电推小型航天飞机/空天飞机有前途吗?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 20:35:28


      近日我设想了一下,目前中美俄在载人航天方面都是发展新一代载人飞船;
其主要任务是作为渡船运送宇航员往返近地轨道空间站,远景目标是登月。
但在这之后,如20~30年后会不会又回到大中小型航天飞机/空天飞机的发展道路上来?

     近二三十年的航天技术发展较快,例如以前的欧洲赫尔墨斯小型航天飞机方案为参考,
其总重约25吨,含尾部固体助推器重5吨,本体20吨可载货5~7吨,需要长征5号级别的火箭发射;
如果是在其基础上用最新技术解决放热瓦问题,主推换为大功率电推,在背部货仓门和机翼上装高效率太阳能电池板,
另外加大容量电池这样可以便可以减少推进剂的大量浪费,并且除可执行返近地轨道空间站任务外,而如在轨道站加燃料充电后再
在机首下方和机尾加固体火箭套件甚至可以执行绕月登月任务。







      近日我设想了一下,目前中美俄在载人航天方面都是发展新一代载人飞船;
其主要任务是作为渡船运送宇航员往返近地轨道空间站,远景目标是登月。
但在这之后,如20~30年后会不会又回到大中小型航天飞机/空天飞机的发展道路上来?

     近二三十年的航天技术发展较快,例如以前的欧洲赫尔墨斯小型航天飞机方案为参考,
其总重约25吨,含尾部固体助推器重5吨,本体20吨可载货5~7吨,需要长征5号级别的火箭发射;
如果是在其基础上用最新技术解决放热瓦问题,主推换为大功率电推,在背部货仓门和机翼上装高效率太阳能电池板,
另外加大容量电池这样可以便可以减少推进剂的大量浪费,并且除可执行返近地轨道空间站任务外,而如在轨道站加燃料充电后再
在机首下方和机尾加固体火箭套件甚至可以执行绕月登月任务。





航天飞机、空天飞机本是天地往返工具,加电推干嘛?
地面起飞、返回过程中调姿,电推够用么?
深空飞行,机翼、升力体外形有用么?
咱们国家的航天飞机大约在2019年首飞,是普通的煤油液氧发动机!
咱们国家的航天飞机大约在2019年首飞,是普通的煤油液氧发动机!
尺寸是什么级别的,x37b大小?
电功率远远不够,高比冲需要极高的功率驱动,低比冲需要大量工质来推动,除非解决发电问题,否则从地面起飞时还是老老实实采用低比冲的化学能发动机
以土星五火箭为例:起飞时的推进功率大约是4400万千瓦,如果用电推,假如比冲提高100倍,净推进功率也要提高100倍,考虑到50%左右的推进效率,至少需要88亿千瓦的电功率!
航天飞机唯一的优点是下行载货比飞船多,而楼主设想的任何一件事都用不上这一点
          电推推力不足的问题初步设想是用电热+等离子两用发动机,紧急和必要时浪费工质提高推力。
      要是按现在神舟一年都不到一发,国际空间站也就两三发的发射频率,新型飞船造不造其实也都无所谓。
      但假如二三十年后,单单我国就有一个大型空间站,还有建设小型月球基地,月轨补给站的需求;真要达到一年发射十几二十艘飞船的规模;
到那时,比起各种载人飞船通用化的电推小型航天飞机/空天飞机就有了其优势和需求;近可装中小型机械臂建站,接送航天员往返,无人运货;
远可上高轨道,甚至月轨补给站,加装固体火箭直接登陆月表;并且也方便运用各种新技术进行升级改装。
zhuhao112 发表于 2015-10-12 19:19
尺寸是什么级别的,x37b大小?

比X-37B大不少,高37米,和美国航天飞机一样大:!



比X-37B大不少,高37米,和美国航天飞机一样大:!
确定201 9能搞出这个家伙?以这个尺寸,什么火箭才打的动…

zhuhao112 发表于 2015-10-13 08:20
确定201 9能搞出这个家伙?以这个尺寸,什么火箭才打的动…


不用火箭,自主起飞!:



zhuhao112 发表于 2015-10-13 08:20
确定201 9能搞出这个家伙?以这个尺寸,什么火箭才打的动…


不用火箭,自主起飞!:


这2019航天飞机不用助推器/外贮箱直接入轨用的是什么外星人技术?4公里长的超导电磁弹射轨道,还是内藏核反应堆?
tianzhiliu 发表于 2015-10-13 11:10
这2019航天飞机不用助推器/外贮箱直接入轨用的是什么外星人技术?4公里长的超导电磁弹射轨道,还是内藏核反 ...
与这个类似:

tianzhiliu 发表于 2015-10-13 11:10
这2019航天飞机不用助推器/外贮箱直接入轨用的是什么外星人技术?4公里长的超导电磁弹射轨道,还是内藏核反 ...


呵呵,其实就是一个二级火箭飞机,611拿下了总体。估计就是大号的XS-1吧……
tianzhiliu 发表于 2015-10-13 11:10
这2019航天飞机不用助推器/外贮箱直接入轨用的是什么外星人技术?4公里长的超导电磁弹射轨道,还是内藏核反 ...


呵呵,其实就是一个二级火箭飞机,611拿下了总体。估计就是大号的XS-1吧……
oaki911 发表于 2015-10-13 08:22
不用火箭,自主起飞!:
你这也太能脑补了,就液氧煤油发动机那比冲水平还学X33单级入轨?干质比得上五十才有可能吧?
楠宫萧vn 发表于 2015-10-13 13:34
你这也太能脑补了,就液氧煤油发动机那比冲水平还学X33单级入轨?干质比得上五十才有可能吧?
类似一大一小两个X-33(预留超燃冲压发动机接口)捆绑,二级入轨,不行吗?

二级成功后一二十年,就实现单级入轨,不远,可能比长九还早。
楠宫萧vn 发表于 2015-10-13 13:33
呵呵,其实就是一个二级火箭飞机,611拿下了总体。估计就是大号的XS-1吧……
不可能是XS-1,6发布局采用上下两层,类似X-33,和XS-1完全不同。
oaki911 发表于 2015-10-13 15:06
类似一大一小两个X-33(预留超燃冲压发动机接口)捆绑,二级入轨,不行吗?

二级成功后一二十年,就实 ...
你确定你清楚X33的布局?一个常规氢箱加两个锥形氧箱,这种布局根本无法用于体积接近的液氧煤油不说,就干质比就能要你的命
另外谁告诉你6发就要双层布置了?
oaki911 发表于 2015-10-13 15:07
不可能是XS-1,6发布局采用上下两层,类似X-33,和XS-1完全不同。
风洞模型就在论文里,不要YY气动寨X33了……那种奇葩布局的基础是氢氧燃料极大的体积差,还有复合材料储箱……
楠宫萧vn 发表于 2015-10-13 15:15
你确定你清楚X33的布局?一个常规氢箱加两个锥形氧箱,这种布局根本无法用于体积接近的液氧煤油不说,就 ...
两层无疑,上2下4,左右对称,不可能桶形机身,只能扁平机身。
oaki911 发表于 2015-10-13 15:17
两层无疑,上2下4,左右对称,不可能桶形机身,只能扁平机身。
6发怎么就不能圆柱截面了?质子被吃了?战神5的6发方案被吃了?
楠宫萧vn 发表于 2015-10-13 15:19
6发怎么就不能圆柱截面了?质子被吃了?战神5的6发方案被吃了?
上2下4,还怎么圆形?
oaki911 发表于 2015-10-13 15:22
上2下4,还怎么圆形?
谁说了上二下四?相关论文只有助推器6发,轨道器单发
楠宫萧vn 发表于 2015-10-13 15:23
谁说了上二下四?相关论文只有助推器6发,轨道器单发
您再仔细看看论文。
oaki911 发表于 2015-10-13 15:25
您再仔细看看论文。
那篇论文我一个字一个字的抠过
2015-10-13 15:56 上传


  
应该是SRLV气动布局优化方法研究,现在没知网账号没办法看全文了
电功率远远不够,高比冲需要极高的功率驱动,低比冲需要大量工质来推动,除非解决发电问题,否则从地面起飞 ...
拉一根电线供电。
我觉得,你们还是不要玩那么多KSP为好
楠宫萧vn 发表于 2015-10-13 15:57
不说我还忘了,当时我全网扒拉关于RLV还有SRLV气动设计的论文,还截了几张图,因为有个考试没发,后来因 ...
论文有很多,这只是其中一篇,说的大概是入轨级,单发动机的;

还是有6发的助推级,完全不是这个样子的。
oaki911 发表于 2015-10-14 08:26
论文有很多,这只是其中一篇,说的大概是入轨级,单发动机的;

还是有6发的助推级,完全不是这个样子 ...
SRLV,亚轨道可复用飞行器,这就是助推级
另外6发2*3我找遍全网也就有个网友说过一句这样投影面积最小最紧凑,但是这样布置热环境就要了人命了……实际上并排三发就已经到了极限了,如果不是有复用要求的话,实际上没人会选择……更何况K-1也压根就没服役……
完全没有。
       就现在那化学火箭的比冲,搞大飞机驮小型航天飞机的方案美国八十年代研究过了,直到现在还是不大现实,骑在亚音速的大飞机上就算能发射入轨估计也没有多少可用载荷了,而单说研制2~3M的大飞机来驼运,那研制费用和风险都高得吓人;至于M>5的超燃冲压发动机母机,目前还属于科幻范围。
2015-10-14 09:00 上传


oaki911 发表于 2015-10-14 09:00
您看看这个布置,入轨级单发,助推级6发:


这种布置就是圆形截面加整流罩而已,典型就是SLS的液体助推器,5.2米直径塞了两台F1B。
oaki911 发表于 2015-10-14 09:00
您看看这个布置,入轨级单发,助推级6发:


这种布置就是圆形截面加整流罩而已,典型就是SLS的液体助推器,5.2米直径塞了两台F1B。
楠宫萧vn 发表于 2015-10-14 09:17
这种布置就是圆形截面加整流罩而已,典型就是SLS的液体助推器,5.2米直径塞了两台FB。
5.2米放不下四个YF-100吧?
oaki911 发表于 2015-10-14 09:20
5.2米放不下四个YF-100吧?
5米能塞5台YF100,还不用加整流罩……长征5DY的芯一级……
tianzhiliu 发表于 2015-10-14 08:52
就现在那化学火箭的比冲,搞大飞机驮小型航天飞机的方案美国八十年代研究过了,直到现在还是不大现 ...
二级火箭飞机实际上是二代航天飞机SLI的思路

楠宫萧vn 发表于 2015-10-14 09:31
二级火箭飞机实际上是二代航天飞机SLI的思路
从那两个图看,除了全部可回收复用外,恐怕整个发射过程比旧的航天飞机更麻烦,安全性更低。
楠宫萧vn 发表于 2015-10-14 09:23
5米能塞5台YF100,还不用加整流罩……长征5DY的芯一级……
4台YF-100一字排开,5米就不够用了,如果采用围成一圈那种布局611也太无能了,整个项目不如直接完全给航天部门了。
tianzhiliu 发表于 2015-10-14 10:07
从那两个图看,除了全部可回收复用外,恐怕整个发射过程比旧的航天飞机更麻烦,安全性更低。
是的,完全没必要搞这种垃圾项目,我国大项目立项至少要有某种推动性。