菜鸟一个设想电磁发射火箭在青藏高原兰新高铁旁

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 03:40:44
在兰新高铁青海段附近高海拔地区,利用交通优势,依据地形建立一定长度的轨道,利用类似航母电磁弹射技术,利用已有铁路供电网,利用晚上铁路检修时间,发射单级入轨的火箭,降低发射费用,是否可行?在兰新高铁青海段附近高海拔地区,利用交通优势,依据地形建立一定长度的轨道,利用类似航母电磁弹射技术,利用已有铁路供电网,利用晚上铁路检修时间,发射单级入轨的火箭,降低发射费用,是否可行?
如果能成功建造一个质量投射器,即使是为它单独建设一个电厂都是值得的

问题是全世界也没有建造过此类装置,甚至没有做过任何详细的设计
水平起飞???
第一种是滑越式助推系统
这种设想简而言之就是辽宁号滑越甲板的某种的放大型,具体是在青藏高原某处选一高峰建一个大曲率半径的越升滑道以类似电磁弹射的方式把带冲压发动机和火箭发动机的空天飞机以足够的速度发射出去,这个好处是能增加载荷和减少燃料,简称助推系统。
第二种是螺旋式轨道电磁助推/发射系统
这个设想要复杂很多,能想到的基本问题有如下:
1要想一次把载荷加速到超过第一宇宙速度以上,考虑动势能转换和气动损耗出口初速必须要达到8Km/S以上。问题是如何达到这个初速,加速段的气动损耗是必须考虑。一个有效的手段是建一个封闭的真空管线,好处是接近零的空气阻力,无激波的问题。接下来的问题是如果要把载荷加速到如此高的初速需要多少时间?需要多长的加速段?简单点v=at;S=1/2at2设想加速度为10G时为82秒,加速段大致为33km.
2发射轨道最后的倾角必须要能满足载荷入轨的要求,也就是说加速段不能是在一个平面上,为了能达到所需要的倾角和出口高度,必须把出口设置在尽可能高的空气稀薄的地方,这同样要选择在高山上。为什么不采用第一种直接越升的轨道呢?问题的关键在向心力上,如果轨道的曲率半径过小的话,按向心力公式F=mv2/r计算的出来的轨道和载荷所要承受的G值可能超出允许的值,如果要保持F一定的情况下r必须要随v增大。如果速度增加而半径不变时F是随着V的平方值在增加的,所以必须要采取相应的措施加大曲率半径,同时意味着加速段的长度要增加而加速度要减小。如此大的曲率半径绝对不可能如过山车般建在地面上,必须要有相当的部分建在地下且必然是倾斜布置的,毕竟下挖的地表以下的深度也是有限的。以上这些将导致这个加速管线必然是个复杂的三维曲线。
3载荷悬浮的问题.在G值不大时可用电磁悬浮,这也是要建大半径的原因。在G值大时必须要使用可用的固体润滑剂,能想到的可用的是冰。气密问题,基本解决方法是使用气阀分段封闭,发射时再依次分段打开,关键的出口装置暂时还没想好。另外能想到的问题有:怎样实现从真空状态到低气压状态的转换及如何解决音爆激波的问题。怎样加固管线以防止出现地震等自然灾害带来的威胁等等。
4载荷托盘的设计及载荷的气动外形设计问题。
我只想把快舟拉上去射能比搞点载荷
还不如给火箭来两颗仙丹,火星到不了月球还是可以的。
等我们的电磁弹射成熟后,应该会搞这方面的研究。但关键问题是成本和发射频率。发射火箭不是发火车,飞机。一小时好班次。一年就那么几次,而搞这种几十公里长的电磁弹射成本巨大,维护成本也很高。为了节省那点燃料搞这种东西是否够本?要是花费的反而更多咋办。
可以搞成45度斜向上的投掷轨道。如果能加速到2km/s左右再起飞,那么第一级恐怕就可以省下来了。
可以分阶段试验积累经验。先试验开式后试验闭式真空管道,弹射速度和长度逐渐增加。
可能没太大价值,除了速度也要高度。轨道算真空吧,出口的速度准备定到多少,越快相应需要的高度也要越高。建得太低,出来速度也不能太快,空气阻力太大,意义不是太大。建的太高,成本恐怖,即使找个6000米的山,可能还不够,还得再往上整几公里,已经是逆天工程了,得不偿失,也仅仅省下个一级火箭,角度还不灵活。
等发射频率足够高才有意义
再瞎说一我的乱想,首先这个需求来说,可以考虑向空间站发射物质(发射物质过载可以尽量大,反正电磁力可以调节,发射场建设考虑跟空间站的轨道衔接,或反之,多批次发射形成一定规模作为月球或火星或其他星际探测等的物质补给中转基地,发射物质就跟电磁炮相似或略加固体燃料火箭);发射单级入轨火箭采用托车,整流系统是否可以采用双层整流罩或多层剥离,在离开轨道托车前不断丢掉高温的前端,加大初速度;轨道初始段采用类似高铁动车组助推加速,无需安装直线电机,减少直线电机的长度。供电系统可以增加移动拖车(l类似燃气轮机那种)补偿功率。初始实验可以采用现有实验轨道弹射红旗2来看看。