利用化學能/核能發電,再利用電能把工質加速到準光速噴出,推動火箭升空。

這樣的火箭前景多大,難點在哪裡?


我覺得還是先點點除了「燒開水」以外的科技樹吧


瀉藥。

既然是火箭而不是衛星,那問題就不簡單了。首先就要解決推重比的問題了。 技術方面電推已經成熟的應用衛星十幾年了,原理我也就不說了,很簡單的,我說說個人感覺的難點,本人學化學的,不懂電,但是喜歡航天,大拿勿噴。 首先是能量的釋放。把物體發射到軌道需要巨大的能量儲備以及精準的控制釋放(可控竄天猴不是沒道理)只有這樣才能不boom並且飛的起來,現代純化學燃料火箭的有效載荷佔總質量還不超過百分之十,而燃料、發動機質量往往超過百分之八十。相對於電推,化學火箭的從結構到發動機還是比較好做的,燃料輸送系統,控制系統不算複雜,簡單的管路即可實現,其原理從戈達德到v2至今沒有顯著變化(參見戈達德及v2火箭各系統,圖紙很好找不用翻牆),並且這裡幾乎不會產生故障,現在的發動機也已經十分成熟,也促進了人類對各種特種材料的發展。

而電推做火箭發動機則不同。先不提核技術,如果放到電推上,首先必然需要消耗巨大的電能並在短時間內釋放(以霍爾推進器為例,霍爾推進器和電磁炮原理不同但是有相通之處),因為火箭需要大量高溫高壓氣體來產生反作用力,火箭發動機根本不會像衛星電推發動機那樣把氙離子像微風一樣吹出,而以目前的技術就需要強大的電場力或者洛倫茲力來驅動公質。這讓你想到了啥?沒錯,超導。相對於成熟的低溫燃料輸送系統、特種合金和碳噴管等工藝,有關電這方面的技術應用以我個人所知目前只侷限於電磁炮和電磁彈射能和電推技術有較大重疊,且目前連軍工巨頭都不能做到小批量生產。不僅如此所涉及到的電路控制必然也要佔去很多的重量和空間,對於對重量錙銖必較的火箭來說也肯定是個硬傷。

在總體上,以前的氧化劑–燃料–發動機體系將發生改變,取而代之的是工質–能量供給及控制(考慮到這麼大的能量釋放,暫且定義為核燃料提供能量)–發動機體系。相比前人從戈達德開始探索到至今完善的老體系,這套新體系明顯更考驗人類對前沿科技的實用化進程。(讓我想起阿利亞娜火箭一次發射失敗是某地勤大爺把抹布落在管路里。。中國在早期也出過這樣的問題。。相比今日的前沿科技如此成熟的系統依然會因為簡單的馬虎而釀成大禍,我對lz的設想並不是很看好) 總而言之,能量從哪裡(估計也就是核裂變了,可控核聚變沒成熟更別提小型化),怎麼來,怎麼控制怎麼用,怎麼把工質變成高溫高壓氣體,怎麼整合,都是十分嚴峻的挑戰,以目前人類科技能達到其中一個都已經是很超前的巨大突破了。

第一次答這麼多,寫的很亂,見諒

ps:題主的設想讓我想到了鋼鐵俠的反應堆及電弧炮。這個總而言之,畢竟來自漫威,看著爽就好。


這就是等離子引擎啊!早就應用了,耗能巨大,推力很小,好處是比沖超高,十分節約燃枓!衛星上早測試應用了!要是做成在地面級使用,現有技術行不通,能耗過大,自重推力比過不了!效率不如直接化學燃料!
應該是總推力不足


在一定的質量下,功率不夠啊!

你總是有燃料的吧,燃料燒完了廢物你還要留著,幹嘛不當工質直接扔出去。

衛星為什麼可以,人家電是太陽能的……


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