对于发射的一些航天器和卫星,有宇宙速度的说法,目前的理论已经达到了比光速更快的第六宇宙速度。一开始,第一宇宙速度是指飞船的最小发射速度,也是物体绕地球做圆周运动所需的速度,计算为7.9 km/s。
目前对于宇宙速度的理论,已经出现了第六宇宙速度,虽然目前还达不到,第一宇宙速度是宇宙速度的初始理论。第一宇宙速度分为两个名称:航天器最小发射速度和航天器最大运行速度。在某些问题中,当航天器以第一宇宙速度运行时,意味着航天器沿着地球表面运行。
虽然被称为第一宇宙速度,但却是几个宇宙速度中最慢的。相比第三宇宙速度的16.7 km/s,可以逃离太阳系的引力,第四宇宙速度,可以逃离银河系的引力,第一宇宙速度要慢很多,大概7.9 km/s,在这个速度下,飞船可以绕地球一圈。
在地面上向远处发射一枚炮弹。炮弹速度越高,飞行距离越远。当炮弹的速度达到 7.9公里/秒 当,炮弹不再落回地面(不考虑大气效应),而是绕地球飞一圈,这就是第一宇宙速度。第一宇宙速度是卫星在近地轨道绕地球运行 匀速圆周运动 必须有速度。猜猜你还想知道什么,中国第一颗人造卫星。
但随着高度的增加,地球引力减小,绕地球飞行所需的飞行速度也随之降低。所有的宇宙飞船都是在离地面很高的大气层外飞行,所以它们的飞行速度低于第一宇宙。当人造卫星在地面附近(高度忽略)绕地球做匀速圆周运动时,其轨道半径约等于地球半径R,其向心力为地球对卫星的万有引力,其向心加速度约等于地面重力加速度。
运载火箭或航天飞机如何达到第一宇宙速度?理论和实践证明,火箭的飞行速度取决于火箭发动机的喷气速度和火箭的质量比。发动机的喷气速度越高,火箭的飞行速度越高;火箭的质量比越大,火箭能飞的速度就越高。
火箭的质量比是火箭起飞时的质量与发动机关闭时的质量之比。因此,质量相对较大意味着火箭的结构质量较小,携带的推进剂较多。火箭可分为单级和多级,多级火箭又可分为串联、并转并联、串并联结合。一般来说,火箭的级数越多,它的动能就越大。但理论计算和实践经验表明,每增加一个有效载荷,火箭需要增加10倍以上的质量。随着火箭级数的增加,最低一级和后续级越来越大,以至于无法起飞。多级火箭一般不超过4级。