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超空泡操纵星舰:改变等离子体方向,而不是试图阻止它经过@neuralll
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超空泡操纵星舰:改变等离子体方向,而不是试图阻止它

经过 Ladislav Nevery4m2024/06/19
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太長; 讀書

是否可以通过隐形氩等离子盾进行冷却和信任引导来改善星际飞船的重量阻力和安全性?
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最近的第四次星际飞船测试非常令人兴奋和惊心动魄。

尤其是再入摄像机视图显示当含有硼的隔热瓦开始燃烧时等离子体变成绿色?


星际飞船重返地球大气层。照片:SpaceX



那么,我们如何才能改善最薄弱的环节,即铰链和襟翼周围的间隙,这些间隙实际上暴露在等离子炬中?


我想到了一个疯狂的想法,就是在重返大气层期间,在最关键的 10 分钟内将惰性氩气泵入瓷砖之间的空间或铰链间隙本身。


为什么是氩气?氩气的电离阈值是15.7596 eV 。因此,理论上,其电离等离子体将更快地在飞船加热瓦周围形成,从而在最关键的 10 分钟再入大气层的大部分时间里将氧气推离表面。


由于在这种情况下气体/等离子体成分的流动和存在完全由我们控制,因此它也会更加稳定。

星舰表面的一半需要多少?


600 秒的 1cm 层大约为 13 升 * 3 ?= 40,以确保安全。

您可以将 40L 装入 0.2 L 标准 200 加压瓶,这实际上非常小。


现在想象一下,为了提供冗余,您在尖端后面放置了 4 个这样的瓶子,然后基本上有 2 个带孔的管道,将加压氩气通过瓷砖周围的缝隙分配到挡板,从而填补那里的巨大缝隙。


但后来我开始思考......


现在我们有两个加压氩气源来冷却左侧和右侧。

嗯...我们可以使用氩气进行冷却、减少阻力和信任矢量吗?


看,妈妈。没有襟翼;D


DARPA 实际上做了很多模拟,研究如何在超音速下做到这一点

因为他们很清楚,在那样的速度下,襟翼可能不再是最好的选择。


这项在美国弗吉尼亚州汉普顿市美国宇航局兰利研究中心进行的实验,实际上在很大程度上模拟和测试了冷战期间俄罗斯研究人员提出的一个旧想法。他们发现,向高速飞行器周围的气流中注入少量离子可以大大减少飞行器受到的阻力。


另外,理论上这种氩等离子体可以减少多少阻力和热量?


冷战期间,约菲团队进行了一项实验,他们将一个弹珠大小的钢球以 1 公里/秒的速度推过充满低压氩气的管道。


管内的一部分气体被电离,形成等离子体。研究小组拍摄了球体进入等离子体前后周围冲击波的画面。


冲击波与球体之间的距离似乎是普通气体的两倍,据称可使阻力减少 30%。考虑到航空工程师通常只能努力将阻力减少几分之一,这些结果似乎令人震惊。


所以。巨大的好处不仅仅是可能降低阻力和热量,还能延长隔热砖的使用寿命并提高隔热砖的保护效果。

试想一下,你从星际飞船上移除了所有的重量和复杂的潜在故障源。


那么,我们是否能够以较低的阻力及时减速并安全着陆?

降低阻力的潜力是否也能用于以更少的燃料/重量进入轨道?太多问题了。


DARPA 的新 X-plane 概念CRANE将移除这些移动的外部控制面,以减少空气阻力并提高燃油效率,


DARPA 的全新 X-plane 概念 CRANE

事实上,在模拟上已经花费了大量的时间和金钱。

https://ndiastorage.blob.core.usgovcloudapi.net/ndia/2021/systems/Wed_Walan.pdf


我知道这只是另一个疯狂的想法 ;D。我也不假装自己是航天工程师。我只是几乎每周都会有疯狂的想法,因为我找不到工作。

我卖掉了房子,逃离了欧盟的战争。澳大利亚承诺用研究生签证给我提供入籍途径。


经过 2 年半的 AI 硕士学习,我花掉了 3 万美元,相当于我一生积蓄的一半。澳大利亚说“他们实际上撒谎了”,我应该回家,但现在我无家可归了。此外,澳大利亚确保没有人雇用没有完整工作权的人,而我得不到这些权利,所以 12 个月没有工作,超过 200 份工作申请被拒绝。账户上只剩下 3000 美元,无处可去。世界已经发生了很大的变化。


所有人看到的只是我出生在哪个国家。我们生活在一个奇怪的世界里,掌权的移民后代几乎是有史以来最自私的一代。新一代人再也不能拥有任何东西了。无论是房子还是土地。此外,他们还被剥夺了实现美国梦或澳大利亚梦的移民机会,而这些机会是他们祖父轻易得到的。


但我仍然好奇,如果全世界都合作设计星际飞船,什么样的疯狂想法会实现呢?


我们会更快成为多行星吗?通过成为多行星,我们能否在下一次第三次世界大战或陨石袭击中幸存下来?

因此,从某种意义上说,这实际上是即将上线的 www.starship-designs.com 的前奏。