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空天飞机耗资巨大,而且是首先为了军事目的开发的,“太空电梯”则连材料问题都还没有完全解决,其它如模仿飞碟之类根本连原理都不清楚的设想就更没希望了,难道在现有技术框架内真的找不到廉价的太空发射手段吗?答案是否定的。其实多年前人们就已能在实验室里把宏观物体加速到第一宇宙速度以上,他们靠的是大炮,但不是儒勒·凡尔纳的“巴尔的摩大炮”,而是另外一种新式武器——电磁炮。 电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律人们发明了现在广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。
2008年12月13日 08点12分
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那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。在1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。如果是在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米,这已经超过了第一宇宙速度,具备了作为一种新型航天发射装置的理论资格。
2008年12月13日 08点12分
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此外,延长轨道也可使炮弹承受的加速度降低。经过计算,用5 千米长的轨道使炮弹由静止加速到第一宇宙速度,加速度是重力加速度的600倍,这已经比普通迫击炮发射时的加速度还小了,可人显然还是无法忍受,而长1000千米的加速轨道在地球上几乎无法建造,因此用电磁炮发射人的想法还是放弃算了。 最后,有人觉得建造公里级长度,配备强磁场的加速轨道可能会有技术困难,但这只是不了解人类现有技术水平的臆测,实际上为数众多的粒子加速器、对撞机等多半具有几千米,甚至几十千米长的加速和聚能环。而且它们除了对环道施工的精度要求极高外,各转弯和控制点等处也均需要设置强磁场。换句话说,在建造宇宙电磁炮的基本技术方面,人们早已充分掌握了,仅仅是所用领域不同而已。真正的困难倒是,从来没谁把超级加速器放在高寒山区,而且青藏高原的交通条件目前也不大好,但这个投资大可从别处募集,无须开在航天局的账上。 至于电磁炮的发射成本,如果不考虑产生强磁场的低温液体费用,仅仅是电和不可回收的炮弹壳体而已,日常维护成本也大概和同长度的高速地铁相仿,最多开口处一小段需要要配备专职扫雪人员,要么加个活动盖子,也就都解决了。
2008年12月13日 08点12分
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电磁炮确实是个好东西,但是在如此巨大的加速度及磁场面前,几乎没有电子元件能顶得住。所以,用电磁炮来击毁飞船或者卫星还是可能的(比激光威力大啊),但是发射飞船或者卫星就没那么容易了
2008年12月13日 09点12分
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说道粒子加速器,我倒是有个设想用短波紫外激光电离空气,再用粒子束将空气离子挤开形成真空通路,然后用粒子加速器发射超强的阳电子束,直接推动飞船上天。这个应该是比较可行的反物质推进飞船了
2008年12月13日 09点12分
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这个装置必须建的很长,而且过于猛烈的加速度会使得乘员们承受不了,如果需要以3G左右人类所能承受的加速度范围内加速到第一宇宙速度7.9公里/秒,那么这电磁加速器至少需要长达几十公里长的加速轨道。我认为此装置比不如建在月球上吧,比较划算一点。
2008年12月16日 14点12分
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在地面发射的话还需要考虑大气层,7.9km/s相当于20多马赫,目前最快的底大气层飞行器也只有不到十马赫,发射大型载荷的话整流罩也是个问题啊!
2008年12月29日 04点12分
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如果轨道内是真空,那么轨道外怎么办?总不能一直把轨道延伸到太空吧
2008年12月29日 10点12分
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不错,在稠密的底层大气中,这样高速的气动加热,没有材料能受得了,以及巨大的气动阻力,会使炮弹速度急剧下降,最后落向地面,成为弹道导弹。。。
2008年12月29日 12点12分
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你这个设想其实就是离子火箭,欧洲的一个小行星探测器首次设计使用这种火箭发动机,他的特点是,加速时间可以极长,比冲极小,无法用于运载火箭。
2008年12月29日 12点12分
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你可以在查阅一下火箭方面的资料,会发现除了最常见的化学火箭而外林林总总的使用不同推进原理的火箭种类不下20种,人类可以说穷尽了智慧和科技力量。
2008年12月29日 12点12分
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尽管目前还有这样那样的问题,电磁炮依然还是有希望的飞天方案,顶楼主!!
2008年12月29日 14点12分
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确实,电磁炮发射飞船不怎么可行。但是将电磁炮装在飞船上向地面发射等离子体获得推力,还是很不错的。但是,这就要牵扯到电能。电能的储存密度远不及化学能,这样就严重限制了飞船的推重比以及运载能力。离子发动机也是一样,推重比几乎为0,加速度奇慢无比。估计也就能运载无人探测器之类的
2008年12月30日 04点12分
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1、有种技术,可以使鱼雷在水中以超音速前进。它会在鱼雷头部制造一个真空环境,这项技术应该也能应用在大气中。
2、加速轨道可以做成环形的,这样就不用很多开销。
2009年01月08日 14点01分
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如果法拉笫还活着的话,他一定很后悔发现电磁感应现象
因为现在的人脑子简单,只不过懂了一些简单的科学物理知识,就以为可以照此类推一步登天
各位小弟如果真有那么简单的话,永动机早就发明了,没脑子的幻想
我也有一种用放屁炮发射飞船的方法.一般正常状态下,我放一个屁的能量足够把一个乒乓球打飞1米高,这其实就是放屁炮的基本原理,按动能定理,只要我的屁股足够大,那么我放的超级香屁足够把飞船打出太空
在这里还要告诉各位我本人的新奇发现,是我在电影上看到的,就是当你要放屁的时候,拿打火机点着火,然后放在屁股前面,当你把屁放出来的时候,你会发现你放的屁会被点着,会有一条火龙在你屁股后面舞龙,之后,你再用镜子照一下你的屁股,你会发现你的屁股在发黑
哇哈哈,推见一下各位有空无聊的时候,不防试一试,在这里声明一下,小心爆炸,后果自负.
2009年11月29日 11点11分
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对了,说一句,电磁炮用于月球基地的航天港是完全可行的,月球引力小,没有大气。包括飞船在内的任何形状的物体,都可以用电磁炮从月球表面发射到太空中去,并且轻松达到月球的环绕速度,和逃逸速度,不再落回月球。
这样,就可以彻底消除在月球上发展大规模燃料化工产业的难题(火箭发动机需要大量火箭燃料),只要多发些电就可以了。
2009年12月08日 08点12分
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