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普通大炮在月球上開1炮,炮彈可以直接脫離月球引力嗎?

2019-01-04 22:17 作者:瀚海狼山  | 我要投稿




根據(jù)某些超級大國曾經(jīng)展示給全世界的“登月現(xiàn)場直播”,讓全球老百姓都知道了月球的引力只有地球的六分之一,感覺航天員在月球上行走都是輕飄飄的,而平時在地球上根不拿不起來的重物,在月球表面就可以輕易的拿起來,因為他們只有在地球上重量的六分之一。若一個成年人在地球上可以獨立拿起50公斤重的物體,那么在月球上雖然有艙外航天服的拖累,但是卻仍然可以拿起高達300公斤的重物,堪稱人人都是大力士了。

月球上除了引力更小外還沒有空氣,若有人把步槍或者大炮搬到月球上,那么一旦開槍或者開炮,子彈和炮彈肯定都比在地球上飛的遠的多,這個設(shè)想本身沒有問題。人類的槍彈和炮彈理論上在月球表面也可以打響,因為不論炮彈還是子彈,他們的激發(fā)都不需要任何氧氣或者空氣的參與,槍炮的機械裝置在月球表面理論上都是有效的。



而不論炮彈和子彈的激發(fā)底火,發(fā)射藥和彈頭都可以在真空環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而不需要外界氣體和能量的參與。槍炮到月球上使用,只需要解決在太陽直射的高溫超過100攝氏度,而一旦沒有太陽直射的陰影中或夜間溫度又下降到零下150度以下,這種忽冷和忽熱的變化問題。

那么人在月球表面,往天上用步槍或者大炮開火,這些子彈或者炮彈就能立即脫離月球引力,最終落回地球上或者直接飛入太空成為小行星嗎?從感覺上好像是如此,那么實際結(jié)果是什么呢?實際結(jié)果可能會很讓人失望。月球的引力是地球的六分之一,但是月球表面的逃逸速度卻不是地球的六分之一。我們知道,地球上的物體在大氣層外面的速度達到7.9公里每秒,這樣的物體就可以圍繞地球穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn),成為人造地球衛(wèi)星。這個速度就是第一宇宙速度;而大氣層外的物體達到11.2米每秒,這樣的物體就會脫離地球引力,而成為人造小行星,這就是第二宇宙速度。

地球第一宇宙速度除以6,大約等于1.32公里每秒,月球表面沒有空氣,飛行物繞飛的高度只要比月球上的山脈高,就可以穩(wěn)定繞月飛行,因此這個繞月高度最低可以低到距離月球表面平均只有10多公里,但是1.32公里每秒的速度是不夠的。



地球第二宇宙速度除以6,大約等于1.86公里每秒,這樣的速度能脫離月球嗎,也不夠!這樣的速度可以繞月飛行,卻脫離不了月球的引力。根據(jù)萬有引力公式計算出來的月球第一宇宙速度(穩(wěn)定繞月)是1.8公里每秒;而月球的第二宇宙速度,也就是脫離速度,是2.4公里每秒。

瀚海狼山認為,地球上目前所有的槍械,彈丸最大出膛初速度幾乎沒有超過1200米每秒的。而絕大多數(shù)大炮的出膛速度,包括射程可以達到50公里的新型加農(nóng)炮,彈丸出膛速度大多數(shù)也在1200米每秒以下。只有極少數(shù)坦克炮發(fā)射的長桿脫殼穿甲彈,最大出膛速度才能達到1750米每秒。這樣的彈丸僅僅能勉勉強強的繞月大半圈。

1960年代的布爾博士主持研制的超級大炮。因其試驗場位于加勒比海的巴巴多斯島而得名巴巴多斯大炮。它是把2個406毫米的超級艦炮的炮管焊接才一起,曾經(jīng)以2100米每秒的初速和15000G的過載,將190千克的次口徑炮彈打到180千米高度。這基本就是人類火藥大炮的最高速度了。這樣的大炮假設(shè)在月球上發(fā)射出去炮彈,繞月沒問題,但是想脫離月球返回地球,速度仍然差了一截。



從這一點也可以看出,人造物體想成功繞月甚至繞月后再返回并不是特別難,但是想在月球上軟著陸再返回,可不是那么容易。軟著陸就等于速度先降低到零,而再二次上升對接,就需要至少1.8公里每秒的速度,這相當(dāng)于地球高空的6倍音速,而再脫離月球引力返回相當(dāng)于地球高空8倍的音速,這在地球上只有一些性能非常高的反導(dǎo)彈頭才能達到這樣的速度。

從工程學(xué)和安全的角度講,要完成一次人類軟著陸月球表面后,再次上升并返回,至少需要在同一個著陸點,同時準備2套再上升飛船,才能確保安全返回一次,而有些超級大國在50年前每次都能一次性成功上升,而且還現(xiàn)場直播,只能說你們50年后不服又能咋地?


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