為什么火箭可以豎直發射而不會歪掉?

圖中這種沒有尾翼的火箭,在飛行中,是不穩定的系統,一般都需要通過底部矢量噴口的角度、強度來保持其穩定。這屬于自動控制方面的理論,簡單來說,火箭會有傳感器感受當前的姿態,并預判之后的姿態,從而控制發動機噴口,來使得其姿態穩定。

> 圖示:火箭的噴口,可以改變方向,從而保持火箭的穩定。

所謂「不穩定的系統」,指的是,在火箭飛行的過程中,微小的擾動會被自然地放大,比如:如果火箭在飛行時歪了一度,那么,在慣性力(火箭自身參考系)、空氣阻力的共同作用下,會使得這個角度自然地放大。這個時候,火箭就是不穩定的。而一個穩定的系統則不然,比如一個秋千,你去推它一下,它會有擺回來的趨勢;而如果一個系統能夠對外界做出反應,去自動的抵消外界的影響,則有可能使得其穩定性大大提高。比如說,商店里的人體模型,很容易被推倒,但一個真正的人則不那么容易,因為人會對外界做出反應。

在一些其他類似火箭的東西,例如飛彈上,還能看到尾翼。適當的尾翼可以使得飛彈、火箭在飛行時保持穩定:

比如上面的示意圖,在飛行時,若有偏移,彈身所受的阻力,可能會使得偏移加劇,但是尾翼會提供相反方向的力,使得飛彈穩定。現代的一些新一代火箭、飛彈,不使用尾翼,主要是為了減輕阻力,從而飛的更快,穩定的工作,則交由電腦、自動控制系統來完成。

2 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 二圖是土星五號第一節

  2. 你騎車怎么不歪啊