发射:如何发射火箭

3,2,1,发射!金宝搏app最新下载裸体科学家在一些朋友的帮助下发射了他们自己的火箭。
2019年7月23日

采访

休·亨特,剑桥大学

ROCKET_LAUCH

一枚运载航天飞机的火箭从地球发射升空

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月球到地球的距离并不总是一样的,因为月球的轨道不是圆形的,而是椭圆形的。它最近的距离是356000公里,最远的距离是407000公里。但是,不管怎样,正如伊兹·克拉克从剑桥大学的休·亨特那里学到的那样,前往这个岩石嶙峋的目的地真的是一门火箭科学。

休-我们现在在剑桥大学工程系,我也在那里工作。今年是土星5号火箭发射50周年,该火箭将阿波罗11号宇宙飞船送上了月球。现在,50年前的发射将在大约3小时后发生。

伊兹-所以,我们在7月16日录制这段视频,正好是50年前。跟我们说说火箭吧。宇航员乘坐的是什么类型的火箭?

火箭本身就是土星5号,一个巨大的燃料箱。燃料基本上是煤油;或多或少是一样的,有点像汽油,有点像柴油,没有什么特别的,只是有液氧。直到今天,SpaceX公司使用的火箭都是煤油和液氧。这是一种非常高效的燃料。一百万加仑,四百万升这种燃料;天啊,就像,爆炸马上就要发生了。这将把火箭带到大气层的上部边缘,在这一点上,这个阶段脱落并落在地面上。还有几个阶段是氢燃料和氧燃料阶段。有不同的阶段是很重要的因为你不想一直带着燃料箱的重量去月球。 And they did this 50 years ago! These engineers were just fantastic.

伊兹:为什么氧气在这次发射中如此重要?

休-如果你在空气中燃烧燃料,空气中80%是氮,而氮就像浪费……它只是增加了重量。如果你真的想要快速,有能量的燃烧,你需要有纯氧。纯氧是最快的火箭式燃烧所需要的。现在飞机使用空气,它们不携带纯氧,这就是为什么飞机不能飞得那么快。所以火箭推进的机器,都是因为氧气。

伊兹-那么我们的火箭到底发生了什么来确保我们到达目的地呢?

休-所以火箭采用了牛顿第三定律,即每个作用力都有一个大小相等,方向相反的反作用力。

伊兹-这有点像步枪开火。子弹从一端射出,枪会弹回你的肩膀,利用爆炸产生的膨胀气体。只是还没有达到火箭的规模。

休-现在火箭正以极高的速度喷出煤油和氧气燃烧后的废气。推进速度越快,得到的推力就越大。大量的燃料在高速行驶时推动你上升。

伊兹:因为我认为一个普遍的误解是,当火箭升空时,它实际上是在推着地面。

休——火箭升空时不会对地面产生推力。即使在外太空也有推力。当他们绕月球轨道运行时,他们能够用小型火箭喷射推力来加速着陆器,以及各种各样的东西来操纵宇宙飞船。

伊兹:理论够多了。是时候发射一些火箭了。但我们需要一个摄制组,谢天谢地,我们得到了剑桥圣保罗小学的帮助。任务计划是什么?我们在院子里搭起了自己的小发射台。我们把用硬纸板做的又长又细的尖管火箭放在发射台上;把它放在一个装有压缩空气的圆柱体上,等着被射向天空。一个可靠的自行车打气筒会压缩空气并将其保持在一个腔室中。剩下要做的就是按下一个看起来令人兴奋的红色按钮,释放空气,发射火箭。

学童——五个!四个!三!两个!一个!哇!

伊兹-好吧!它在下降,它在下降。

休——哇!这是很高的。

伊兹-那真的很高!

休——那真是太高了!那是大楼高度的两倍!

伊兹:可以肯定地说,一切都很顺利。但是,是什么让火箭成为像我们这样的好火箭呢?

休:一个好的火箭必须有推进剂,它必须以尽可能高的速度喷射,而且它必须相当重。但这是一种权衡。你不会想随身携带非常非常重的东西。所以质量流量乘以速度就能得到最大的推力。

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