为什么我们仍然使用火箭进入太空?

擒龙书局 2024-11-09 09:06:32

问:为什么我们仍然使用火箭进入太空?50 年后我们应该已经超越了这一点。

答:目前我们还有哪些其他替代方案可以让我们将 100 多吨的物体送上天空?

火箭仍然是我们将重物送入太空的最佳选择。

要知道,摆脱地球引力所需的巨大力量是巨大的。

这不像扔纸飞机;我们要克服的是引力,这种引力使从你的脚到海洋的一切都粘在地球上。   

火箭提供了必要的强大力量,目前没有任何其他技术可以匹敌火箭的推力重量比。

当然,也有一些有趣的概念,比如SpinLaunch 的动能发射系统,其目的是在不产生高昂燃料成本的情况下将卫星送入轨道。

但说到发射大物体,火箭仍是王道。

此外,火箭自 20 世纪中叶就已出现,而且我们在驾驶它们方面也已经相当熟练了。

太空电梯和电磁炮等替代方案仍处于科幻小说和早期测试的阶段。

它们还没有为黄金时段做好准备,当然也没有准备好承担运载人类或关键卫星的责任。

为未经证实的技术开发全新基础设施的成本是天文数字。

SpaceX 等公司通过可重复使用火箭在降低成本方面取得了长足进步,这是一个改变游戏规则的举措。

很难与已经到位且日益提高成本效益的系统进行竞争。

但技术正在不断进步。

新推进系统的开发,例如正在为 SpaceX 的星际飞船研究的推进系统,可能会在未来几年彻底改变太空旅行。   

但这些事情需要时间,在此之前,火箭是我们最好的选择。

问:活塞发动机螺旋桨可以换成导管螺旋桨吗?

答:管道风扇在需要驱动系统尽可能紧凑的应用中表现最佳。

例如,400 马力的活塞发动机需要 6 英尺宽的螺旋桨,但 400 马力的涵道风扇非常紧凑。这是 PJ-II 梦想家上的 400 马力涵道风扇:

另一个重要优势是,它允许发动机安装在中央,这样飞行员就可以坐在前面。与大多数其他单引擎飞机相比,这使涵道风扇飞机具有极佳的前方视野。

另一个很好的例子是 FanTrainer,它的爬升速度与许多二战战斗机一样快,但结构非常紧凑,驾驶起来非常简单。性能相同的螺旋桨飞机以难以控制而闻名,但 FanTrainer 足够安全,可供学生飞行员使用。   

问:是什么让德哈维兰蚊式轰炸机成为二战中一款成功的战斗机?与当时的其他飞机相比,它有什么独特的特点或优势吗?

答:优点:速度。   

当我们听到 Mosquito 时,我们几乎总是听到关于木结构和轻质材料的消息 - 但真正出色的是轻木的选择。轻木是所有木材中最轻的一种,当木块被胶水封装时,它也可以是最坚固的木材之一。

木制设计本身可以削成薄片并用涂漆的织物覆盖,从空气动力学角度来看,这种设计非常“滑溜”。通常,金属飞机都有缺陷(铆钉头、凹坑等),由于金属本身的工作原理,如果不增加重量,这些缺陷根本无法覆盖。

蚊式轰炸机只在必须使用金属的地方使用了金属:发动机支架、起落架和支架、内部炸弹舱部件——其他所有部件都尽量减少金属用量,并保持重量轻。

您可以看到舱壁前方的机身结构蒙皮有多薄:   

因此,该飞机不会像 B-25 或博福特轰炸机那样“激烈对抗”,而是在任何人有机会采取任何行动之前快速进出,这种不请自来的神奇能力无疑给赫尔曼·戈林留下了深刻的印象:

“看到蚊式轰炸机,我气得脸都青了。我羡慕得脸都绿了。英国人比我们更能买得起铝,他们组装了一架漂亮的木制飞机,那里的每家钢琴厂都在制造这种飞机,他们给飞机增加了速度,现在又把速度提高了。

你怎么看?英国人什么都有。他们有天才,我们有笨蛋。战争结束后,我要买一台英国收音机——这样至少我就能拥有一台一直能用的东西了。”——赫尔曼·戈林

正如戈林恰当地指出的那样:“每家钢琴厂都在建设……”因此它在成本效益方面也具有创新性。

结合轻量和 2 级增压 Merlin 发动机,您可以在任何高度加速:   

这使得飞行员可以选择战斗或逃跑,这在二战中是一种罕见的选择。

蚊式轰炸机可能最适合用于精确打击(当时的“外科手术式打击”飞机),但也擅长照片侦察、夜间战斗机和其他任务。在低空飞行时,敌人永远不知道是什么击中了他们,因为大多数人根本看不到飞机。   

它在战争期间携带了多种武器,但是由于蚊式轰炸机最擅长的是干净利落且速度快,所以其他飞机更适合进行火箭袭击等。

当它是干净的时候 - 即使只有一个引擎,它的逃脱能力也是传奇性的:

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