可趙中遙研究來研究去,感覺,之前的渦扇發動機產生的推力,還是無法把幾十噸重的火箭送到太空之中。
這就要求趙中遙,要再研究一款新式的發動機,這種發動機是專門用在火箭上面的。
趙中遙對于他生前那個時代的火箭技術也是了解一些的。知道,他那個時代的火箭技術,一般都是用的液體燃料。也就是用液態氫和液態氧的混合物,做為燃料來推進火箭飛行。
雖然液態燃料能夠產生很大的推力。可這種燃料消耗的很快。要想完成火箭把貨物或人員送到太空上的任務,那火箭就須要攜帶大量的燃料。
象美國的大推力火箭就是這樣,要把航天飛機送到太空之中,那火箭就須要攜帶兩千噸的燃料。可以說,整個火箭的最大重量就是油箱的重量。
這樣的火箭就是非常的笨重。就象美國發射航天飛機的火箭一樣,火箭加上航天飛機,就有兩千多噸重。每發射一次,就要消耗大量的燃料,耗費巨額的資金。
趙中遙對于這一點,他也是知道的。畢竟,他生前就是一個美籍的華裔科學家。現在他重生到了另外一個平行地球上,來到了華國這樣一個平行世界。
趙中遙知道,自己現在想要解決大推車火箭技術,首先就是要想一想,他生前那個世界上,有那些種類的火箭發動機。他知道,在他生前的那個世界上,已經產生了好幾種火箭發動機。一般來說,主要就是分為固態和液態兩種發動機。
這兩種發動機都有著不同的特點,也可以說是各有各的好處。趙中遙現在自己想要研究一種大推力發動機,就只能是借鑒一下,他生前知道的那些發動機。
趙中遙知道,他生前的那個世界上,有很多種發動機。其中,有一款非常先進的發動機叫等離子發動機。
這種發動機有別于普通的發動機,不是用燃料來推進的,而是用電來推進的。是讓電來加熱空氣,產生等離子體,然后,推動火箭飛行的一種發動機。
等離子發動機是電推進系統的一種,并已經在國內外應用相當成熟,其應用的主要介質就是等離子體。它使用洛倫茲力讓帶電原子或離子加速通過磁場,來反向驅動航天器,和粒子加速器與軌道炮都是同樣的原理。
在科幻小說中,飛行器總能為星際旅行的全程動力。但在現實中,火箭推進器的發動機技術,根本無法實現這一點。相對于裸露在外的推進劑儲箱,化學火箭的發動機看上去很小,但它的胃口很大。“吃得多,干活的效率卻不高。”
這種發動機吞噬掉的海量能源,只在短期動力方面有效儲存的燃料很快用完,推進器馬上被當成垃圾扔掉。化學火箭的大部分燃料被用來擺脫地球引力,剩余的一點則被用來推動火箭的“太空滑行”。火箭飛往目的地,僅僅是依靠慣性。對于星際飛行來說,這種引擎顯然力不從心。
“土星5號”就是典型代表。它的第一級裝有2075噸液氧煤油推進劑。一旦發動機點火,它可以在2分34秒內全部“喝”完這些“飲料”。高溫氣體以2900米秒的速度噴射,卻僅僅夠將47噸的有效載荷送上月球。在全部能夠產生的3500噸推力中,很大一部分被用來“拖”起火箭自身和2000多噸燃料。
所以它的“比沖量”并不高,只有300多秒,表明了它的推進效率的低下。這就是為什么要將一個質量很小的人送上太空,卻必須使用一枚巨大火箭的原因。等離子發動機,或者俗稱的“離子推進器”采取了一種和化學火箭完全不同的設計思路。它使用洛倫茲力讓帶電原子或離子加速通過磁場,來反向驅動航天器,和粒子加速器與軌道炮都是同樣的原理。
“等離子火箭在一定時間內的推力相對較少,然后一旦進入太空,它們就會像有順風助陣的帆船,逐漸加速飛行,直至速度超過化學火箭。”實際上,迄今已有多個太空探測任務采用等離子發動機,如美國宇航局探測小行星的“黎明號”。