美国宇航局工程师提议将电磁炮和超燃冲压发动机结合起来,将航天器送入轨道

美国宇航局工程师提议将电磁炮和超燃冲压发动机结合起来,将航天器送入轨道

今年 4 月,奥巴马总统敦促 NASA 想出一种比传统火箭更便宜的航天器发射方法。到 9 月,NASA 的工程师们提出了一项计划,可以节省数百万美元的推进剂,提高宇航员的安全性,并允许更频繁地飞行。只需要两英里的火车轨道、一架能以 10 倍音速飞行的飞机,以及足以照亮一座小镇的电力。

该系统需要两英里长的轨道炮来发射超燃冲压发动机,然后超燃冲压发动机将飞到 20 万英尺的高空。超燃冲压发动机随后将有效载荷送入轨道并返回地球。这个过程比火箭发射更复杂,但工程师们表示它也更灵活。有了它,NASA 可以在一天内将一颗 10,000 磅重的卫星送入轨道,第二天将一艘载人飞船送往月球,而所用推进剂仅为当今火箭的一小部分。

这听起来太过神奇,不可能成为现实。但 NASA 肯尼迪航天中心的物理学家斯坦·斯塔尔 (Stan Starr) 表示,与其他无需火箭的太空进入计划不同,每项相关技术都足够先进,可以在 10 年内进行测试。NASA 的超燃冲压发动机已达到 10 马赫的速度,并持续了 12 秒;去年春天,波音公司的 X-51 超燃冲压发动机以 5 马赫的速度创下了 200 秒的记录。电磁炮也即将问世。海军正在测试一种电磁发射系统,以取代从航空母舰上弹射战斗机的液压系统。“我们已经准备好了所有原料,”参与该项目的 NASA 航空航天工程师保罗·巴托洛塔 (Paul Bartolotta) 说。“现在我们只需要想办法把蛋糕做好。”

如何飞入轨道:

加速电磁炮

240,000 马力的线性发动机将 180 兆瓦的电力转换为电磁力,推动载有航天器的超燃冲压发动机沿着两英里长的轨道飞行。航天器在 60 秒内从 0 加速到 1,100 英里/小时(1.5 马赫)——速度很快,但重力加速度低于 3 G,可安全进行载人飞行。

启动超燃冲压发动机

飞行员启动高速涡轮喷气发动机并从跑道上发射。一旦飞行器达到 4 马赫的速度,流经喷气进气口的空气就会足够快,压缩、加热到 3,000ºF,并点燃燃烧室中的氢气,产生数万磅的推力。

进入轨道

在 20 万英尺的高空,没有足够的空气让以 10 马赫速度飞行的超燃冲压发动机产生推力。太空飞行从这里开始。两艘飞船分离,超燃冲压发动机向下俯冲,避开上方飞船发射尾部火箭将其送入轨道。

稳住落地

超燃冲压发动机减速,利用涡轮喷气发动机飞回地球,在跑道上着陆。一旦航天器将有效载荷送入轨道,它就会重新进入大气层,滑翔回发射场。两艘飞船可以在着陆后 24 小时内准备好执行另一次任务。

<<:  轨道科学公司加入新太空竞赛,公布微型航天飞机设计

>>:  2010 年度 100 项最佳创新一网打尽

推荐阅读

毒品贩卖者

12 岁时,约翰·桑蒂尼的脚踝肿得跟葡萄柚一样大。几次住院后,他被诊断出患有狼疮,这是一种慢性疾病,...

这果子还能救得了吗?

编者注:2005 年,丹·科佩尔前往中美洲开始研究香蕉——他发现,这种水果的普遍性很可能是其衰落的原...

您可以在 Windows 上使用许多 Apple 应用程序。操作方法如下。

使用 Windows PC 并不意味着您不能使用 Apple 的各种应用和服务。近年来,这两款操作系...

帮助这位天文学家将 100 年来无可替代的太空照片数字化

在北卡罗来纳州西部的山区,有一所曾经用于追踪宇航员的校园,里面存放着一个装满天文数据的档案馆。这些数...

《影技》的号召力与评价:探索极致的格斗动作

暗影技能:武术与冒险的融合《暗影技能》是 1998 年播出的一部电视动画系列,改编自冈田明武的同名漫...

七张图表告诉你美国人对科学的了解

每两年,几千名幸运的美国人都会参加一次科学测验。美国国家科学基金会对代表性样本进行调查,以了解他们(...

SEX PISTOLS 第 2 卷评论:这部惊心动魄的续集会超出预期吗?

SEX PISTOLS vol.2 详细评论及推荐 - Sex Pistols Volume Tw...

《六步邪典》的魅力与评价:一部独特的法律题材动画

《六步矢喷君》:回顾昭和经典动画《六方矢吹君》是于1969年电视动画化的初期,于1969年4月28日...

谷歌正在测试一款可自我编程的新型机器人

编写工作代码可能是一项挑战。即使是相对简单的语言(如 HTML),也需要程序员了解特定的语法和可用的...

如何关闭 iPhone 上的定位功能以避开监控

有没有感觉到有人在监视你?智能手机技术彻底改变了我们的生活,但也引发了隐私方面的担忧。例如,位置共享...

《伪恋》的魅力与评价:用虚假的爱编织出真实的情感

伪恋 - 虚假爱情故事的魅力和完整故事介绍《伪恋》是一部改编自古見直志的人气漫画的电视动画,于 20...

托尼·斯塔克会喜欢这个新的实验材料实验室

劳伦斯伯克利国家实验室最近宣布其“A 实验室”竣工,其中“A”代表人工智能、自动化和加速。这座耗资 ...

《ARNOLD & PUPPETS》的吸引力与评价:探索人偶动画的新可能性

《阿诺德与木偶》的魅力与评价概述《ARNOLD & PUPPETS》是一部电视动画,于202...

学校厕所外展课评论:一部旨在让学生成为大便专家的独特动漫

学校厕所外展课程:目标是成为便便专家!! - 学校厕所外展课程:目标是成为便便专家!!概述“学校厕所...

桃色少年河畔的魅力与评价:进入新的冒险世界

桃太郎河畔——桃太郎传奇的新演绎2021 年夏季播出的电视动画《桃色少年河畔》改编自 Coolkyo...