火箭怎么维持平衡?

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现代火箭大都采用内部气液自动平衡系统(内平衡系统)使火箭保持稳定,主要作用便是防止燃气不均衡。内平衡系统由储箱和管道构成,系统内注满液体,当火箭的头部倾斜使得管道中的液体也倾斜时,由于液体有质量,所以对倾斜一侧管道的底部产生压强,这一侧管道底部的阀门处压力也较大,因而阀门打开,管道内的液体流出一部分;而在另一侧阀门内,液体压力较低,因而阀门关闭,阻断了液体进入,因此整个储箱中液面会发生倾斜,从而产生一个压力重心,使倾斜的头部“复原”。

还有一些小型火箭采用的是外平衡系统(也称尾翼稳定系统)防止侧倾。由于其质量较小,在高速运动时空气阻力的影响不可忽略,所以可以利用空气的浮力(其实就是流体压强与流速的关系)形成一个“复原力矩”而保持对准运动方向,此外,尾部的“舵”(类似于飞机的尾翼)可以改变浮力使火箭拐弯,从而进行更精确的飞行控制。

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