轻度推进将如何工作

作者:Kevin Bonsor

激光喷射轻型机的早期型号“width=
激光喷射轻型机的早期型号
照片礼貌Rensselaer理工学院

20多年前,美国开始开发一种被昵称为“星球大战”的导弹防御系统。该系统旨在跟踪和使用激光击落导弹由外国发射。该系统是为战争,研究人员发现了这些高功率激光器的许多其他用途。实际上,有一天可以使用激光将航天器推入轨道和其他行星。

要到达空间,我们目前使用航天飞机,它必须携带大量燃料,并有两个巨大的火箭助推器绑在上面以抬起地面。激光器将使工程师能够开发更轻的航天器,而不需要船上的能源。这轻型车辆本身将充当引擎,并且- 宇宙最丰富的电源之一 - 将是燃料。

广告

灯具在行动中。您看到的明亮的灯光是在工艺边缘下方的空气燃烧。“width=
灯具在行动中。您看到的明亮的灯光是在工艺边缘下方的空气燃烧。
照片礼貌伦斯勒

光推进背后的基本思想是使用地面激光器加热空气,以至于它爆炸,向前推动了航天器。如果有效,光推力将比化学火箭发动机轻,更高效,并且会产生零污染。在这个版本的东西将如何工作,我们将看一下这个高级推进系统的两个版本 - 一个可能会在五个半小时内将我们从地球带到月球,另一个可以带我们参观太阳系”。高速公路。”

广告

激光螺旋桨轻型机

随着激光脉冲,它会使空气过热直至燃烧。如这张测试飞行的照片所示,每次空气燃烧时,它都会产生光线。“width=
随着激光脉冲,它会使空气过热直至燃烧。如这张测试飞行的照片所示,每次空气燃烧时,它都会产生光线。
照片礼貌伦斯勒

轻弹的火箭听起来像是科幻小说中的东西 - 乘坐激光束进入太空的航天器,几乎不需要或根本不需要船上推进剂,也没有造成污染。听起来很牵强,考虑到我们无法为地球上传统的地面或航空旅行而开发任何东西。但是,虽然可能仍然有15到30年的历史,但Lightcraft背后的原则已经成功进行了几次测试。一家名叫的公司轻型技术继续完善开始的研究伦斯勒理工学院在纽约州特洛伊

Lightcraft的基本思想很简单 - 橡子形的工艺品使用镜子来接收并将传入的激光束聚焦为加热空气,这会爆炸以推动飞船。以下是这种革命推进系统的基本组成部分:

广告

  • 二氧化碳激光器- Lightcraft Technologies使用脉冲激光漏洞测试系统(PLVTS),这是《星球大战防御计划》的后代。用于实验灯泡的10 kW脉冲激光是世界上最强大的激光。
  • 抛物线镜- 航天器的底部是一面镜子重点激光束进入发动机空气或机载推进剂。二次地面发射器类似望远镜的镜子用于将激光束引导到轻机上。
  • 吸收室- 入口空气被引导到该腔室中,在该室中被横梁加热,扩展并推动轻型机器。
  • 车载氢- 当大气太薄而无法提供足够的空气时,需要少量火箭推力。

在升空之前,使用压缩空气的喷气机将Lightcraft旋转至每分钟约10,000转(RPM)。需要旋转以稳定陀螺仪。想想足球:四分卫在传递足球以投掷更准确的传球时旋转。当旋转应用于这种极轻的工艺品时,它可以使飞机在空气中以更高的稳定性切开。单击此处查看“ Lightcraft”的视频。(免费Windows Media Player版本6.4观看视频需要更大。)。

一旦Lightcraft以最佳速度旋转,激光就会打开,将Lightcraft爆炸到空中。10千瓦激光脉冲以每秒25-28次。通过脉动,激光继续向上推动工艺。光束由抛物线镜聚焦在灯泡的底部,这使空气加热至18,000至54,000华氏度(9,982和29,982摄氏度) - 这是比表面热的好几倍。太阳。当您将空气加热到这些高温时,它会转换为等离子体状态 - 然后,该等离子体会爆炸以向上推动工艺。

Lightcraft Technologies,Inc。,带有发现赞助 - 较早的航班由NASA美国空军 - 在白沙导弹范围在新墨西哥州。2000年10月,直径为4.8英寸(12.2厘米)的微型轻型机器人,仅重1.76盎司(50克),高度为233英尺(71米)。在2001年的某个时候,Lightcraft Technologies希望将Lightcraft原型发送到约500英尺的高度。将需要1兆瓦激光器将一公斤卫星放在低地轨道上。尽管该型号是由飞机级铝制成的碳化硅

这款激光灯架还可以使用位于飞船中的镜子来投射船前的一些光束能量。激光束的热量会产生一个空气尖峰,会使一些空气转移到船上,从而减少拖放和减少轻型仪吸收的热量。

广告

微波螺旋桨灯泡

微波驱动的Lightcraft将依靠轨道电台。“width=
微波驱动的Lightcraft将依靠轨道电台。
照片由NASA提供

针对不同类别的轻型机构考虑的另一个推进系统涉及使用微波。微波能量比激光能量便宜,并且更易于扩展到更高的功率,但是它需要较大直径的船。为此推进而设计的轻型工艺看起来更像是飞碟(现在我们真的要进入科幻小说领域)。这项技术要比激光抛光的轻型机花费更多的时间,但是它可能带我们去外行星。开发人员还设想了成千上万的轻型机构,由轨道机队驱动,可以取代传统的航空公司旅行。

微波炉驱动的轻型工艺也将利用未集成到船上的电源。使用激光驱动的推进系统,电源是基于地面的。微波推进系统将翻转到周围。微波螺旋桨航天器将依赖于从轨道上的太阳能站向下射击的电源。能源不会被驱逐出能源,而是将Lightcraft纳入其中。

广告

在这种微波灯泡可以飞行之前,科学家将不得不将直径为1公里(0.62英里)的轨道放入轨道上。Leik Myrabo领导Lightcraft Research的人认为,这样的电站最多可以发电20吉瓦。在地球上方310英里(500公里)的绕行驶时,该发电站将微波能量向下驶向66英尺(20米)的磁盘形轻型机器,该轻型机能够携带12人。数以百万计的微型天线覆盖了飞船的顶部,会将微波转换为电力。在只有两个轨道中,电站就可以收集1,800千兆的能量和横梁下降到4.3吉瓦的电源,以便乘车前往轨道。

微波灯架将配备两种强大的磁铁和三种类型的推进发动机。Lightcraft发射时将使用覆盖船顶部的太阳能电池,以发电。然后,电力将使空气电离,并推动飞船接送乘客。发射后,微波炉使用其内部反射器将其周围的空气加热并穿过声音屏障。

一旦处于高海拔高度,它会以高超音速速度向侧面倾斜。然后,一半的微波电源可以在船前反射以加热空气并形成空气尖峰,从而使船只以声音速度和飞行轨道的速度最多25倍。该工艺的最高速度达到了声音速度的50倍。微波电源的另一半通过工艺的接收触角将其转换为电力,并用于为其两个电磁发动机提供电力。然后,这些发动机加速了滑动流,或者在飞船上流动的空气。通过加速滑动流,飞船能够取消任何声音繁荣,这使Lightcraft以超音速速度完全保持沉默。

广告

特色

广告

加载...