梦Never以求的面具:征服银河的引擎


新时代-旧引擎


即使我们抛弃了60年代浪漫主义的乌托邦理想,暗示人类征服了银河系,我们仍然可以在上世纪的火箭和航天工业背景下看到现代进步步伐的“沉陷”。 其主要原因很简单:苏联和美国都想相互证明自己,也要向自己证明自己比自己更好。 这场比赛花费了数千亿美元(按当前汇率)。 人类因其时代而出类拔萃 技术甚至在它们发展了半个多世纪之后的今天,它使我们对我们面临的实际任务的框架充满信心。 一个例子:对于俄罗斯的联盟号导弹,它们使用107年代研发的RD-50主火箭发动机(坦率地说,火箭本身也是同时制造的弹道R-7的一种版本)。

美国人正在积极研究具有许多性能特征但与使用煤油/液氧燃料方案的旧设计具有相同局限性的甲烷发动机。 粗略地说,化学火箭发动机在许多方面都达到了发展的顶峰,但是从概念上讲,它们已经走到了死胡同。 为了获得更高的加速度,有必要要么增加受氧化反应能量限制的射流的流速,要么增加燃烧的燃料的质量,这又将导致整个复合体的质量增加。 这种矛盾是充分的。 幸运的是,这几乎不妨碍商业通信卫星的发射。 但是遥远星球的殖民化是另一回事。


核火箭发动机

推动新型甲烷发动机Raptor的埃隆·马斯克(Elon Musk)提议在未来为BFR船建立许多空间加油站。 但是,科学家先前提出了其他有趣的选择。 最现实的想法是核火箭发动机。 优点是显而易见的。 这样的发动机可以提供长途飞行所需的特性,并且所需的燃料将不会像现在那样以几十吨和几百吨的量来计量,而是以几十千吨的量来计量。


在重核的放射性衰变过程中释放的能量将加热工作流体-然后,熟悉的喷射推进方案开始起作用。 通常,在所有不使用“化学”技术的有前途的火箭发动机中,核/热核发动机是最周到和现实的选择。 据科学家称,他们将有可能在两个月内到达冥王星,然后在四个月内返回:必须消耗75吨燃料。 从理论上讲,到达半人马座可能需要十二年。 核发动机的主要缺点是高辐射危害。 我必须说,现代人对环境的关注显然不会增加其早日出现的机会。

离子引擎

离子发动机是一种电动火箭发动机,其原理是基于基于电场中加速到高速的离子化气体产生的喷射推力。 将离子引擎称为“有前途的”不是很正确。 他已经保持了航天器在太空中非重力加速度的记录。 一次,“深空1号”实验站以370千克的氙气将其速度(设备的质量为4,3千克)提高了74 km / s。 该记录在2010年被Dawn打破,而在2016年秋天,它的速度达到了11,1 km / s。 现在,顺便说一句,离子Artemis是Dawn仪器的制造商,然后LISA将加入其中。


这个概念肯定有未来。 离子火箭发动机的缺点也是众所周知的。 其中最主要的是极弱的推力,最高可达100毫牛顿。 在目前的技术发展水平上,不可能使用这种发动机从地球发射。 另一方面,据估计,在太空中,只要离子驱动器能长时间工作,航天器就可以加速到非常合适的速度。 至少,此类设备可用于纠正航向。

反物质

使用反物质的有前途的引擎似乎更具革命性。 如您所知,当反粒子和普通物质粒子相遇时,an灭随着巨大能量的释放而发生。 一千克反物质和一千克物质可以释放相当于43吨TNT的XNUMX兆吨能量,这与苏联热核沙皇炸弹爆炸的爆炸相当。 他们说,使用这种发动机飞往火星大约需要一个月的时间。 在那里,到最近的恒星,也许会来的。


a,有一个“但是”。 反物质是地球上最昂贵的物质-根据NASA的估算,2006年,生产一毫克正电子(电子的反粒子)的成本约为25万美元。 考虑到当前减少火箭发射成本的趋势,该概念看起来是乌托邦式的。 幸运的是,科学并没有停滞不前。 也许将来有机会将这种引擎付诸实践。

驱动器

我们名单上最奇怪和最奇怪的客人是现在广为人知的EmDrive。 如果有人忘记了,让我们提醒您:这是一个实验性的设置,已使世界上许多科学家处于停滞状态。 根据创造者的观点,根据物理定律,发动机产生了推力,尽管它不应该产生推力。 该设备由磁控管和谐振器组成。 磁控管会产生微波,其振荡能量会聚集在高质量的谐振器中,据作者说,封闭谐振器中的电磁振荡驻波会成为推力的来源。 问题在于,这种发动机中缺少可消耗的工作流体,显然违反了动量守恒定律。

通常,所获得的效果微不足道,许多科学家将其与研究中的错误或坦率的计算中的严重错误联系在一起。 德国人的最新研究之一指出,EmDrive内部出现的推力是电缆,放大器和行星磁场之间相互作用的结果。 朦胧,但仍然是一种解释。


总的来说,没有什么可以威胁到现阶段化学火箭引擎的霸权。 正如我们已经指出的那样,它们非常适合当前的现实,并符合火箭和太空工业的所有要求。 好吧,飞往其他行星以及飞往其他行星系统的飞行不仅与新发动机的问题有关,而且与还有待解决的其他问题的完整列表有关。
3 评论
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  1. Syoma_67 Офлайн Syoma_67
    Syoma_67 (Semyon) 18九月2018 21:18
    -1
    我们再次训练卡通!
  2. Monster_Fat Офлайн Monster_Fat
    Monster_Fat (有什么不同) 20九月2018 15:11
    +1
    作者甚至知道面具是在做梦,而不是做梦....他不在同一个床上,他是否在消磨时间? LOL 爱
  3. 前乐观主义者 Офлайн 前乐观主义者
    前乐观主义者 (前乐观主义者) 24九月2018 22:21
    0
    我们正在与马斯克竞争。 社会学家和新闻工作者将带您走远...