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#21 Re: 有没有低速火箭?

发表于 : 2025年 1月 18日 20:10
TheMatrix
Riikanbkk 写了: 2025年 1月 18日 19:16 这么显然的事情。去看看比冲的定义。
火箭载重需要比冲。比冲越高载重越大。然后我们化学常识告诉我们,氧化反应一般氧气的重量远超过燃料的重量,比如烧掉1Litre汽油需要10.5kg 空气。烧掉1Litre酒精(酒精自己成分含氧分解,所以好一些)需要8.5kg空气。因为大气空气含氧,所以比如汽车占很大便宜,只带一油箱70Litres汽油,但实际上呼吸空气,实际上相当于带了800kg燃料!!!

化学火箭经历了简单expansion各种燃料。然后苏联超级牛(苏联电子不行但机械爆表),60年代就造出了富氧闭循环,富燃闭循环,全流闭循环,把化学火箭的比冲推到了极致了。全世界都没有第二个国家能做到。米国只搞出了难度较低的富燃闭循环,仅适用于hydrolox。不像富氧对很多碳氢燃料通吃。没有富氧就搞不出全流,但苏联乌克兰在60年代就造出了巨型全流。冷战结束后,米帝冲进苏联仓库(米国人叫苏联“火箭森林”),扫荡NK33和RD170这种NASA理解不了的神机,合作AJ26和RD180成了新一代米国火箭的脊梁(RD-18X是俄罗斯给波音和ULA生产,AJ26是厚脸皮直接抄袭,在那美俄关系正常期,被俄罗斯抓住抗议,只能灰溜溜向俄毛交手续费license),抄袭补上了富氧闭循环。补上富氧之后NASA迅速开始实验IPD全流闭循环和火箭动力降落重复回收(苏联电子太烂这个就不如米帝了),但是折腾了十几年才刚刚有头绪,NASA官僚的钱包却已空。于是有了白手套马义隆,Falcon就是标准的苏联富氧闭循环。Raptor就是补上富氧后融汇出的NASA实验IPD全流闭循环(苏联乌克兰69年造出实物试机的对二甲肼毒燃料全流RD270,推力比Raptor大三倍有余)。就是吸资白手套而已。

化学火箭极限是假如金属氢可以metastable,金属氢分解蕴能极大,全流闭循环(不过人类根本找不到能承受金属氢高温的材料,高比冲=燃气高速=不可想象高温)可以小小接近核动力加热发动机。推重比则是比核热力百倍超出。

但是既然地球有空气,空气不光含氧,还可以制造升力(喷气式涡扇飞机的等效比冲,是全流闭循环火箭的100倍)。如果制造出冲压喷气+火箭双模工作的发动机,那么比冲一瞬间扩大为化学火箭的10-20倍,核热力发动机的3-5倍。而且推力和火箭一样强大。但是马义隆白手套已经炒作把世界拖向懒省事儿不思进取的方向,英国RR国防部开始,冷战后高成本项目被削减但是RR员工开创新公司已经造出来实验性,把所有可行性确认难关攻破,但是所有正府和投资者都不给钱,已经倒闭。

火箭起飞,需要推重比(星球越复杂,比如金星高温稠密空气或大行星表面重力大,没有推重比就飞不起来)。原因就是速度越快越高效。速度慢的话指数级低效。所以等离子推进器等只带工质不带燃料,用加热反冲一类虽然比冲很高,但你烧尽地球的燃料,它也飞不起来克服不了重力,载重为零。光压同理,连工质都不用带但是推力更是极小极小。核动力加热的比冲极高远超过化学发动机推力远超过等离子,但是最高推力也是很小,加上自重更重所以基本也是飞不起来的。
看来爬重力井还是需要速度。除非有太空电梯。

#22 Re: 有没有低速火箭?

发表于 : 2025年 1月 19日 03:48
Riikanbkk
TheMatrix 写了: 2025年 1月 18日 20:10 看来爬重力井还是需要速度。除非有太空电梯。
当然速度低一样能入轨,比如慢悠悠爬到很高的高度距离却没大轨道速度,但只要高度potential超过低处轨道的kinetics + potential,那么往重心回落就会加速(别忘了,最高速的物体都在系统的近地点),达到低轨高度时往前一带(玩过ksp游戏就知道,太空中,往前走就会升高入轨,往后走就会下降出轨,往上走往下走却不会升降,只会低效改变相位。往左走往右走只会改变偏心角),就入轨了。


当然,因为太过低效,这种势能入轨只适用于小天体,或者低速缺燃料的星际旅行者终点入轨(减速就不关心加速低效,拉氏点减速free return trajectory 可以看作势能入轨的变种),或者特种轨道。地球的密度高,表面重力和空气阻力太耗燃料

#23 Re: 有没有低速火箭?

发表于 : 2025年 1月 19日 03:54
Riikanbkk
唏嘘下决居然好多人对气球给予幻想🤣 真的叹气,现在的教育怎么如此差劲,就连ksp这样的游戏都没玩过吗,怎么好多好多人对数量和重量如此没概念。对基本的常识都没概念。更别说探空气球设计了就是要爆炸的,特化高探空超轻正常飞到3-4万米高空,外面真空太强,自己的氢气氦气就把自己炸掉了粉碎了。民用气球设计就是250米低飞,就是不载重都很难飞到1000米,军用带机翼实验性气球正常飞行也就1000米