陸,因為月球根本沒有大氣,又不需要考慮空氣動力學。這種矛盾之下,採用的是一個飛船分成幾部分的辦法,比如“阿波羅”登月飛船就分成指令艙、登月艙和返回艙三部分,其中的登月艙在空氣動力學上看就造型古怪,而返回艙則是典型的鈍頭體,以便再入大氣層。當然,這三部分艙段在發射時按理也要經過大氣層,但此時它們包裹在運載火箭頭部的巨大整流罩內,直到相當的高度才會拋掉外罩。

    不過,如果考慮在火星上著陸的飛船,其登陸艙也要考慮空氣動力學了,因為火星有大氣。目前設想在登陸火星前先放出探測器勘測火星時,就有完全採用一架滑翔機外形的方案。當然,不同行星的大氣性質不同,所謂的空氣動力學也要根據這些大氣的密度、壓力和溫度等條件加以完善才行。

    另外,即使在接近真空中飛行的飛船,要說完全沒有應用空氣動力學也不準確,如果它採用火箭發動機提供返航動力或姿態控制,這些發動機內部的火箭燃料及其自帶的氧化劑要流動,燃燒和噴出高壓氣體,都會用到空氣動力學,或者準確說氣體動力學,或者其上級學科流體力學。

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