太空枪,蒸汽火箭和轨道镜



在宇宙航行日,通常梦见一个高...梦?同时,关于火星探索的最后一篇文章也会有所介绍。

考虑航天器运动的三个概念。

太空炮。实践理论


在互联网出现之前,使用火箭邮件冒险的想法是一种快速发送信件的好方法,而且价格可能便宜。当然,如果没有一种更便宜的方式来运送包裹,则用枪把包裹运送到轨道上将成为更成功的“邮件”,并且将解决类似于导弹邮件的问题!

首先,一点理论。值得从牛顿的枪开始。
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根据理论,很高兴看到使用巨型枪的实践。目前唯一的真实示例是HARP(高海拔研究项目)项目。



在上世纪60年代,作为HARP项目的一部分,加拿大杰拉尔德·布尔(Gerald Bull)领导了轻型气体亚轨道炮的开发。建造了三门类似设计的大炮,其中一门在巴巴多斯,两门在美国和加拿大。

HARP枪的口径为406毫米,枪管长度约为40米。

这些火炮的炮弹是高空大气探测器,可起飞到100公里的高度。为了发射,使用了重达180公斤的弹丸,该弹丸以3600 m / s(12 960 km / h)的速度从枪管中飞出,使其达到了180 km的最高点。

在没有将飞行校正引擎放置在弹丸上的情况下,这种弹丸的轨道飞行在物理上是不可能的,因此,尽管高度增加了,但是探测器还是掉落了。如果按照牛顿的理论,“核心”探测器可以从表面上方100 km的高度指向圆形轨道,那么这种飞行就可以是没有引擎的轨道飞行。

公牛的计划只是Marlet火箭的一个项目,可以将一颗小型卫星送入轨道。

实际上,HARP喷枪的装置不同于牛顿的,而是用于加速“核心”的混合物。代替粉末混合物,使用了膨胀气体(氢气,有时是氦气)的技术。为了使弹丸具有最大的物理加速度,这是必要的,因为最终枪管中气体的膨胀取决于其质量。

轻气枪的作用原理是气动,只有在射击前没有压缩气体。这种加速原理可使弹丸的速度达到6-7 km / s,在某些测试中,有可能将弹丸加速至11 km / s!

有趣的是,HARP项目的最终目标是创建一种可行的使用枪支发射微型航天器的方法,但由于财务问题,该想法因将测试转移到研究超音速技术领域而被放弃。

使用枪支的前景不仅限于将航天器送入轨道,还可以研究“超音速”。放射性废物可能是其中一种奇特但有价值的商品!
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蒸汽火箭。荒谬的现实。


如果您现在告诉任何人在某种意义上说,用于发射进入轨道的火箭都是蒸汽,那么,从某种程度上来说,这将引起不信任感……但这确实如此!将来,很有可能会那样做!


理论。是否有可能制造出能够离开地球轨道的蒸汽火箭?
Evil Knievel.



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William Mook, Assisted Bob Laughlin Energy & Aerospace and Aeronautical Engineering, Stanford University

“平坦的土地”迈克·休斯(Mike Hughes)展示了第一个,也是迄今为止唯一的例子,这是一个蒸汽火箭飞行,上面载着一名男子。


这次飞行是不成功的,甚至在开发和建设阶段,都有“不飞起来”的高风险。然而,他飞了起来…… 大地撞向了天堂穹苍蒂姆·皮肯斯(Tick Pickens)

是美国90年代更成功的蒸汽火箭设计
他的火箭在没有乘客的情况下飞行,并被用来展示蒸汽牵引能力。



除了向上加速外,他的火箭还用于加速汽车。


AQUARIUS项目团队德国发射了类似的导弹从1992年至2003年进行了导弹发射,主要是从克利兹的德国联邦军事训练场进行的。导弹的起飞质量不超过60公斤。

根据可理解的技术限制,这些导弹没有到达轨道,但是,蒸汽轨道火箭发动机仍然存在!

这个想法是在2003年发射的UK-DMC卫星上实现的。

英国萨里卫星技术有限公司(SSTL)和欧洲航天局(ESA)一起在这颗卫星上安装了小型蒸汽机!

重量为13克的实验性反应蒸汽装置消耗了3瓦热量,可加热2.06克水。这为喷气推进创造了基础-过热蒸汽(最高200度)。

测试30秒时,卫星接收到3.3毫牛顿的推力,随后产生了55度的偏差(此推力由特殊的飞轮补偿)。

轨道测试表明,作为小型推力发动机的蒸汽推力适用于纳米卫星(质量小于10千克)。

从理论上讲,用于加热水的能量可以借助轨道镜获得,这在许多航天器项目中都是在小行星和其他小行星上进行冰/水生产的。这些功能尚未经过测试,与在轨反射镜不同。

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经验证的太阳镜帆的第一个示例是Banner项目。
现在他们计划在中国发展太阳镜主题

除了为城市照明之外,事实真相现在也出现了更合理的概念。

因此,最近,格拉斯哥大学的科学家宣布了使用镜子的计划。根据他们的计划,来自轨道镜的光线应被引导到太阳能发电厂的面板上,以便它们以24/7的频率工作。

为此该项目被称为Solspace,并且已经获得了欧洲科学研究理事会(ERC)的五年拨款275万美元。

轨道上的镜子不仅可以用来照亮地球,还可以用来加速航天器。

这种加速是由于光子在反射表面上的压力而产生的,该压力在真空条件下会产生运动的牵引力。阳光压力低-每平方米只有1毫克(千克)。 m。

在实践中探索该理论项目称为LightSail-2。



在卫星上航行的任务是,由于产生的太阳脉冲,升起航天器的初始轨道。角反射器安装在卫星上,以记录轨道的变化。

迷你卫星的特点是适度-重量为5千克,开放帆面积为32平方米。反射膜的厚度仅为4.5微米,由Mylar(合成聚酯纤维)制成。该项目的目的是,除了进行技术测试外,将来还可以使用帆来维持立方体卫星的轨道。

我们看到,所有这些奇特的技术在地球上都无法很好地工作,但这并不意味着它们是无用的。

此外,按照承诺-关于火星。如果您读了上一篇文章,您可能会问过一个问题:“那里的其他殖民地将会是什么?” (尽管该文章是为4月1日改编的,但笑话远非如此)。

所以...这里有3个车站的一些信息。
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APA ( Arsia, Pavonis, Ascraeus. )

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PS-实际上,事实证明,太空枪,蒸汽机和轨道镜只能在地球外部有效使用。当然,除非轨道镜中的科学家猜测如何在轨道中正确应用卫星镜技术。

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