回答(9件)

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横に飛ぶということは、宇宙まで縦に飛ぶより距離が長くなります。しかしスペースシャトルは、燃費の悪いロケットエンジンしか積んでいないので、横に長い距離を飛ぶとすぐに燃料がなくなってしまいます。逆に、翼の揚力を使わずに縦に飛ぶことのできる強力なエンジンを積んでいるので、縦に飛ぶのに問題がないんで、縦に飛んでます。

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単体では宇宙へ行くための燃料が足りないからです。 あの巨大な燃料タンクを背負っては飛べないでしょう。

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すでに回答がある「飛行の抵抗にしかならない大気の一番少ない経路を打ち上げに使うから」ですよ。 簡単に言えばスペースシャトルの「翼」は打ち上げの際には「ただのデッドウェイト」でしかなく(機体のロールにすこし使うとはいえ)、おもな役割は「リエントリの際の大気の抵抗を使った減速」なんです。 ですから「大気圏内の飛行が長ければ長いほどシャトルは燃料を無駄にすることになる」ために、できるだけ大気圏内飛行時間を短くするために打ち上げ時は真上に打ち上げられます。 10分前後で大気圏外に出るので、そこから本格的な加速をシャトルはします。それ以前は燃料が無駄になるので、一定の速度までで抑えます。

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空気抵抗が邪魔だからです。 人工衛星は、上空数百kmの真空の場所まで上昇し、かつ、地上に落ちてこない速度=8km/s(音速の20倍近い速度)で飛ぶ必要があります。 より少ない燃料でその要求を満足するためには、空気抵抗が最も少ないコースを選ぶ必要があります。 飛行機のように大気圏内を飛行しながら上昇するのは、空気抵抗による燃料の無駄な消費が生じる上、音速の数倍の速度にもなると衝撃波によって破損するリスクや、断熱圧縮による温度上昇のリスクも生じます。 だから、垂直離陸して、さっさと空気の無い上空に上昇してから水平方向にしだいに向きを変えて、8km/sになるまで加速するのです。

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行きはロケット、帰りは滑空機になるよう設計されているからといってしまえばそれまでなのですけそも。 翼はあくまで滑空機として帰還するためだけのものであり、揚力はほぼ期待されていないものですので2000トン(シャトル+燃料タンク600t、ブースター一丁700t)という打ち上げ重量を支えることは不可能です。 行きがけは宇宙に向かうため、翼を利用しても高度が上がるにつれて結局翼は役に立たなくなります。それに、短時間で速度をガン増ししなきゃなのに翼を使っているとこれが抗力を生みますから速度を上げる邪魔になる。限られた燃料で必要な高度と速度を叩き出さねばならず、そのためにはできるだけすばやく大気圏を脱さねばなりません。だから真上にぶち上げることで「翼を使わせない」。