航天界曾经有过哪些脑洞特别大的计划?

spider 全部 1030

航天界曾经有过哪些脑洞特别大的计划?

回复

共3条回复 我来回复
  • 三十六度
    三十六度
    这个人很懒,什么都没有留下~
    评论

    运载火箭里面有一种邪教叫做“Big Dumb Booster",顾名思义,就是喜欢玩那些傻大黑粗的东西,当然,对教徒们来讲,最适合的循环方式当然是挤压循环,直接将高压气体从气瓶挤入推进剂储箱,任何泵系对他们来讲都是异端。这种方式虽然效率不高,但是异常简洁。

    1997年,美国银行家Andrew Beal创立比尔航天公司,开始研发BA-1,后改为BA-2运载火箭,用于商业发射市场。BA-2火箭前两级均采用挤压循环,过氧化氢和煤油作为推进剂(大概是觉得液氧的存储条件太严格),二级采用一台BA-810发动机,推力3600kn,一级采用一台BA-3200发动机,推力达14100kn,是土星五号一级F1发动机推力的两倍。火箭全重970吨,高72米,直径6.2米,LEO载荷17吨(简陋是简陋,不过奈何不了东西大,载荷还可以)。


    (BA-2想象图)


    2000年BA-810完成试车,不过同年,BA-2项目取消。

    不过,更暴力的还是BA-2的祖师爷,60年代设计的海龙火箭,一级使用一台挤压循环的液氧煤油发动机,推力更是达到了惊人的350000kn,是F1发动机推力的50倍。海龙全长150米,直径23米,全重18000吨,LEO载荷为450吨,火箭采用钢结构,在船厂进行建造,在海上进行起竖发射。而且海龙的一级可以进行回收,回收的方式也非常暴力,不用降落伞,也不用反推,我就直接摔在海上,等你来捞,反正皮实。

    和海龙的体积相比,土星五号简直就是小不点。

    2020-06-15 11:42:19 0条评论
  • 丹尼美亚
    丹尼美亚
    这个人很懒,什么都没有留下~
    评论

    猎户座计划(Orion Project)和代达罗斯计划(Project Daedalus):搭载至少40人在125天飞抵火星、以12%的光速在一个人的有生之年飞抵6光年之外的巴纳德星。


    猎户座计划:



    和现在的猎户座飞船相比,两者根本不是一个数量级的东西,猎户座计划打造的飞船是重达10000吨的,可以在125天飞抵火星的,载40个人的超级巨无霸。


    “猎户座计划”最早由美国发起于1958年,当时正是冷战早期、美苏刚开始太空争霸的时候。“猎户座计划”正是在这种背景下发起的,美国科学家计划造一艘像远洋巨轮般庞大的飞船“猎户座”,并用数千枚小型核弹做动力,将这艘至少可以乘载40名宇航员的飞船送往火星、木星或土星。根据计划,“猎户座”飞船只需125天就能往返火星,飞船上可以携带100吨设备和食品,如果换成常规的火箭推进飞船,这简直是不可能的事。在美国科学家的最初计划中,“猎户座”飞船将在1970年载着宇航员抵达土星。



    “猎户座”的推进系统利用身后200尺距离上的核弹爆炸作为动力。因为核弹是彼此分开的个体,所以发动机采用脉冲的方式工作,而不是连续运转。飞船会携带20000枚小型核弹,当飞船需要动力时,宇航员就从船尾释放出一颗核弹,接着再释放出一些由含氢塑胶制成的固体圆盘,当飞船驶出一定距离,核弹将在飞船后面爆炸,蒸发掉塑胶圆盘,将其转化成高热的等离子浆。这些等离子将会向四面八方冲击扩散,其中一些将会追上飞船,撞击飞船尾部巨大的金属推进盘,从而推动飞船高速行驶。事实上,这些等离子的推动力将非常猛烈,它们将会使飞船产生令人难以承受的加速度,因此,飞船上将设计一个震波吸收系统,冲撞到金属推进盘上的能量可以被储存起来,并逐渐被释放出去。

    计划中“猎户座”飞船将从美国内华达州杰克斯平地核测试地点被发射升空,整个飞船有60层楼高,外型有点像颗子弹头,飞船尾部的推进盘直径将达41米,发射平台将由8个高达76米的发射塔组成。当飞船被发射升空后,其尾部每隔10秒钟就要爆炸一颗相当于2万吨TNT能量的小型原子弹。

    1963年8月,猎户座计划遭受到重大打击:美国、英国和苏联签署了禁止大气层核试验的条约。猎户座就当时的国际法而言是违法的。然而这一计划还没有被立即宣布死亡,它仍然可能被认为是和平利用太空的计划而获得许可,但这的确减少了猎户座计划的政治资本。1965年,美国空军要求NASA一起投资“猎户座计划”,NASA却以资金已全部投入“阿波罗计划”为由加以拒绝,美国空军随即宣布终结对“猎户座计划”所有投资,历史7年之久的“猎户座计划”正式死亡。此时,美国政府已对这项异想天开的秘密太空计划投入了成百上千万美元。




    代达罗斯计划:


    英国星际学会(British Interplanetary Society)在上世纪70年代重新回顾了猎户座计划,并提出雄心勃勃的代达罗斯计划:为了在50年内飞抵6光年之外的巴纳德星,代达罗斯计划将依靠核聚变,而不是化学燃料火箭。氘和氦-3组成的核心每秒将会引爆250次,等离子体将会通过一个磁场直接从火箭中排出,从而产生推力。作为一种两级火箭,这将使飞船加速到光速的12%。

    这个项目不是在象猎户座那样在外部爆炸,而是内部的发动机,在一个磁场构筑的“燃烧室”中,向小燃料球照射发射电子束,产生离子。用磁场限制离子浆的办法将比猎户座计划更高效,因为猎户座计划中原子弹的大部分爆炸能量都没投射到船体上转化为动力。当时有不少科学家认为执着于受控核聚变是没有意义的,完全可以用不完全受控的核聚变来作为动力,因为像猎户座所需要的那些技术甚至在上世纪60年代末就已经存在了。再后来还发展出了核聚变—工质发动机和非介质核聚变发动机,后者在很多科幻小说和电影中都有涉及,还有激光帆、巴萨德冲压发动机等等都和这项计划有千丝百屡的关系。



    代达罗斯计划的火箭与土星五号的对比,可见该计划的庞大。


    最终确定的方案:探测飞船的质量为5.4万吨,其中推进装置重量是5万吨,预计经过持续4年的加速后,可以达到光速的1/8。为了收集这段50年的 星际旅行 中所需的五万吨燃料,该计划欲利用热气球从木星的大气中收集氦-3。氦-3也可以从月球表面开采(地球上的氦-3储量稀少,月球上则比较丰富)。这艘太空飞船本身的建造也需要开发出新材料,要能够耐得住从1600 K(约1300摄氏度)到几乎绝对零度的一系列温度变化。





    当然,猎户座计划(Orion Project)和代达罗斯计划(Project Daedalus)从来没有飞出过地球。于技术,于资金,这些计划都不是当时甚至这个世纪可行的任务,但这些计划将会激发了后来的星际任务设想,我想当第一艘人类的宇宙飞船抵达目标恒星时,这些成功将会是基于诸如代达罗斯计划等疯狂的脑洞之上。



    冷战过后,当我们把目光回到重返月球任务以及火星任务等更切实际不再波澜壮阔的想法之时,值得我们铭记的是像曾经这样的伟大梦想,激励我们不断地突破可能的极限,毕竟我们的征途是星辰大海。


    以上内容转载自知乎链接:https://www.zhihu.com/question/52109028/answer/129543763

    2020-06-16 10:36:54 0条评论
  • 理财你莫愁
    理财你莫愁
    这个人很懒,什么都没有留下~
    评论

    比如最早的美国发起的“星球大战”计划

    2020-06-15 18:14:21 0条评论