大炮能把卫星送上天吗?
科普小知识2021-12-04 11:47:12
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根据研究,只要一个物体能达到每秒7.9公里的速度,它就能绕地球运行,成为人造地球卫星。我们怎样才能让物体获得周围的速度?人们过去想用大炮向天空发射地球卫星,但目前,超远程大炮只能发射速度为2公里/秒的炮弹,这远远低于周围的速度。用飞机直接将人造地球卫星送入轨道也是不可能的。现代喷气式飞机可以在空中飞行,依靠飞机的推力和机翼的升力,推力和升力的产生必须依靠空气。这样,它就不能与大气层分离,大气层有几十公里厚,环绕着地面,它的速度也不能很高。人造地球卫星由火箭发射到天堂。发射人造地球卫星的火箭被称为运载火箭,也称为运载工具。人造地球卫星能否成功发射,火箭的速度是一个关键问题。在目前的技术条件下,一般火箭发动机的最大喷射速度只能达到2.5公里/秒,相应地,火箭的最大前进速度也只能达到4.5公里/秒。显然,要用单级火箭将卫星送至数百公里的高空并以环绕速度飞行是非常困难的。因此,在目前的技术条件下,单级火箭不能使卫星达到轨道速度,也不能用作卫星的运载火箭。在航行过程中,多级火箭可以扔掉工作后变得无用的火箭外壳和发动机(自重),从而达到提高速度的目的。目前,用两三级火箭发射一颗人造地球卫星就足够了。根据需要,多级火箭可以用来同时发射几颗卫星。多级运载火箭是一个整体,通常由几个单级火箭组成。通常串联,每级首尾相连,下一级并联,上一级串联。整个运载火箭分为壳体、推进系统和飞行控制系统。运载火箭还有各种分离系统,包括所有级的分离、卫星与运载火箭末级的分离以及卫星与整流罩的分离。级间分离系统不仅要保证各级连接牢固,而且要在下一级完成后可靠分离,同时启动上一级发动机和控制系统工作。发射人造地球卫星时,运载火箭从地面到卫星轨道可分为三个阶段:加速飞行阶段、滑动阶段(惯性飞行)和最终加速阶段。加速飞行部分意味着运载火箭从地面垂直起飞。在发动机推力的作用下,运载火箭飞出稠密的大气层,达到预定速度失速。当运载火箭熄火后推力等于零时,运载火箭获得的能量在地球引力的作用下滑动,直至到达与卫星轨道相切的位置,运载火箭再次点火,略微提高速度,最终将卫星加速进入轨道。为了对发射人造地球卫星有一个更全面的了解,三级火箭(液体火箭)发射和进入轨道的一般过程简述如下:当卫星及其运载火箭从工厂运送到发射场时,经过技术位置试验后,被运送到发射位置,竖立在发射平台上,然后进行卫星与运载火箭对接、推进剂加注、程序控制指令安装和各种试验。通过最终测试后,控制中心发布命令点燃火箭。在第一级发动机的推动下,火箭慢慢垂直上升。在穿过稠密的大气后,第一级发动机在预定的时间失速、分离和脱落。同时,第二级发动机点火并继续加速。第二级发动机在预定时间失速、分离和脱落。运载火箭的第三级和卫星一起*滑行一段时间,到达预定轨道附近。根据程序控制命令第三级发动机点火,并继续加速以达到预定速度。卫星在预定点被发射并进入预定轨道。这是发射人造地球卫星的简单的整个过程。当然,在这个过程中,如果一个组件出现故障,卫星发射将会失败。有许多方法可以将卫星送入地球轨道。以上只是其中之一,这是最简单和最容易的节能方法。
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