超级军网地月往返激光飞船的构造设想（原创）
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 00:41:12
未来地月往返的最佳方式不是空间核反应堆+可变比冲离子发动机方案，而是激光推进飞船方案。在地月运输上，激光推进飞船将以大推力（等功率推力高于可变比冲离子发动机4倍）、低结构质量（不需携带核反应堆和辐射屏蔽装置）的巨大优势压倒可变比冲离子发动机飞船。
但是激光飞船有个有待解决的问题，那就是难以保证光源、飞船质心、飞船前进方向三者在同一直线上。在激光飞船前进过程中为了获得最大的推力，飞船尾端的凹面镜将不断调整角度以正对激光源。这样位于凹面镜焦点处的工质喷管也将随之调整方位。 虽然激光飞船的工质喷管可调整方向，但是如果喷管推力方向偏离飞船质心与目前前进方向的连线的话就会产生一个力矩。导致飞船在喷管的推进下不断自身旋转。
最佳的解决办法是在质心的另一边较长的力臂上给予飞船一个小的推力，以平衡主发动机旋转所产生力矩。
为了解决这个问题，本人想到了一个比较好的解决办法：
那就是把飞船设计成戴帽子的中空的圆环结构。船底部呈中空凹面镜，飞船横截面呈空心圆环形。如此，大部分激光经飞船底部的主聚光镜聚焦于飞船底部；一部分激光可透过船体，最后由飞船顶部的帽子状结构聚焦。这样入射的激光分别经飞船底部和顶端的二个凹面镜聚焦，工质分别由一大，一小二个喷口喷出，大的喷口距质心较近，小的喷口距离质心较远。借以配平力矩。
以上拥有一大、一小二个工质喷管的飞船拥有足够的平衡力矩的手段。这样飞船甚至可以依靠工质喷管获得垂直光源的推进力。
未来地月往返的最佳方式不是空间核反应堆+可变比冲离子发动机方案，而是激光推进飞船方案。在地月运输上，激光推进飞船将以大推力（等功率推力高于可变比冲离子发动机4倍）、低结构质量（不需携带核反应堆和辐射屏蔽装置）的巨大优势压倒可变比冲离子发动机飞船。
但是激光飞船有个有待解决的问题，那就是难以保证光源、飞船质心、飞船前进方向三者在同一直线上。在激光飞船前进过程中为了获得最大的推力，飞船尾端的凹面镜将不断调整角度以正对激光源。这样位于凹面镜焦点处的工质喷管也将随之调整方位。 虽然激光飞船的工质喷管可调整方向，但是如果喷管推力方向偏离飞船质心与目前前进方向的连线的话就会产生一个力矩。导致飞船在喷管的推进下不断自身旋转。
最佳的解决办法是在质心的另一边较长的力臂上给予飞船一个小的推力，以平衡主发动机旋转所产生力矩。
为了解决这个问题，本人想到了一个比较好的解决办法：
那就是把飞船设计成戴帽子的中空的圆环结构。船底部呈中空凹面镜，飞船横截面呈空心圆环形。如此，大部分激光经飞船底部的主聚光镜聚焦于飞船底部；一部分激光可透过船体，最后由飞船顶部的帽子状结构聚焦。这样入射的激光分别经飞船底部和顶端的二个凹面镜聚焦，工质分别由一大，一小二个喷口喷出，大的喷口距质心较近，小的喷口距离质心较远。借以配平力矩。
以上拥有一大、一小二个工质喷管的飞船拥有足够的平衡力矩的手段。这样飞船甚至可以依靠工质喷管获得垂直光源的推进力。
再你考虑各种工程实现，之前，先把激光推进超低的能量利用率解决了
电-光就要耗损80%（至少而且同样没算散热），光-热又是至少20%（还没算散热，光你那个小推的损耗）……
顺带，你所谓激光的高推力优势完全是臆想，高功率激光不能连射（散热、原理限制），激光推进长期加速能力实质差得没边
更不谈你的激光星座那要命的成本了
电-光就要耗损80%（至少而且同样没算散热），光-热又是至少20%（还没算散热，光你那个小推的损耗）……
顺带，你所谓激光的高推力优势完全是臆想，高功率激光不能连射（散热、原理限制），激光推进长期加速能力实质差得没边
更不谈你的激光星座那要命的成本了
啊- -对了，你这个成本巨大的激光星座建成后还只能用于地月任务，地火任务lm级的距离足以让激光散到数公里级的光斑……
啊- -对了，你这个成本巨大的激光星座建成后还只能用于地月任务，地火任务lm级的距离足以让激光散到数公里 ...
在月球上建设基地的意义远高于到火星上进行科考。激光推进飞船是到达月球的最低成本方式。
在月球上建设基地的意义远高于到火星上进行科考。激光推进飞船是到达月球的最低成本方式。
阴暗面 发表于 2013-12-21 18:00
在月球上建设基地的意义远高于到火星上进行科考。激光推进飞船是到达月球的最低成本方式。
低成本？燃料成本直接翻电推5倍
前期投入是至少6个搭载大型核堆和激光器的基站，还必须经常性的补充燃料的冷却剂
然后地月任务限定……
哦对了- -这里还是限定你用50年内搞不定的超大功率固体激光器，其他类型的激光器还得补充工质……
这东西便宜？
阴暗面 发表于 2013-12-21 18:00
在月球上建设基地的意义远高于到火星上进行科考。激光推进飞船是到达月球的最低成本方式。
低成本？燃料成本直接翻电推5倍
前期投入是至少6个搭载大型核堆和激光器的基站，还必须经常性的补充燃料的冷却剂
然后地月任务限定……
哦对了- -这里还是限定你用50年内搞不定的超大功率固体激光器，其他类型的激光器还得补充工质……
这东西便宜？
alucrad 发表于 2013-12-23 09:42
低成本？燃料成本直接翻电推5倍
前期投入是至少6个搭载大型核堆和激光器的基站，还必须经常性的补充燃 ...
用得着超大型的吗？200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。
alucrad 发表于 2013-12-23 09:42
低成本？燃料成本直接翻电推5倍
前期投入是至少6个搭载大型核堆和激光器的基站，还必须经常性的补充燃 ...
用得着超大型的吗？200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。
阴暗面 发表于 2013-12-23 09:50
用得着超大型的吗？200千瓦激光推进就能发货1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。
能量利用率更低的东西反而有更高的效率？
用得着超大型的吗？200千瓦激光推进就能发货1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。
能量利用率更低的东西反而有更高的效率？
能量利用率更低的东西反而有更高的效率？
兆瓦级别电功率已经能让主战坦克飞奔了，放在离子发动机上只能产生牛级推力。离子发动机能源利用率很高吗？
兆瓦级别电功率已经能让主战坦克飞奔了，放在离子发动机上只能产生牛级推力。离子发动机能源利用率很高吗？
兆瓦级别电功率已经能让主战坦克飞奔了，放在离子发动机上只能产生牛级推力。离子发动机能源利用率很高吗 ...
我给你算过，霍尔推进器都有40％。
另外RS25的燃料泵马力都能让7000吨级驱逐舰跑到30节了，推力仅不到200吨……效率太垃圾了←_←
我给你算过，霍尔推进器都有40％。
另外RS25的燃料泵马力都能让7000吨级驱逐舰跑到30节了，推力仅不到200吨……效率太垃圾了←_←
用得着超大型的吗？200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。
回去复习中学物理，不想抽你。
回去复习中学物理，不想抽你。
兆瓦级别电功率已经能让主战坦克飞奔了，放在离子发动机上只能产生牛级推力。离子发动机能源利用率很高吗 ...
2兆瓦级的RL10推力仅12吨，这功率都够重型载重货车飞奔了，效率太低啦←_←
2兆瓦级的RL10推力仅12吨，这功率都够重型载重货车飞奔了，效率太低啦←_←
回去复习中学物理，不想抽你。
口气倒不小，同功率激光推进相当于可变比冲离子发动机4倍的推力，同时结构重量比后者小很多，这样的劣势你离子发动机拿什么弥补？
口气倒不小，同功率激光推进相当于可变比冲离子发动机4倍的推力，同时结构重量比后者小很多，这样的劣势你离子发动机拿什么弥补？
口气倒不小，同功率激光推进相当于可变比冲离子发动机4倍的推力，同时结构重量比后者小很多，这样的劣势 ...
还是那句话，比冲造成的燃料重量差异可不是你的结构重量能弥补的。
另外先解决你的固体激光连续照射问题吧。
还有，不要提激光推进上万秒比冲，那是固体工质做到的。只能用于下面级。
还是那句话，比冲造成的燃料重量差异可不是你的结构重量能弥补的。
另外先解决你的固体激光连续照射问题吧。
还有，不要提激光推进上万秒比冲，那是固体工质做到的。只能用于下面级。
用得着超大型的吗？200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。
200千瓦激光推进？0.024%的能量利用率啊……呵呵，不给你送分了……
翻滚吧阴暗面，没人陪你玩喽
200千瓦激光推进？0.024%的能量利用率啊……呵呵，不给你送分了……
翻滚吧阴暗面，没人陪你玩喽
还是那句话，比冲造成的燃料重量差异可不是你的结构重量能弥补的。
另外先解决你的固体激光连续照射问题 ...
激光推进可以达到10000s的比冲，25倍于氢氧发动机。也就是说如果化学飞船需要25吨燃料到月球的话，激光飞船只要1吨就足够了。
你核电等离子飞船结构重量巨大，单反应堆和辐射屏蔽装置就分量巨大，你拿什么和激光飞船相比？
另外先解决你的固体激光连续照射问题 ...
激光推进可以达到10000s的比冲，25倍于氢氧发动机。也就是说如果化学飞船需要25吨燃料到月球的话，激光飞船只要1吨就足够了。
你核电等离子飞船结构重量巨大，单反应堆和辐射屏蔽装置就分量巨大，你拿什么和激光飞船相比？
感觉楼主有点多此一举。“工质喷管可调整方向”的话，必然不用担心“导致飞船在喷管的推进下不断自身旋转”。
请看J10吊机视频
[WARNING! WARNING!] http://player.56.com/v_MTAyNDMyMjEz.swf
具体原理是这样的：
假设火箭前进方向正确，可让调整喷口过质心，如此火箭就不会旋转。
假设火箭前进方向不对，可调整喷口让火箭旋转到对准正确的方向，再调整喷口过质心，如此就能让火箭在正确方向前进。
整个过程一直在自动调整，类似于导弹制导寻的。
请看J10吊机视频
[WARNING! WARNING!] http://player.56.com/v_MTAyNDMyMjEz.swf
具体原理是这样的：
假设火箭前进方向正确，可让调整喷口过质心，如此火箭就不会旋转。
假设火箭前进方向不对，可调整喷口让火箭旋转到对准正确的方向，再调整喷口过质心，如此就能让火箭在正确方向前进。
整个过程一直在自动调整，类似于导弹制导寻的。
阴暗面 发表于 2013-12-23 16:02
激光推进可以达到10000s的比冲，25倍于氢氧发动机。也就是说如果化学飞船需要25吨燃料到月球的话，激光飞 ...
乃这个比冲算得不是“燃料”，而是“工质”
搞混了不好
激光推进可以达到10000s的比冲，25倍于氢氧发动机。也就是说如果化学飞船需要25吨燃料到月球的话，激光飞 ...
乃这个比冲算得不是“燃料”，而是“工质”
搞混了不好
阴暗面 发表于 2013-12-23 16:02
激光推进可以达到10000s的比冲，25倍于氢氧发动机。也就是说如果化学飞船需要25吨燃料到月球的话，激光飞 ...
另外你家激光星座不要钱么？结构重量反应堆体积更加夸张的东西，能量利用率还奇低……
电推飞船一次打一次地球轨道得到的运载能力，你要打5次
激光推进可以达到10000s的比冲，25倍于氢氧发动机。也就是说如果化学飞船需要25吨燃料到月球的话，激光飞 ...
另外你家激光星座不要钱么？结构重量反应堆体积更加夸张的东西，能量利用率还奇低……
电推飞船一次打一次地球轨道得到的运载能力，你要打5次
另外你家激光星座不要钱么？结构重量反应堆体积更加夸张的东西，能量利用率还奇低……
电推飞船一次打 ...
电推飞船来往月球一次要半年。
激光飞船可以每周发射一艘前往月球的飞船，哪个效率高？
同功率的激光飞船结构重量比电推飞船低很多，运输效率也要高很多
电推飞船一次打 ...
电推飞船来往月球一次要半年。
激光飞船可以每周发射一艘前往月球的飞船，哪个效率高？
同功率的激光飞船结构重量比电推飞船低很多，运输效率也要高很多
阴暗面 发表于 2013-12-23 21:23
电推飞船来往月球一次要半年。
激光飞船可以每周发射一艘前往月球的飞船，哪个效率高？
非时敏任务对运输速度要求根本不高，单船速度慢多开几艘就是，否则海运可以去死了。
至于结构重量？这玩意儿和运输效率有毛关系？你那个5倍功率核堆+大功率激光器还要的激光星座很效率？
然后，1周到达？抱歉激光器不能连续工作那么长时间。
最后，如VN所说，后置动力，电推大可以用微波输电
电推飞船来往月球一次要半年。
激光飞船可以每周发射一艘前往月球的飞船，哪个效率高？
非时敏任务对运输速度要求根本不高，单船速度慢多开几艘就是，否则海运可以去死了。
至于结构重量？这玩意儿和运输效率有毛关系？你那个5倍功率核堆+大功率激光器还要的激光星座很效率？
然后，1周到达？抱歉激光器不能连续工作那么长时间。
最后，如VN所说，后置动力，电推大可以用微波输电
alucrad 发表于 2013-12-24 09:22
非时敏任务对运输速度要求根本不高，单船速度慢多开几艘就是，否则海运可以去死了。
至于结构重量？这 ...
抱歉每个激光器只有1/5-1/6时间在工作。嫌激光器星座成本高，你多造几艘核动力太空船怎么算？
我只是说每周都可以发射，
你微波推进那种高发散的发东西能和激光相提并论吗？远距离传输能量激光要好的多。
alucrad 发表于 2013-12-24 09:22
非时敏任务对运输速度要求根本不高，单船速度慢多开几艘就是，否则海运可以去死了。
至于结构重量？这 ...
抱歉每个激光器只有1/5-1/6时间在工作。嫌激光器星座成本高，你多造几艘核动力太空船怎么算？
我只是说每周都可以发射，
你微波推进那种高发散的发东西能和激光相提并论吗？远距离传输能量激光要好的多。
目前所有的核反应堆都必须建立在水源丰富的区域。。。。。 我不知道你飞船用反应堆，冷却水从哪里来？？？？
别忘记了核潜艇和核航母都是在在水里跑的。
别忘记了核潜艇和核航母都是在在水里跑的。
核聚变也好，核裂变也好，都是产生大量的热能，然后使液体气化产生高压，然后推动发电机的转子旋转，来发电。
当然飞船可以省掉后面的发电过程，液体气化然后喷射出去。
问题是这和航空燃烧燃烧后产生高压气体，然后喷射出去本质是一样的。
但是你核反应堆本身就是非常重的，还得配备大量的冷却水。。。太空没有无限的水资源，这个问题怎么解决？
当然飞船可以省掉后面的发电过程，液体气化然后喷射出去。
问题是这和航空燃烧燃烧后产生高压气体，然后喷射出去本质是一样的。
但是你核反应堆本身就是非常重的，还得配备大量的冷却水。。。太空没有无限的水资源，这个问题怎么解决？
阴暗面 发表于 2013-12-24 10:15
抱歉每个激光器只有1/5-1/6时间在工作。嫌激光器星座成本高，你多造几艘核动力太空船怎么算？
我只 ...
5艘核动力船才相当于你1座激光基站的造价，你这个星座可是有6座……而且6座基站只能支持一艘激光飞船的同时使用- -这效费真神一级
核动力飞船形成固定航线后一样可以每周发射，而地月距微波散射面积也不大
抱歉每个激光器只有1/5-1/6时间在工作。嫌激光器星座成本高，你多造几艘核动力太空船怎么算？
我只 ...
5艘核动力船才相当于你1座激光基站的造价，你这个星座可是有6座……而且6座基站只能支持一艘激光飞船的同时使用- -这效费真神一级
核动力飞船形成固定航线后一样可以每周发射，而地月距微波散射面积也不大
5艘核动力船才相当于你1座激光基站的造价，你这个星座可是有6座……而且6座基站只能支持一艘激光飞船的同 ...
200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。5艘核动力飞船为啥相当于一座激光基站的造价？
200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。5艘核动力飞船为啥相当于一座激光基站的造价？
阴暗面 发表于 2013-12-24 18:07
200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。5艘核动力飞船为啥相当于一座激光基站的造价？
个人很好奇你是用什么数据算出“200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力”的，哦别和我提比冲，激光和电推的比冲分母是“工质”不是“燃料”……还有这个“200千瓦激光”是输出功率还是输入功率你也没讲明
为啥5艘飞船才相当于一座基站？因为飞船用的反应堆功率只需要基站的1/10，而且飞船不用装200千瓦的黑科技激光器，不用担心轨道维持，不用考虑散热，还可以可以大批量建造用于火星甚至小行星带任务
200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。5艘核动力飞船为啥相当于一座激光基站的造价？
个人很好奇你是用什么数据算出“200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力”的，哦别和我提比冲，激光和电推的比冲分母是“工质”不是“燃料”……还有这个“200千瓦激光”是输出功率还是输入功率你也没讲明
为啥5艘飞船才相当于一座基站？因为飞船用的反应堆功率只需要基站的1/10，而且飞船不用装200千瓦的黑科技激光器，不用担心轨道维持，不用考虑散热，还可以可以大批量建造用于火星甚至小行星带任务
alucrad 发表于 2013-12-23 20:13
乃这个比冲算得不是“燃料”，而是“工质”
搞混了不好
燃料不就是工质？
反正不管燃料怎么反应，生成物都要喷出去。根据质量守护定理，燃料质量跟喷出去的工质质量是一样的。那么说燃料就是工质，似乎没什么问题。你说呢？
乃这个比冲算得不是“燃料”，而是“工质”
搞混了不好
燃料不就是工质？
反正不管燃料怎么反应，生成物都要喷出去。根据质量守护定理，燃料质量跟喷出去的工质质量是一样的。那么说燃料就是工质，似乎没什么问题。你说呢？
xsty991 发表于 2013-12-24 12:51
核聚变也好，核裂变也好，都是产生大量的热能，然后使液体气化产生高压，然后推动发电机的转子旋转，来发电 ...
太空不一定要加热水喷出去，水比热容太大，不一定是好的喷射工质。感觉氢也许更好的加热汽化工质材料。
太空火箭是否需要冷却水？个人存疑，毕竟跟核航母，核潜艇不同。君不见，当前化学火箭喷射气焰温度那么高，内部发动机燃烧室温度更高，似乎也没准备大量冷却水冷却。。。当然，我不是专家，只能存疑，不能确定。
核聚变也好，核裂变也好，都是产生大量的热能，然后使液体气化产生高压，然后推动发电机的转子旋转，来发电 ...
太空不一定要加热水喷出去，水比热容太大，不一定是好的喷射工质。感觉氢也许更好的加热汽化工质材料。
太空火箭是否需要冷却水？个人存疑，毕竟跟核航母，核潜艇不同。君不见，当前化学火箭喷射气焰温度那么高，内部发动机燃烧室温度更高，似乎也没准备大量冷却水冷却。。。当然，我不是专家，只能存疑，不能确定。
阴暗面 发表于 2013-12-24 18:07
200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。5艘核动力飞船为啥相当于一座激光基站的造价？
同问。
对了，楼主可曾看到我16楼的回复？看到了给个回应。谢谢！
200千瓦激光推进就能发挥1兆瓦可变比冲离子发动机的效力。5艘核动力飞船为啥相当于一座激光基站的造价？
同问。
对了，楼主可曾看到我16楼的回复？看到了给个回应。谢谢！
同问。
对了，楼主可曾看到我16楼的回复？看到了给个回应。谢谢！
看到了，谢谢。
对了，楼主可曾看到我16楼的回复？看到了给个回应。谢谢！
看到了，谢谢。
太空不一定要加热水喷出去，水比热容太大，不一定是好的喷射工质。感觉氢也许更好的加热汽化工质材料。
...
我国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作，后一度中止。"九五"期间，空间堆研究被列入总装备部预先研究项目，由原子能院和空间技术研究院共同承担，完成了空间堆概念设计。"十五"起，开始了空间堆初步设计和关键技术公关，在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过渡阶段，正进行设备和部件的研制和单项试验。计划2015年完成地面试验，2020年定型，2025年发射"百千瓦级核反应堆试验星"，进行在轨演示验证，掌握超大功率空间核反应堆电源技术。
转个：
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我国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作，后一度中止。"九五"期间，空间堆研究被列入总装备部预先研究项目，由原子能院和空间技术研究院共同承担，完成了空间堆概念设计。"十五"起，开始了空间堆初步设计和关键技术公关，在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过渡阶段，正进行设备和部件的研制和单项试验。计划2015年完成地面试验，2020年定型，2025年发射"百千瓦级核反应堆试验星"，进行在轨演示验证，掌握超大功率空间核反应堆电源技术。
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空间堆不见得需要大量水的，听说过热管反应堆吗