航天飞机是若何起飞的？和我们日常平常的飞机一样？照样和火箭一样？

图解：火箭发射！
航天飞机的发射

火箭发射是火箭翱翔中的起飞阶段，须要大量专门为完善火箭的发射设计的高科技设备。
这些设备对火箭发射至关主要，并且十分昂贵！

既然发射系统的紧张功能是把航天飞机送入空中，为什么不能让航天飞机像飞机一样在跑道上加速后起飞呢？ 抛弃那块巨大的发射台，改用跑道，难道不是一个可行性更高的的选择吗？

进入轨道

要回答这个问题，你首先须要理解一些与火箭发射干系的事。
火箭(如航天飞机)发射后的紧张目的是使其进入轨道，也便是说火箭必须达到一条特定的轨道。
在这种案例（指“亚特兰蒂斯”号航天飞机）下，是环绕地球的轨道。

图解：“亚特兰蒂斯”号航天飞机

轨道是环绕地球的一条环形路径，在这条轨道上，火箭所受到地球的引力作为在其自身绕着地球旋转的速率所形成须要的向心力，实现平衡。
一旦火箭进入轨道，引力足够大，可以坚持它在绕地球的环形轨道上的运行，也没有大到火箭要花费大量燃料来防止坠回地球的地步。

火箭是如何进入轨道的？

你要明白，地球施加万有引力，拉下每一个试图阔别它的物体。
因此，为相识脱地球的引力，达到极高的速率是至关主要的 。

换句话说，火箭须要达到足够大的速率，才能从地球强大的引力中解脱出来。
这个速率被称为“逃逸速率”。
对地球来说，逃逸速率值是每秒11.2公里(25，020英里/小时)；这意味着你必须以每秒11.2公里的速率加速火箭，才能进入轨道。

火箭发射后怎么爬升得这么快？

既然已经确定火箭须要相称快的速率才能进入轨道，那么他们是如何给它如此巨大的垂直速率的呢？

图解：自动员机和固体助推器-航天飞机的紧张引擎和2个固体助推器供应了得到较高垂直速率所需的推力。

航天飞机发射所需的推力由两个固体火箭和三个航天发动机供应，所有这些发动机都在发射过程中事情。
据美国国家航空和航天局称，两个固体助推器供应的推力为660万磅，而航天飞机的三个发动机供应的推力约为120万磅。
这意味着发射过程中的总推力是780万磅！

只有如此强大的推力才能以令人难以置信的高速将航天飞机发射到空中。
垂直上升最初是缓慢的，航天飞机须要8秒才能达到每小时100英里(1英里)的速率。
(每小时61公里)。
但是，由于燃料花费速率快，航天飞机快速爬升，在翱翔的第一分钟结束时，它达到了惊人的速率每小时1000英里(1609公里/小时)！

图解：火箭像飞机一样发射

现在你已经完备理解了逃逸速率和快速进入轨道的主要性，很随意马虎理解为什么火箭不会像飞机一样从跑道上起飞。
这背后有几个缘故原由，最紧张的一个是一架飞机不能以每小时500-600英里的速率翱翔。
作为一名航天飞机的翱翔员，你想尽快离开大气层。
为了达到这个目的，你须要一个非常高的速率。
这便是航天飞机的发命中利用大型的外部氢气罐和燃料助推器的缘故原由，由于他们希望在几秒内达到一个巨大的速率。

图解：外部舱为宇宙飞船上升供应动力-连接在宇宙飞船上的外部燃料箱，通过空气为其上升供应动力。

当然，你也可以较低的速率，在垂直上升过程中花费更多的韶光逃离大气层，但这将须要大量的燃料——事实上，这个数量令人难以置信。
这种发射火箭进入太空的方法，从技能上和经济上看，都是极不可取的。

根据美国国家航空航天局的数据，利用目前的技能，发射航天飞机的均匀本钱约为每项发射任务4.5亿美元。
但是，当你增加额外的助推器（或更多的燃料）来供应（对付飞机式发射）在空中上升持续的推力时，，发射的本钱将是真正意义上的天文数字。

此外，您还必须考虑其他技能影响。
例如，航天飞机在发射时的重量已经超过204万千克（450万磅）；那么，在不显著提高发射本钱的情形下，你能增加多少燃料？

图解：航天飞机短粗的机翼-航天飞机短粗的机翼并不是用来让它像飞机一样翱翔。

此外，航天飞机短粗的机翼并不是设计来用于让它像飞机一样上升，而是用于许多其他功能，包括便利受控的靠近再入大气层等。
总之，让航天飞机的发射像飞机从跑道上起飞一样，并不是一个完备荒谬的想法，但这种发射的技能后果过于繁芜，干系用度又比传统的垂直发射办法要高得多。

图解：火箭发射-图片来源：nasa

因此，火箭从发射台垂直发射，留下一团巨大的气体和烟雾的景象仍会被保留。

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciac

Wikipedia

NASA太空广场

航天器进入轨道-西北大学定性推理小组

堆栈交流

如有干系内容侵权，请于三旬日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并把稳保持完全性和注明出处