西西河

主题:【原创】小议天基武器 -- constant

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              • 家园 最终目标当然是低飞行成本的可重复使用空天飞机了

                但那个目标也太久远了,不找好军事目的交叉点捞经费,恐怕永远都研发不出来。

                任何先进技术的研发都要想方设法从国防经费中找支援嘛。

                -------

                弹道-滑翔作为武器平台的现实意义就是彻底突破陆基中段拦截。这个意义可真不小呢,一旦小有所成,美空军的GBI和海军的标准3对TG来说就完全是废柴了。

          • 家园 高超音速导弹的发动机工作环境就像在激流中打水漂的石子一样

            轻微的机身失稳,更不用说大气扰动就能放大成让飞机解体的破坏力. 参考哥伦比亚号空中解体,和俄罗斯陨石爆炸, 大气层中10M机动基本就看什么时候失控.

        • 家园 打水漂不就是德国

          桑格尔的银鸟么?

          • 家园 桑格尔还是钱学森,这是个论题

            我倾向于认为钱学森更关注低头滑下去那段、而桑格尔更在意如何弹得更远。

            当然,钱学森对TG航天业来说地位极高,多年的耳濡目染导致我很喜欢将这些成就一股脑全堆向钱老,有些话说的可能有失偏颇。

    • 家园 我确实糊涂

      正直的人是相通的,不为相识,只因——我们都能听懂祖国的召唤! 枕戈待旦 期为中华而战

    • 家园 关于起飞阶段,可考虑电磁弹射

      可以考虑建造一个倾斜向上的斜坡,长度为10千米,倾斜角度为45度

      , 空天机在斜坡上被电磁弹射器以5G(宇航员承受5G应该是没问题的)的加速度向上推动,到顶部的速度将达到1000米每秒,然后在此时点火……

      如果这个斜坡本身在海拔3000米以上的高原,效果比由飞机带上高空不差了吧?三倍音速啊!

      通宝推:constant,

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      • 家园 各位看看这个工程方案

        利用东海大陆架到冲绳海槽处陡峭下降的地质特色,在海里建设1800米长的弹射滑轨。同样的发射装置,在青海湖里也可以建。

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        上图:也可以直接建为“垂直发射管”。

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        上图:斜角平缓一点也可,由竖井把飞船送入。

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        上图:可以一次准备多艘无人飞船,像左轮手枪一样轮流上膛发射。

        1)滑轨装在圆管里,圆管露出水面约50米。露出部分没有海水的浮力,露出越多,管子的累积自重越大,不容易支撑,因此只露出50米。在离海面10米高处开一个小门,科考船把航天飞机运来,从小门送进圆管,慢慢降到管底。

        2)管底埋在石壁里,并在大陆架上凿出一个发射准备室,供科学家在这里做最后的发射准备。如果开凿的难度大,可以沉一个大沉箱下去。

        3)在大陆架浅坡的边缘处设置一圈“海上井架(平台)”(图中绿色井架),布置防空武器,拱卫发射管,并用钢缆拉住发射管,避免洋流干扰。

        这就等于是一支超大号的古老的“前装弹火绳枪”,弹丸(航天飞机)从枪口处顺下去,准备就绪了就用电磁弹射,沿滑轨高速冲出。其优点是:

        一,泡在水里,利用水浮力解决了发射管自重的支撑问题。也不需要深挖。

        二,利用海水传导,解决散热问题。

        三,电磁弹射不是炸药发射,没有巨大的后座力和震荡,发射管可以多次使用(但在发射时,必须从管底猛烈注入空气,填补飞船高速运动后在身后留下的真空区),对于中国未来开发外太空的帮助很大。

        四,发射滑轨虽然没有大漠兄所讲的10公里那么长,但斜角大于45度,甚至可以垂直,用于发射一些较小的航天器(如无人的补货飞船),在滑轨段直接加20G的加速度,还是给力的。如果并排装几套,轮流发射,中国在月球的永久航天科考站,也就有望在我们这一代人里实现了。真要搞10公里长的发射管,在琉球群岛的东坡也能搞。

        五,发射装置不含昂贵的发电机组,就是一根管子。要发射了,中国海军3艘核动力+电磁弹射的航母云集发射场,即可,打完就散场。

        通宝推:constant,
        • 家园 估算了成本吗?比类土星火箭的成本低多少?

          海水下至少1500米,意味着150个大气压,这个工程难度可真下不来:须知现在一般潜艇潜深还在300多米级别!苏联造过的最大潜深也就600多米。

          真要能顶事,口径就小不下去。潜龙的材料倒是能顶住这个深度,但用量小很多,总价钱不到你这个级别。

          各种方案,我相信技术问题都有解决的办法,最后的决定因素还是成本。

        • 家园 按这個比例, 固定用的纜線長100公里

          100公里長的自重很大, 沒材料受得了的

          • 家园 可以这样

            冲绳海槽下降陡直,可以找到合适的位置,依岩壁竖直设置发射管,发射管底部直接坐到海床上,在发射管底部一侧设置沉箱供发射准备和航天器检查。发射管同岩壁用钢梁做“刚性连接”。这样就不必考虑缆索固定,如果找到一个凹槽,连洋流也躲过去了。

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        • 家园 “北京天梯”

          我的设想,就是一台巨型“电磁炮”,分拆为发射身管和电机两大独立系统。这个设想,我们可以称为“北京天梯”,包括海上竖直发射和海上平躺发射两种。

          美国设计成熟的电磁弹射器,已经用于福特级航母。

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          美国的电磁弹射器的工作原理是:电流通过的线圈包裹着衔铁嵌在弹射轨道的内侧,产生强大的磁场;磁力模块在强大磁场下高速前进;在模块运作的时候,只有模块周围的线圈通电产生强大的磁场,以保证系统的能耗降到最低;整个系统长91米,能够产生45吨的推力,成功弹射E-2空中预警机。能量来源是核反应堆驱动的四个独立发电机组,每个发电机组能产生超过100兆焦耳的能量,每45秒能够完成一次充电。电磁弹射器的最大弹射功率能够达到122兆焦,而传统的蒸汽弹射器功率只有95兆焦。

          用滑轨发射航天器,未来会是一个主要选择,最好的方法,是依山势建滑轨,这等于是固定发射井,优点是容易操作,缺点是容易被敌破坏;而且发射点固定,气候窗口不易捕捉。

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          所以我这里的方案,是机动发射模式。洲际导弹尺寸小,可以用卡车机动;航天飞机太大,要机动就得到海上。先建两个巨型自走海上平台,一高一低,等于是两个桥墩;发射身管(假设7公里长)等于是桥梁,两头架在平台上。发射时主要靠两艘专门建造的“浮动核电厂船”提供电能,核动力航母和核潜艇赶来发电助阵。

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          这两个自走海上平台驮着发射管,在东海浅层大陆架上行走,到预定发射阵位后,一架沉到最低高度(完全入水,接近海底),一架升到最高,产生100米左右的高度差,发射身管因此大部分浸入海水,利用水浮力支撑发射中的身管。

          这样设计的优点是:

          1,能避免海底洋流,台风等,选择当时最好的发射阵位。东海浅层大陆架面积很大,选择余地大。

          2,不需要化学燃料,发射绿色安全。多数发射设备可以挪为他用。比如说“浮动核电厂船”,可以沿海游弋,哪座沿海城市举办奥运会或修建大型工程,可以临时增加供电。

          3,每次可以发射一个大飞船的某部件到太空轨道,再组装起来。

          4,发射前,平台是坐在海底的,发射时可以“瞄准”,不受波浪影响精度。

          缺点是:

          1,发射仰角很小,几乎是平射,弹丸(飞船)射出后穿越稠密大气层的路径长,动能消耗大。但这样很类似于航母发射载机,技术上成熟可靠。

          2,过载太大,不能发射有人飞船。

          3,飞船尺寸和重量受发射管限制。

          4,发射中出故障的话,事故现场在发射管内,管损困难。

          “北京天梯”最大的优势,是“枪(发射管),电分离”,可以在海上部署10具“北京天梯”,而只建造3组“核电站船”(用4万吨级“船族”船壳,2艘一组)。因为准备一次发射,有大量的准备工作和等待发射时机,“核电站船”可以赶场子,这里发射完了立刻驶往下一站。由于核动力强劲,连续跑30几节的高速没问题。这样就大大降低了发射费用。这在陆上是办不到的。

        • 家园 敢想就好

          送花成功。恭喜:你意外获得 16 铢钱。1通宝=16铢

          作者,声望:1;铢钱:0。你,乐善:1;铢钱:15。本帖花:1

          老铁看来非常赞同这个想法。

          看来管子里面的空气是个问题,全真空处理的化可能发射准备的工程量太大了。

        • 家园 台风、洋流/海啸、深水压强

          都是工程上的难题。

          要是开凿海底隧道,还有个地震活动的问题,环太平洋火山地震带可不是好相与的。

          不过倒是可以以深水钻井平台为基础,开发一个类似的半浮式电磁弹射轨道。

      • 家园 得不偿失

        一般第一级火箭燃烧结束时火箭达到60~70公里高度和10马赫的速度。。。一次这'电磁推进'赋予的不到10公里的高度和3马赫速度相对只占很小的一部分,省不下多少火箭重量。对一个接近火箭加弹头全重的载荷赋予5到6倍的重力加速度,这得多天顶星科技的电磁推进才行?对比之下火箭第一级推力才超过全重少许,搞这么大推力的电磁推进还不如火箭做大点容易呢。

        二来,人类现在做的最高建筑还不到1000米,要什么黒科技才能盖几千米高建筑还带承受几百上千吨推力?盖几千米高山破上?那建造费用,维护费用怎么也得天文数字才行。

        三,最为'武器'10千米长的发射架,高几千米,机动能力0,多好一个靶子?!

        四,把几百吨载荷在不到1万米高度加速到3马赫,那气动阻力和加热,黑鸟在两万多米飞3马赫都绝大部分钛合金材料做的了,1个一次型使用的火箭要多少造价才能承受万米下3马赫?

        综述,与其造个天顶星科技的电磁推进助力,还不如火箭做大点有效,便宜的多。

        飞机发射卫星省燃料是小头,不受固定发射场限制和机动性才是卖点。

      • 家园 重复了

        也许可以搞成回旋加速型的,先在水平面上不断回旋加速,到了足够速度后再进入直道,这样成本会低很多,也不用挖地9千尺了,呵呵

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