火箭发射原理,为什么有些飞行器喷火时会产生推力
火箭发射原理,为什么有些飞行器喷火时会产生推力?
谢谢邀请!兔哥回答。我们所熟悉的飞机,火箭,导弹,等等都能飞行,而且它们飞行时都有一个共同的特征,就是从尾部向外喷出火焰气体,其实这些飞行器正是靠着这些火焰产生的作用力与反作用力,推动这些飞行器在飞行。作用力与反作用力原理。【相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上】这个原理的发明人就是牛顿,也被称为牛顿定律。也就是说这些飞行器在利用作用力与反作用力产生动力推动飞行器前进。飞机,导弹,火箭都是高科技的东西,原理非常复杂,能搞明白就可以造飞机,火箭了。因此兔哥用白话的方式俗解一下,简单易懂。我们知道子弹,炮弹是利用火药气体瞬间燃烧(爆炸)产生火药气体压力,使弹头脱离弹壳沿膛管前进,形成发射。这是因为火药燃烧爆炸时,能释放出大量的热能并产生高温高压气体,对物体产生抛掷,压缩等作用。那么不让这些火药瞬间爆燃,而是持续不断的燃烧爆炸是不是就能延长作用力的时间,就可以长时间的飞行更远距离呢?能,于是就有了火箭。火箭就是利用自携带的燃料在发动机的作用下持续不断的燃烧(爆炸),产生高温气体压力,从喷口(泄压口)喷射而出,利用作用力与反作用力的原理推动火箭飞行。现代火箭的燃料有固体,和液体的,而且携带量很大,为了能飞的远,大部分的重量都用在了燃料的携带上,在火箭飞行的时间段,燃料始终在产生着燃烧爆炸的作用,因此,从喷口处喷射击大量的火焰气体,形成反作用力。喷气式飞机的原理。喷气式飞机也是典型的利用火焰气体压力推动飞机前进的。我们知道喷气式飞机是烧油的,这些油料就是飞机发动机产生燃烧的助燃剂。电吹风我们都用过,利用风扇的转动产生风力,如果在电吹风里不间断的喷入汽油点燃它会有什么后果,爆炸燃烧,电吹风喷出的就不是风,而是高温高压的火焰气体。喷气式飞机就是往高速旋转的发动机里不断的喷入燃料,产生持续不断的燃烧爆炸,利用所形成的高温高压气体压力,在发动机的作用下从尾喷口喷射而出,产生推力,推动飞机飞行。以上就是这些飞行器飞行时通常在尾部会喷射出火焰的原因,当然,作用力与反作用力的应用非常广泛,涉及众多领域,我只是简单的举例说明一下,起到一个“抛砖引玉”的作用,希望大家喜欢。欢迎指正,也欢迎关注兔哥,图片借鉴网络,一并谢过!
战斗机用的导弹是怎么挂在挂架上的?
纸上的宣仔,为您解答。
说到导弹挂载,不得不说地勤人员还是很辛苦的。战斗机使用的弹药轻则几十公斤,重则数百公斤乃至成吨重,都需要地勤人员把导弹和炸弹一枚一枚挂上去,真的是不容易。我们先看看导弹是怎么安装的。首先是需要地勤利用运输车把导弹从仓库周转出来,运到机翼下方。轻的导弹,比如空空导弹一般只有几十公斤,可以允许2-3个地勤人员直接扛起装到挂架上,这种是纯人力的,而且这种情况下,挂架一般也是实先已经安装到挂梁上。
地勤是是个体力活,该上手搬的时候一点不含糊
地勤的导弹运输车
地勤安装AIM-9X。允许直接人力扛起来安装的导弹,一般是格斗弹和中距弹
然而如果是重一些的导弹或者炸弹的话,就不是人力可以搬得动的了。这种需要导弹周转车本身具有液压升降的能力。比如美国的J-4 Load Truck,除了可以运输导弹外,还拥有一个液压升降机,可以将导弹升到与飞机挂架或者挂梁相同的高度;这时候地勤人员可以实先将挂架与导弹安装好后,再一起安装到挂梁上:
地勤人员安装小牛导弹,使用的是带液压升降机构的J-4运输车
升降机构细节
连导弹带挂架一起安装的情况
我国的地勤为歼-10安装YJ-91超音速反辐射导弹,这种导弹重数百千克,运输车本身有液压升降功能,人力扛是不可能的。装的时候需要连挂架一起装上飞机
装上去以后还需要一系列的紧固和设置工作。比如开启保险,将飞机和导弹的总线线缆连接好,用工具将防摇缓冲装置拧好等等。
一名地勤正在用扳手紧固挂架上的防摇支撑装置(sway brace),以防止导弹在挂架上摇晃
挂架种类和发射方式机载导弹的挂架,大致可以分为:弹射式,导轨式。其中弹射式是利用汽缸或者液压装置驱动活塞将导弹直接弹射出去后再点火;导轨式则是导弹直接在挂架上点火,沿着导轨运动直到脱离挂架。直观理解就是下图这样的:
弹射式发射架,先弹再点火
弹射式挂架及发射方式
弹射式的导轨我们可以美国的LAU-106/A挂架为例解释一下。这种挂架可以用来发射AIM-7麻雀,AIM-9和AIM-120导弹,F-15用的多一些。弹射式为了保险起见,导弹的挂钩要承受相当的力才可以被弹射出去,所以必须要求有相当高的弹射力。挂架在前后各有一个Ejector Foot,也就是弹射脚,或者也叫Ejector Piston。弹射脚的正上方有两个圆柱形的缸体看到了吧?这其实是一个脉冲药筒,里面装的是火药。当决定发射的时候,用电极打火,点燃里面的火药,产生瞬间的高压,推动活塞向下运动。可以产生数千磅乃至上万磅的力,足以将导弹“踢出挂架”。
药筒内部结构
F-15使用的LAU106挂架,导弹是被弹射出去的
LAU-106/A挂架细节
海上自卫队的F-15J上的LAU-106/A挂架实物,挂钩在中间
当然了,发射肯定不止是弹射这简单。在发射前,导弹需要预先接受来自飞机总线的一些数据和指令的装订,以及点火命令的接受。这就需要导弹和挂架之间有线缆进行连接。下图就是LAU-106/A的详细结构,可以看到,在挂架中部靠后的地方,又一个莲藕型的插座,这就是用来连接导弹和飞机之间总线线缆的。此外还有一个点火的接插头,用于给导弹的发动机进行点火。当然了,这个点火指令有一定延迟的,要等弹射出去之后才会生效。这一点对于导轨式发射架也是一样的,区别只在于一个点火有延迟,一个是即时点火。
Umbilical的意思是“脐带”,就是说导弹在发射前需要有一条像脐带一样的线缆与挂架连接,以接受控制
除了这种常规的弹射挂架之外,还有一种更加先进的挂架,那就是F-22使用的LAU-142弹射挂架。这种挂架是唯一一种不使用脉冲药筒作为动力的挂架,而是使用高压氮气瓶。这种挂架是收缩后放置在F-22机腹弹舱内,在发射时,通过氮气瓶的压力推动活塞,将挂架伸展出,可以产生最大40G的过载,将AIM-120中距弹抛出。在地勤人员安装导弹时,这种挂架也可以伸展开,减少地勤人员抬高导弹的高度。
LAU-142挂架
LAU-142发射动作
除了导弹以外,不少炸弹挂架采用的也是弹射的方式。比如美国的BRU系列炸弹挂架,也是在挂架首尾各放置一个弹射活塞,利用脉冲火药燃气推动活塞,使炸弹与挂钩脱离并弹射出去。
导轨式发射架及发射方式
导轨式要好理解的多。其实就是导弹沿着导轨一个特定的方向发射出去,我们以美国的LAU-127/A为例。这是一种空空导弹挂架,可以安装在翼下或者翼尖。这种挂架在侧面有一对导轨,在下面也有一对导轨,分别用来发射中距弹AIM120和格斗弹AIM-9。格斗弹的导引头一般是碲镉汞这样的红外材料,对温度十分敏感,提前冷却会大大提升它的灵敏度。因此挂架内部需要集成一个氮气罐,在发射前氮气通过挂架注入到格斗弹的红外导引头中进行冷却。
AIM120和导轨挂架适配的挂钩
AIM120,挂钩是嵌入挂架侧面的导轨中
AIM-9M,挂钩嵌入挂架下方的导轨中,和AIM120用的不是一个导轨
LAU-127/A,可以在翼下或者翼尖使用这种挂架
LAU-127结构图,可以兼容AIM-120和AIM-9,发射前需要在挂架上调整螺母来进行弹种设置
在导轨式挂架上的导弹发射方式就是下面的样子:
导轨式发射架,直接在挂架上点火,导弹受导轨约束沿直线向前方运动
F-22的格斗弹挂架同样是特殊的,那就是它的LAU-141挂架其实是可以活动的。发射前,需要先打开侧弹仓,然后挂架的两个液压机械臂伸出,此时挂架导轨是倾斜的,也就是说导弹指向弹舱外部,导弹完成点火射出。这种发射模式设计上要非常小心,以免导弹的尾焰烧坏弹舱内的管线。
LAU-141/A挂架,伸出是是倾斜的
F-22 侧弹仓LAU-141挂架收起过程
一般来说,对地攻击的导弹,用的也是导轨式的发射架。比如AGM-65“小牛”导弹。这类对地攻击弹药通常比格斗弹要重很多,所以与导轨配合的挂钩尺寸较大,以增强结构强度。
LAU-117/A 挂架
以上就是导弹的挂载方式和发射原理,喜欢的朋友请多多点赞支持!
火箭发射点火时间原理?
火箭发射的原理是这样的,首先先点火,点火后发动机开始建立推力,当推力达到足够大的时候,火箭就发射出去了。点火后到建立推力的这段时间,是无法进行人工控制并预测的。
所以火箭发射平台上设有触点,只要火箭离开地面就会立马触发,然后将精确起飞时间输入到测控系统,我们才能听到后来播报人念的准确起飞时间。因此我们可以知道,这个倒计时口令指的只是点火倒计时,但千万别因为念了点火倒计时,就认为火箭点火是通过人工操作的。
火箭燃烧原理?
现在的火箭有两种,一种是传统的自带燃料和氧化剂,火箭重量的一多半的多半都是燃料和氧化剂,即便在大气层也是烧自带的燃料和氧化剂。
还有一种是在太空中使用的等离子发动机,利用太阳能发电,再用电将自带的气体(譬如氪)加热到几千度成为等离子体,再利用电磁感应将等离子喷出,这种火箭不需要燃烧
火箭是利用了什么原理升空的A弹性B大气压力C反冲D离心力?
“a弹性b压力c闪充”这三个答案都不对。应该是反冲。 火箭是利用“反冲”原理升空的。 火箭发动机是一种反作用力式发动机。火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的,该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。火箭发动机向一个方向抛射物质,结果会获得另一个方向的反作用力。