超级军网我感觉化学能的喷气发动机已经到了极限了，未来太空探索 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 13:57:38
我感觉化学能的喷气发动机已经到了极限了，未来太空探索需要什么发动机
迷茫中，大家来聊聊是核爆发动机、还是高速离子发动机将成为太空探索的奠基石。
开启太空时代的发动机，你在哪里啊。。。。。。。
我感觉化学能的喷气发动机已经到了极限了，未来太空探索需要什么发动机
迷茫中，大家来聊聊是核爆发动机、还是高速离子发动机将成为太空探索的奠基石。
开启太空时代的发动机，你在哪里啊。。。。。。。
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船发动机.其原理是将无色无味的惰性气体，比如氙充满一个由磁场环绕并有电子束通过的仓室，电子撞击气体原子，使中性的原子变成带正电的离子，这些离子由静止被电场加速，带有上万个微孔的电网将高速离子聚集到飞船的排气管，离子以1.7×104 km/s的高速穿过电网，由此产生推力，使引擎加速进入太空，尽管单位时间内喷出的气体离子质量很小，飞船得到的加速度也很小，但经过足够的时间加速，同样可以得到很大的速度。假如飞船的质量为m=300 kg，所形成的离子的比荷k=7.5×105 C/kg，气体离子高速喷出形成的等效电流I=0.65 A，喷出速度为v=3×104 m/s。求飞船获得的加速度。
这玩意起飞段怎么办
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船发动机.其原理是将无色无味的惰性气体，比如氙充满一个由磁场环绕并有电子束通过的仓室，电子撞击气体原子，使中性的原子变成带正电的离子，这些离子由静止被电场加速，带有上万个微孔的电网将高速离子聚集到飞船的排气管，离子以1.7×104 km/s的高速穿过电网，由此产生推力，使引擎加速进入太空，尽管单位时间内喷出的气体离子质量很小，飞船得到的加速度也很小，但经过足够的时间加速，同样可以得到很大的速度。假如飞船的质量为m=300 kg，所形成的离子的比荷k=7.5×105 C/kg，气体离子高速喷出形成的等效电流I=0.65 A，喷出速度为v=3×104 m/s。求飞船获得的加速度。
这玩意起飞段怎么办
欧空局已证实了一种新太空推进器的原理，新推进技术可比现今电推进技术提供更强大的推力。这个概念颇具独创性，是从极光获得的启发。当太阳风（由太阳释放的带电等离子）撞击地球磁场时，双层等离子形成分界线。每层有不同的电性，可以加速一些太阳风粒子穿越整个边界，使其与地球大气冲撞产生极光。事实上，两个等离子层就像瀑布静电层，水分子在两个不同高度时降落时汇聚能量，带电粒子在穿越不同电介质层时也获取能量。
2003年，研究人员首先创造了等双层等离子，并认识到其加速特性可用于航天器的推进。这启发工作组研制了一个原型机，称为“Helicon双层推进器”。根据一项欧空局的新研究表明，在小心控制的情况下，可以形成双层等离子并保持稳定，使光束中带电粒子恒久加速。此项研究还证实了利用不同推进气体混合物，可以产生稳定的等离子双层。为了创造等离子双层，研究人员在一个空心管周围盘绕了一根无线电天线。然后不断地在空心管里打入氩气，天线就可传输13兆赫的螺面无线电波。这样就使氩电离产生了等离子。在空心管尾部的一个离散磁场迫使等离子离开管道扩张。这就形成了两个不同的等离子层，在空心管内上下游动，交界处就产生了等离子双层。这也使空心管中的氩气等离子更快形成超音光束，从而产生推力。计算表明，“helicon双层推进器”会比欧空局SMART-1任务的主要电推进器多占一点空间，但在同时释放相似的燃料功效下，双层推进器有潜力释放更多倍的推力，功率可高达100千瓦。下一阶段，欧空局将在推进器内及周围建造复杂的计算机模拟等离子，并利用实验室结果验证其精确性，由此其太空性能才能被全方面评估，未来才能建造大型、高功率的实验推进器。
2003年，研究人员首先创造了等双层等离子，并认识到其加速特性可用于航天器的推进。这启发工作组研制了一个原型机，称为“Helicon双层推进器”。根据一项欧空局的新研究表明，在小心控制的情况下，可以形成双层等离子并保持稳定，使光束中带电粒子恒久加速。此项研究还证实了利用不同推进气体混合物，可以产生稳定的等离子双层。为了创造等离子双层，研究人员在一个空心管周围盘绕了一根无线电天线。然后不断地在空心管里打入氩气，天线就可传输13兆赫的螺面无线电波。这样就使氩电离产生了等离子。在空心管尾部的一个离散磁场迫使等离子离开管道扩张。这就形成了两个不同的等离子层，在空心管内上下游动，交界处就产生了等离子双层。这也使空心管中的氩气等离子更快形成超音光束，从而产生推力。计算表明，“helicon双层推进器”会比欧空局SMART-1任务的主要电推进器多占一点空间，但在同时释放相似的燃料功效下，双层推进器有潜力释放更多倍的推力，功率可高达100千瓦。下一阶段，欧空局将在推进器内及周围建造复杂的计算机模拟等离子，并利用实验室结果验证其精确性，由此其太空性能才能被全方面评估，未来才能建造大型、高功率的实验推进器。
到底有多大推力？
现有任何发动机作用机理都没有逃脱牛顿第三定律的限制。加入不久的将来暗物质、俺能量，还有引力波作用机理能搞清楚的话，我还是相信反引力发动机将会成为主流。
喷气到头？早着嘞 人类很多新构型的发动机还都没有试验那
正所谓：光锥之外是命运，射程之内是真理，曲率驱动是王道
母蛤蟆泡帅哥 发表于 2013-12-20 09:29
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船发动机.其原理是将无色无味 ...
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要这样的话，用“离子发动机”，还不如火箭后面装杆机枪向后扫射。。比冲还高点。。
要么楼主数据有误，要么“离子发动机”被高估。。
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船
“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船发动机.其原理是将无色无味 ...
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要这样的话，用“离子发动机”，还不如火箭后面装杆机枪向后扫射。。比冲还高点。。
要么楼主数据有误，要么“离子发动机”被高估。。
chris165 发表于 2013-12-20 13:29
正所谓：光锥之外是命运，射程之内是真理，曲率驱动是王道
曲率驱动？是不是相当于飞船前面制造一个黑洞，然后飞船被黑洞引力吸过去。
但不知道为什么，飞船前进，黑洞也跟着前进。就好比骑着毛驴，毛驴前吊根香蕉，毛驴前走吃香蕉，却怎么也吃不到。。。
正所谓：光锥之外是命运，射程之内是真理，曲率驱动是王道
曲率驱动？是不是相当于飞船前面制造一个黑洞，然后飞船被黑洞引力吸过去。
但不知道为什么，飞船前进，黑洞也跟着前进。就好比骑着毛驴，毛驴前吊根香蕉，毛驴前走吃香蕉，却怎么也吃不到。。。
期待新能源航发的诞生~
oyzw 发表于 2013-12-20 11:48
到底有多大推力？
应该能大很大的动力
到底有多大推力？
应该能大很大的动力
xiaorong981 发表于 2013-12-20 14:23
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要 ...
离子发动机一般初速都能达到10～50公里/秒。
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要 ...
离子发动机一般初速都能达到10～50公里/秒。
xiaorong981 发表于 2013-12-20 14:23
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要 ...
离子发动机的优势在于，能够长时间的工作，比冲高。实际的推力可能只有几公斤，但却能工作数年。
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要 ...
离子发动机的优势在于，能够长时间的工作，比冲高。实际的推力可能只有几公斤，但却能工作数年。
xiaorong981 发表于 2013-12-20 14:27
曲率驱动？是不是相当于飞船前面制造一个黑洞，然后飞船被黑洞引力吸过去。
但不知道为什么，飞船前进 ...
这个其实是飞船所在的空间在运动，而飞船不动。就好比你坐在板凳上，板凳被拖走了，你也就一块被弄走了。
曲率驱动？是不是相当于飞船前面制造一个黑洞，然后飞船被黑洞引力吸过去。
但不知道为什么，飞船前进 ...
这个其实是飞船所在的空间在运动，而飞船不动。就好比你坐在板凳上，板凳被拖走了，你也就一块被弄走了。
弓箭发明几千年来还是那样，
火箭发动机自发明以来没有根本性进步，茫茫宇宙路在何方
火箭发动机自发明以来没有根本性进步，茫茫宇宙路在何方
一路无话 发表于 2013-12-20 14:51
这个其实是飞船所在的空间在运动，而飞船不动。就好比你坐在板凳上，板凳被拖走了，你也就一块被弄走了。
《三体》里的光速曲率飞船并没有说“空间在动”，而是在前面制造一个不同曲率空间，然后因为飞船前后空间曲率不同，推动飞船向前前进。
众所周知，当前的物理学，空间和引力虽然名词不同，但效果一模一样，引力能扭曲空间，也许扭曲的空间对外的表现就是引力。
这个其实是飞船所在的空间在运动，而飞船不动。就好比你坐在板凳上，板凳被拖走了，你也就一块被弄走了。
《三体》里的光速曲率飞船并没有说“空间在动”，而是在前面制造一个不同曲率空间，然后因为飞船前后空间曲率不同，推动飞船向前前进。
众所周知，当前的物理学，空间和引力虽然名词不同，但效果一模一样，引力能扭曲空间，也许扭曲的空间对外的表现就是引力。
xiaorong981 发表于 2013-12-20 14:23
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要 ...
3*10^4吧，30km/s,指数函数复制到网页上经常会这样
高速离子发动机的所谓高速，只有3*104=312M/S？？？ 连子弹速度都不到。。。（子弹初速有900M/S）
真要 ...
3*10^4吧，30km/s,指数函数复制到网页上经常会这样
发动机推力用匀速值表示？
微波工质发动机。飞船发动机好像是个大微波炉，加热里面的燃料，气化向后喷出获得动力。前提是飞船有强大的电力供应。
现在开发太空得不到实在的经济利益
在冷战结束的今天
指望太空发动机技术的快速发展是痴心妄想
其实好多种发动机只要投入大量金钱都能马上进入实质性应用
但没有人去干这个事
就是因为得不到回报啊
光付出 得不到回报的事
自然不要得到政府的大力支持
在冷战结束的今天
指望太空发动机技术的快速发展是痴心妄想
其实好多种发动机只要投入大量金钱都能马上进入实质性应用
但没有人去干这个事
就是因为得不到回报啊
光付出 得不到回报的事
自然不要得到政府的大力支持
感觉就是回旋波霍尔推进器
浮岛 发表于 2013-12-20 14:56
弓箭发明几千年来还是那样，
火箭发动机自发明以来没有根本性进步，茫茫宇宙路在何方
是啊 ，，，，，，，，，，，不知道未来在哪里，，，，，，，
弓箭发明几千年来还是那样，
火箭发动机自发明以来没有根本性进步，茫茫宇宙路在何方
是啊 ，，，，，，，，，，，不知道未来在哪里，，，，，，，
是啊 ，，，，，，，，，，，不知道未来在哪里，，，，，，，
反作用力推进技术无法用于恒星际航行
反作用力推进技术无法用于恒星际航行
oyzw 发表于 2013-12-20 18:13
反作用力推进技术无法用于恒星际航行
我的要求不高，能在50年内，从地球到火星1-2个星期时间。。。。。。。最多不能超过20天.
反作用力推进技术无法用于恒星际航行
我的要求不高，能在50年内，从地球到火星1-2个星期时间。。。。。。。最多不能超过20天.
兔子的激光推进和MD的离子推进
chris165 发表于 2013-12-20 13:29
正所谓：光锥之外是命运，射程之内是真理，曲率驱动是王道
3T，嘿嘿嘿嘿
正所谓：光锥之外是命运，射程之内是真理，曲率驱动是王道
3T，嘿嘿嘿嘿
cloudqd 发表于 2013-12-20 17:05
微波工质发动机。飞船发动机好像是个大微波炉，加热里面的燃料，气化向后喷出获得动力。前提是飞船有强大的 ...
60年代科幻小说里常见的裂变反应堆加热工质向后喷射产生推力。
微波工质发动机。飞船发动机好像是个大微波炉，加热里面的燃料，气化向后喷出获得动力。前提是飞船有强大的 ...
60年代科幻小说里常见的裂变反应堆加热工质向后喷射产生推力。
人类能源的利用方式的逐步改进，在火箭上面也能体现。
先是液体燃料火箭（煤油-石油体系），接着是气体燃料火箭（甲烷-天然气体系）。
等甲烷时代过去之后，才可能寿终正寝！
在太阳系内，甲烷随处可见。
随着技术的进步，人类在太阳系航行的 行星表面起飞级 必然是 甲烷-液氧 火箭！
先是液体燃料火箭（煤油-石油体系），接着是气体燃料火箭（甲烷-天然气体系）。
等甲烷时代过去之后，才可能寿终正寝！
在太阳系内，甲烷随处可见。
随着技术的进步，人类在太阳系航行的 行星表面起飞级 必然是 甲烷-液氧 火箭！
目前的困难不是工科问题，而是理科问题，理论物理对空间本质认识不足，就好像古人讨论为啥星星可以在天上不停的飞，而人做不到一样。
一笑方圆 发表于 2013-12-20 19:38
人类能源的利用方式的逐步改进，在火箭上面也能体现。
先是液体燃料火箭（煤油-石油体系），接着是气体 ...
呃，还是从钱学森大师的《星际航行概论》第167页找答案吧。
人类能源的利用方式的逐步改进，在火箭上面也能体现。
先是液体燃料火箭（煤油-石油体系），接着是气体 ...
呃，还是从钱学森大师的《星际航行概论》第167页找答案吧。Andaptor 发表于 2013-12-20 20:25
呃，还是从钱学森大师的《星际航行概论》第167页找答案吧。
我刚才看了。
那个，钱学森说的是微重力环境下的火箭引擎，我说的是在行星表面的逃逸引擎。
推重比不大于1的火箭引擎，怎么逃离重力影响？
呃，还是从钱学森大师的《星际航行概论》第167页找答案吧。
我刚才看了。
那个，钱学森说的是微重力环境下的火箭引擎，我说的是在行星表面的逃逸引擎。
推重比不大于1的火箭引擎，怎么逃离重力影响？
xiaorong981 发表于 2013-12-20 14:27
曲率驱动？是不是相当于飞船前面制造一个黑洞，然后飞船被黑洞引力吸过去。
但不知道为什么，飞船前进 ...
你对“曲率驱动”的理解有误。
曲率驱动？是不是相当于飞船前面制造一个黑洞，然后飞船被黑洞引力吸过去。
但不知道为什么，飞船前进 ...
你对“曲率驱动”的理解有误。
超光速，穿虫洞，跨星际
一笑方圆 发表于 2013-12-20 22:03
我刚才看了。
那个，钱学森说的是微重力环境下的火箭引擎，我说的是在行星表面的逃逸引擎。
前面对原子能发动机的介绍（设想），
反堆热功率1000Mw
核燃料U235/U238=1/10
火箭起飞推力2364t
比冲746s
有效载荷116t
推重比约1.67
我刚才看了。
那个，钱学森说的是微重力环境下的火箭引擎，我说的是在行星表面的逃逸引擎。
前面对原子能发动机的介绍（设想），
反堆热功率1000Mw
核燃料U235/U238=1/10
火箭起飞推力2364t
比冲746s
有效载荷116t
推重比约1.67
终极发动机的桂冠必然是曲率发动机，妥妥的
终极发动机的桂冠必然是曲率发动机，妥妥的
不管是曲速还是超空间或虫洞，都涉及到时空的局部突变，怎样极高的正质量物质局部加大空间曲率，又需要相应的负质量物质降低对应空间曲率，已知人类能了解的和掌握的基本力都未发现能影响空间曲率的
不管是曲速还是超空间或虫洞，都涉及到时空的局部突变，怎样极高的正质量物质局部加大空间曲率，又需要相应的负质量物质降低对应空间曲率，已知人类能了解的和掌握的基本力都未发现能影响空间曲率的
Andaptor 发表于 2013-12-21 07:31
前面对原子能发动机的介绍（设想），
反堆热功率1000Mw
核燃料U235/U238=1/10
这个我知道，请问 辐射污染问题 怎么解决？
作为行星表面起飞级是不划算的。
前面对原子能发动机的介绍（设想），
反堆热功率1000Mw
核燃料U235/U238=1/10
这个我知道，请问 辐射污染问题 怎么解决？
作为行星表面起飞级是不划算的。
霍金 发表于 2013-12-20 22:17
你对“曲率驱动”的理解有误。
正确理解是？
你对“曲率驱动”的理解有误。
正确理解是？
一笑方圆 发表于 2013-12-21 15:10
这个我知道，请问 辐射污染问题 怎么解决？
作为行星表面起飞级是不划算的。
虽然不懂，但是还是查了一下。通过把反应堆堆心温度（可通过减速剂吸收快中子调节可控链式反应速度，同时适当调节液氢泵流量）控制在安全范围内，主要是防止温度过高导致堆心融化，就不会发生核燃料泄露事故。
不过我觉得现在新型的快堆技术核燃料利用率更高，相对来说比慢中子堆要经济的多，应用在原子发动机中前景会更广阔些。
tb胆再肥点，目光再远点，用现在的技术手段实现并非遥不可及。
一笑方圆 发表于 2013-12-21 15:10
这个我知道，请问 辐射污染问题 怎么解决？
作为行星表面起飞级是不划算的。
虽然不懂，但是还是查了一下。通过把反应堆堆心温度（可通过减速剂吸收快中子调节可控链式反应速度，同时适当调节液氢泵流量）控制在安全范围内，主要是防止温度过高导致堆心融化，就不会发生核燃料泄露事故。
不过我觉得现在新型的快堆技术核燃料利用率更高，相对来说比慢中子堆要经济的多，应用在原子发动机中前景会更广阔些。
tb胆再肥点，目光再远点，用现在的技术手段实现并非遥不可及。
一笑方圆 发表于 2013-12-21 15:10
这个我知道，请问 辐射污染问题 怎么解决？
作为行星表面起飞级是不划算的。
发射的话可以放在海上啊，在沿海地区装配后，用半潜船运输到海上发射场将船体固定，可以作为发射平台来用。
当然别的什么行星我就不说了，因地制宜。
一笑方圆 发表于 2013-12-21 15:10
这个我知道，请问 辐射污染问题 怎么解决？
作为行星表面起飞级是不划算的。
发射的话可以放在海上啊，在沿海地区装配后，用半潜船运输到海上发射场将船体固定，可以作为发射平台来用。
当然别的什么行星我就不说了，因地制宜。