低溫空天飛機是否可行?

時間 2021-05-05 17:05:40

1樓:Candy Fermi

本質上這是個面多加水水多加麵的問題,看你的描述,是想造乙個巨無霸出來,首先這個東西上天就很難,而返回時你想要緩慢降軌,勢必消耗大量燃料,那麼這麼多燃料要帶上來,發射狀態下會更加困難。假設你真的搞出了這麼個東西,結果就是花了幾十上百倍的預算,造出的東西有效載荷還不如一枚火箭,安全性也不見得高。太空飛行器設計是精確的學科,需要依靠無數的數學公式,在化學能動力的前提下,最高效的入軌方式就是火箭,與火箭偏離越大,其效率越低。

太空梭效率比同噸位火箭低很多,它是因為可重複利用才被研發,而你這個思路就偏得更遠了,效費比肯定低到地底下,不說再入過程基本不可能和現有太空飛行器有太大差別,就算比傳統方式安全一點點,恐怕也不會有任何航天機構買賬。

2樓:Logan

可以但非常沒必要

發射的氣動熱跟再入相比微不足道,題主這非要用空天飛機發射成本可能還不如ELV。

畢竟,空天飛機不重複利用就沒有意義了lol想一勞永逸解決氣動熱?現有技術下當然是動量轉換繩(逃233

3樓:

首先,你這個問題的前提就是錯的。

火箭發射過程中的氣動摩擦生熱很小,火箭整流罩也就是一層鋁皮而已,完全扛得住。太空梭大橙罐表面的隔熱泡沫都沒見燒黑,因此這點熱量幾乎不用考慮。

所以你的所謂低溫方案就沒有意義了。

你這方案本質上就是先用大氣層內的飛機給一枚二級火箭乙個初始速度和高度。(母機火箭看作一級,子機看作二級)。但是由於大氣層內的飛機速度和高度都相當有限,因此負責大氣層外加速的火箭依然需要很大的質量,尤其是你想要達到主流火箭的發射載荷。

即使AN-225也馱不動如此大的火箭。

你的方案中還提到一級火箭要帶著母機一起加速,這樣其實是白白浪費燃料。母機自重已經遠超一級火箭的空重了。

建議你查一下齊奧爾科夫斯基火箭公式,對火箭燃料佔比能有個精確地理解,就不會犯這種想當然的錯誤了。

4樓:takhiss

這個「低溫」什麼意思,發射時候空氣摩擦熱對火箭成本和技術的影響,並不是主要部分啊

看描述就是普通的水平起飛的空天飛機,和60年代的螺旋專案沒很大區別,而且比使用火箭-沖壓組合發動機的空天飛機還簡單一些。不過要是不用分級設計,而是SSTO的話,目前技術上還是很困難的,在坎巴拉里實現吧

5樓:望著木星的喵

不可行,除非是TSTO的第一級。歐空局當年有個想法就是用類似協和式的超音速載機作為一級,先用渦噴加速到M2,再啟動載機火箭發動機爬公升並加速到M4,釋放軌道器,軌道器啟動火箭發動機加速入軌。

6樓:

首先飛機本身加速對於進入軌道所需速度來說還是不夠,這裡逃不掉的乙個問題在於現在人類除了火箭還沒有任何有效將飛行器加速到軌道速度的辦法。

一旦要將飛機加速到軌道速度,不可避免就又會陷入火箭必須攜帶足夠的燃料,而燃料本身佔重這一經典問題上,傳統上(也是目前唯一的手段)用多節火箭強行推高質量比。

這麼一來空天飛機現在最大的問題就出現了。要用多少能量加速到軌道速度,再入時就得消耗那麼多的能量才能將速度減下來。於是一開始攜帶的燃料就要相應成倍增加,以現在技術來說幾乎不可能實現。

這也是為什麼用熱盾砸進大氣層減速這種簡單暴力的辦法這麼暢銷的原因。

要實現低溫軌道再入,至少要有穩定安全的核能引擎之後才可以實現,現階段來說用抗高熱材料雖然費事又昂貴,也依然是唯一的辦法。

7樓:陳奇瑩

這讓我想起了以前手機上能不能做手電筒的設計,當時晚上憑藉手機的螢幕發光照亮黑暗的樓梯間,亮度不夠,往加個手電筒用的小燈珠不就可以了嘛?

對,技術都是現成的,非常成熟,但有個缺點:小燈珠體積太大,在體積錙銖必較的手機上用簡直是不忍直視。直到後來LED成熟了之後,手機才搞了個手電筒功能。

這個問題跟上面的差不多,飛機發動機和火箭發動機都很成熟,但是針對的不是同乙個領域,直接結合沒有多大的前途。

隨著技術進步,低溫空天飛機一定能實現,但必須有賴於全新設計的發動機,不是現在的渦噴之類的改進了。

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