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wangamada 发表于 2008-2-23 12:59

请教关于火箭飞行原理(从采访神五总设计师王永志想到的)

鄙人今年考研哈工大究生,由于物理考了火箭飞行原理,
故今天回家翻起大学物理(第一册,力学,第二版,张三慧主编,清华大学出版社)143页,简述火箭原理,并想起年前央视采访神五总设计师王永志的节目,产生如下疑问:

    央视采访中,王永志谈起年轻时研究导弹的轶事如是说,大概意思事:[color=red][b]为了让火箭飞的更远其他研究员都想方设法往火箭里面多加燃料,我却想到减少些燃料使火箭重量减轻,火箭不就能飞的更远么?结果钱学森拍板按照我的方法,最后导弹试射成功。
[/b][/color]    当时听了感觉有道理,今天回顾物理书突然觉得此观点根本站不住脚。根据牛顿第二定律以动量定理有公式:
    v末-v初=u*ln(M初/M末)
    就是说火箭最后得速度取决于火箭始末质量比(简称质量比),也就是当弹壳炸药等固定重量一定的情况下,不改变燃料时,[b][color=red]只有增加燃料质量(只有这样才能增加质量比)才能让火箭飞的更远。这与王总的论断矛盾。[/color][/b]请高人指点一下~~~~~~
    到底是我的物理不好还是王总乱说呢??????

[b][color=blue]具体分析如下(摘自上面的参考书):设质量M的火箭以v速度飞行,此后dt时间内火箭喷出质量dm气体,气体速速相对火箭速度恒为u,在t+dt时刻,火箭速度为v+dv。此时总动量(动量守恒)
dm*(v-u)+(M-dm)*(v+dv)=Mv
火箭分出气体dm等于火箭质量减小-dM
带入并消去二阶无穷小dM*dv项可得
u*dM+M*dv=0 或 dv=-u*dM/M
积分得 v末-v初=u*ln(M初/M末):tusiji15: :tusiji15: :tusiji15: :tusiji15: [/color][/b]

[[i] 本帖最后由 wangamada 于 2008-2-23 13:01 编辑 [/i]]

wangamada 发表于 2008-2-23 13:02

自己顶下,不知道这个帖子违反版规不~~~

zzs7203 发表于 2008-2-23 13:38

太难了,我才上过初中,还没有毕业,不过有一个想法:在火箭起飞初期给火箭足够的动力,后期就应该是重量越轻飞到越快了。

大蒜怕狗咬 发表于 2008-2-23 13:47

重量重,火箭的负荷就大,相同的燃料所能推送的距离就近,但少带燃料直接限制了投送尺度

所以个人认为要取个中间值,短距离投放不妨少带点燃料,长距离只怕要多带


BTW:此帖帮楼主转到科幻综合区

yhawk 发表于 2008-2-23 14:24

人家可能是用更高能 更贵的燃料
好让u更高

rajiao 发表于 2008-2-23 16:33

效率问题

冰糖 发表于 2008-2-23 20:06

那个公式是在没有重力场的条件下推导出来的,你加上地球引力再做一下看看。再考虑空气阻力的话推导起来就更复杂了。你想考哈工大?如果连这都考虑不到,有点悬。

休息 发表于 2008-2-29 11:18

在仔细想想,你就会发现自己的错误了

kingzhou 发表于 2008-3-5 09:20

增加燃料的质量比我觉得是很有必要的:nox04:

czww 发表于 2008-3-6 13:14

钱学森都肯定了,楼主肯定是没理解王永志的意思

kk2 发表于 2008-3-6 13:21

绝对是瞎说,但是试图通过盲目增加燃料来增加射程也是不可取的,火箭是个系统工程,燃料多少只是决定射程的因素之一。

瓦西里 发表于 2008-3-11 19:01

火箭净重不变,燃料减少,质量比也减少。

但如果这时候火箭发动机和燃料的效率高,喷气速度提高,火箭在最高速度飞行的时间加长,也是可以让提高射程的。

chasseur 发表于 2008-3-14 15:45

还有其他的因素,那个工程师并未提及

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