论为何现实中火箭不能像游戏中一样力大砖飞
我是约翰。所谓“灵感来源于压力”,在期中复习时我忽地想到了一个问题:为何太空游戏中的火箭可以做得极其庞大,但现实中最大的火箭(只算已成功的),土星五号,为何就不能再大一些呢?
一、材料强度
在大多数太空游戏中,制造火箭的材料只能被撞击所破坏,而现实中材料的强度是有上限的,火箭起飞时的重力加速度会把一个超大火箭的组成材料压瘪,从而使火箭的功能被破坏。当然这是地面上的情况,科幻电影中的超级大的飞船并不是不可行,只要在轨道上建造就可以避免这个问题。当然,一艘大的飞船一定是十分笨重的,很难转向,这毋庸置疑。不过当飞船大到一定程度时,它还是要考虑材料问题,以应对太空碎屑、引力导致的形变、自身的引力等等,不过考虑到人类目前的技术还不能在太空建造歼星舰之类的,这个就抛开不谈了吧。
如果人类发现了一种超强材料,可以抵挡从地球起飞时的重力加速度,那么超大火箭的建设的第一个难关就算被克服了。可是,超大火箭不止会遇到这一个门槛。
二、火箭引擎
当飞船的质量逐渐变大时,推动飞船也就变得越来越难。显然越来越大号的引擎不能解决问题,因此土星五号采取了多个引擎并列使用来克服这一问题。但是如果一次性用了太多引擎,只要有一点误差,比如一个最左边的引擎比一个最右边的引擎功率小了1%,那这个火箭就会一点点地失衡,从而导致很大的麻烦。而在游戏中每个引擎的功率都是一样的,就不会出现现实中的问题。
如果人类通过找到更强大的推进方法,比如核聚变驱动或反物质驱动,那么这个问题也可以被解决。但是还是有别的困难:
三、火箭组件回收和空气阻力
埃隆·马斯克的猎鹰九号的二级燃料箱是可回收的,意为它在与火箭分离时可以通过自身引擎降落到地上,从而反复使用。但是火箭越大意味着燃料箱越大,从而变得难以回收,如果非要给它加个回收装置,那么它会有额外的重量,使得它又不能飞起来了。不能回收的燃料箱会怎样?当然是砸向地面啊!而此时的空燃料箱很大,砸到地上一定会造成很大的麻烦。同时,越大的火箭其表面积就越大,在飞行过程中与空气的接触面积也就越大,那么它就会受到更多的阻力,从而需要更多的燃油飞向太空。这使得火箭越大,燃油利用的效率就越低。这也是超大火箭从地球上起飞时遇到的理论上最难以克服的困难,因为你不能用魔法把地球的大气变没。所以,与其用一个大型火箭一次运很多东西上太空,还不如用很多个小火箭分多次运东西上太空然后再对接。所以,火箭还是不要建的太大为好。

(这篇文章是我原创的,未经允许禁止转载,虽然有点翻译腔但真的是我自己写的,如有大佬路过请多多关照,谢谢)