现代喷气式飞机、火箭飞行器(包括燃料飞机、火箭、弹道导弹)使用的是喷气发动机(喷气在大气层内有空气作为助燃气)、火箭发动机(在太空中需要固态、液态燃料),那么两种发动机是运用什么原理让飞行器起飞的呢?有人说:“喷气式飞机喷出的气体向后推动空气,空气就向前推动飞机,喷气式飞机正是由于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行的”这种说法是错误的。
这里运用的基本原理就是牛顿所提出的作用力和反作用力,而上面说法把喷出的空气当成了中介,当成了静止空气同飞机之间的力的传递的中介,当成了第三个物体。消防员要用力把控住喷水的喷水管,因为高速向外喷射的水流对水管同样存在向内的反作用力,这就是喷流作用。
喷气式飞机飞行时,利用了作用力和反作用力的原理。喷气式飞机在喷出的气体的同时,也受到这部分气体的反推力。喷气式飞机正是由于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行的。
发动机内部的力的情况是这样的:风扇、压气机、扩压器、燃烧室、排气椎产生向前的推力。涡轮、尾喷口产生向后的力。其合力是向前的推力。把发动机作为一个整体看,风扇旋转和喷管喷气产生推力,其中风扇推力占绝大部分(例如733风扇推力占总推力的78%)。
火箭发动机的基本原理也一样,在大多数液体推进剂火箭发动机中,燃料和氧化剂(如液态氢和液氧)会被抽取到燃烧室中。在那里,它们会燃烧并产生一股速度极快的高压热蒸汽。这些蒸汽流过一个喷口以便进一步提高它们的速度(喷出时的速度通常为8,000-16,000公里/小时)),之后就会离开发动机,在反冲作用力的驱动下而使火箭获得很大的动力。即使在太空中也是通过燃料喷射形成的反作用力保持推进。
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