第一宇宙速度|火箭必须达到第一宇宙速度,才能飞出大气层?慢慢飞为什么不行?( 三 )
各种轨道数据
我们没有任何一种火箭能如此变态 , 比如固体火箭的比冲极限是285S , 氢氧的液体火箭的比冲能达到450S以上 , 但这些火箭远不足以直接到达静止轨道 , 离子电推的比冲是3000S以上可以满足要求 , 但它推力极小 , 到现在为止仅仅是作为卫星变轨使用 , 未来的霍尔电推也许能达到行星际间飞行 , 但想要从地面起飞直接进入太空 , 只有依靠空天飞机!
GOCE的卫星的离子发动机
未来的空天飞机
上文我们说了飞机需要大气作为升力的来源 , 但这个前提是发动机不给力 , 早期的螺旋桨更是推动大气作为前进的依托 , 后来的喷气式发动机需要吸入大量的氧气以维持燃烧 , 但现在正在迅速改观 , 因为未来将会实现一种串联式的发动机!
地面起飞时使用的是涡喷发动机 , 不使用涡扇发动机是因为涡喷的涵道比低适合高速 , 然后在超音速5-6马赫后旁路涡喷发动机 , 启动冲压发动机 , 一直到高空后再启动火箭发动机 , 飞出大气层!这种组合模式 , 可以节省大量携带氧化剂的空间 , 因为火箭是自带氧化剂和燃料 , 一开始就消耗氧化剂 , 实在太浪费!
因此未来最有前途的模式是空天飞机 , 因为它是人类稍稍努力下就能够着的技术 , 相信它在不久以后一定能实现!
真正慢慢爬出去的太空电梯它的原理很简单 , 制造一根大约十万千米的绳索 , 一头系留在赤道上某点 , 另一头配置一个配重 , 让其在“离心力”的作用下绷紧 , 然后就可以制造一个电力驱动的电梯 , 从这根绳索上慢慢升到3.6万千米左右的高度 , 然后就可以脱离电梯成为一个环绕地球飞行 , 短期内不会坠落的环绕地球飞行器了!
太空电梯
地面基地
这个方式是真正可以慢慢爬出去的 , 多慢的速度都可以!但这个技术碰到了非常大的一个难题 , 即一直无法找到这种超高强度的材料 , 即使超高强度钢材也会在十几千米后被自身重量拉断 , 碳纳米材料也许能远远超出钢材 , 但我们仍然无法大规模制造!理论上这种技术是最理想的 , 因为那个电梯可以用电 , 甚至可以用布置在电梯顶端的太阳能电池供电 , 利用太阳能爬出地球 , 想想就激动!
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