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水火箭可以飞多高(水火箭能飞多远)

火箭不仅可以用火,还能用水,水火箭也能飞上太空吗?

你听说过“水火箭”吗?这里所说的水火箭可不是那种装上水在空地上放飞的饮料瓶子,而是能够真正将飞船带上太空的火箭。

“水火箭”这个名字听起来就很奇葩,火箭之所以叫火箭,就是因为它要喷火,把火换成了水,多少有点名不副实。不过名字是否恰当并不重要,重要的是水火箭真的能够飞上太空吗?这的确不是一个玩笑,一家名为“ARCA”的商业航天公司就开发了一款水火箭,而且已经进入了地面试验阶段。那么,水火箭的工作原理是怎样的?与传统的火箭相比有何不同呢?

水火箭可以飞多高(水火箭能飞多远)

其实,传统火箭的核心原理并不复杂,就是通过瞬间点燃大量的燃料,从而产生大量的高温气体,当这些气体快速向后喷出的时候就会产生一个力量相等、方向相反的反作用力,于是火箭就被推上了天。

在火箭上天的整个过程之中,到底向后喷什么并不重要,重要的是两个问题,一是喷出去的物质的质量,二是喷出去的物质的速度,这两点就决定了最终推力的大小。由此可见,把火换成水是完全可行的,而且还能够“减少中间商赚差价”。

水火箭可以飞多高(水火箭能飞多远)

传统的化学燃料火箭需要有一个发动机,但是水火箭就完全用不着了。

因为传统的火箭需要先燃烧再喷射,而且为了能够获得足够的喷射速度,还必须拥有一套增压输送系统,但水火箭完全用不到这些,为什么呢?因为水火箭之中装载的是高温高压的水,这些水的温度高达250℃,所以这些水暴沸时所产生的压力已经完全够用了,甚至于比传统的火箭还要有劲得多。当然,这还得益于另一方面的因素,那就是水火箭启动时喷射而出的水蒸气所产生巨大加速度会带来不小的机械压力,从而起到自然增压的效果。

水火箭可以飞多高(水火箭能飞多远)

这样看起来,水火箭的原理和结构比传统火箭还要简单得多,不仅不需要发动机,也免除了那一套复杂的动力传输系统。

现在问题来了,水火箭不需要燃烧这个过程,那么其中高达250℃的水是从何而来的呢?水火箭中的水的加热过程分为两个阶段,第一阶段就是起飞之前的准备阶段,此时水火箭会连接外部电源,通过水箱内的电阻丝对水进行加热。当水温达到250℃之后便可以起飞了。

水火箭可以飞多高(水火箭能飞多远)

离开地面的火箭无法再连接外部电源,但加热工作并不能因此停止,因为加热停止会导致水温快速下降,进而影响到后续的升力,此时加热过程将进入第二阶段。

第二阶段火箭会依靠自身的锂电池供电继续对水箱内的水进行加热,根据ARCA所公布的数据,起飞后的水火箭加热功率仍然能够达到42兆瓦,这为水火箭维持水温和水压提供了保障。水火箭的基本工作原理已经知道了,那么到底为何要研发水火箭呢?水火箭与传统火箭相比有两个明显优势。其中第一个优势已经说过了,那就是水火箭的结构更加简单。

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水火箭的第二个优势在于它的推重比非常高。

所谓推重比,就是发动机的推力与火箭的重量之比,推重比越大说明火箭的推力越强,也就能够把更重的火箭推上天,显然,水火箭的推重比是完胜传统火箭的。不过水火箭也有劣势,那就是比冲很低,所谓比冲就是指发动机的工作效率。由此可见,水火箭并不是万能的,它最佳的应用领域就是火箭的第一级,因为在火箭起飞时最需要的就是大推力。

温馨提示:通过以上关于火箭不仅可以用火,还能用水,水火箭也能飞上太空吗?内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。