電磁炮能不能用來代替一些運載火箭發射衛星等太空飛行器?

時間 2021-06-03 15:03:01

1樓:qq球球

我覺得炮射火箭上面級比較好。。。。

畢竟重力稅實在是個難題。。。。

現有火箭到近代軌道需要10km dv

其中差不多2100m dv都是重力稅和阻力稅。。。。

這樣的話需要22km的軌道。。。。。

珠峰上挖個洞把軌道裝進去。

2樓:會算命的基督徒

可以實現,首先要明確幾點:1,成本不能太離譜。2,目標是通用性強。

以設計目標切入話題,可以向地球自轉方向發射10到1000噸的有效載荷,脫軌時最大速度為8馬赫。目標大一些,因為這是跨世紀大工程。

1,最大速度與電磁炮長度

8馬赫約為2700m/s,根據速度時間公式,v=at,當加速度a為10時,再根據加速度距離公式s=at^2/2,計算得需要建造364公里的電磁炮,長度過長,及其不現實。

當加速度a提公升到30時,這個加速度已經很誇張,再高些飛船上的部件受不了,重複以上步驟計算得需要建造121公里的電磁炮。

成本:主要為研發成本,預估200億。

2,土建

選址在乙個逐漸爬公升,且曲率變化平穩位置施工建造。那麼問題來了,每公里造價大概有多少?

以乙個500噸的火箭為例,電磁道道受到的力F最大為(g+a)m,計算得火箭在軌加速時需要承受2000噸的重量,相當於4輛高鐵或者40輛大貨車的重量,假設火箭架在250的上,軌道寬度10公尺,軌道類似雙軌火車的四軌車道上,根據p=F/S,壓強很小,鋼筋混能土和常見材料完全可以勝任。

成本計算:土建成本一公里2個億,加上後續供電和電磁道道的建設與研發成本,約300億

3,電力

繼續以乙個500噸的火箭為例,不考慮爬公升和空氣阻力。根據瞬時功率公式P=Fv,以脫軌時最大速度計算,最大時功率為400億焦耳,換算為發電廠常用的單位就是40KWM,既40千兆瓦。相當於兩個三峽大壩的發電量。

所以電網直接為電磁炮供電經濟性很差,這幾乎是一半農村人口的用電功率,所以需要建設多個巨大的抽水蓄能電站,為電磁炮直接供電。

而且還需要電磁炮端建設上百個變壓器,末端精細化為火箭輸出電流。

成本:抽水蓄能電站可以為風能太陽能蓄能,壓縮成本也需要2000億的投資,消費電能端,按40千兆瓦可擴建的目標建設,光買變壓器也需要100億,加上其他裝置100億,研發費用50億,總成本約2300億。

4,材料

承重、耐高溫、導電材料、火箭連線部件都需要研發和建設生產材料的工廠。

成本:200億

5,總結

預計建設成本:約3000億

目標:給火箭加速到2700m/s,火箭還需要攜帶燃料,達到6500m/s左右的速度脫離地球。

3樓:我的事就是看

1000V電壓,發射的船體不能軟加速會變成餅,電磁炮的空間站跑位會發射會便宜自己要會矯正,定期輸送燃料做大點。怕被地球引力拉回去,發射實心物質沒問題,解決月球基地補給問題也可以,但會把基地防近地軌道轉圈不知道行不行。還有好方案電磁炮,有理想也要行動,做下真空引力干擾情況和擺動情況,空間站位置錯誤偏離軌道可能性,磁力真說不好。

時空門一樣多環形軌道不是沒有可能單有其他想法不,我就覺得比火藥噴上去的還刺激。

4樓:

一、加速度

有網友以加速度過大為例,根據10G加速度算出了318公里的電磁道道。

事實上,如果只是把基礎能源和材料送到指定的軌道,由太空機械臂組裝起來。也或者是運輸一些特殊的奈米衛星。就不怕更高的加速度了。

現在有的太空站思路是充氣方式,打乙個壓縮空氣包,到天上自動展開也是不錯的。

另外,也可以通過電磁彈射和傳統化學能的配合,減小佩戴的化學能源,馬院士全能艦的思路也可以用在衛星發射上。也就是用電磁彈射解決火箭的一級發射問題

上世紀60年,美加「巴貝多計畫」把90kg炮彈打到了180km的太空,50年過去了,電磁彈射沒道理完不成這個目標。

二、空氣阻力

用汽艇把裝置安裝在平流層之外,避開空氣密集區

原文引用:

「首先電磁炮發射的炮彈是簡單結構,可以承受幾百幾千個g的加速度,所以它能在很短的距離內被加速到很高速,比如說1km/s,但第一宇宙速度是高得多的7.9km/s

最重要的是:火箭要發射的是衛星、太空艙甚至人這些複雜結構,能承受的加速度頂多10g、20g,而且目標速度是7.9km/s的話,所需要的加速時間是(以10g來算):

7900 ÷ (9.8 × 10) = 80.6(秒)

別小看這80.6秒,它走過的距離是 80.6×7900 ÷ 2 = 318370(公尺)

!!! 318公里,電磁道道要三百多公里,就是從南京發射,上海起飛」

5樓:Valiancy

中國航天科工集團公司將重點實施五大商業航天工程,構建五大系列運載系統:羽舟系列,利用地面大型電磁彈射系統發射電推火箭,計畫2023年完成電磁發射演示系統建設及原理驗證試驗;巧舟系列用以發射平流層飛艇,計畫2023年提供發射運載服務;輕舟系列利用地面大型電磁彈射系統發射液體運載火箭,計畫2023年前完成電磁發射演示系統建設及原理驗證試驗。

6樓:龐魁

個人認為這裡有個誤區。既然是空間探索,就不應該老是站在地面上考慮問題。電磁發射系統並不一定是建在地面甚至是月球表面。

它的最大用途也不應該僅僅是讓太空飛行器離開地球引力,而是真正的星際航行!地球軌道或者廣闊的太空才是它們的舞台。在那裡加速軌道可以無限長(甚至根本不需要軌道)。

大氣阻力為0。溫度可以輕易做到超導所需範圍。所有在地面的技術難點都不是問題。

關於過載和加速度問題可以參考深海模式。加速器可以做成乙個個環形,像時空之門一樣排列,飛船每經過一道環加速一次。理論上可以達到亞光速,實際上只要有10%——20%光速就可以進行恆星際旅行了。

除了加速飛船,還可以發射加速環本身的元件。到達目的地後展開,組成新的加速器環組。這樣就可以和地球形成雙向交通系統。

也可以作為旅行中繼站。星辰大海在等著我們!!!

7樓:什麼玩意兒

通過電磁道道離開大氣層,彈體解除保護外殼,然後通過太空飛行器攜帶的變軌推進器,開始減速變軌。 我的設想軌道發射器只是用來擺脫地球引力的。 如果你計算的精度夠高完全可以不用變軌,讓彈體在大氣層損耗後的速度剛好能被軌道捕獲豈不是完美。

8樓:娜塔莎.帕特洛娃

大家都說不可能我提一下可能性建到青藏高原上高度有地理優勢大氣壓低加速預期末端3km/s 加速軌道可以控制到100km內加速度也可以控制到 5g以內打上去的相當於載荷加上面級自帶5000入軌dv 基本做到用電磁彈射取代火箭芯一級的目的

中國目前好像有這方面的研究期待進展。

9樓:needsoft li

電磁炮發射這種方法,在月球還有點可能,在地球嘛,就甭想了。

第一,所需要的軌道很長很長:

首先電磁炮發射的炮彈是簡單結構,可以承受幾百幾千個g的加速度,所以它能在很短的距離內被加速到很高速,比如說1km/s,但第一宇宙速度是高得多的7.9km/s

最重要的是:火箭要發射的是衛星、太空艙甚至人這些複雜結構,能承受的加速度頂多10g、20g,而且目標速度是7.9km/s的話,所需要的加速時間是(以10g來算):

7900 ÷ (9.8 × 10) = 80.6(秒)別小看這80.6秒,它走過的距離是 80.6×7900 ÷ 2 =318370(公尺)

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