出品|网易迷信人栏目组 晗冰
据国外媒体报道,日前《连线》撰文称对猎鹰重型火箭的发射直播视频停止了深化剖析,由此得出助推火箭在启动回程发起机时距地3361米,下降时的减速度超越了2个G。
在太空探究技术公司SpaceX旗下的猎鹰重型火箭发射进程中,你或许会以为飞向太空的特斯拉电动跑车最让人冲动。当然,那个情境是十分之酷。但是关于笔者来说,最让人冲动的莫过于两个助推火箭的同时回收成功。
经过对发射的现场直播视频停止剖析,我们可以发现很多物理学方面的风趣之处。经过视频我要答复两个成绩。
首先,当他们启动发起机时,助推火箭与空中摄像机的间隔有多远?其次,助推火箭在加速进程中的减速度有多少?
我们可以细心观看火箭回收的视频,并确保有声响播放。
猎鹰重型火箭助推器启动回收 (来源:网易科技频道)
你有没有留意到在听到声响之前就曾经看到助推火箭的发起机曾经点火启动了吗?现实上随后传来了多个声响,我不完全确定究竟哪一个声响是发起机启动的声响。我明白火箭的发起机启动时期有多个音爆,但是我不确定它们是在火箭发起机启动的前后还是同一工夫发作的。实践上,Destin from Smarter Every Day网站上有一个关于猎鹰重型火箭发射的视频,其音质十分好,你可以用耳机来停止深化剖析。
所以,我们可以假定威力最大的音爆是火箭发起机启动时发生的。由于光线传达的速度要比声响快,因而我们在听到声响之前就会看到发起机启动的尾焰。现实上,完全可以假定发起机启动时发生的尾焰传达到摄像机的工夫为零,这就意味着看到火箭发起机的尾焰和听到启动音爆之间的时差是由于声响的传达速度所惹起的。经过确定的声速和时差,我们可以计算出间隔。在正常状况下,声速约为343米/秒。从视频来看,闪光灯和声响之间的工夫约为9.8秒。这就是助推火箭在启动发起机时与空中摄像机之间的间隔,也就是343米/秒乘以9.8秒,为3361米。
看起来这十分之近,只要3361米远。如今,你可以运用这个间隔来找出摄像机确实切地位。比方说进一步检查火箭发起机封闭和音爆消逝时的工夫差。这样一来可以找出从摄像机到着陆点的间隔,然后你就可以用它来预算出火箭发起机启动时所处的高度。
第二个成绩:在着陆进程中助推火箭的减速度是多少?
我将从一个假定开端,即火箭在火箭发起机点火时是以声速飞行?。这能够不完全正确,但实践速度应该也不相上下。独一需求的参数是火箭的减速工夫。从视频中火箭发起机点火和下降时并不难算出工夫参数。由此,我失掉了15.6秒的推力起作用工夫。
减速度可以复杂定义为速度变化除以工夫变化。我估量了初始速度,最初的速度显然是零。这意味着简单来说,创业有四步:一创意、二技术、三产品、四市场。对于停留在‘创意’阶段的团队,你们的难点不在于找钱,而在于找人。”结合自身微软背景及创业经验。减速度将是:343米/秒除以15.6秒,也就是22米/二次方秒。
最终后果就是超越2个G(重力减速度),这是一个相当合理的减速度值。有两件事要留意。这只是减速度的相对值,所以我并没有在数值后面加上负号。另外,这只是均匀减速度。在下降的某个阶段减速度很能够超越了2个G。
假如你情愿的话,你还可以经过视频试着找出助推火箭下降的地位和工夫――但是从这个视频来看能够很困难,由于它不是完全波动的。