火箭和飛機都是在天上飛行的運載工具，在距離地面一定高度後，飛機上就會用空調調控溫度，使機艙裡的溫度不會特別低；而火箭要安全穿過同樣的高度，卻需要在外表面塗上防熱材料，防止被燒壞，這是為什麼呢？
圖1
中國運載火箭技術研究院北京宇航系統工程研究所蔣平為我們講述了其中緣由。原來，火箭和飛機在天上飛時，到底需要防凍還是防熱，與它們飛行的馬赫數緊密相關。
馬赫數就是指物體運動速度與周圍空氣中的音速之比，相同條件下，馬赫數越小，物體表面溫度越低；馬赫數越大，物體表面溫度越高。
蔣平說，火箭在大氣層飛行的過程中，為了掙脫地球引力，飛去更高更遠的太空，會一直加速飛行，速度從亞音速、超音速到高超音速，在距離地面10公里左右的高度時，馬赫數甚至超過5，此時火箭表面的溫度有1000多度。隨著火箭飛行速度的增加，這個溫度還會繼續升高，直至脫離大氣層。
圖2
而這個階段，如果沒有足夠的防隔熱措施，火箭外表的金屬外殼將會變形甚至融化，火箭內部的電路板、元器件、精密儀器等將會燒穿、變形，導致整個飛行任務失敗。
普通的民航飛機一般以亞音速飛行，同樣在距離地面10公里左右的高度時，馬赫數僅為0.7——0.8，外部大氣的溫度低至零下55攝氏度左右，接近北極圈以內的溫度，飛機的溫度和外界溫度差不多，這個溫度下飛機必須開空調為機艙內調節溫度，否則客機的乘客會被凍傷。
圖3
實際上，如果飛機的速度也提高到超高音速，也就是馬赫數也達到10左右，它也同樣需要防熱。航天飛機的速度與火箭差不多，表面溫度可高達2000攝氏度，因此航天飛機的表面也安裝了一層厚厚的防熱瓦來抵禦高溫。
分享到:
閱讀更多 競爭制高點 的文章
