Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему вообще что-то сгорает в плотных слоях атмосферы, летя на землю? И почему не сгорает, когда что-то запускают в космос? А должно?

ТехнологииФизика+2
Анастасия Лукьянова
  · 100,2 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 16 дек 2016

Космические объекты на входе в атмосферу (Линия Кармана, высота около 100 км) обладают скоростью более 10 км/сек. Скорость звука на этих высотах атмосферы немногим ниже 300 м/сек. Поэтому сразу же перед объектом формируется гиперзвуковая ударная волна, на фронте которой образуется огромный скачок давления и температуры. Формулы для расчётов параметров фронта волны весьма громоздки. Поэтому оценим температуру на фронте ударной волны из упрощённых рассуждений.

Объект, сталкиваясь с гиперзвуковой скоростью с молекулами в составе воздуха, передаёт им свою скорость (> 10 км/сек), что соответствует температурам более 100000 °C для молекул азота в составе переднего фронта ударной волны. Колоссальная температура и высокое детонационное давление на фронте ударной волны, несмотря на очень тонкий слой (<< 1 мм) переднего фронта, достаточен для плавления и даже испарения поверхностного слоя (металл и минералы) космического объекта (метеориты). Малая часть этой энергии идёт на яркий световой шлейф под восторг восхищённых зрителей на земле. Для инопланетных кораблей на входе в атмосферу советую поставить дорожный знак: ⚠️ Осторожно. Атмосфера. Сбавь ход, всяк сюда входящий.

Но это не значит, что камень падающий на Землю с высоты 100 км загорится в плотных слоях атмосферы. Нет. Он, будучи очень горячим, с терминальной скоростью ~ 60 м/сек с шумом и свистом грохнется о землю. Так падают отработанные ступени ракетных носителей.

Запуск же ракет в космос начинается с вертикальной нулевой скоростью в плотных слоях атмосферы (на уровне моря). Основное ускорение до орбитальной скорости они получают на выходе из атмосферы асимптотически приближаясь к требуемой орбите.

1 эксперт согласен

Немного выше, 110 км, наверное

Астрономия, криптография  · 17 окт 2020
Если с точки зрения физики. РН проходит плотные слои атмосферы достаточно медленно (скажем, Протон на высоте 150 км имеет только 4,3 км/с, а Союз ещё плавнее набирает скорость: на 90 км - 2 км/с и 3,8 км/с на 180 км) и весьма круто, т.е. встречного воздуха на траектории сравнительно немного и его напор сравнительно небольшой. А спускаемый аппарат, на высоте 80 км имеет... Читать далее
IT, телеком, телефония, базы данных, интеграционные решения, естествознание, образование  · 16 дек 2016

Дополнительно надо отметить, что речь тут должна идти не о силе трения, а о сопротивлении среды. Сопротивление среды зависит не только от скорости, но еще и очень сильно зависит от формы тела. Ракета и метеорит находятся в весьма неравных условиях еще и с этой стороны.

Первый
В двух словах: в плотных слоях больше сила трения и из-за большой скорости происходит воспламенение. при запуске с меньшей скоростью силы трения недостаточно для возгорания. Как в старину добывали огонь! Что мне делать, если я не имея спецфизастрообразования знаю, что такое тёмная энергия, догадался, что такое тёмная материя, догадался, почему на севере нашей планеты... Читать далее
Первый
Я много лет исследую катастрофы и аномальные явления, как на Земле так и на других...  · 12 дек 2020

При входе в плотные слои скорость уже высокая, а ракета выходит из плотных слоёв в более низкие и скорость она набирает уже в отсутствии

плотности.