能否使用電磁彈射作為空天飛機的啟動級?

時間 2021-06-01 18:20:48

1樓:天穹

首先,超燃沖壓發動機的啟動速度大約5馬赫,大概時速6000公里的樣子。如果電磁彈射可以持續提供4g加速度,那你需要35公里長的筆直的跑道,一點彎曲都不能有。

另,目前所有飛機在低空都不能大於2馬赫飛行,否則會超過強度極限,引起顫振,過熱等問題,甚至乙個小動作都會解體。5馬赫以上的飛機需要在30公里高空飛行,空氣密度小,避免過大的動壓。如果在地面加速到5馬赫,飛機需要額外的強度很大,還需要很強的防熱方式,反而容易嚴重超重。

2樓:二瓜

理論上永遠都可以,但是工程上難以實現,先不說,需要建造多大的電磁彈射器,技術有多難,之後還有微小誤差就能造成極大的傷害,其實還有,把飛行器在這麼短的距離內,加速這麼多,飛行器的本身結構能不能承受的住,目前的技術與材料,如果要這麼大的加速度,估計只能是散架或者壓扁了

3樓:藍星海

用電磁彈射作為空天飛機的啟動級,理論上是可以的,但在工程上仍有很大的難題。

其實簡單計算一下就知道問題在哪了:

1、彈射軌道長度太長、推力太大,遠超目前的技術水平。

假設沖壓發動機的啟動速度為1馬赫,按海平面聲速是340m/s,即1224km/h。

假設空天飛機彈射加速度為2.5G。(太空梭的起飛加速度,G取10m/s^2。)

假設空天飛機總重量按80噸計算。(類似哥倫比亞號太空梭,包括載荷30噸。)

利用勻加速運動公式可以很容易得到——彈射軌道長度為2312m;推力200000kgf。

——作為比較,福特級航母的電磁彈射器資料:

整個系統長約91公尺(300英呎),能夠產生45,000千克(100,000磅)的推力,最高能將飛機加速到130節(時速240千公尺

即我們需要建設乙個是現有電磁彈射器25倍長、4.5倍推力的大傢伙。

而這個長度還沒考慮發動機點火需要的時間。因為航母彈射戰鬥機時,飛機發動機是已經啟動的,而沖壓發動機需要在高速狀態點火。點火所需時間每增加1秒,彈射器軌道就需要增加340公尺——即增加3~4個航母彈射器的長度。

2、軌道平整度要求極高

這個計算起來比較麻煩,我就偷個懶了。

總之因為彈射速度很高,所以軌道的微小彎曲就會在飛行器上產生很大的加速度。而這個加速度會損壞彈射器或飛行器。

有興趣的朋友可以自己計算一下:按允許振動加速度0.5G來計算,軌道的曲率允許值是多少?彈射器的載荷會增加多少?

單單是建設這樣一條3000公尺左右長度、平整度很高的軌道,施工難度就已經超越天際了。更不要說還要在承載80噸重的載荷的時候,軌道變形也不能超過上述要求。

所以,以當前人類的技術,製造這樣的彈射軌道的難度還要高於拿運輸機把空天飛機帶上天、再用固體火箭助推器加速到音速。

但是未來,總有一天我們會掌握這樣的工程技術。到那時,電磁彈射作為啟動級的廉價快速的優勢就能夠得到利用了。

4樓:vossk

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運貨還涉及到了到底是用什麼方式發射,整個飛機絕對不可能,放乙個棍子在尾部???一開始動就立馬掰折了

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