為什麼飛機飛不出大氣層到太空?
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05-01
簡單來說,這是因為飛機的飛行需要依賴於空氣,而太空中並沒有空氣,幾乎是真空的狀態,所以普通飛機無法飛出大氣層而進入太空中。
飛機的動力來自於發動機,但發動機並不直接給飛機(固定翼)提供向上的升力,而是提供一個向前的推力。飛機用於克服重力的升力其實來自飛機的固定翼。飛機的簡單受力分析圖如下所示:
飛機的發動機把空氣吸進去,其中的氧氣會與燃料混合併劇烈燃燒,由此會產生一個巨大的反推力。這個力能使飛機克服阻力而向前運動,但這並不能使飛機飛起來,飛機起飛的關鍵在於機翼。飛機的發動機推動飛機前進,空氣在流過機翼的獨特表面時,機翼上下方的空氣流速存在差異,上方的流速要比下方更快,從而導致上方的壓強小於下方。當飛機向前運動的速度足夠快時,機翼上下方可以產生足夠大的壓強差,這樣就能把飛機向上托舉起來。
然而,隨著海拔逐漸升高,空氣會變得越來越稀薄。當飛機飛得很高時,空氣太稀薄,無法使燃料充分燃燒來產生足夠大的推力,並且稀薄的空氣也無法使機翼產生足夠大的壓強差來繼續讓飛機向上爬升。因此,飛機的飛行高度是有限的,不能無限向上爬升。飛機的飛行依賴於較為稠密的空氣,所以它們無法飛出大氣層進入沒有空氣的太空中。
只有攜帶了氧化劑的火箭發動機才能在太空中運轉,這也是為什麼只有火箭才能衝出大氣層進入太空中。
※在監獄裡坐牢是什麼樣子的?
※如果有一種液體能夠腐蝕世界上所有的東西,那它得用什麼來裝?
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