最近看了某论坛的帖子，发现人们对宇宙速度有误解，认为只有达到第一宇宙速度才能飞出地球。虽然航天工程中的确是这样办的，但是如果这样理解就完全错了。中学教科书对于宇宙速度的讲解，巧妙的偷换了概念，让大多数同学根据正确的理论做出了错误的理解。事实上，假设某火箭保持1m/s的速度往地球外面飞，只要时间足够，它总能飞出去，与什么宇宙速度毛关系都没有。

下面来说明为什么干航天需要飞到第一宇宙速度。举个简单的例子，一个垂直起降火箭，如果悬停在空中，发动机需克服火箭的全部重力（假设是在地面附近）。此火箭发动机工作1小时，消耗100吨燃料，仍然保持在原地，不能飞出地球。这种燃料的消耗将比直升飞机大得多，实际上用现在比冲最高的化学发动机，做出一个假设质量不变，但是满载燃料的火箭，最多克服地球引力大概7分钟。如果我们把推力加大到7倍，但是只工作1分钟，火箭能达到多快速度呢？大于3.6公里/秒（大于是因为随着燃料消耗，火箭实际上变轻了），如果加大到14倍，但只工作30秒呢？大于3.9公里/秒。准确的计算要用微积分，如果同学们有兴趣，可以推导一下单级火箭的理论最大速度，先假设这个火箭的比冲300秒，死重1%。再看看这个推导与齐奥尔科夫斯基公式有啥关系？

用不严谨但通俗的话说，由于燃料是有限的，不可能保持1m/s的速度无限长时间，所以为了飞出地球，只能用速度换取向心加速度，产生所谓“离心力”，以便克服引力，这样才会有一二三宇宙速度的运用。如果不考虑空气阻力和发动机效率的变化，越快达到高速就越省燃料，因为克服重力的燃料是白白浪费掉的，占的比例越少当然越好。同时，为了减少在获得垂直速度上浪费燃料，火箭最好一开始就平飞——但由于地球存在空气阻力，这样反而更费燃料，于是需要尽快飞离稠密大气层。因此，火箭总是先垂直升空，然后逐渐转向。

另外，并不是达到了宇宙速度就一定能飞出星球。如果方向不对，受引力影响后运动轨迹的任意一点与星球相交，就会前功尽弃。速度比第一宇宙速度快的陨石多了去了，不一样的撞上地球了吗。

通俗的讲就是这样吧。

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