flyman Админ. спросил 5 лет назад
Я всегда задавался вопросом, возможно ли, чтобы самолеты и другие самолеты покидали атмосферу Земли. Обычные коммерческие транспортные самолеты могут летать довольно высоко, но тогда им нужен воздух, чтобы получить ускорение скорости. Реактивные двигатели кажутся лучшей идеей, но я не знаю, насколько важен для них воздух.
Можно ли попасть в космос с поверхности Земли с помощью не ракетного самолета?
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Зависит от того, что вы имеете в виду.
На большую высоту? Да, можешь. Попасть туда действительно неэффективно, но некоторые самолеты уже это делают.
Достичь стабильной орбиты и быть в состоянии поддерживать контроль? Нет, на этих высотах вам не хватает кислорода, чтобы ваши двигатели работали ,вы должны принести свои собственные (и, таким образом, использовать ракету)
Для ясности, некоторые определения:
-
двигатель реакции: включает и ракеты и двигатели. Двигатель толкает некоторую массу в одном направлении и реакцией достигает тяги в противоположном.
-
jet (двигатель): используется для обозначения двигателей воздушного дыхания. Самолет несет топливо, но не окислитель, который берется из окружающей атмосферы.
-
ракета (двигатель): используется для обозначения двигателей, не вдыхающих воздух. (Космический)корабль несет как топливо, так и окислитель. Атмосфера не нужна.
-
космос: над 100км высоты.
-
пребывание в космосе:
Изображения из xkcd
flymanБольшие высоты не обязательно неэффективны. Некоторые удивительные самолеты, такие как Lockheed U2, были очень и очень эффективны на FL 700. Конечно, turbofans на U2 не могут получить его слишком много дальше AMSL.
@shortstheory U2 является эффективным на FL700, абсолютно неэффективным при получении там.
Может ли космический корабль быть просто «выстрелен» в космос, например, на невероятно мощном рельсовом ружье? Я подозреваю, что трение воздуха поглотит всю энергию слишком быстро. И ускорение может быть менее приятным для астрономов xD
@Александр почему бы нам не использовать катапульты, чтобы добраться до космоса? на освоение космоса, вероятно, охватывает многое из этого. Полное раскрытие информации: принятый ответ-мой собственный.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Для некоторых значений «go to space», да. Линия Кармана (высота, на которой самолет не может создать достаточный подъем, чтобы оставаться в воздухе на любой скорости, более медленной, чем орбитальная скорость) обычно считается нижней границей космического пространства. Это означает, что с мощным двигателем и достаточным количеством топлива можно «взлететь» в космос: вы просто продолжаете набирать высоту и скорость, пока не окажетесь на орбите.
Ни один самолет не сделал этого. X-15 и SpaceShipOne оба смогли достичь этой высоты в Zoom climbs; ни один из них не пошел достаточно быстро, чтобы остаться там.
Нет , чтобы оставаться на орбите, вам нужно достичь орбитальной скорости, которая намного медленнее, чем скорость выхода . Достаточно увлекательно, как я уже упоминал в своем ответе, скорость сваливания для самолета, летящего на высоте линии Кармана, является орбитальной скоростью .
@JayCarr, чтобы получить стабильную орбиту, вам нужно поднять как перигей, так и апогей, чтобы быть вне атмосферы. Для этого нужно ускоряться как в верхней, так и в нижней точке орбиты. Обычная ракета должна запустить двигатели дважды, чтобы сделать это, потому что двигатели работают в течение такого короткого периода, но «космический самолет», возможно, не потребуется, если он поднимается на орбиту достаточно постепенно.
@Mark вам все равно придется выровняться в апогее, хотя, который должен быть за пределами atmo, если вы не хотите рисковать с орбиты, поэтому вам все равно понадобится ракетный двигатель. На самом деле я хочу сказать, что если вы хотите стабильную орбиту вне атмосферы, вам в конечном итоге понадобится ракетный двигатель, потому что вам придется делать какой-то маневр в вакууме. Хотя, mea culpa, все мои знания об этом исходят из часов игры в Kerbal Space Program, реальность может отличаться ;).
@JayCarr, в реальном мире, «стабильный» является относительным. На расстоянии 100 км вы можете выйти на орбиту один раз до повторного входа; 300 км доставит вам несколько месяцев, а 35 786 км (геостационарная орбита) имеет время распада миллионов лет.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Это зависит от того, что вы включаете в «не ракетные самолеты». В Википедии есть целая статья о «non-rocket spacelaunch«, в которой обсуждаются различные варианты.
Короткая версия, нет современных космических систем запуска, которые не используют ракеты. Наиболее практичным из известных нам является космическое оружие, которое успешно используется для суборбитальных запусков (но не практично для космических полетов человека).
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Реактивный двигатель может принимать воздух только на половине скорости звука. Если самолет летит быстрее, система впуска должна замедлить воздух, прежде чем снова ускорить его. Следовательно, чем выше скорость, тем меньше тяги она может обеспечить. Это не похоже на ракетный двигатель, который всегда тянет с сопоставимой силой.
Самолет должен разгоняться до 25 Маха или вот-вот вылететь на орбиту в качестве космического корабля, и это возможно только с новым типом двигателя.
Scramjet, который является реактивным двигателем, а не ракетой, вероятно, мог бы это сделать. Однако этот двигатель, кажется, все еще находится в стадии разработки, и в настоящее время ракета должна разгоняться до скорости, при которой этот двигатель может быть даже запущен.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Я не уверен, как вы классифицируете предлагаемый космический корабль Skylon. Это был бы реактивный двигатель с воздушным дыханием на более низких высотах, но ракета выше 26 км.
Это может быть смена игры. Но на этот раз я не даю даже шанса, что Скайлон сбудется.
Я чувствую, что этот вопрос может быть более уместным в space.stackexchange.com, но это как-то расплывчато.
Этот вопрос явно касается авиации, поскольку речь идет о самолетах, а текущие ответы-с точки зрения авиации. Если эти ответы не удовлетворяют вопросу, то мы могли бы рассмотреть возможность перехода в космос.
Я предполагаю,что воздушный корабль, как следует из названия, использует воздух для получения и поддержания высоты. Подъемная сила-это сила, создаваемая аэродинамическим профилем в воздухе. Как только вы удалите воздух (определение пространства), вы также удалите возможность подъема, и объект станет космическим кораблем. Таким образом, самолет не может выйти в космос, используя только свои собственные возможности.