火箭是穿梭地面与太空的载具,燃料和氧化剂在发动里经过剧烈化学反应后,从末端高速喷出,形成对整个火箭的反推,让其脱离地面,达到一定速度后的火箭,摆脱地球的引力,进入太空。
火箭的工作原理大致相通,都是把化学能量转化为向上的动能。根据燃料的不同,内部设计也会不一样。当然固态推进剂火箭发动机就简单多了。但它对固体燃料本身的品质、外形设计、填装方式和喷射口设计要求都很高。
目前为止人类飞出地球都要依靠化学火箭的动力将卫星、飞船等送入太空。物理形式的火箭如:霍尔推进器由于推力太小,不能用于大气层内的推动作用。当然还有假象的核爆和反重力发动机等较为科幻的推动器。由于科技水平并为达到,现在还是个概念。
是否有一种全新的技术能摆脱对火箭的依赖,连续使用,又不对环境造成影响呢?
那我们就开始设想一下这种技术。小时候大家肯定玩过这样一种“玩具”,就是用一条绳子抓住一头,另一头拴上一块石头。我们让石头绕手一端为圆心旋转起来,到达一定速度时松开手一端,石头就从圆的切线方向飞出。其实这种原理在初中物理已经学过,是来解释万有引力的实验。根据这个小“玩具”,我们来做一个大的改进版。
1.在地球赤道建设一个发射场。
和传统火箭一样,在赤道附近发射火箭可以很大程度利用地球自转所产生的抛射力。
2.坚固的抛射塔。发射中心立起一个高近百米,地基非常牢固的抛射塔。和上述小“玩具”对比,抛射塔就手握着的一端,它需要承受高速做圆圈运动火箭的牵引力。
3.抛射塔塔顶可高速旋转。塔顶高速旋转,通过可以伸缩的牵引绳,把抛射的动力传送给火箭。塔顶不仅可以旋转,在连接牵引绳的一头,是一个类似绞盘机的装置,这样就可以伸缩牵引绳,改变旋转半径。
4.打造一条坚固耐用的牵引绳。这可是核心的技术,牵引绳才用高复合材料,不仅能经受很大的拉力,而且要轻,还要细。这样可以减少旋转时空气对它的摩擦。牵引绳假如是五5千米,绕一圈的长度就是31.4千米,设定2秒转一周,速度就15.7km/s,这个速度已经高过飞出地球的第一速度——7.9km/s。当然可以根据需要调节牵引绳长度和中心塔转速。
5.保护舱。保护舱连接另一头牵引绳,保护舱内有一个与火箭连接的挂钩,当到达设定速度时,舱门打开,火箭点火,挂钩脱落。火箭沿圆的切线方向飞出,最后修正角度直奔太空。
一旦这种技术达到成熟,地球、月球、火星……都可以使用,把人类的脚步延伸到更远的太阳系外,或许还会更远。
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