火箭发射为什么会造成这种形状类似精子的光焰?

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5个答案
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啥也薄试远洋航天测控工程师

2015-09-08 16:10

原始视频没有看到,但是这个应该是在9月2日,美国联合发射联盟的阿特拉斯5型火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射的大型通信卫星,阿特拉斯5型火箭第二节的半人马座火箭使用低温燃料(液态氢和液态氧),所使用引擎为一颗或两颗普拉特-惠特尼RL10A-4-2火箭引擎。如果说确实是两个引擎的话(此处疑有误,据说是单引擎),那么,这样的尾流状态有可能就是两枚发动机尾流撞击后形成的扩散和叠加的效果,相当于两个椭圆部分叠加,从而呈现出一种水滴形状。至于像“精子”,应该是二级发动机开机的时间点前后的变化加上尾流消散共同作用,动图上看,后面也就不太像“精子”了,而是扩散开了。

由于新闻上提到的时间大约是当地早上6点,当日当地日出时间也是6点左右,从照片上看,太阳还没有出地平线,估计发射时间应该是5点半到6点之间。这个拍摄时间点,应该是一级火箭已经分离,火箭已经不再是垂直上升,而是带有倾角向东南方向飞行,这时地面还没有阳光,但是高空已经有了阳光,二级火箭燃烧形成的尾流正好被阳光照亮,形成尾流亮,周边环境黑的情况,从而非常容易被观察到。

应该讲,火箭发射都应该有类似尾流出现,只是这一次机缘巧合拍出这个效果而已。至于观察到这样的景象,我觉得还是火箭高度、二级开机时间、尾流分布、阳光照射、观察角度、高空气流共同作用的效果。看看其他照片,拍摄的也就没这么魔性了,不过还是能看出尾流的情况

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Wavechaser说二级只有一颗RL10发动机,他应该是准确的,尾流能扩散到如此之大的层面,倒是超过我的想象了,可能与因为使用的是氢氧发动机有关吧

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应该是低温大气加剧了尾流蒸汽的扩散吧。当时是凌晨,太阳还没出来地平线,然则高空还是有光的,这些云团也刚好被照亮而很容易看到。

这个高度看起来应该是第二级造成的了。翻了翻资料,这次的A5-551配的半人马上面级装了一颗(有时也有两颗的配置)RL-10发动机,所以可以排除两束尾流相互扰动。这个水滴状云团大头部分先散开,也证实了是发动机的高温尾流凝结的雾滴/冰晶(唔,氢氧机的排气是高温水蒸气,FYI)扩散造成的。至于为什么部分散开了部分没有,可能是大气温度和气流以及发动机的推力不同(虽然RL-10的可调推力范围不太大)造成的。

以下图片来自ULA。

被邀请来了,希望这些有帮助。

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飞鱼BH1JSS飞行爱好者,航模控

2015-09-08 14:37

大气扰动,合适的温度湿度,加上特定时段特定角度光的折射等等一切因素都偶然的碰在了一起吧。有人说还有燃料燃烧后的成分问题,我目前没看到有资料支持。

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支持者: haha11com

因为火箭的形状类似阴茎。。。

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在大气里 火箭屁股上的叫尾焰 在大气层外 叫羽流 羽流 顾名思义 是像羽毛一样的

因为真空 发动机喷出的物质瞬间变成了气体 无可见明火 从地面观看便是如此

呈现蓝色则是因为瑞利散射 此现象只会发生在太阳落山后不久时

固体液体燃料均会发生此类现象

三级火箭结束使命后会因为惯性继续停留在近地轨道上 一般来说会继续飞行几天至几年才会再入大气层烧毁 所以为了保证火箭上的燃料不爆炸 要采用钝化技术 其实就是要用排放的方式消耗掉燃料

此时 也会出现此类现象 由于排放时燃料对火箭产生反作用力 所以火箭三级会产生旋转 导致天空中出现螺旋状气体云

在火箭或导弹试射失败时也会出现类似情况

超高音速飞行器滑翔段不会出现此类现象

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