03.07 飛機能飛出地球嗎?

化騰的老闆


可以這麼理解,魚可以游出水嗎?

魚在水中游動首先是因為魚鰾可以控制魚的密度,從而控制浮力達到升降的效果。魚鰭可以通過推動水,來獲得移動的動力。

如果魚進入空氣中,那麼空氣的浮力無法魚重力抗衡,魚鰭也不可以像鳥兒那樣推動空氣飛起來。

飛機之於空氣,猶如魚之於水也。

固定翼飛機,是通過螺旋槳或者渦輪發動機來推動空氣獲得動力的。這就相當於魚鰭。機翼由於有了速度,通過機翼的氣動結構,使得機翼下面的壓力大於上面的壓力。飛機的機翼提供的升力可以抗衡重力,這就相當於魚鰾的作用。

如果飛機離開空氣,那麼螺旋槳和渦輪沒有空氣可以推,也就沒了動力。同時由於沒有空氣,機翼也無法獲得機翼下面的壓力。最終導致飛機無法飛出地球。

所以,當飛機達到一定高度,空氣過於稀薄的時候,飛機的螺旋槳或者渦輪就沒有足夠密度的空氣來獲得動力了。並且,由於空氣稀薄,需要更快的速度來獲得更大的機翼升力。當達到這個臨界高度,就是我們常說的飛機的升限,也就是這款飛機能飛多高。

有一種情況,依賴空氣飛行的飛機也是有可能飛出地球的。那就是在空氣的密度降到足夠低之前,飛機已經達到了足夠的速度。只要動能足夠大,是可以衝出大氣層的。但是目前按照人類製造的發動機來看,這不太可能。

類似的就是有些魚也可以跳出水面。

這就是為什麼飛機無法飛出地球,目前只有依靠工質推進的發動機才可以。因為火箭發動機不需要空氣,燃料也是自帶氧化劑,它噴出去的物質可以提供足夠的衝量使得航天器飛出大氣層。如果在某個高度達到某個速度做圓周運動,這個航天器就可以長時間不掉下來了。

比如在近地軌道需要達到7.9千米每秒。如果你不想飛那麼快,沒關係,我們可以上升到地球同步軌道,跟著地球一起轉動,這裡只需要3.1公里每秒的線速度就可以。當然,燃料費你來付。


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