我国先进电推火箭发动机焚烧成功推力虽小比冲大45天到火星

2020-1-25 编辑:admin 来源:互联网 阅读次数:
  导读: 关于深空中飞翔的宇宙飞船来说,发动机用100吨的力推动10秒钟,和发动机用10吨的力推动100秒钟,取得的速度增量是相同的。推力乘以时刻叫做冲量,每一单位的推动剂取得的冲量叫做比冲。 ...

关于深空中飞翔的宇宙飞船来说,发动机用100吨的力推动10秒钟,和发动机用10吨的力推动100秒钟,取得的速度增量是相同的。推力乘以时刻叫做冲量,每一单位的推动剂取得的冲量叫做比冲。

土星5号火箭发动机f1,单台的推力是700吨,5台火箭发动机在两三分钟之内就会把2000吨的燃料和氧化剂耗费洁净。

》化学火箭用在外太空中飞翔的宇宙飞船上,只能作业很短的时刻。

在更长的时刻里,飞船只能在宇宙空间中滑行。

脱离地球引力需求11.2公里每秒的速度;在地球轨迹上,沿着地球公转的方向,脱离太阳吸引力需求16.7公里每秒的速度。现在人类的星际飞船有望脱离太阳吸引力的,只需游览者1号,它脱离太阳系的引力要凭借于引力弹弓效应。

银河系的逃逸速度是525公里每秒,脱离银河系,即便凭借引力弹弓效应也杯水车薪。

要到达脱离银河系的逃逸速度,有必要要使飞船长时刻的继续加快,这就需求用到霍尔发动机。

》霍尔发动机,是运用霍尔效应喷发高温等离子体的火箭发动机。

霍尔效应是指带电粒子在磁场中运动会发生偏转,由此引起带电粒子的散布不均匀而发生电势差。我国可能是运用霍尔效应最多的国家,满大街跑的电瓶车的调速设备便是霍尔转把。

发动机取得的冲量要靠向后喷发工质的动量来取得,工质的动量等于质量乘以速度。火箭发动机喷发出来的高温燃气,速度最高只需3公里每秒。

本月初,我国宣告研发成功20千瓦磁聚集霍尔火箭发动机,等离子流的喷发速度为30.5公里每秒。

土星五火箭f1发动机的海平面比冲是267,霍尔发动机的比冲,比化学火箭发动机高1个数量级,到达3000比冲。

》运用等量燃料,霍尔发动机能够使飞船终究速度进步10倍。

可是通常情况下,霍尔发动机的喷发质量十分小,所以发生的推力也十分小。

本次我国研发成功的霍尔发动机,运用磁聚集,推力能够到达牛顿等级,也便是1/10公斤等级。

诸位不要笑话,人类现在只需这水平。下一步,我国的方针是把霍尔发动机喷发速度进步2.5~3倍。

在太空中飞翔的宇宙飞船没有一点行进的阻力,牛顿等级的推动器只需作业时刻满足的长,依然能够让宇宙飞船到达适当高的速度。

》方针:1个半月到火星。

运用化学火箭从地球飞到火星,走霍夫曼搬运轨迹,正常情况下需求6个月。运用霍尔推动器,能够把飞翔时刻压缩到本来的1/4。

有些文章里说三十几天就能够到火星,这是没有考虑到减速的进程。太空中不存在物质,不能靠摩擦力来刹车,只能靠发动机的反推作业来刹车。

依照动量守恒,发动机作业多久,反推刹车进程就要多久。只需降低到满足低的速度,才会被火星的引力场所捕获,不然只能擦肩而过飞到其他地方去了。

》只需惯性定律存在,再先进的发动机,也需求留下一半的燃料用于减速。

可是缩短太空航渡时刻依然会有优点:节省时刻,就节省了宇航员在太空中游览需求的各种物资、保持耗费,适当于大幅度的进步了飞船的载货才能。

美国的霍尔推动器现已做到100千瓦,推力到达5牛顿等级,我国本次的推动器只是在20千瓦,在推动功率上暂时抢先。

美国洛克达因公司(也是闻名的土星5号火箭f1发动机的制造商)现在正准备研发推力到达1000牛顿等级的霍尔推动器。

如果把霍尔发动机和化学火箭发动机混装在宇宙飞船上,能够到达挨近科幻等级的配备水平。在深空飞翔的时分运用霍尔推动器,在地上起飞或下降运用大推力化学火箭发动机。

》1000牛顿等级的霍尔推动器面世今后,几千吨重的星际驱逐舰年代就会降临。

美国制霸太空的大志很大,我国需求迎头赶上。

运用喷发推动器,10万吨等级的飞船是极限,并且只能用于航渡,不能用于登陆。

未来咱们我们能够等待的太空游览形式,是星际摆渡船加小型登陆器的形式,挨近于《星船伞兵》里的某些场景。

这些配备只能让人类在土星轨迹以内飞翔,再远就会超出人类的寿数规模。


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