火箭助推：高速喷射气流的介质阻力ma---相对论火箭
[楼主] 作者:yanghx
发表时间:2001/11/08 17:38 点击:458次
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按理说火箭发射后，越远离地面，地心引力和空气阻力都越小，
脱离地球应该不是件难事，可实际并非如此，
空气越稀薄，“反推力”越小，其实是周围空气的“动质量”变小了。
火箭内燃料燃烧，在喷口处形成高密度的气体
（高温也是增加了气体的“动密度”），
运用牛顿定律计算火箭推力时，
反推力F=MoAo
不仅要考虑火箭喷出气体分子的质量Mo和加速度Ao，
还应该考虑到喷口周围被加速的空气分子的质量m和加速度a，
这种作用虽然是通过喷出粒子的间接作用（表现为喷射阻力），
但仍可以看成是被火箭加速了的粒子的一部分：
F=MoAo + ma
m显然随高空大气密度的下降而下降，推力就要相对减小，
而且火箭喷出的气体在喷口处的压力（密度）也降低了，
前后的“压差推力”也要减小，
由于火箭是作成流线型的，所以高空大气阻力的减小可能不会比推力的减小更快，
结果在外太空的飞行并非是一件毫无阻力的易事，
需要在相同喷出质量Mo的情况下，有更高的喷出加速度Ao，
质子比分子小的多，容易得到高的加速度Ao，
而且粒子高速时，“以太阻力”就不容忽视了，
所以可以利用“以太动质量”m增加推力，
或者以后还会有“电子火箭”，电子的质量是质子的1/2000，加速度Ao可更大，
既使是按相对论，电子在接近光速时的质量非常大，那么只要很快的加速电子，
使电子在瞬间接近光速，就会产生很大的反推力F，
或者把加速器中0.99c的电子最后在瞬间加速到0.99999c，大量定向射出，
最后的加速度a虽然不太大，但是此时的动质量m却很大，所以反推力F=ma还是很大，
虽然结果与“以太阻力说”相同，但是作用机理不同，
认为电子的质量增加只是近似的简化，其实是以太粒子“动质量”的增加，
加速电场产生的强大动力通过电子间接作用于以太粒子，
表现为获得了巨大的“同步辐射”推进力，
因为在火箭的后方会观察到很强的“同步辐射”---电子波---物质波---电子冲击波，
不过加速器的“功率-质量比”要求就高了，现在这种“足球场”是不行的。
当然，这种飞船是不能超光速的，因为“成也阻力，败也阻力”，
除非能产生超光速电子，如同超声速飞机必须先有超声速喷射气流一样，
或者用巨大的磁旋流产生一个以太稀薄的“风眼”（虫洞？），
减小以太阻力（只靠喷出动量反作用力），才能有效的解决超光速的问题。
要想关住以太，喷射出高压以太流，
现在看来还是望尘莫及的事，因为这个“尘”也太小了。
至于“光子火箭”是不可行的，因为光是一种振动波（如同声波），
这种波与电子运动产生的“以太冲击波”不同，产生不了强大的定向压力。
不过即使飞船不能超光速，但与现在的飞船相比，速度还是会高出不少，
现在说的比较多的还是“质子火箭”，不过产生强大质子流的方法可能有多种。
总之，火箭推力应该考虑到周围介质“动质量”m的影响，
在地球附近主要是空气，远离星球后，就是以太了，
估计现在的火箭推力计算公式中一定有一个大气压强修正系数（地球附近），
否则，只考虑燃烧气体的反作用力F=Mo*Ao不会与实际相符，
其实推力应该主要由两项组成：
推力F=牛顿反作用力f1+前后压差推力f2，
而大气压强对这两项都有影响，
对前一项的影响可以用空气的“动质量”来修正，
对后一项的影响可以用空气的“动密度”来修正（或者动刚度）。
高速喷射气流都应该考虑这些因素的影响。
当然你也可以用相对论来近似的修正，
把这种空气介质阻力看成是喷出粒子质量的增加，
但是就会出现问题了，喷出粒子的速度即使不变，
怎么这些粒子的动质量（相对论里的动质量）会随大气密度改变呢？
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