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这才是了不起的工作:中国电火箭测试成功

已有 4090 次阅读 2015-1-4 19:39 |个人分类:个人看法|系统分类:观点评述

原理非常简单,但是做起来很难。

科学网居然没有报道这个新闻。

 

中国电火箭通过6000小时测试 可保证卫星在轨运行15年
http://www.guancha.cn/Science/2015_01_04_305200.shtml

 

 

原理简述:

 

 

初中物理就讲了火箭工作的原理,其实就是体现了动量守恒而已。

 

你戴上一筐苹果,呆在没有任何其他外力的环境里。 你拿出一个苹果往后扔出去,你就会获得前进的速度;你再扔一个苹果出去,你的前进速度就会增大一些。这就是动量守恒。你把筐子里的苹果扔完了,你的前进速度也就不能再增大了。你的最终速度取决于你有多少苹果,还取决于你扔苹果的最大速度。

火箭也是如此。火箭携带有燃料(比如说,液氢和液氧,或者煤油和液氧),燃烧可以提高一部分气体的速度(取决于燃烧能够达到的温度),这部分高速气体喷出去,火箭就会在相反的方向上提速。什么时候燃料烧完了,火箭也就不能再加速了。最终结果取决于燃料的数量和燃气喷出的速度。实际上,推动火箭前进并不在乎你用什么方法给喷出气体加速,只要能加速就行,而且速度越大越好。

 

火箭能够携带的燃料数量是有限的,所以喷出速度越大,效果越好。但是,燃烧在本质上是个化学反应过程,能量产生效率是很低的,平均到每个分子上面,大概也就几个电子伏(能量单位)而已,也就是一个电子在几伏特的电场下获得的能量。而电场很容易实现成千上万伏特的,只要喷出气体是带电的,就好操作了,推进效率也就能成百上千倍地提高。困难在于普通物质都是电中性的,不能在电场中加速。

 

电火箭的原理是这样的:

1、把中性物质电离为正离子和负离子(或电子),后面这些东西也被称为等离子体,因为正离子的数目等于负离子。

2、把正离子和负离子分开,因为二者所需要的加速电场的方向是相反的。一般用磁场来实现——正离子和负离子在磁场中的偏折方向相反,这也是初中物理。

3、用电场把离子加速,然后把高速离子扔出去,火箭就在相反的方向上加速了。

 

很简单,对吧。

这玩艺儿的原理很简单,使用起来也比普通的火箭方便,但是实现起来不容易,是非常困难的工程问题。

 



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