火箭发射时在大气层中的表面温度会达到多高呢? 火箭冲出大气层时的表面温度

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火箭冲出大气层时的表面温度，是一个非常复杂的问题。与火箭的飞行速度和大气层的密度有密切关系。而这两个指标都是不断变化的变量，所以火箭表面的温度也在一个范围之内不断的变化。

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第一，火箭在上升冲出大气层的过程中，速度越来越快，但是大气密度越来越低。空气摩擦产生的热量，在不断变化之中的。

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第二，大气层分为对流层，平流层和高层大气层。空气最为稠密的对流层，高度约为14-18千米，却集中了整个大气层75%的质量。平流层的高度，从对流层顶到50千米左右。高层大气，从50千米到大气上界。火箭一级与二级分离的高度大约在70-100千米之间。基本位于平流层以上的，空气比较稀薄的空间。

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第三，单级火箭在大气层中飞行的时候，按照齐奥尔科夫斯基的火箭方程式，可以知道，单级火箭的最大速度为不超过4.5千米/秒，即低于14马赫（14倍音速）以下。这个速度与弹道导弹末端的速度差不多。

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第四，火箭表面的温度与速度的平方成正比。以12千米高度的大气层密度，10马赫左右的速度，可以让物体表面升温到3500摄氏度左右。但是火箭在12千米的高度飞行时，速度还达不到10马赫，等速度达到10马赫时，又已经来到了70千米以上的空气稀薄的高空，所以平均估算下来，火箭在稠密大气层中表面的温度应该在2000到3000度之间吧。

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为了对抗如此高的温度，火箭的表面需要使用耐热材料，并涂上绝热涂层。这种涂层，在火箭上升的过程中被高温气化，降低火箭表面的温度，保护火箭不被高温烧毁。