火箭回收原理与汽车刹车原理对比

才思敏捷的菠萝 2023-07-18 14:32:00

在日常生活中,由于一些众所周知的原因,“火箭回收”与“汽车刹车”两个毫不相干的名词经常被人们联系到一起。那么,“火箭回收”与“汽车刹车”究竟原理如何,二者又有何区别呢?

火箭回收,毫无疑问,是一项站在航天科技顶端的尖端技术。人类发明航天器一百年来,只有马斯克的SPACEX公司掌握了火箭回收技术;就连成功将人类送上月球的美国航天局也无法做到。

虽然火箭回收技术难度非常之高,但其原理却十分简单。火箭回收的核心,就在于利用机械、电子和控制系统等多种手段,让火箭在完成任务后能够可控的回到地面,实现多次重复利用。

火箭回收,关键是难点不在于原理,而在于其中涉及的一系列材料学、控制科学、电子学等等尖端技术。以控制系统为例,火箭返回地面时的速度可达数十千米每秒,叠加其自身重量,要想使这个数十吨的庞然大物精准的在落地之前将速度降至0并实现飞行姿态的调控,可谓是难上加难。任何控制系统的错误或误差都会导致灾难性的后果。

此外,火箭回收其中涉及的材料学、力学等尖端技术亦十分重要。火箭在返回途中,由于外壳与大气层的摩擦,火箭表面会产生数千度的高温;因此,这就要求火箭外壳材料能够耐高温、且能够在高温环境下可靠工作。同时,在高温、高速状态下,对于火箭的控制系统也提出了更高要求。

让我们说回到刹车原理。刹车系统工作原理是制造出巨大的摩擦力,将车辆的动能转化为热能。大部分小型车都采用液压制动,因为液体是不能被压缩的,能够几乎100%的传递动力,基本原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,液体将压力通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,活塞驱动刹车卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。

细心的读者可能会发现,汽车刹车的整个工作过程,实际上是机械式的,不涉及任何复杂电子元器件、也不涉及任何复杂计算。踩下刹车踏板——压力就会传导至刹车片,从而使刹车片抱死车轮实现刹车。

因此,如果一家公司连火箭回收都能够掌握,却有人宣称其无法实现汽车刹车的100%安全,孰是孰非,自有定论。

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