巨型火箭的空中发射

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 12:36:10
像土星/能源这样的火箭,入轨载荷只占总重的百分之三,太浪费了。也难怪,三千多吨的重量,从零开始加速。
如果是飞机运载空中发射,这个比率能达到百分之十吗?

专门研制一种大飞机,载重一千吨,在万米以上高空以0.8倍音速把千吨火箭释放,最终使百吨载荷入轨。由于以下四个原因,我觉得这种大飞机不需要外星技术就能完成。我列出四点原因:

1.安-225有300吨的酬载能力,300吨与一千吨,有差距,但不是数量级的差距;
2.这种大飞机不需要兼容现有跑道,它有专用的足够长的跑道,这就降低了技术要求。;
3.这种大飞机不需要远程巡航能力,它只需把火箭背上天,释放火箭就返航。还可以更进一步,一边起飞一边加油,以减少自重;
4.这种大飞机不是民航机,安全标准按货机标准即可。

如果有了这种大飞机,就不用对着毛子的能源流口水了,长九计划可以取消,把长五改改,就能打百吨载荷入轨。每月发射一次,大型太空站、月球基地、火星探索……全行。国力负担得起,才能持续。土星/能源昙花一现,说到底还是那百分之三的比率害的。
像土星/能源这样的火箭,入轨载荷只占总重的百分之三,太浪费了。也难怪,三千多吨的重量,从零开始加速。
如果是飞机运载空中发射,这个比率能达到百分之十吗?

专门研制一种大飞机,载重一千吨,在万米以上高空以0.8倍音速把千吨火箭释放,最终使百吨载荷入轨。由于以下四个原因,我觉得这种大飞机不需要外星技术就能完成。我列出四点原因:

1.安-225有300吨的酬载能力,300吨与一千吨,有差距,但不是数量级的差距;
2.这种大飞机不需要兼容现有跑道,它有专用的足够长的跑道,这就降低了技术要求。;
3.这种大飞机不需要远程巡航能力,它只需把火箭背上天,释放火箭就返航。还可以更进一步,一边起飞一边加油,以减少自重;
4.这种大飞机不是民航机,安全标准按货机标准即可。

如果有了这种大飞机,就不用对着毛子的能源流口水了,长九计划可以取消,把长五改改,就能打百吨载荷入轨。每月发射一次,大型太空站、月球基地、火星探索……全行。国力负担得起,才能持续。土星/能源昙花一现,说到底还是那百分之三的比率害的。
1.对人类现有材料技术和发动机技术来说,算是颠峰了,是巨大的差距

3.火箭点火时怎么办?飞机能否承受得了巨大的受力?0.8倍音速对于火箭的起飞阶段来说不算什么吧?第三宇宙速度是7900m/s的哦,通常火箭在万米高空速度大于这个的了。
Chris_Tse 发表于 2012-11-3 03:02
1.对人类现有材料技术和发动机技术来说,算是颠峰了,是巨大的差距

3.火箭点火时怎么办?飞机能否承受得 ...
1.你要看到这不是一般的飞机,它的任务简单,它是非常专门化的,要求单一,也不怕每次飞行的高成本。飞机每次任务的高成本对入轨来说是小钱。
3.先释放后点火。
Chris_Tse 发表于 2012-11-3 03:02
1.对人类现有材料技术和发动机技术来说,算是颠峰了,是巨大的差距

3.火箭点火时怎么办?飞机能否承受得 ...
第三宇宙速度那个不是飞出太阳系的16.7公里/秒么?
平行异面 发表于 2012-11-3 04:00
1.你要看到这不是一般的飞机,它的任务简单,它是非常专门化的,要求单一,也不怕每次飞行的高成本。飞机 ...
如果飞行器的运载能力可以简单的做加法的话、那么人类就可以不用这么辛苦了
你说的这种做法已经有了:就是当年的土星5、能源号和将来的长征9与SLS。你可以把这些巨型火箭的第一级看成你的专用大飞机,再把火箭的第二三级看作你的运载火箭。与你的设想不同的是这个“专用大飞机”是一次性的,是垂直发射的,是自带氧化剂的。由于需求不多,一次性比可重复使用更经济。现有的技术水平还不能做出如此巨型的吸气式发射载具。不过楼主的设想或许是发射小一些的载荷的研究方向。
LZ知道大火箭第一级关机速度多少么,0.8M真是渣都不是
科普啊科普,水平啊水平。

土星5号一级66公里高空关机,分离速度接近10M。

飞机?飞机?!
楼主请搜索美国的 平流层发射系统公司,他们已经把你的想法付诸实施了。
2012-11-3 14:54 上传

其实空中发射还有一个好处,如果飞机在赤道附近发射火箭,同步卫星入轨可以节约不少燃料。俄罗斯的海射想法是不错,就是经营的悲催。


奋进号 发表于 2012-11-3 04:33
第三宇宙速度那个不是飞出太阳系的16.7公里/秒么?
哈哈,我弄错了,谢谢指正。
miaomiaomiao 发表于 2012-11-3 14:54
这个想法早已有之,著名的保罗艾伦同志已经甩手大干了,现在已经干了不少,据说747都要拆两架。其实用747的 ...
哎,白骑士的方案是很牛的,鲁坦不是白干的。
每次都是相信数据、相信模拟,不搞太多的试飞就敢上......
空中发射唯二的优势就只有两点:高空气压低,可以用高膨胀比的喷管;可以沿着赤道航线发射。至于增加的高度、速度和卫星轨道比起来几乎就是没有。
平行异面 发表于 2012-11-3 04:00
1.你要看到这不是一般的飞机,它的任务简单,它是非常专门化的,要求单一,也不怕每次飞行的高成本。飞机 ...
还长五带百吨载荷呢……LEO高度至少200km,你的机箭分离高度能省多少?LEO速度7.8km/s,高亚音速运输机连个零头都飞不出来
miaomiaomiao 发表于 2012-11-3 14:54
这个想法早已有之,著名的保罗艾伦同志已经甩手大干了,现在已经干了不少,据说747都要拆两架。其实用747的 ...
现有的高空发射(包括计划中的)其实并不经济,好不容易把火箭带到万米高度,结果扔出来的还是个固体火箭。这些火箭的载荷比没一个好看的,全都是肼基火箭的水平,甚至连肼基火箭都不如。打打小卫星还行,毕竟灵活性摆在那儿,但是要玩5吨以上LEO载荷的话还是老老实实空射液体火箭吧
长5基本构形重700多吨
人类最大飞机安225运力250吨
其实艾伦同志真舍得花钱,应该考虑复活瓦尔基里。做一个超大号的瓦尔基里,搞双3发射,无论速度还是高度肯定有明显的裨益。

XB-70载弹量不大,但内油136吨,重新设计可以考虑油量换载荷,载荷量应该可以进一步加大。而且不用全程M3,只要冲刺达到既可,估计难度比XB-70还要小些。
不如研究直接进出大气层的空天飞机,各位觉得呢?

火箭是个非常浪费的玩意儿,氧化剂燃料一起带,大气层内那么多氧化剂,你还要带,绝对的浪费啊
top0012 发表于 2012-11-3 18:50
才亚音速,磁悬浮大法比你牛多了,好歹离轨也是几倍音速了。
我一直支持磁悬浮轨道加速器发射,这个比空射实际得多,这方面成熟以后,小卫星甚至可以直接发射入轨了。

奋进号 发表于 2012-11-3 19:33
我一直支持磁悬浮轨道加速器发射,这个比空射实际得多,这方面成熟以后,小卫星甚至可以直接发射入轨了。


直接入轨得用多长的跑道?出轨速度得多少?大气层不把它烧了才怪~~
奋进号 发表于 2012-11-3 19:33
我一直支持磁悬浮轨道加速器发射,这个比空射实际得多,这方面成熟以后,小卫星甚至可以直接发射入轨了。


直接入轨得用多长的跑道?出轨速度得多少?大气层不把它烧了才怪~~
算算入轨是7.8KM/秒,装飞机上最多飞到高亚音速300米/秒的话,也就省了不到4%的动量需求。。。可是发射复杂程度就大多了,更不用说飞机也是要油的
errai 发表于 2012-11-3 19:22
不如研究直接进出大气层的空天飞机,各位觉得呢?

火箭是个非常浪费的玩意儿,氧化剂燃料一起带,大气层 ...
等核热发动机出来再说
miaomiaomiao 发表于 2012-11-3 18:44
其实艾伦同志真舍得花钱,应该考虑复活瓦尔基里。做一个超大号的瓦尔基里,搞双3发射,无论速度还是高度肯定 ...
3M其实也就1KM/S,比起土星5的一级关机速度还差的多
那些反对的人是不是忘记了10000米的空气阻力比地面小很多很多?
还保罗艾伦?  我笑尿了!
你们都不知道MIG-31这款飞机吧!
老狼正宗 发表于 2012-11-3 23:09
直接入轨得用多长的跑道?出轨速度得多少?大气层不把它烧了才怪~~

海因莱因有个设想,即把轨道炮架上青藏高原,沿喜马拉雅山的山体倾斜上升。

海拔5000~7000米的空气密度只有海平面一半,所以阻力和气动加热都相应减小,而太空船返回隔热也是很成熟的技术。
布尔博士在伊拉克设计和建造卫星大炮,最终结果没看到,但至少西方和以色列没把这件事看做胡闹,因为他本人被暗杀了。
美国海军舰载轨道炮样机已经做到初速2KM/S左右。

那么,打破传统身管火器的技术制约,并且不必考虑舰载需求,用一座拥有稳固高海拔陆地基础的、能源、空间和重量都不受限制的轨道炮实现抛射入轨,不是不可能的事情吧。
yzsz266 发表于 2012-11-3 16:51
空中发射唯二的优势就只有两点:高空气压低,可以用高膨胀比的喷管;可以沿着赤道航线发射。至于增加的高度 ...
高膨胀比的喷管也不是问题,像YF77,火神之类的发动机就是为高空优化的。虽然低空推力小了点,但火箭加速很快,总体比冲还是很高的。
xtal 发表于 2012-11-4 09:17
那些反对的人是不是忘记了10000米的空气阻力比地面小很多很多?
这点阻力节省的火箭燃料还不够巨无霸飞机的油钱
将1000吨级的火箭从0加速到0.8M需要多少能量,谁能算算?
miaomiaomiao 发表于 2012-11-3 18:44
其实艾伦同志真舍得花钱,应该考虑复活瓦尔基里。做一个超大号的瓦尔基里,搞双3发射,无论速度还是高度肯定 ...

直接拿冲压发动机绑在普通火箭的第一级上当助推器用更方便,不过还是没多少经济性。
这个构想是受到前段时间那位高空跳伞的英雄启发。

如果有一架大直升机把千吨火箭吊到三万九千米高空释放,火箭自由落体且越来越快,火箭将如同那位跳伞大侠一样超过音速。当然,释放火箭的目的是为了入轨而不是追求自由落体创纪录,火箭会选择一个合适的时机点火,它是高度与速度的最佳点。

现实是我们还没有这么厉害的直升机,但我想到一个办法,用电动升力体。
电动升力体是我临时起的名字,它由一个衍架结构做主体,衍架上分布着许多带有螺旋桨的电动机,电源由地面提供。每个电机速度可调,以控制电动升力体工作时保持姿态稳定。千吨火箭就由这个升力体带上去,直到三万多米高空。关于螺旋桨的工作高度,美国有一款太阳能飞机,巡航高度三万米,动力是电动机—螺旋桨组合。这说明起码在三万米的高空,螺旋桨仍能提供动力。

给升力体供电的电缆长度超过三十公里,不妨按四十公里算。如果是铜材,等效截面积十平方厘米,它的总重量三百多吨,考虑到铜的机械性能不突出,为了避免铜线因自重拉力引发变形造成电阻增大的悲剧,铜线表面还需有加强材料,加强材料按一百多吨计算,这样导线部分重量是五百吨。升力体本身按五百吨算,全重就是一千吨。火箭一千吨,比例一比一。这比通常的直升机效率高多了。

有航模经验的人都知道,如果忽略电池的重量,电动机—螺旋桨组合的推重比是很高的,高到什么程度我没测试过,但在低海拔的普通环境,推重比超过20根本不稀奇。

上面我只是简单地计算,究竟如何不试不知道。我凭感觉认为,电动升力体把千吨火箭带到三万米高空是可行的,超过四万米也说不定。
速度矢量方向向下,你打算发射到哪里啊?物理老师是学烹调的吗?
音速相比火箭的一级速度真是个零头,正常火箭发射半分钟内就能超音速了
lz其实还有个更好的办法我一般不告诉别人的,
就是盖栋高楼,直接入轨,多方便啊。。。
直升机升到几万米的高空···你的无力是体育老师教的啊!你听说过大气压么?
还是直接研究反重力飞机吧  你  


发射更关键的是速度,音速不到一个零头。得不偿失。

此外千吨级的大直升机是纯粹YY,这是不可能的。航空器因为依靠气动升力克服重力,现有技术下非常轻,300吨就算C-5战略大运级别的巨型飞机了,直升机结构更加脆弱,因而更小更轻,千吨级直升机,航空材料和结构远远无法承受,而火箭是弹道飞行,受力就是不平衡的,所以能做上千吨的巨型火箭。并不难。

向下发射更是不对,就不说任何航天方面的技术,只依靠高中物理常识,你这个火箭肯定最终要爬升到和你平台相同高度的,此时势能一致,大气阻力始终是造成你能量损失的,这样就有毫无意义和毫无必要的能量浪费——先向下,然后在爬升到与你发射平台相同高度的大气阻力造成的能量浪费,应直接往上发射。

发射更关键的是速度,音速不到一个零头。得不偿失。

此外千吨级的大直升机是纯粹YY,这是不可能的。航空器因为依靠气动升力克服重力,现有技术下非常轻,300吨就算C-5战略大运级别的巨型飞机了,直升机结构更加脆弱,因而更小更轻,千吨级直升机,航空材料和结构远远无法承受,而火箭是弹道飞行,受力就是不平衡的,所以能做上千吨的巨型火箭。并不难。

向下发射更是不对,就不说任何航天方面的技术,只依靠高中物理常识,你这个火箭肯定最终要爬升到和你平台相同高度的,此时势能一致,大气阻力始终是造成你能量损失的,这样就有毫无意义和毫无必要的能量浪费——先向下,然后在爬升到与你发射平台相同高度的大气阻力造成的能量浪费,应直接往上发射。
SSN19 发表于 2012-11-4 11:55
这点阻力节省的火箭燃料还不够巨无霸飞机的油钱
不是这么算的,火箭的成本主要也不是燃料,尤其是低温燃料,便宜的很,EELV一次发射燃料成本还不到30万美元。如果火箭能少装10%的燃料,省下的可不止那点油钱,全箭规模的下降才是节省的大头,反过来就是载荷比的上升

亚音速的母机大致同民航客机一个维护难度和复用成本,换句话说基本上就是航空煤油的费用,多烧一点根本无所谓,只要满载能飞得起来就行

这个太专业了
节约成本的王道还是可回收可重复使用的第一级火箭,即火箭分离后可安全飞回来在机场降落,难点是对发动机和材料的要求高了很多,开始阶段能不能节约成本很难说。好处之一是技能成熟后肯定可以大大节约成本,同时不需担心分离后的残骸砸到人,也就不需疏散之类的事情。