利用化学能/核能发电,再利用电能把工质加速到准光速喷出,推动火箭升空。

这样的火箭前景多大,难点在哪里?


我觉得还是先点点除了「烧开水」以外的科技树吧


泻药。

既然是火箭而不是卫星,那问题就不简单了。首先就要解决推重比的问题了。 技术方面电推已经成熟的应用卫星十几年了,原理我也就不说了,很简单的,我说说个人感觉的难点,本人学化学的,不懂电,但是喜欢航天,大拿勿喷。 首先是能量的释放。把物体发射到轨道需要巨大的能量储备以及精准的控制释放(可控窜天猴不是没道理)只有这样才能不boom并且飞的起来,现代纯化学燃料火箭的有效载荷占总质量还不超过百分之十,而燃料、发动机质量往往超过百分之八十。相对于电推,化学火箭的从结构到发动机还是比较好做的,燃料输送系统,控制系统不算复杂,简单的管路即可实现,其原理从戈达德到v2至今没有显著变化(参见戈达德及v2火箭各系统,图纸很好找不用翻墙),并且这里几乎不会产生故障,现在的发动机也已经十分成熟,也促进了人类对各种特种材料的发展。

而电推做火箭发动机则不同。先不提核技术,如果放到电推上,首先必然需要消耗巨大的电能并在短时间内释放(以霍尔推进器为例,霍尔推进器和电磁炮原理不同但是有相通之处),因为火箭需要大量高温高压气体来产生反作用力,火箭发动机根本不会像卫星电推发动机那样把氙离子像微风一样吹出,而以目前的技术就需要强大的电场力或者洛伦兹力来驱动公质。这让你想到了啥?没错,超导。相对于成熟的低温燃料输送系统、特种合金和碳喷管等工艺,有关电这方面的技术应用以我个人所知目前只局限于电磁炮和电磁弹射能和电推技术有较大重叠,且目前连军工巨头都不能做到小批量生产。不仅如此所涉及到的电路控制必然也要占去很多的重量和空间,对于对重量锱铢必较的火箭来说也肯定是个硬伤。

在总体上,以前的氧化剂–燃料–发动机体系将发生改变,取而代之的是工质–能量供给及控制(考虑到这么大的能量释放,暂且定义为核燃料提供能量)–发动机体系。相比前人从戈达德开始探索到至今完善的老体系,这套新体系明显更考验人类对前沿科技的实用化进程。(让我想起阿利亚娜火箭一次发射失败是某地勤大爷把抹布落在管路里。。中国在早期也出过这样的问题。。相比今日的前沿科技如此成熟的系统依然会因为简单的马虎而酿成大祸,我对lz的设想并不是很看好) 总而言之,能量从哪里(估计也就是核裂变了,可控核聚变没成熟更别提小型化),怎么来,怎么控制怎么用,怎么把工质变成高温高压气体,怎么整合,都是十分严峻的挑战,以目前人类科技能达到其中一个都已经是很超前的巨大突破了。

第一次答这么多,写的很乱,见谅

ps:题主的设想让我想到了钢铁侠的反应堆及电弧炮。这个总而言之,毕竟来自漫威,看著爽就好。


这就是等离子引擎啊!早就应用了,耗能巨大,推力很小,好处是比冲超高,十分节约燃枓!卫星上早测试应用了!要是做成在地面级使用,现有技术行不通,能耗过大,自重推力比过不了!效率不如直接化学燃料!
应该是总推力不足


在一定的质量下,功率不够啊!

你总是有燃料的吧,燃料烧完了废物你还要留著,干嘛不当工质直接扔出去。

卫星为什么可以,人家电是太阳能的……


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