Могут ли летать в космос другие самолеты, кроме ракет?

Меня всегда интересовало, могут ли самолеты и другие летательные аппараты покидать атмосферу Земли. Обычные коммерческие транспортные самолеты могут летать довольно высоко, но им нужен воздух, чтобы получить прирост скорости. Реактивные двигатели кажутся лучшей идеей, но я не знаю, какое значение для них имеет воздух.

Можно ли попасть в космос с поверхности Земли на неракетном самолете?

Я предполагаю, что самолет , как следует из названия, использует воздух для набора и поддержания высоты. Подъемная сила — это сила, создаваемая аэродинамическим профилем в воздухе. Как только вы удаляете воздух (определение пространства), вы также удаляете возможность подъема, и объект становится космическим кораблем. Так что самолет не может выйти в космос только своими возможностями.

Ответы (7)

Зависит от того, что вы имеете в виду.

Подняться на большую высоту? Да, ты можешь. Долететь туда действительно неэффективно, но некоторые самолеты уже это делают.

Выйти на стабильную орбиту и сохранить контроль? Нет, на таких высотах у вас не хватает кислорода, чтобы поддерживать работу ваших двигателей, вы должны принести свой собственный (и, таким образом, использовать ракету).

Для ясности несколько определений:

  • реактивный двигатель : включает в себя как ракеты, так и реактивные двигатели. Двигатель толкает некоторую массу в одном направлении и, реагируя на это, создает тягу в противоположном направлении.

  • реактивный (двигатель): используется для обозначения воздушно- реактивных двигателей. Самолет несет топливо, но не окислитель; который берется из окружающей атмосферы.

  • ракета (двигатель): используется для обозначения невоздушных двигателей. (Космический) корабль несет как топливо, так и окислитель. Атмосфера не нужна.

  • пространство : выше 100 км над уровнем моря.

  • отправиться в космос :введите описание изображения здесь

  • пребывание в космосе : введите описание изображения здесь
    изображения с xkcd

Большие высоты не обязательно неэффективны. Некоторые удивительные самолеты, такие как Lockheed U2, были очень, очень эффективны на эшелоне полета 700. Конечно, турбовентиляторные двигатели на U2 не могут разогнать его слишком далеко от AMSL.
@shortstheory U2 эффективен на FL700 , абсолютно неэффективен в достижении цели.
Можно ли просто «выстрелить» космический корабль в космос, например, на невероятно мощном рельсотроне? Я подозреваю, что трение о воздух поглотит всю энергию слишком быстро. И ускорение может быть менее приятным для космонавтов xD
@Alexander Почему бы нам не использовать катапульты, чтобы добраться до космоса? по исследованию космоса , вероятно, охватывает большую часть этого. Полное раскрытие: принятый ответ принадлежит мне.
@Alexander-ReinstateMonica Да, и теоретически вы могли бы добиться того же с относительно стандартным самолетом с реактивным двигателем - достаточно быстро разогнаться, находясь в атмосфере, и импульс унесет вас. В действительности требуемая скорость слишком высока для современной технологии двигателей.

При определенных значениях "выйти в космос" да. Линия Кармана (высота, на которой самолет не может создать достаточную подъемную силу, чтобы оставаться в воздухе на любой скорости ниже орбитальной) обычно считается нижней границей космического пространства. Это означает, что при наличии мощного двигателя и достаточного количества топлива можно «взлететь» в космос: вы просто продолжаете набирать высоту и скорость, пока не окажетесь на орбите.

На самом деле ни один самолет не сделал этого. И X-15 , и SpaceShipOne смогли достичь этой высоты при наборе высоты; ни один не пошел достаточно быстро, чтобы остаться там.

чтобы оставаться на орбите, нужно достичь космической скорости, а это гораздо сложнее, чем просто подняться на нее ненадолго.
Нет, чтобы оставаться на орбите, нужно достичь орбитальной скорости , которая намного меньше космической скорости . Как ни странно, как я уже упоминал в своем ответе, скорость сваливания самолета, летящего на высоте линии Кармана, равна орбитальной скорости .
Я думал, что вам нужно было сделать особый маневр, чтобы сделать свою орбиту круговой? И этот маневр должен быть сделан, когда вы находитесь вне атмосферы. Если бы вы сделали это в атмосфере, ваша орбитальная траектория вернула бы вас обратно в атмосферу, и вы бы замедлились, унеся вас с орбиты ... Я полагаю, что щеплю волосы, но кажется, что настоящая орбита требует вас находиться вне атмосферы, поэтому требуется ракетный двигатель.
Конечно, речь шла не о выходе на орбиту, а о выходе в космос. Так что ответ все еще работает.
@JayCarr, чтобы получить стабильную орбиту, вам нужно поднять и перигей, и апогей , чтобы оказаться за пределами атмосферы. Для этого нужно разогнаться как в верхней, так и в нижней точке орбиты. Обычная ракета должна запустить двигатели дважды, чтобы сделать это, потому что двигатели работают в течение такого короткого периода времени, но «космический самолет» может не нуждаться в этом, если он поднимается на орбиту достаточно постепенно.
@Mark Марк, вам все равно придется выровняться в апогее, который должен быть за пределами атмосферы, если вы не хотите рисковать уходом с орбиты, поэтому вам все равно понадобится ракетный двигатель. На самом деле я хочу сказать, что если вам нужна стабильная орбита за пределами атмосферы, вам в конечном итоге понадобится ракетный двигатель, потому что вам придется совершать какие-то маневры в вакууме. Хотя, моя вина, все, что я знаю об этом, получено благодаря часам игры в Kerbal Space Program, реальность может отличаться ;).
@JayCarr, в реальном мире «стабильный» — это относительно. На высоте 100 км вы можете совершить один оборот по орбите перед повторным входом в атмосферу; 300 км дадут вам несколько месяцев, а 35 786 км (геостационарная орбита) имеют время затухания в миллионы лет.
@Марк - А! Получается, что ваш план будет работать до тех пор, пока стабильная орбита определяется как несколько оборотов, но не более? Мкэй, теперь это имеет больше смысла.
@JayCarr обязательно xkcd: xkcd.com/1356
И X-15, и SpaceShipOne (и Two) крылатые, но все же с ракетным двигателем.

Смотря что вы включаете в "неракетные самолеты". В Википедии есть целая статья « Безракетный космический запуск », в которой обсуждаются различные варианты.

Короче говоря, в настоящее время не существует космических систем запуска, в которых не используются ракеты. Наиболее практичным из известных нам, по-видимому, являются космические пушки , которые успешно использовались для суборбитальных запусков (но неприменимы для пилотируемых космических полетов).

Реактивный двигатель может принимать воздух только со скоростью, равной половине скорости звука. Если самолет летит быстрее, впускная система должна замедлить поток воздуха, прежде чем снова его ускорить. Следовательно, чем выше скорость, тем меньшую тягу он может обеспечить. Это не похоже на ракетный двигатель, который всегда тянет с сопоставимой силой.

Самолет должен разогнаться до 25 Маха или вот-вот вылететь на орбиту как космический корабль, а это возможно только с двигателем нового типа.

ГПВРД , то есть реактивный двигатель, а не ракета, вероятно, мог бы это сделать. Однако этот двигатель, по-видимому, все еще находится в стадии разработки, и в настоящее время требуется, чтобы ракета разгонялась до скорости, при которой этот двигатель можно даже запустить.

Я не уверен, как бы вы классифицировали предлагаемый космический корабль Skylon . Это будет воздушно-реактивный двигатель на более низких высотах, но ракета выше 26 км.

Это может изменить правила игры. Но на этот раз я не даю даже шансов, что Скайлон сбудется.

Я помню, как слышал о F-15, совершающих баллистические суборбитальные полеты, просто набирая достаточное количество пара, чтобы пройти через ближний космос. Я не думаю, что они действительно вышли в «космос» (высота 100 км) и уж точно не вышли на орбиту. Кто-нибудь еще помнит подробности по этому поводу? Я могу найти в Интернете некоторые упоминания об использовании F-15 для испытательных запусков противоспутниковых ракет, но я помню, что весь самолет на самом деле поднимался достаточно высоко, чтобы подняться намного выше максимальной крейсерской высоты.

Это называется зум-набором высоты , и это довольно обычный маневр для поднятия самолета выше его максимальной крейсерской высоты.
Возможно, вы подумали о X-15 , ракетоплане, предназначенном для суборбитальных полетов.
Х-15 это ракета, ни много ни мало Спейс Шаттл во время старта.

Ни один летательный аппарат с двигателями, работающими на атмосферном кислороде, не может работать за пределами земной атмосферы, 100 000 футов — это приблизительный предел высоты для летательных аппаратов с воздушным дыханием, использующих обычное топливо, более длительные высоты могут быть возможны при использовании жидкого водорода, но полезность очень высокой скорости и Высотные характеристики как средство уклонения от перехвата сегодня сомнительны. Ни один летательный аппарат с воздушным дыханием вряд ли сможет обогнать ракету класса «земля-воздух» с ракетным двигателем, какой бы впечатляющей ни была его статистика.

Что касается обсуждения в последнем предложении, можно ли сегодня сбить SR-71?
Да, в теории довольно легко использовать ракетные комплексы класса «земля-воздух», используемые в настоящее время США и Россией, взяв за основу известные скорости цели, маневренные и высотные возможности этих систем. В качестве примера динамических характеристик, которые можно получить от ракеты, ракета Sprint, разработанная для системы противоракетной обороны Safeguard, разгонялась до 100 g и достигала скорости 10 Маха через пять секунд после запуска, хотя это была система малой дальности. В принципе, всегда должна быть возможность разработать ракетную систему, способную сбить любой возможный воздушно-реактивный самолет.
Lockheed Martin продвигает SR72 на том основании, что он будет развивать скорость 6 Маха на высоте 80 000 футов, поэтому мы можем предположить, что кто-то где-то думает, что это затруднит сбитие.
Могут ли летать в космос другие самолеты, кроме ракет?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v