第二宇宙速度

第二宇宙速度——当物体(宇宙飞船)以11.2公里/秒的速度飞行时，它可以摆脱地球引力的限制，飞离地球，进入绕太阳轨道，而不再绕地球轨道运行。逃离地球引力的最小速度是第二宇宙的速度。各种行星探测器的初始飞行速度高于第二宇宙。

第二宇宙速度(V2)当宇宙飞船超过第一宇宙速度V1到一定值时，它将脱离地球引力场，成为一颗绕太阳运行的人造行星。这个速度被称为第二宇宙速度，也称为逃逸速度。根据力学理论，可以计算出第二宇宙速度V2 = 11.2公里/秒。由于月球还没有超出地球引力的范围，所以从地面以不低于10.848公里/秒的初始速度发射月球航天器就足够了。

假设发射质量为m的卫星进入环绕太阳的轨道所需的最小发射速度为v；此时，卫星围绕太阳的运动可以被认为不受地球引力的影响，并且无限远离地球。人们认为，如果无穷远是重力势能面0，发射速度是最小速度，卫星可以达到无穷远。动能定理1/2 * mv 2-GMM/r = 0；解V=√(2GM/r)正好是第一宇宙速度的√2倍。

要发射人造地球卫星或完成星际旅行的飞机，人类必须摆脱地球的强大引力。他们怎么能离开地球？这要求运载飞机或人造地球卫星的航天飞机或运载火箭的速度应达到宇宙速度。宇宙速度是多少？有几种类型，解释如下:

所谓的宇宙速度是从地球表面发射飞机所需的最小速度。飞机分别被称为第一、第二和第三宇宙速度。在早期，为了估计克服地球引力和太阳引力所需的最小能量，人们在探索太空路线时引入了三种宇宙速度的概念。假设地球是一个圆环，周围没有大气，那么一个物体可以绕地球运行的最低轨道是一个半径与地球半径相同的圆形轨道。此时，物体的速度是第一宇宙速度，约为7.9公里/秒。在获得这个水平速度后，物体可以在没有任何额外动力的情况下绕地球运动。地球上的物体脱离地球引力并成为绕太阳运行的人造行星所需的最低速度是第二宇宙的速度。第二个宇宙的速度是11.2公里/秒，是第一个宇宙的两倍。以这种速度，地面物体可以沿着抛物线轨道逃离地球。地球上的物体相对于地球中心飞出太阳系的最小速度称为第三宇宙速度，其大小为16.6公里/秒。地面上的物体在充分利用地球的公转速度并获得该速度后，可以沿双曲线轨道飞离地球。当它到达离地球中心930，000公里时，它被认为已经脱离了地球的引力，并将在太阳引力的作用下移动。这个物体相对于太阳的轨道是抛物线，最终它将脱离太阳的引力场，飞出太阳系。一些特殊的轨道速度，如周围速度和逃逸速度，有时分别称为第一和第二宇宙速度。

运载火箭或航天飞机如何达到宇宙速度？理论和实践证明，火箭的速度取决于火箭发动机的喷射速度和火箭的质量比。发动机的喷射速度越高，火箭的速度就越高。火箭的质量比越高，火箭能达到的速度就越高。火箭的质量比是起飞时火箭的质量(包括推进剂)与发动机相关发动机(熄火)时火箭的质量之比(火箭的结构质量，即净重)。因此，大的质量比意味着火箭的结构质量小，运载更多的推进剂。火箭可分为单级和多级。多级火箭可分为串联、并联和串并联组合。一般来说，火箭的级数越多，其动能就越大。然而，理论计算和实践经验表明，每增加一个有效载荷，火箭需要增加10个以上的质量来承受。随着级数的增加，最低级和随后的级变得越来越流行，使得它不可能起飞。多级火箭一般不超过4级。