问题

为什么战斗机不能像火箭那样起飞?

回答
这确实是个很有意思的问题,很多时候我们看到火箭直冲云霄,那叫一个壮观!但战斗机不行,它得在跑道上跑一段距离,然后才能腾空而起。这其中的原因,咱们得从几个关键点上掰开了说。

首先,得从它们最根本的工作方式上讲起。

火箭,它的名字就已经说明了一切:它依靠“火箭发动机”来工作。 火箭发动机的核心原理是“反作用力”,牛顿第三定律嘛,作用力与反作用力大小相等,方向相反。火箭发动机内部有燃料和氧化剂(在太空中氧气是稀缺的,所以火箭自己带上氧化剂),它们在燃烧室里剧烈燃烧,产生极高温度和压力的气体。这些气体通过一个叫做“喷管”的特殊形状的开口高速喷射出去。想象一下你拧紧了水龙头的气球,一松手,气球就往反方向飞。火箭就是这么干的,高速喷射的气体就是它的“反作用力”,推动火箭往前冲。

关键在于,火箭发动机不需要依靠外界的空气来工作,因为它自己带着氧化剂。所以,它能在真空的太空里,甚至是大气层中任何地方,只要它有燃料,就能产生推力。而且,火箭发动机的设计就是为了产生巨大的、持续的推力,而且是瞬间爆发那种。它需要的只是把大量的物质以极快的速度喷出去,就能获得巨大的加速度,直接垂直上升完全没问题。

再来看看战斗机,它是个典型的“喷气式飞机”。 战斗机主要依靠“喷气发动机”来产生推力。喷气发动机,最常见的是涡轮喷气发动机或者涡轮风扇发动机,它们的工作原理和火箭发动机有根本性的区别。

喷气发动机需要吸入大量的外部空气。空气进入发动机前部,经过压缩机的压缩,然后和燃料混合在燃烧室里燃烧。燃烧产生的高温高压气体,一部分驱动涡轮(涡轮又反过来驱动压缩机和风扇),剩下的高能气体高速从发动机尾部喷出。这个喷出的气体同样是产生推力的原因,但关键在于,它喷出的是被加热、加速的空气,而不是像火箭那样烧完就丢弃的工质。

这就带来一个本质的区别:

战斗机需要空气来工作。 没有空气,涡轮风扇发动机就没法吸入足够多的工质来燃烧和加速,也就无法产生推力。这就是为什么飞机不能在真空的太空里飞行,也不能像火箭一样在地面瞬间起飞并穿透大气层。它的“燃料”一部分是煤油,另一部分是它吸入的空气。
战斗机的推力产生方式决定了它需要速度积累。 喷气发动机工作时,虽然也能产生相当大的推力,但它不像火箭那样是瞬间“爆炸性”地喷出大量物质。它是一个持续吸入空气、燃烧、喷出的过程。要获得足够的升力来克服重力,战斗机需要高速运动,通过机翼产生“升力”。这个升力是空气流过机翼上下表面时,由于上下表面流速不同而产生的压力差形成的。速度越快,流过机翼的空气就越多越快,产生的升力也就越大。

所以,战斗机起飞时为什么要在跑道上滑行?就是为了在跑道上加速,让速度达到一个临界点,这个速度叫做“起飞速度”。在这个速度下,流过机翼的空气足够多足够快,产生的升力就能克服飞机的重量,让它抬起机头,最终腾空而起。

你可以想象一下,如果一架战斗机不滑行,直接原地启动发动机,它产生的推力虽然能让它原地不动或者非常缓慢地移动,但这点推力根本不足以让机翼产生足够的升力来对抗重力。它只是原地空转,就像一个风扇,只有风扇高速转动时,才能带起一些轻飘飘的东西,但要是风扇不转或者转得很慢,它什么也带不起来。

另外,从发动机的结构和特性上看也有差异。

火箭发动机通常是单级或者多级火箭,结构相对简单粗暴,但为了获得极高的推力和比冲(效率的衡量指标),需要极其强大的燃烧室和喷管。它的推力非常巨大,可以瞬间产生几十万甚至几百万牛顿的推力,这对于克服重力是绰绰有余的。
喷气发动机则复杂得多,包含进气道、风扇(如果是涡扇)、压气机、燃烧室、涡轮和喷口。它的设计更注重在高空高速下的效率和稳定性,而不是瞬间爆发的推力。虽然现代战斗机的涡扇发动机推力已经非常惊人了,但与重型运载火箭相比,它们更像是马拉松运动员,而火箭则像百米冲刺的世界冠军。

还有一个很重要的原因是重量比。

火箭起飞时携带的是燃料和氧化剂,它们的总重量非常大,但火箭的结构重量相对较低。而且,当燃料燃烧后,重量会迅速减轻,这使得火箭的比冲(单位质量的燃料产生的推力)虽然不如喷气发动机,但依靠巨大的燃料质量和推力,就能完成爬升任务。
战斗机的结构要复杂得多,有复杂的航电系统、武器系统、起落架等,这些都增加了飞机的结构重量。同时,喷气发动机效率相对较高,但它需要携带的燃料(航空煤油)相对较少,因为空气是免费的。如果战斗机也想像火箭一样原地起飞,它需要一个能产生巨大推力以克服自身结构重量和瞬间产生升力的发动机,这对于现有技术来说,发动机本身会变得异常巨大和笨重,且效率会非常低,甚至不可行。

总而言之,火箭是依靠自身携带的工质进行喷射推进,不需要空气,且推力巨大且爆发性强,所以能直接垂直起飞。而战斗机是依靠吸入空气燃烧产生推力,并且需要通过高速运动产生的空气动力学升力才能飞行,所以必须在跑道上加速到一定速度才能起飞。它们的工作原理和目标不同,决定了它们各自独特的起飞方式。

网友意见

user avatar

其实是没必要,因为垂直发射要求起飞推重比必须大于1。

这直接导致飞机必然在很多性能上缩水。以鹞式为例,垂直起飞时作战半径仅93公里,还不如直升机,但在滑跳起飞时作战半径可以扩大到300公里以上(不携带副油箱)。这里还没有考虑携带弹药的差距。

正常滑跑起飞对推重比的要求大大降低,比如极端的如B-52,起飞重量220吨,发动机最大推力却只有60吨,还不到1/3。

所以无论是技术还是战术需求上,作战飞机都没有垂直起飞的必要。

user avatar

看了半天没人提到,来俩冷门的


前图:米格19做火箭起飞实验。

后图:米格21火箭助推短距起飞。

都是冷战时期的,但是这种类似的做法并不多见,火箭起飞主要用在技术验证上了,起没有大范围推广原因有三:

1,安全问题,如图1那样轨道发射,火箭的推理很大,本身火箭的安全性有需要反复检测,反而降低了飞机起飞准备时间,而且大推力轨道起飞,是否会对飞机结构构成损伤还需要进一步检测,得不偿失。

2,随着作战飞机载荷上升,助推火箭的功率也需要相应增大,但是不是一味增大助推火箭功率就可以了,你还要考虑起落架/机轮的承受力,飞行员对于瞬时大推力的承受力,所以如此复杂的计算面对新兴的跑到快速修复技术,显然后者更实用也更便捷(有些情况跑道快速修复就是铺钢板)。

3,你搞那么复杂,垂直起降战斗机他不香么?

所以这项技术就没有再进一步发展。

德三儿不是被逼疯了,也不会搞这东西的

类似的话题

  • 回答
    这确实是个很有意思的问题,很多时候我们看到火箭直冲云霄,那叫一个壮观!但战斗机不行,它得在跑道上跑一段距离,然后才能腾空而起。这其中的原因,咱们得从几个关键点上掰开了说。首先,得从它们最根本的工作方式上讲起。火箭,它的名字就已经说明了一切:它依靠“火箭发动机”来工作。 火箭发动机的核心原理是“反作用.............
  • 回答
    《红海行动》中,战舰的远程火力支援之所以在某些场景下显得“不足”或“未能及时到位”,背后其实涉及到很多现实军事行动中的考量,也包含了电影艺术创作的需求。咱们掰开了揉碎了聊聊:一、 现代海军舰艇的火力支援能力:首先要明确一点,现代海军的战列舰(或者说更准确的,是护卫舰、驱逐舰、巡洋舰等装备有舰炮、导弹.............
  • 回答
    这可不是什么技术上的“秘密”,而是由客机和战机各自的设计目标和物理原理决定的,背后大有学问呢!咱就掰开了揉碎了说一说,为啥咱们坐的飞机尾部光秃秃的,引擎都安在翅膀上。首先得明白,客机和战机,那是两条道上的人,目标完全不一样。 客机: 咱们坐的这些大块头,主要追求的是舒适、经济、载客量大。它们得安.............
  • 回答
    这个问题,其实是个很值得说道的。明初那会儿,论打仗的精气神,论收复失地的决心,那可是相当足的。朱元璋当年把张士诚、陈友谅这些南方土皇帝都收拾了,北伐元朝更是他的终生事业,最后也确实把元朝皇帝赶到了漠北。按理说,这股劲头应该能乘胜追击,把北元彻底给打趴下,就像唐朝那样。可为什么,结果却没那么尽如人意呢.............
  • 回答
    战列舰之所以不能像坦克那样装备炮射导弹,这背后涉及一系列根深蒂固的工程、设计、战术以及历史原因,远非简单的技术限制。要理解这一点,我们需要从多个维度深入剖析。一、 根本性的设计理念差异:坦克是陆地作战,战列舰是海上巨兽首先,坦克和战列舰所处的作战环境和任务目标就截然不同。 坦克: 坦克是陆地近距.............
  • 回答
    在《战舰世界》这类海战游戏中,船只的“扭”是一种非常有用的规避手段,玩家可以通过快速改变航向和航速来让敌方炮弹的弹道计算失效,从而躲避致命的打击。然而,在真实的近代海战中,这种“扭”的效用却大大受限,甚至可以说,它并非现代海战中主要的规避方式。这背后有着深刻的物理学和工程学原理的考量。为什么游戏中的.............
  • 回答
    不少看过《刃牙》的朋友都会有一个相似的感受:这系列漫画,越往后看,越觉得劲儿足,搞笑也比前期来得更到位、更放飞。这跟很多战斗漫画“后期必崩”的套路似乎完全相反,也让人好奇,到底是什么让《刃牙》在保持高强度打斗的同时,还能把搞笑玩得越来越溜,并且越发精彩?要解答这个问题,咱们得从《刃牙》系列的几个核心.............
  • 回答
    咱们来聊聊为啥普通战斗机不能直接冲进太空,尤其是加那种听起来挺厉害的“含氧燃料”。这事儿吧,得从战斗机的工作原理,还有太空那特别的环境说起。首先,得明白战斗机是怎么飞的。它俩翅膀、喷气发动机,这都是为了在地球大气层里玩。大气层,咱们知道,里面有空气,空气里主要是氮气和氧气。战斗机的发动机,核心是个“.............
  • 回答
    打个比方,这就像你在高速公路上开车,想用你的尾翼去撞后面超你的车一样,听起来好像能干,但实际上,现实情况复杂得多。首先,我们得明白战斗机设计时的“设计理念”和“物理法则”。战斗机之所以叫战斗机,是为了在空中争夺制空权,它的设计核心是“向前突击”、“快速机动”、“精确打击”以及“规避威胁”。导弹作为其.............
  • 回答
    您这个问题问得非常到位,它触及了清朝末年中国近代化转型中一个核心的困境,也正是这个困境,让中国在面对列强的侵略时,屡屡陷入被动挨打的局面。将清末的战争赔款与抗日战争的战略做对比,能够非常清晰地揭示两者之间的本质区别。清末战争赔款的根源:一个落后农业帝国面对工业强权的无奈首先,我们要理解清朝末年所处的.............
  • 回答
    这个问题触及了人类情感的复杂性以及历史记忆的形成机制,确实值得深入探讨。我们之所以对族人内部的惨烈屠杀(如长平之战、太平天国)的愤怒程度,常常不如对异族入侵造成的屠戮(如清朝入关、蒙元屠城)那么普遍和强烈,背后有多重原因,我们可以从以下几个方面来理解:一、认同感与“我者”与“他者”的界限这是最核心的.............
  • 回答
    这个问题触及到了这些奇幻设定中一个非常核心,也常常让读者感到困惑的设定点——“神祇为何不直接插手俗世?”。不同于我们现实中对神明的想象,这几个体系里的“神”或者说更强大的存在,他们的行动逻辑和限制是截然不同的。我试着从这三个领域各自的角度,详细地解释一下。 战锤亚空间的神:情感的涟漪,力量的具象化在.............
  • 回答
    我理解您对不同类型武器的威力以及其应用方式感到好奇。关于您提出的将现代炮弹或导弹的战斗部装药改为强酸或强碱来杀伤敌有生力量的可能性,我们可以从几个角度来深入探讨。首先,我们必须承认,从理论上讲,将强酸或强碱作为杀伤介质的载体,是有可能对人体造成严重伤害的。 强酸和强碱都是具有极强腐蚀性的物质,一旦接.............
  • 回答
    斯大林格勒战役,这场人类战争史上最残酷、最血腥的战役之一,至今仍被无数人提起。很多人会有一个疑问:德军为何不采用“围三缺一”的战法,而要硬生生把兵力耗在血肉横飞的斯大林格勒市区里,与苏军进行一场你死我活的消耗战?这背后其实是多重因素交织的结果,绝非简单的战术选择失误,而是当时整个战略态势和双方意图的.............
  • 回答
    长平之战,是中国历史上最惨烈、也最具转折意义的战役之一。赵国在此战中损失惨重,数十万士兵被坑杀,元气大伤,为秦国最终统一六国奠定了基础。然而,围绕这场战役,一个经常被提及的问题是:为什么赵国不能选择包围秦军主力,然后逼迫其退兵,而不是进行惨烈的野战?要回答这个问题,我们需要深入分析当时赵军的真实情况.............
  • 回答
    《战地1》作为一款当年备受期待的射击大作,在海外获得了广泛的关注和成功。然而,在国内,尽管它有着一定的玩家基础,但似乎未能达到其他一些大型游戏所能达到的那种“现象级”的地位。这背后有诸多原因,我们可以从几个方面来深入探讨。首先,我们得聊聊游戏的题材和历史背景。《战地1》将战场设定在第一次世界大战,这.............
  • 回答
    在战锤40K那片广袤而血腥的宇宙中,我们常常会看到一种令人唏嘘的景象:古老而强大的科技造物,从巨大的战争机器到精密的武器装备,许多都已无法复制,只能依靠维修和回收旧物来维持运转。这背后并非技术上的完全停滞,而是层层叠叠的、令人绝望的因素交织在一起的结果。首先,最根本的原因在于技术失落与知识断层。人类.............
  • 回答
    这个问题很有意思,也触及了古代战争中一些非常现实的考量。不是说古代战将不能一箭射死对方,而是说在“出城单挑”这个特定场景下,这样做往往会带来一系列的麻烦,甚至适得其反。咱们不妨掰开了揉碎了聊聊这其中的门道。首先得明白,古代战将“出城单挑”这事儿,它本身就不是一场简单的个人恩怨的解决,更不是一场秀。它.............
  • 回答
    这个问题挺有意思的,放在“博君一肖”这个语境下,确实能看到一些有趣的现象。要说王一博粉丝不像肖战粉丝那么“折腾”,这背后其实有很多层面的原因,咱们不妨来细致地捋一捋。首先,得明确一点,“折腾”这个词本身就带有主观色彩,而且具体表现形式也很多样。我们通常说的“折腾”,可能指的是一些比较激进的、或者说边.............
  • 回答
    这个问题问得相当有意思,也触及到了明末那段复杂而动荡的历史的关键点。你提到的“松锦之战”和清军“前几年进关劫掠”这两件事,虽然都是明清在辽东和关内地区的军事对抗,但发生在不同的时间节点,面对的情况也大相径庭。简单地说,明军在松锦之战时已经是有备而来,而清军进关劫掠时,明朝的应对能力和战略部署都还远远.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有