寫小說的設定時要用,謝謝大佬們的回答。


上限是真空光速,但是工程上可行的上限不到30%真空光速,軍事上可行的上限不到10%真空光速。

用可控或不可控的核聚變推動航天器,達到亞光速需要的核燃料是非常多的,可以參照這裡:

如何用計算證明工質推進飛船無法實現星際旅行??

www.zhihu.com圖標

代達羅斯計劃設想的核聚變推進器的尾氣噴出速度可以達到真空光速的7%,將代達羅斯飛船加速到真空光速的0.2%需要的燃料載荷比是0.029。如果飛船滿載的燃料量要求能從靜止加速到真空光速的0.2%再減速到靜止、至少反覆10次,則最終燃料載荷比約為0.77,即燃料以外的部分質量為10萬噸的飛船要能攜帶7.7萬噸核燃料。

如果要用這個推進器達到真空光速的15%,則燃料載荷比約為8.664。燃料量大幅超過了有效載荷,作為不需要減速的無人科考飛行器還可以接受,作為載人飛船或戰艦則非常低效。

如果要用這個推進器達到真空光速的90%,則燃料載荷比超過十三億,在工程上宣告不可能。


本人民科,腦洞勿輕信,強答只為博君一思~

肯定不可能是光速,事實上應該離光速還差的遠呢~

發動機的輸出能效比肯定是小於直接讓燃料爆炸的,換言之,工程和材料上你就是再牛逼,只要能量來源是核聚變,你就無法做出一個比核彈直接爆炸把載荷蹦飛更有效率的模型(僅限於工質推動)。

核彈爆炸時炸開的各組分里,也就輻射光子和中微子跑的快,其它的成分運動的雖然比起化學爆炸快(也算高能物質流了),但是對於宇航來說就太慢了,而且類似中子流和其他的高能粒子流對於航天器本身來說也是危害~

不考慮別的,讓我們思考一下天文學~

考慮天文學上的兩種緻密天體,其一是白矮星,通過電子簡併壓力維持,另一種是中子星,通過中子簡併壓力維持~

中子星形成時恆星的聚變反應已經幾乎沒有了,引力已經達到了相當於把構成中子星的所有物質擠壓成一個超巨大的「原子」的程度,而這個聚集過程中產生的能量都不足以掙脫引力的束縛。(其實中子星是被塌縮時形成的向心爆炸擠壓成的)

白矮星形成時聚變反應還存在,引力把恆星(紅巨星)的星核(主要是碳)擠壓的比鑽石緊密的多,雖然聚變反應到生成鐵時輸入才大於輸出(所有最終產物比鐵原子序數大的聚變反應都是吸能的倒貼錢的,無法向外界輸出能量,所以不能拿來做聚變發動機燃料)但是到了碳這裡恆星這種天然的聚變反應重力堆會在核心處堆積碳,從而中斷反應鏈條,停止進一步的反應。

從這個角度來看,聚變反應提供的能量能夠達到大於最大質量白矮星的表面逃逸速度,但是遠小於最小質量中子星的表面逃逸速度~

這是理論上的,對於工程實際來說,事實上,我們無論如何也不可能造出比自然界中天然存在的恆星更優良的聚變動力源了~

引力約束,能量集中在輻射上(中微子是什麼情況下都用不上的),在核彈模型里通過高能物質流以動能形勢被浪費掉的那部分能量被引力場和磁場保存下來並再次轉換成了熱輻射,除了輸出功率不可調節以及整個動力源質量太大(恆星本星)沒法帶著一起移動以外,恆星天體這樣的天然聚變反應爐你基本上挑不出什麼毛病了~

既然動力源帶不走,那就意味著正確的使用方法是類似於槍炮那樣,將動力輸出集中在載荷運動方向上,而不是類似火箭那種攜帶燃料的方式。所以關鍵的部分就在於如何造出炮膛和槍管~換言之,如何將能量從動力源集中到載荷上~

感謝弗里曼·戴森教授給我們指引了方向,老先生兩周前剛剛作古,特此紀念,願他在天上過得愉快,阿門!

戴森提出的戴森球是這個問題的目前已知的唯一一種無需物理理論突破就能工程實現的合理解決辦法。一個圍繞恆星運作的太陽能收集衛星柔性網路將整個恆星的絕大多數能量輸出集中起來,然後通過某個定向聚能系統(一系列透鏡和反射鏡衛星)將能量聚集起來,始終指向空間中的目標所在的方向。載荷撐著光帆駛進能量匯流中(當然要分階段逐步加速,直接開進去會被擊毀的),被匯流推動著駛向目標,速度可以達到非常高(足夠支撐起有生之年抵達附近其他恆星系的任務目標)的地步。到達目標星系附近時,載荷和光帆脫離並在光帆反射的匯流提供的相反作用下減速,最後停止並被目標星系的引力場俘獲,整個過程除了消耗了一張光帆沒有別的損耗,非常的理想~

唯一不理想的就是,如果你打算回來,那麼只能重新在目標星系內建設一套包含戴森球在內的完整系統才能做得到了,萬一星系內沒有足夠的資源,那麼至少要做一個新的光帆出來,同時給你出發的星系發消息,給他們坐標,讓他們再次打開一條光路幫你脫困,去更遠處的星系旅行~


我覺得總歸是有點扯。

首先,可控核聚變還沒有實現工程建造,還處於試驗裝置驗證的階段。基本物理問題還有很多坑,工程設計也是尚未配套完成,更別說用於小型發動機上了。裂變發電這麼多年了,動力最小也要用到潛艇上了吧,那都已經是小堆了。

第二,聚變發動機更是沒影的事,非常是個個速度上限,那汽油發動機速度上限是什麼呢?

第三,科幻小說可以幻想,沒必要生搬硬套到現有的科學研究中去。


你用動量守恆大致計算一下就行了啊。

假設你發動機能噴出的XX離子什麼的能達到0.X倍光速,不管是一次噴出還是一點點噴出(實質還是有區別的,一點點噴出效率高一點),最後的問題總是噴出物質的總動量等於飛船剩餘總質量的動量。

如果你能以0.8倍光速噴出物質,飛船80%都是能源物質,20%是船體。在經典力學的前提下你能超光速。(0.8M*0.8C=0.2M*3.2C)

但你肯定知道不可能,所以你只要大致估一下,效率啊,損失啊,來回程的質量削減什麼的。大致估個30%-50%光速,還是基本上不用考慮相對論的影響的。

保守一點估計個10-20%光速吧。


目前人類能搞出的飛行器干質比不超過三十,乘個兩三倍到八十應該也到頭了。帶入核聚變噴氣速度算就可以了。

我是來懟架的,請問是誰告訴你發動機有速度的?感情你只把發動機扔出去了?地里收莊稼的聯合收割機馬力比你的摩托車大的多,難道速度就大嗎?

有誰不服的歡迎來互懟


准相對論速度吧 0.1c上下吧 所以不可能有明顯尺縮鐘慢 想星際航行應該也需要其他幫助人類跨越時間的方式幫助


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