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“高温水”大炮卫星发射装置

(2010-01-21 11:02:32)
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杂谈

“高温水”大炮卫星发射装置

    利用水积蓄能量,采用电阻丝对密闭空间中的水进行加热,在水温升高的过程中,水中的压力逐渐增大,热能转化成分子间的电磁排斥能储存在水中。在打开闸门之后,高温水会迅速气化,电磁排斥能转化成动能,推动卫星高速运动,当卫星的出口速度达到第一宇宙速度后,就可以克服地球引力,利用现在的火箭技术可以将其送入预定轨道。采用这种方式发射小型卫星,可以极大的节约发射成本。这一系统也具有较高的安全性。示意图如下:

“高温水”大炮卫星发射装置

 

    设定所发射的卫星的重量为m,要获得大发射速度为v(大于第一宇宙速度),加热装置的总功率为为P,整个系统的热效率为η,要想获得一个特定的速度,这个系统的加热时间应该满足下面这个公式:ηPT=mv²/2。卫星被推动的过程中获得的加速度与水中蕴藏的能量,自身的重量,以及卫星的底部面积有关。如果水中的能量以及卫星的重量不变,要想使卫星获得更大的加速度,需要增加卫星的底部面积,也就是增加炮管的口径;这样就可以降低炮管的长度,如果接触面积小,加速度也会相应的减小,达到相同的出口速度,炮管就要做的很长。

    比如,要将一个100kg的卫星以8000m/s的速度发射出去,如果热效率为0.5,需要用功率为1000千瓦的加热器将一定量的水加热加热的时间是多少?用上面的公式求得T为6400秒,加热两个小时。水中的压力跟水的多少有关,水量越少,内部温度和压力就越高,阀门打开初期卫星的加速度相对较大,但是加速度降低的快;相反,加热的水量大,卫星的初始加速度相对小,但是在运动的过程中,加速度降低的相对慢一些。

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