18新利最新登入吸气式的火箭将如何工作

:凯文Bonsor
吸气式的火箭飞船可能是普通人的骑到太空。看到更多的 火箭的图片
照片由美国航天局

虽然大多数的美国宇航局的项目向未来寻找灵感,航天局的项目之一是看一个更传统的引擎技术使太空旅行更便宜。为了减轻航天器的负载发射,NASA的工程师设计了一种新型火箭引擎,不需要机载氧化剂。相反,这个新吸气式的火箭引擎将从空气中提取氧气燃烧的燃料,因为它速度轨道。

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的想法引擎吸进空气提供推力并不新鲜。喷气发动机几十年来一直在使用这个过程。使用大气中的空气超音速喷气发动机对一个轻量级的航天器最终将减少的成本将飞船送入轨道。目前,它的花费大约为10000美元每磅(22000美元/公斤)把一个物体在轨道上。在这些价格,它将花费1500000美元给一个150磅的人进入太空。NASA的目标是减少发射成本只有几百美元/磅在接下来的25年。他们认为这样做的方法之一是把超过一百万磅的液体正在燃烧所需的氧化剂。

“吸气式的火箭发动机技术有可能打开空间前沿普通人,”美国宇航局的乌维休伊特说马歇尔太空飞行中心位于阿拉巴马州的亨茨维尔。在这个版本的18新利最新登入事情将如何工作,你会发现你可能其中一个吸气式的火箭18新利最新登入飞向太空,发动机是如何工作的以及如何吸气式的火箭将发射入太空。

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内容
  1. 引擎
  2. 升空

引擎

在1998年的一次吸气式的火箭发动机。
照片由美国航天局

在传统的火箭发动机,液体氧化剂和燃料注入一个燃烧室燃烧来创建一个热气体的高压和高速流。这些气体流量通过喷嘴加速进一步(5000到10000英里/小时退出速度是典型的),然后离开这个引擎。这一过程为航天器提供推力。

如果你读过这篇文章18新利最新登入火箭发动机工作原理,你知道航天飞机需要143000加仑的液态氧,重约1359000磅。空时,航天飞机本身的重量只有165000磅,外部燃料箱重78100磅,每两个固体火箭助推器的体重是185000磅。这是一个613000磅。当您添加燃料和氧化剂,车辆的总重量跳跃到440万磅。

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NASA已经确定它可以很容易地减少车辆的重量在发射如果他们拿走液体氧化剂,这将迅速降低车辆的重量约310万磅。这仍然是一个重型车辆,但这将意味着一个巨大的减少发射成本车辆进入轨道。

如果你删除液态氧,不会燃料无法燃烧,提供推力吗?你必须跳出传统的火箭发动机的正常运行。而不是使用液体氧化剂,吸气式的火箭,顾名思义,将空气从大气中。然后,它将把它与燃料燃烧创造和提供推力。

吸气式的火箭发动机,也称为rocket-based,联合循环引擎,非常类似于喷气发动机。在喷气发动机吸入的空气压缩机。然后发动机压缩空气,结合燃料,燃烧产品,扩大并提供推力。喷气发动机只能用于前Mach 3或4各部分将开始过热。超音速燃烧冲压喷气发动机或超燃冲压发动机,一个进气口吸入空气。放缓和压缩空气作为车辆的速度穿过大气层。燃料添加到超音速气流,两个混合和燃烧。使火箭燃料最有可能使用的包括液态氢或碳氢化合物燃料。

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升空

磁悬浮轨道有一天可以被用来运载火箭进入太空。
照片由美国航天局

吸气式的火箭是有效的,他们不能提供推力起飞。被考虑,有两种选择。美国宇航局可能使用涡轮喷气飞机或火箭加气车辆离开地面。一个加气火箭就像一个正常的火箭发动机,但是当它得到足够高的速度,也许两个或三个马赫,这将增加oxididation燃料与空气的氛围,也许去火箭10马赫然后改变恢复正常功能。这些加气火箭是放置在一个管道,捕获空气,并且可以提高约15%的常规火箭性能。

更远,NASA正在开发一个吸气式的火箭发射车通过的计划磁悬浮(磁悬浮)。使用磁悬浮轨道,汽车将加速之前以600英里每小时的速度提升到空气中。

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升空后,车辆到达后的两倍音速,加气火箭队将关闭。推进将使火箭提供的车辆,将吸入氧气大约一半的飞行燃烧燃料。这个的优点是它不需要存储尽可能多的氧气在飞船过去的宇宙飞船,从而减少启动成本。一旦车辆达到10倍音速时,它会切换回传统的火箭动力系统做最后努力进入轨道。

因为它会减少氧化剂的重量,车辆将比当前更容易操纵飞船。这意味着在一个吸气式的火箭动力汽车将会更安全。最终,公众可以乘坐这些交通工具进入太空太空游客

马歇尔中心和美国宇航局格伦研究中心在克利夫兰计划设计一个flight-weight吸气式的火箭发动机内部在2005年飞行演示。该项目将确定吸气式的火箭引擎可以构建光足够的运载火箭。

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特色

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