为什么火箭需要这么多的燃料?
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发布时间：2022-04-25 05:23
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热心网友
时间：2023-10-29 18:53
火箭之所以携带90%的燃料，完全是因为火箭发动机是个笨家伙，效率实在太差了！
别看火箭又喷火又冒烟，显得很威风。实际上火箭燃料燃烧所产生的能量，大部分都被喷出去的气体动能带走了，一部分转化成了光能、热能，火箭获得的动能只是一小部分。
所以火箭发动机的比冲都不大，约在200到450秒之间。比冲，是指单位推进剂所产生的冲量，通俗讲就是每1千克燃料产生1千克推力时持续的时间。类似于汽车的百公里油耗这个概念吧，是衡量火箭能源利用效率的指标。
飞机使用的航空发动机，燃气能量浪费的少，转化效率比火箭高很多。航空发动机只负责克服空气阻力，为飞机提供水平方向的加速度。
真正克服重力抬起飞机的，是流经机翼上下表面的空气流，按照伯努利原理产生的升力。飞机是一个四两拨千斤，借力打力的家伙。
火箭发动机却是实打实的，在垂直方向上对抗重力，火箭向下喷射气体，获得反推力推动火箭上升。
按照动量守恒定律，火箭飞行过程中，喷出的气体质量乘以喷射速度等于火箭剩余的质量乘以火箭速度。由此得知，燃料重量占火箭总重量越大，喷出的气体越多，喷射速度越快，火箭剩余的质量越小，获得的速度就越快。
另外，火箭要飞出大气层，那里没有氧气参与燃烧，所以火箭还要携带大量的氧化剂助燃。我国的长征七号火箭，总重500吨，液氧加煤油就占了450吨，其他所有加起来才50吨。
所以火箭需要携带占重量90%的燃料+氧化剂，并在飞行过程中把这些燃料都喷射出去，才能让剩余的10%的质量，获得超过第一宇宙速度7900米/秒的高速度，最终克服地球引力的影响，进入太空轨道。
想想都肉疼，费尽千辛万苦，才能运送那么一点点东西。等比冲高的离子、核能、电能等新型火箭发动机成熟了，就不用携带那么多燃料了。
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时间：2023-10-29 18:53
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时间：2023-10-29 18:54
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时间：2023-10-29 18:54
