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

研究表明,二战时期的配给制即使在子宫内也是危险的

二战期间及战后,即 1940 年 1 月至 1953 年 9 月期间,英国对大部分食品实行定量配给。...

《学园美男》的魅力与评价:这部青春校园剧到底有何新魅力?

学园帅哥 - 学园帅哥 - 综合评论及推荐概述《学园美男》是2016年播出的电视动画系列,是一部根据...

研究人员在太平洋释放了 5000 多只蜗牛

飞往太平洋塔希提岛和莫雷阿岛的飞机上并不是蛇,而是一些非常特别的蜗牛。在伦敦、苏格兰和密苏里州的动物...

Shure MV7 播客麦克风评测:音质完美,设置简单

Shure MV7 播客麦克风于 2020 年底推出,是一款紧凑型设备,旨在开箱即用,提供广播级音频...

科学家用咖啡渣酿造更坚固的混凝土

据预测,未来一年,人类将消耗近 1.75 亿袋咖啡,总计超过 230 亿磅的咖啡渣。几十年来,这些垃...

我们不知道一只快乐的鸡是什么样子的,这是一个大问题

1964 年,动物福利活动家露丝·哈里森出版了一本名为《动物机器》的书,引起了公众的强烈抗议。她对战...

《回首往事》评论:动人的故事和精美的视觉效果

《回首往事》:根据藤本达树原作改编的动人短片《回首》于2024年6月28日上映,是改编自藤本达树同名...

《辐射 4》重现冷战时期的噩梦庇护所

美国东部夏令时间上午 10:10,世界末日来临。这一消息通过《辐射 4》视频预告片中的新闻广播发布,...

索尼的 PlayStation Classic 让我们更接近电子游戏怀旧饱和度

复古电子游戏很有趣,但直到去年,它们作为礼物送人还是很棘手。您可以在现代游戏机上充值虚拟游戏机游戏的...

美国宇航局下一个强大的行星搜寻天文台的间谍机构起源

美国宇航局正在对一颗前间谍卫星进行大修,以寻找太阳系外的行星。一旦投入使用——美国宇航局计划在未来五...

看看这幅令人惊叹的《星球大战:原力觉醒》概念艺术

《星球大战:原力觉醒》重现了曾经辉煌的宇宙,多年前,它因管理不善、疏忽和政治过度而遭到破坏。当然,我...

最近的星系间闪光可能有助于解决这个巨大的天文谜团

澳大利亚平方公里阵列探路者证明,在寻找快速射电暴方面,众人拾柴火焰高。澳大利亚联邦科学与工业研究组织...

饥饿的无刺黄蜂如何成为美国农业部拯救南方柑橘树的首选武器

六月初一个炎热的星期三早上,约瑟夫·布拉瓦塔将一辆挂着联邦牌照的黑色 SUV 开进了新奥尔良郊外的一...

以 60 美元的价格获得价值 30 美元的 Costco 数字购物卡和一年会员资格,作为迟到的父亲节礼物

帮助您的父亲更明智地购物,获得 1 年 Costco 会员资格,外加限时 30 美元的数字 Cost...

把你的智能手机变成太阳能电池板

如果你不需要寻找电源插座来为手机充电,而是需要一些阳光,那会怎样?麻省理工学院的一家初创公司发明了一...