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火箭推力越大,體積就會越大,有沒有辦法突破這個瓶頸?

看到美國、俄羅斯的重型火箭那麼大,就感覺人類遨遊太空渺茫,要想讓人類可以在太陽系內暢遊基本不可能,想到太陽系之外就更不可能,那得體積大到什麼程度才行?

我們都知道,火箭的推力來源於火箭上裝載的燃料,有單級火箭和多級火箭,為了保證動力充足,一般火箭都有二級以上的燃料裝載。

在現有能源技術水平條件下,尋找到放熱性能更好的能源、把燃料壓縮成液體狀態,以及提高燃料的充分燃燒率,是火箭在滿足充足動力條件下減少火箭體積的現有辦法。而目前為了提高燃料的燃燒率以及減少能量傳遞過程的損耗,火箭發動機的升級技術尤為重要。

以燃料為動力源的所有動力裝置,必定遵守動量守恆MV=-mv,噴發出的燃料質量M越大(多),燃料噴發流速V越快,火箭獲得的反衝力(推力)動能mv也會越大,火箭速度v也會越快。

所以,尋找更高的燃料燃燒時的釋放的熱度值(能量)成為關鍵,熱度值越高的燃料通常釋放的能量也越大,轉換成火箭推力也越大。但是目前科技水平並沒有找到更好的燃料,只能在火箭發動機以及隔熱材料方面入手,要想獲得更大的推力,還得加裝更多的燃料,所以一般重型火箭上裝載的重要東西也不一定大,很大部分是是燃料佔比多。這造成了「火箭推力越大,體積就會越大」的尷尬境地。

如果想突破這種尷尬境地,可能只有反重力(反引力)裝置的成功研製,屆時可以利用星際之間的引力場鋪助火箭飛行。

或者在太空中研發出一種離子發動機,據悉,美國這方面已走在世界的前列,中國也在奮力直追。

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