如果把火箭按比例縮小到100倍,能發射到太空嗎?

伊人婉麗


要求將一個工業品做成工藝品,功能還不能少,難度就提高到了無法完成的地步。


以我國某型號火箭結構為例,分為逃逸塔、整流罩、高空分離發動機、高空逃逸發動機、氧化劑箱、燃燒劑箱、助推器等十幾個大部件。

這裡面有些是可以縮小的,有些則不可以縮小,比如整流罩,整流罩可以保護火箭不受氣動力和氣動熱的影響,整流罩的材料一般為陶瓷隔熱層,整流罩不會因為是小火箭而成比例的減少,因為整流罩與通過大氣層的厚度和飛行速度相關。

圖釋:白色的為整流罩

此外,體積的縮小必然會增加各種測量電路、控制電路的複雜程度,就連供應燃料的電磁閥都需要成比例的減小,這為製造難度增加了好幾個量級。

從力學角度考慮,如果尺度d減小為原來的1/100,燃料提供的動力增量將成比例地減小為d^3,即減小為1/1000000,而阻力只成比例地減小d^2,即減小為1/10000,阻力減小得更少,因此火箭的飛行距離必然會縮短。

還有一個雷諾數的概念,在流體力學中,這是一個無量綱數。用Re表示,Re=ρvd/μ,其中ρ為流體的密度,v是流體的流速,d是特徵長度,對於飛機可以理解成飛機的尺度,μ是流體的粘滯係數,雷諾數需要10^6才能保證飛機穩定起飛,如果飛機的尺度減小為原來的1/100,要想達到同樣的雷諾數就需要把飛機的起飛速度提高好多倍,這也就是日常生活中經常見到玩具直升飛機,但是很少見到玩具噴氣式飛機的原因,因為噴氣式玩具飛機起飛更難,製造成本更高。

圖釋:風洞

製造一個火箭模型成本高昂,在製造前製造一個小的模型確實很有必要,但是等比例縮小肯定是不行的,需要通過計算設計出相同雷諾數的小模型,然後在風洞中進行試驗,風洞就是一個可以模擬風的場所,在風洞中模擬各種風后測量模型的穩定性,根據試驗結果才能決定是否進行樣品生產,不僅是火箭、飛機,就是汽車生產前也要進行風洞實驗。

圖釋:汽車在風洞試驗,採用了帶有顏色的標記氣體

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核先生科普


我的理解不能,這和飛機不一樣,飛機飛行是靠的空氣浮力,所以飛機大小都能飛,而飛往太空不一樣,沒有力可借,只能硬生生的克服地球引力,而克服這個力需要的力也是巨大的,越大的火箭攜帶的燃料越多


亞歌


那它發射的距離也要縮小100倍!!


Nero747


之前看到一個問題,如果把小飛機放大幾倍不就是大飛機嗎。


Mrlearn305


一個容器

自身的殼體重量和尺寸的平方成正比,

容納的燃料體積和尺寸的立方成正比。

尺寸小了,燃料/重量比不夠,推不上去。


投條啄木鳥


如果能,戰爭時期的每一個子彈都能打進太空,子彈至今都還在地球上轉,而你已經被子彈躺倒。


___才子


試問竄天猴能進入太空嗎?


戰略忽悠局007


就好比我們煮肉,一塊5斤的肉在鍋裡煮熟,需要一口口徑三十釐米的鍋,如果你煮一塊半兩的肉,是五斤的百分之一你能用一口徑三釐米的鍋嗎?絕對不可能,因為有些東西是不能縮小的。

同樣道理,如果把火箭按比例縮小劉原來的百分之一,那就成了過年人們放的“鑽天猴”,是進不了太空的。


南極冰火


很詭異的想法 你想想一個TNT縮小後也

就一個威力強大的爆竹


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