看板MACROSS
标 题大气圈突入/卫星轨道打上
发信站伊莉琴斯 (Fri Sep 6 19:46:53 2002)
转信站SOB!news.nsysu!Irradiance
大气圈突入/卫星轨道打上
▲大气圈构造
大气层的结构由地表向外,可以区分为五层:(中间为日式名称)
△对流层/对流圈/Troposphere
平均厚度约12公里。但因季节、地区而有变化,上下差距可达五公里。
△平流层/成层圈/Stratosphere
平流层的范围,距离地表约十几公里至五十余公里处。
△中气层/中间圈/Mesosphere
范围大约距地面上五十至八十余公里。
△热气层/热圈/Thermosphere
中气层顶以上温度再度升高的区域称之,高度由中气层顶开始可达四百、五百
公里高。
△外气层/Exosphere
由热气层顶向外属於外气层。此层大多包含逸散的带电离子与电子,是地球大气
的最外层。
其中气体的99.9%集中於平流层以及对流层内,再往上去只有稀薄的空气。各层的
高度也只是大略的高度,在大气层中并没有很明确的高度来分隔各层。
--------------------------------------------------------------------------
▲卫星轨道
人造卫星轨道大致上分为三种:低轨(LEO)中轨(MEO)与高轨(HEO)。
但是三种轨道的分界却没有很明确的标准。只能大致上用大气圈的中气层顶上,离地
1000公里处作为低轨与中轨的分界;用两万公里的高度作为中轨与高轨的分界。
这里所提到的卫星轨道,都以200公里作为低轨的下限。
---------------------------------------------------------------------------
▲大气圈突入
现实中大气圈突入的过程,可略分为三阶段。分别是决定高度、再突入、安全降落
三阶段:
△决定高度
在离地200公里高之处,是决定能否进入大气层的关键。而关键所在,则是与地面
切平面的夹角。能够安全返回地球的夹角,仅有6.5°±0.9°的幅度。一旦切入角度太浅
(假设仅有4度),会被大气层托起,弹回太空中。切入角度太深时,虽然不会被大气
层弹开,但是突入过程中会因速度过快导致机身如流星一般燃烧殆尽。
△再突入
顺利的取得切入角度後,机身会开始与逐渐浓密的空气分子产生摩擦产生高温。进入
中间层(50~100km)後,机体周围的空气分子会因为摩擦产生的高热而成为电浆,阻隔
通讯。现实中的太空梭进入大气层时,前端以及机翼前缘的温度最高可达摄氏3000度,
底部其他部分也有1500度以上的高温。
△安全降落
靠着摩擦力顺利减速的机体进入平流层後,就可以顺利的在大气层中飞行。
VF等机体在进入大气圈时都要经历这些阶段。配备重力制御系统的船舰进入大气圈
时,就没有如此艰辛的过程。利用重力制御系统抵消部分重力後,就可以用很深的切入
角度与较缓慢速度进入大气层。虽然突入过程中仍有摩擦热产生,但是温度不至於太高。
---------------------------------------------------------------------------
▲卫星轨道打上
打上的过程与突入的过程比起来单纯一些,只需要足够的速度(动能)在爬升的过程
中转为位能即可。早期的VF推力不足时,必须搭配火箭推进器,靠火箭推进器的力量
将VF打上轨道。
至於拥有重力制御系统的船舰,可以运用重力制御系统抵消部分重力,慢慢的飞上卫
星轨道。乘员也不需经历火箭打上的过程中强大的G力。
注:真实的太空飞行在穿越大气层的时候大约只须要约十分钟,即可到达低卫星轨道。
--
* Origin: 光之大陆 ★ 伊莉琴斯 * From: 218.187.4.127 [已通过认证]