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[话题讨论] 能否使用电磁炮作为航天器的动力装置?

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CDer:001059315
发表于 2020-1-15 09:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 天外新村 于 2020-1-15 11:19 编辑

在飞船上装备一门或多门电磁炮,在真空中电磁炮向后发射炮弹,根据动量守恒,飞船获得向前推进的加速度。电源使用核动力电源,这样的推进装置和现代的化学火箭发动机比有没有优势?比冲和推力能做到多少?大家能否讨论一下?
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CDer:001160247
发表于 2020-1-15 09:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
想过,在小说里
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CDer:001133514
发表于 2020-1-15 09:57 | 显示全部楼层
我觉得可以,初段就像电磁炮一样靠磁力弹射出去,中断再用火箭推力,可以跑得更远,还节省燃料
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CDer:000946994
发表于 2020-1-15 10:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
多此一举,不就是电推吗,一个加速带电粒子一个电磁炮弹,电推的出口速度可以达到100KM/秒,可持续工作,无论从哪方面看,都比你的方案优秀太多
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CDer:001126255
发表于 2020-1-15 10:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
真空中,发动机的比冲在数值上就等于发动机喷口喷射物质的速度。

也就是说,你电磁炮的出口速度能超过液氧煤油的3500m/s或者液氧液氢的4500m/s吗?

如果电磁炮出口速度能到5000m/s以上,且重量不大,以后空间核电堆再解决电力以后,还是值得搞一搞的。

电推虽然喷射速度更大,有20-30km/s,但推力到底是小多了。假设你的炮弹重二三十公斤,那你这一炮的提供的动量,顶现在电推好几天的工作量。

但是,出口速度,电磁炮重量和能源,需要解决。
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CDer:001059315
 楼主| 发表于 2020-1-15 10:33 | 显示全部楼层

RE: 能否使用电磁发射装置(电磁炮)作为航天器的动力装置?

本帖最后由 天外新村 于 2020-1-15 10:34 编辑
solitud 发表于 2020-1-15 10:12
多此一举,不就是电推吗,一个加速带电粒子一个电磁炮弹,电推的出口速度可以达到100KM/秒,可持续工作,无 ...


电推的比冲很高,但是推力感人!
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CDer:001059315
 楼主| 发表于 2020-1-15 10:42 | 显示全部楼层

RE: 能否使用电磁发射装置(电磁炮)作为航天器的动力装置?

xh44 发表于 2020-1-15 10:30
真空中,发动机的比冲在数值上就等于发动机喷口喷射物质的速度。

也就是说,你电磁炮的出口速度能超过液 ...

不用二三十公斤的炮弹,可以用小很多的炮弹,但是射速更高,初速度更高,效果更好。
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CDer:001126255
发表于 2020-1-15 10:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
天外新村 发表于 2020-1-15 10:42
不用二三十公斤的炮弹,可以用小很多的炮弹,但是射速更高,初速度更高,效果更好。

甭管多大的炮弹吧,出口速度,电磁炮重量和能源搞不好,就不行。

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CDer:001059315
 楼主| 发表于 2020-1-15 10:51 | 显示全部楼层

RE: 能否使用电磁发射装置(电磁炮)作为航天器的动力装置?

xh44 发表于 2020-1-15 10:47
甭管多大的炮弹吧,出口速度,电磁炮重量和能源搞不好,就不行。


我说的是前景而非现实。如果可行,肯定还有大量的坑要填。
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CDer:000946994
发表于 2020-1-15 10:55 超大游击队员 | 显示全部楼层
天外新村 发表于 2020-1-15 10:33
电推的比冲很高,但是推力感人!

一个原理,能量的利用率都在一个级别,不是物理原理的突破。发动机最重要的性能就是比冲,不是推力,你这个推力再厉害也不如常规燃料,并且目前航天器所能提供的功率注定了推力根本上不去,而且如果瞬间加速度过高,载荷不一定能承受,从这方面讲更不如不如持续的小推力高比冲加速
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CDer:001059315
 楼主| 发表于 2020-1-15 11:13 | 显示全部楼层

RE: 能否使用电磁发射装置(电磁炮)作为航天器的动力装置?

solitud 发表于 2020-1-15 10:55
一个原理,能量的利用率都在一个级别,不是物理原理的突破。发动机最重要的性能就是比冲,不是推力,你这 ...

我只是想讨论一下这种推进方式理论上是否可行,不考虑能源问题。
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CDer:000812417
发表于 2020-1-15 22:02 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.能否使用电磁炮作为航天器的动力装置?

打到了人怎么办?就算打不到人,打到花花草草也是不好的
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CDer:000583528
发表于 2020-1-15 23:28 | 显示全部楼层

RE: 能否使用电磁炮作为航天器的动力装置?

本帖最后由 1000ppm 于 2020-1-15 23:42 编辑
天外新村 发表于 2020-1-15 10:42
不用二三十公斤的炮弹,可以用小很多的炮弹,但是射速更高,初速度更高,效果更好。


准确的说应该是电磁推进技术,这个确实有研究,但是发射的是流体,比如电磁推进的船或者潜艇,就是用电磁场加速流过磁场的水进行推进。如果在太空中只能携带气体储箱,排出气体流经电磁轨道加速,和普通的火箭都是向后排气,就是利用的能量来源不同一个是电能,一个是化学能。

发射固体炮弹的电磁炮肯定是不行
首先,电磁炮只能在炮弹离开炮口或者说电磁轨道末尾前产生推力,这个时间极短可能只有几万分之一秒甚至更短,炮弹速度越快加速时间越短,除非电磁轨道非常长,要想获得平滑的加速那轨道得长出天际。

其次,你发射的功质(炮弹)如果是固体,那电磁炮的发射方向,是极度危险的,实在无法想象从地面起飞的场景,如果在轨道上推进将产生大量高速的太空垃圾,发射的越多太空垃圾越多。很快地球周围就没有安全的轨道了。

如果还有,请大家补充
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CDer:000590653
发表于 2020-1-16 00:17 超大游击队员 | 显示全部楼层
1000ppm 发表于 2020-1-15 23:28
准确的说应该是电磁推进技术,这个确实有研究,但是发射的是流体,比如电磁推进的船或者潜艇,就是用电 ...

楼主说的是在真空中(外太空)采用这种方式。当然太空垃圾的问题需要处理。
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CDer:000565436
发表于 2020-1-16 02:04 超大游击队员 | 显示全部楼层
天外新村 发表于 2020-1-15 11:13
我只是想讨论一下这种推进方式理论上是否可行,不考虑能源问题。

不可行,工质推进的话你准备多大飞船带多少质量“弹药”用于推进?想想飞船空间。
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CDer:001114525
发表于 2020-1-16 07:19 超大游击队员 | 显示全部楼层
不说电磁炮本身的效率了。美国电磁炮初速十马赫,也不过是液氧煤油发动机的比冲差不多。电磁炮本身的烧蚀和寿命不说,太阳能帆板和电磁炮本身重量比起液氧煤油罐加上发动机可要重多了。
火箭发动机,或者类似的反冲推进器,只要看两点,喷射速度和质量比。
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CDer:001059315
 楼主| 发表于 2020-1-16 08:35 | 显示全部楼层

RE: 能否使用电磁炮作为航天器的动力装置?

dacao 发表于 2020-1-16 07:19
不说电磁炮本身的效率了。美国电磁炮初速十马赫,也不过是液氧煤油发动机的比冲差不多。电磁炮本身的烧蚀和 ...


那是作战用的大口径电磁炮!发射小炮弹的电磁炮初速可以高得多!
......20世纪70年代初,澳大利亚国立大学建造了第一台电磁发射装置,将 3克重的塑料块(炮弹)加速到6000米/秒的速度。此后,澳、美科学家制造了不同类型的实验样机,并进行过多次发射实验。用单极发电机供电的电磁炮,已能把318克重的炮弹加速到4200米/秒的速度。磁通压缩型电磁炮已能将 2克重的炮弹加速到11000米/秒的速度......
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