Топливо для коммерческого космического корабля

Компания «Аврора» представила новый межпланетный авиалайнер (обычно упрощенный до космического челнока), предлагающий как доступные, так и комфортные космические путешествия среднему и высшему классам Гегемонии. Шаттлы «Аврора» смогут доставлять пассажиров с Земли в космос и дальше.

Какое топливо можно использовать для космического челнока, чтобы он мог отправиться с взлетно-посадочной полосы на земле в космос? Топливо должно быть доступным и достаточно мощным.

Примечание:

Максимальное расстояние для полета будет от Земли до Луны или от Земли до Эроса.

В большинстве случаев рейсы стыкуются с космической станцией, а пассажиры садятся на корабль, более подходящий для дальних путешествий.

Топливо, которое вероятно в ближайшем будущем, в порядке

Кроме поиска текущего топлива, используемого существующими ракетами, я не вижу никакого способа ответить на этот вопрос. Обратите также внимание на этот документ: Тирания ракетного уравнения. что объясняет некоторые фундаментальные проблемы с топливом для космических полетов.
@StephenG Я всегда предполагал, что водород может работать
Одноступенчатый-орбитальный : «Одноступенчатый-орбитальный (или SSTO) аппарат выходит на орбиту с поверхности тела без сброса оборудования, расходуя только топливо и жидкости. Этот термин обычно, но не исключительно, относится к многоразовые ракеты. Ракеты-носители SSTO для запуска с Земли никогда не строились. На сегодняшний день орбитальные запуски выполняются многоступенчатыми полностью или частично одноразовыми ракетами, при этом космический шаттл обладает обоими атрибутами ».
это сильно зависит от нескольких факторов, например, от того, насколько здесь разрешен научный фактор. по этому я смотрю на строго реалистичные, уже проверенные топливные методы. или вы не возражаете против того, чтобы мы рассматривали воображаемые, но правдоподобные источники топлива, такие как ядерный синтез? также никто не знает, как заправить корабль топливом, если они не знают, какой двигатель используется. если это не является частью того, что вы просите. Пожалуйста, будьте немного более конкретными. пожалуйста и спасибо :)
Хотя это может быть немного преувеличением в названии межзвездного корабля, путешествующего между звездными системами, это межпланетный корабль. Я бы увидел их за ложную рекламу.
@Elias правдоподобно, это нормально. Это, вероятно, путь, по которому мы должны идти.
@Sarriesfan, это не межзвездный корабль, мой плохой. Лемм изменить имя
Вы читали Зажигание! ?
@ Джаспер, у меня нет. Но я постараюсь обойти это. Выглядит интересно
Вам понадобится это: projectrho.com/public_html/rocket/basicdesign.php

Ответы (4)

Любое химическое топливо дешево, кроме космического корабля, вопрос в том, какое из них может дать вам необходимые характеристики.

Вы просите совсем немного. Миссия на Луну требует, возможно, 13 км/с deltaV. При удельном импульсе 450 с для двигателей Hydrolox, лучшего химического топлива, вы получите массовую долю 5%, для Эроса эта цифра упадет еще ниже, может быть, до 2-3%. Это означает, что ваше топливо весит в 20 раз больше, чем остальная часть корабля.

Этого трудно достичь, поскольку резервуары с водородом, вероятно, изо всех сил пытаются достичь массового отношения 1/20, поскольку H2 имеет заведомо низкую плотность.

Так что либо вы используете многоступенчатую ракету, либо переключаетесь на какую-то нехимическую систему привода, либо, возможно, на несколько систем привода. 900-й ISP NERVA, ядерный тепловой двигатель, дает вам массовую фракцию 22%, гораздо более работоспособную. Вам все равно придется иметь дело с водородом в качестве перемасса, и у вас есть ядерный реактор, с которым можно поиграть.

Если вы используете систему, подобную лазерному запуску, вам вообще не потребуется никакого топлива, чтобы выйти на орбиту, и вы можете выполнить остальную часть миссии с любым химическим топливом, которое придет вам в голову.

Британский Skylon хорошо подходит для этой работы. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Skylon_(космический корабль) Его двигатель является парогазовым, что означает, что он может работать как воздушно-реактивный двигатель в атмосфере и как ракетный двигатель в космосе. Это снижает потребность в кислороде на борту.

Одноступенчатая концепция космического самолета представляет собой шаттл, летящий с Земли на орбиту. Само по себе этого недостаточно для переправы с земли в глубокий космос. Однако можно увеличить дальность полета с помощью заправочных станций на орбите.

Вывод топлива на орбиту пока непомерно дорог. Однако вода на Луне может дать нам водород и кислород для ракет. Подъем воды на орбиту возможен из-за более слабой гравитации Луны. Электролиз с использованием солнечной энергии преобразует воду в топливо. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lunar_water

В ближайшем будущем Гелий-3 может быть использован для термоядерного двигателя. Гелий выбрасывается солнечным ветром и внедряется в лунные породы. Есть планы по его добыче. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Гелий-3

+1 дает мне повод иметь навороченные заправки и ловушки для туристов чуть дальше околоземной орбиты. Видеть, что получение топлива с Луны или других камней не такая уж большая проблема.
Мы должны позволить умереть нелепому мифу о том, что лунный He3 пригоден для эксплуатации, несмотря на его смехотворно низкую плотность на тонну реголита, или тому факту, что мы даже не начали проектировать работающий реактор He3, или тому факту, что он не такой анейтронный, как говорят. Если вам действительно нужен чистый термоядерный реактор, сделайте еще один шаг и используйте протон-бор.

Ядерные ракеты с газовым сердечником замкнутого цикла - это то, что нужно. В этой системе у вас есть гексафторид урана, заключенный в алмазно-кварцевую оболочку, которая подвергается реакции деления. Эта реакция нагревает газ, и он начинает ярко светиться в УФ-диапазоне — около 40 000 градусов Кельвина.

Водородное топливо засеяно газообразным кислородом и солями металлов, которые сильно поглощают УФ-излучение, которое нагревается почти до 30000 градусов К, а оболочка для газообразного топлива удерживается от плавления постоянным потоком газообразного водорода, протекающего между слоями. конверта.

Газ расширяется со скоростью около 22000 километров в секунду, или ИСП 2200с, с отношением масс е или удобным 1:2,71, этого достаточно, чтобы запустить с земли на НОО два раза без дозаправки вообще, при этом даже не нужно атмосфера!

газообразный водород с щепоткой гексафторида урана. Вот какое топливо вы бы использовали!

Конечно, вы каким-то образом должны удерживать элементарный фторид с температурой 30 000 К испарять все и вся на своем пути, разрушая ваш двигатель. Также не используйте водород в качестве буферного газа. Используйте что-нибудь тяжелое и инертное, ксенон или криптон. Водород имеет безумно высокую скорость теплопередачи, что не является контрпродуктивным для изоляционного слоя.

Импульсный ядерный двигатель сработает. Используя технологию 1960-х годов, космический корабль, использующий импульсный ядерный двигатель, должен иметь возможность доставить около 6000 тонн на Луну и обратно на одном топливном баке, IIRC.

Конечно, недостатком является то, что вы используете ядерные бомбы в качестве основного топлива (субкилотонная мощность внутри атмосферы, еще больше вне ее), выбрасывая их из задней части ракеты и взрывая так, что взрывная волна попадает в цель. 20-метровая броня на задней части вашей ракеты, которая затем соединяется с остальной частью вашей ракеты с помощью гигантских гидравлических амортизаторов. Выпадение радиоактивных осадков можно свести к минимуму, используя пусковую платформу, сконструированную из железной пластины, покрытой тонким слоем графитовой пыли, или используя другую форму тяги, чтобы набрать несколько сотен метров высоты перед активацией импульсного ядерного двигателя, чтобы ядерные огненные шары не касаются земли.

К сожалению, это было предотвращено в нашей временной шкале Договором о запрещении ядерных испытаний, запрещающим гражданское использование ядерных взрывных устройств, но это может не иметь значения в вашем мире.

Топливо для коммерческого космического корабля
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v