戰鬥機一直垂直往上飛,能飛出地球嗎?


首先你得了解一下戰鬥機是怎麼飛起來的。螺旋槳式戰鬥機的飛行原理是使用一台或多台被引擎驅動的螺旋槳不斷地向後吹氣,根據動量定理,你往後吹的空氣速度越快,吹的空氣越多,你就能夠獲得更多地向前走的動量,這裡注意是向前而不是向上。噴氣式飛機原理類似,只不過它使用噴氣式發動機,可以比螺旋槳飛機往後吹氣吹的更歡。而飛機想要飛行,其向上的力是機翼給的,具體看下面這張圖。

由於飛機具備了向前的速度,而空氣在不考慮風向的時候,如果以飛機為參考系,則是不斷吹向飛機的或者說不斷吹向機翼,而由於上面這張圖的原理(伯努利原理),飛機獲得了向上的力。

當這個向上的力超過飛機本身的起飛重量的時候,飛機就會被托起來也就飛上了天,想要讓這個升力足夠大你需要讓自己的速度足夠快(滑跑起飛以獲得速度)或者讓自己和風的相對速度盡量大(風洞、早期航母起飛飛機時逆風航行)。

我上面說了這一堆,其實可以簡化成這個公式Y=1/2ρCSv2,其中Y就是飛機的升力,你得讓這個Y時時刻刻都要大於或等於飛機自身的重量,否則飛機就會往下掉。另外C是升力係數,S是機翼的面積,v是飛機的速度,ρ是大氣密度。

咱們現在看看你說得情況,飛機想要飛出地球就得飛的越來越高,這個時候上面那個公式中的v和ρ就會不可避免地持續下降,因為高度越高空氣越稀薄,這個時候你同等情況下在同樣時間往後吹的氣就會少所以自己的速度會不斷下降,而且空氣本身的密度也會下降,直到這兩個數下降到可以給你提供足夠升力但又沒法讓你飛的更高的時候,這個時候你的高度就是所謂的「實用升限」。

這個時候你可能會說,那我如果讓飛機頭朝上面飛呢,那這個時候你的升力就只跟你的發動機單位時間能往下面吹多少氣有關了,那麼你飛得越高,由於空氣越稀薄你能吹的氣就越來越少,直到自己沒有辦法維持自身得起飛重量,你的機頭就會歪下來同時讓機翼開始提供升力,自身高度也不斷下降直到實用升限為止。

以上說得都是不考慮天體間的相互作用的情況,如果考慮的話,除非你讓自己的速度快到超過第一宇宙速度也就是7.9 km/s(現在的技術沒有飛機能達到這個速度),否則你永遠也不可能脫離地球。

想要飛出地球你需要一台火箭,因為他自帶燃料和氧氣所以不需要依靠外面的空氣就能讓自己獲得很大的速度,同時自己的速度能夠足夠快,快到超過第一宇宙速度,這個時候就可以真正地飛出地球了。


首先

除了極其個別的戰鬥機可以垂直飛以外,很多戰鬥機的上仰角度都有限制,過大會失速墜毀。

其次

飛出地球是啥概念

想表達的是飛出大氣層嗎?

沒有了氧氣發動機就停車了兄弟

最後

我飛出大氣層幹嘛?

星際大戰嗎?

打衛星已經有專用導彈了

外星人來了在大氣層內部交戰吧


首先,讓我們設置空間的邊界。國際航空聯合會已將標準設定為100公里。歐洲航天局認為太空高度為118公里,美國宇航局認為高度為122公里。

迄今為止,渦輪噴氣飛機的高度記錄為37,650米。它於1977年8月21日交付給蘇聯的MiG-25M,這是一種實驗性的改進型,但尚未投入生產。

如果我們想飛得更高,那麼我們將立即面臨一個問題-稀薄的空氣。

為了運行,渦輪噴氣發動機需要氧化劑-氧氣,該氧氣是從周圍空氣中獲取的。如果沒有足夠的氧氣,則發動機將無法工作-燃油將僅停止點火。

假設地,我們可以在飛機上安裝火箭發動機-實際上,這是同一噴氣發動機,它由已經混合了氧化劑的燃料提供動力。但是,這樣一來,燃油將佔據更大的體積,我們將需要更大的油箱以及更多的燃油。結果,這將大大增加飛機的質量,甚至無法起飛。

但是,讓我們想像一下我們能夠解決問題-我們的飛機不再需要從周圍空間中吸取氧氣,一切都與飛機的重量有關。

然後,我們面臨一個新問題-在空氣稀少的情況下,飛機機翼無法應付其任務。機翼以這樣一種方式切斷氣流,即在機翼下方形成一個壓力增大的區域,在機翼上方形成一個低壓區域。因此,飛機飛了。實際上,它沿著空氣流滑動。

隨著海拔的升高,大氣變得越來越稀薄,這意味著空氣密度降低。機翼的面積不足以支撐飛機的飛行。現在我們需要增加翼展才能爬得更高。

再次,這導致較重的結構以及強度降低。

因此,通過為飛機配備火箭發動機並多次增加翼展,只要以某種神奇的方式,這樣的飛機不會散開並變得過於沉重,我們就可以將其飛往太空邊界。


當然……不能。一直往上飛,到一定高度以後就會熄火往下掉

因為現代戰鬥機是噴氣式飛機,它的工作原理是要先進氣,然後通過渦扇發動機把吸進來的空氣向後噴射出去,靠噴射氣流推動飛機。那麼它的整個工作過程就是建立在「有空氣」這個前提上的。高度越高,空氣越稀薄,太空里根本沒有空氣,戰鬥機就無法飛行了。所以飛機都有「實用升限」,就是正常飛行的最高高度,一般接近或者稍微超過2萬米。2萬米對大氣層來說只是個零頭。


不能,現在的戰鬥機基本都是渦扇或者渦噴動力,到達一定高度後由於大氣層過於稀薄發動機將無法工作而失去動力。而另一方面,無動力物體進入軌道至少要達到第一宇宙速度(重點,有動力物體不用達到第一宇宙速度也能進入軌道),而迄今為止沒有任何一個載人航空器能達到這個速度,況且航空器的速度記錄都是平飛速度,能垂直向上飛的戰鬥機本來就少(要推重比大於1才能垂直向上飛),還能飛到最大速度的基本沒有,最大速度下都不可能達到第一宇宙速度,在失去動力前達到第一宇宙速度就更不可能了。綜上,現在的戰鬥機靠自己不管怎麼飛都是不可能上太空的,除非用火箭把它發射上去


你高中沒學過第一宇宙速度是多大嗎?


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