使用飞艇建设空中长期运营的火箭发射及回收平台,是否可行?

2022-04-10 23:12发布

卫星入轨需要至少达到7.9km/s的第一宇宙速度,这个速度是海平面音速的23倍,需要巨大的动能。目前的化学火箭喷气惯性推进技术,绝大多数燃料实际上是用在增加剩余
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赠瑰留香
1楼 · 2022-04-10 23:31.采纳回答

卫星入轨需要至少达到7.9km/s的第一宇宙速度,这个速度是海平面音速的23倍,需要巨大的动能。目前的化学火箭喷气惯性推进技术,绝大多数燃料实际上是用在增加剩余燃料和载荷的动能,用于提升高度克服重力势的燃料不到7%,克服空气阻力的更少,所以即使用气球或飞艇将发射高度提升到50公里,也仅仅能够节约一点点燃料,对载荷提升十分有限,所以推进技术如果没有巨大进步,气球或飞艇这种提升高度的发射技术前途有限。

飞艇的载重量理论上可以达到非常大,因为它利用的是气体的浮力,只要有足够的浮力,运载上千吨也是可以的。这种能力当然使它可以将火箭携带到空中。

但是,飞艇要达到巨大的载重量,其体积也将相当惊人,因为气体的体积是无法省略的。而任何飞行器只要在一两万米以内的对流层内飞行,就必须考虑天气条件,特别是大风,因而历史上和现有的巨型飞艇都只要天气条件稍差,就不能起飞。

同时,火箭发射也不是将火箭点火就行,即使采用固体火箭发动机,不需要燃料加注设施,卫星等有效载荷也是需要测试的,载人航天还需要考虑人员逃生渠道。所有这些东西如果都让飞艇携带,重量就太可怕了。还有指挥控制设备和指挥中心人员,即使留在地面,与空中的发射只能通过通讯手段联络,也很不安全和方便。

请注意,《天空之城》是幻想了一种能够产生极大升力的神秘矿物才有这种能力的

至于火箭回收,现在可重复使用的运载火箭助推器才刚刚试验落回地面或一艘驳船上,要落回飞艇上,这个平台本身稳定吗?它如何应对减速火箭的尾焰灼烧,如何应对明显的重心变化。如果没落稳,火箭掉下去怎么办?落回的火箭要在飞艇上就地重新灌注燃料,检修后再发射吗?

总之,你想过没有这个飞艇到底要多大?它可能体积大如有万人看台的足球场,重达上千吨,在结构上可能根本不可建造。你还要为它建造一个巨大的起降场,要方便火箭的装卸,这样的麻烦,将把你节省的钱又全部花出去吧。

你的这个想法很好,其实早在20世纪70年代,就已经有军事爱好者提出构想。2005年,中国科幻作家郑军在他的小说《决战同温层》中,也提出利用一个永久悬浮的同温层平台,发射气象探空火箭。在他构想的世界里,这个平台是悬浮在距离地面30千米以上的。

不要小看30千米,对于火箭来说,已经足以节省巨量的燃料了。一般气象火箭可以发射到距离地面50~70千米以上的高空,如果在同温层平台上发射,就一下子少了30千米,等于火箭只需要前进20~40千米,大大缩短了行程。

至于解答区有些人说,这个平台至少需要上千吨,体积过大,所以不可能被制造出来,其实我倒不这样看。从理论上看,制造一个气艇并没有太大的技术的难题,完全可行。这不需要什么高科技的“反重力装置”。

现代的气艇可以用不会燃烧的氦气(早期是氢气,易燃)充气,安全性很高。气艇不需要像飞机那样,用速度来换取升力,而且它根本不需要燃油,非常的环保。飞机还需要建设巨大的飞机场,不可避免的占有耕地,造成环境的破坏,而气艇就不会有这些问题。理论上,气艇甚至可以直接停靠在大楼的顶部,不需要特别的修筑机场。

至于制造的技术原理,更没有问题了。

我们没有必要一次性制造那么大体积的飞艇。飞艇的主体部分就是充气的气囊。只要先制造一些体积相对小一点气囊,然后用钛合金联结系统把这些气囊联系起来,就可以组装成一个数千米方圆的巨无霸平台。在上面安装上发动机喷口,就可以随意的操控这个飞艇平台的运行方向。

所以,你提出的这个构想,是有一定可行性的。