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楼主: hkhtg090201
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[任务跟踪] skylon(云霄塔)空天飞机:漫长的实验已经开始

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暗夜流星 发表于 2015-2-16 07:01 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2015-2-15 15:45
即使从长远的理论极限看,超燃在这几个方案中最差

图上看超燃最低速度到最高速度的dv仅仅比亚燃略高, ...

如果不了解相关的技术方案请不要胡说八道好吗?
空天飞机的动力都是组合式的,超燃冲压可以很方便的和亚燃(冲压或者涡轮方案)整合在一起。
同样如果单独看“佩刀” 方案,只能飞到6马赫有什么高明的呢?他能很方便地和火箭发动机进行整合罢了。
喵科动物 发表于 2015-2-16 15:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 喵科动物 于 2015-2-16 15:56 编辑
暗夜流星 发表于 2015-2-16 07:01
如果不了解相关的技术方案请不要胡说八道好吗?
空天飞机的动力都是组合式的,超燃冲压可以很方便的和亚 ...

变循环发动机不是万能的

亚燃/超燃双模,至少3马赫20km启动,最高9马赫(按照X-43的水平),dv=6M并且几乎不提升高度,不如佩刀。
涡轮/亚燃/超燃三模TBCC,所谓的SR-72方案,通流面积变化太厉害,即使能实现也会非常臃肿。
火箭引射/亚燃/超燃三模RBCC(又称Sturujet),X-30的原版计划,优雅的流体力学圣杯,理论上0~10M++,个人曾经最为欣赏这个方案。不过考虑到高超音速的气动问题(进气道捕获面积、升阻比、气动加热),最后设计出来的结构内部燃料箱空间比X-33狭窄的多,大大降低干质比,结果在单级入轨方面的可行性还不如X-33。

高超音速飞行有一个很容易被忽视的问题:适合再入防热的气动外形未必在高超音速爬升时具备低阻力,防热和减阻都兼顾的外形装不了多少燃料。

马赫数越高,抵消阻力所需的进气道捕获面积与迎风面积之比越大。超过M5~6的飞行器需要做成进气道捕获面积与迎风面积相等,即发动机和机身一体化,这会使得飞行器内部结构空间变得很狭窄。再考虑到气动加热需要越来越厚的防热结构,推重比和干质比都严重下降。以前在学校的时候系里好多人搞超燃,没一个人认为这东西能给空天飞机用,即使做导弹都不一定有助推滑翔好使(后者已经在X-51、DF21D和WU14身上应验了)。

佩刀的好处除了方便做多模,还有一个更大的好处:吸气模式马赫数低,发动机和机身不需要做成一体化互相牵制。
而且0~20km低空低马赫爬升过程节省出来1km/s的重力损失和阻力损失也是一笔不小的收获。
1km/s=3M,加上关机点速度5M,相对于纯火箭的dv优势可以达到8M。

其实搞0~5M的佩刀还不如复活0~5M的的SERJ ATR,这东西完成了试车还比佩刀小巧紧凑,加上火箭发动机跟佩刀基本一样重。国内的跨大气层吸气式高速飞行器也有ATR,从八股文看是六院搞的并且已经装机试飞过了。

http://www.up-ship.com/apr/extras/serjx15.htm
当时的研制报告解密版
http://www.secretprojects.co.uk/ ... rmance%20Report.pdf




点评

你需要的不是在这里高谈阔论,而是把一些基本的东西搞搞清楚。  发表于 2015-2-16 16:46
自己修改自己的发言,然后再扯一堆具体实现上的问题,请继续 ........  发表于 2015-2-16 16:27
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darklighter 发表于 2015-2-16 19:32 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-14 12:31
这个图很有意思,从长远来看,超燃冲压仍然是最佳的技术方案,但如果暂时无法实现,“佩刀”这样的方案也是 ...

这幅图纵轴是比冲,但比冲的高低不等于用于入轨发射的性能。
原文上面还有一幅推重比的图你怎么不引用呢?


推重比的重要性在于,有了推重比才有推阻比,有了推阻比才有加速性,才适用于入轨发射。
比冲再高,推阻比低,只能把推进剂浪费在平衡阻力上,用于巡航可以,用于发射效能大大降低。
这个道理很简单,就和推重比不到1,火箭比冲再高也不能起飞一样。
假设整机一段平飞加速过程的推阻比是1.5,那么只有1/3的推力用来加速。
如果我们定义一种能和不计推力、阻力损失的火箭发动机理论比冲直接比较的“等效比冲”,那么这段时间内吸气式发动机的“等效比冲”只有理论比冲的1/3。
而火箭推重比很高,“等效比冲”和理论比冲差别较小。
超燃冲压的劣势在于推阻比。这一点就让它用于航天发射的希望渺茫了。
它的优势在于更高的马赫数,这个的效果也有疑问。因为加速的方向根本不对,入轨发射要摆脱大气层,是要斜向上加速的,吸气式发动机的工作高度还有限,不能允许你慢慢地加速,以超燃冲压的加速性显然更难。
近似水平加速的话,转级后要大攻角把速度方向掰过来。多的1km/s左右的转级速度优势还要再打折扣。

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暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:54 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2015-2-16 19:32
这幅图纵轴是比冲,但比冲的高低不等于用于入轨发射的性能。
原文上面还有一幅推重比的图你怎么不引用呢 ...

我觉得你的话大有问题啊,这里的推重比是相对于发动机的吧。
佩刀方式入轨,超过6马赫必须用火箭。
他无论如何是要顶着一个大燃料箱上去的,看看构想图就行了。
如果超燃冲压入轨,我不必采用火箭弹道,更平缓更多的借助大气层有何不可呢?
暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:55 | 显示全部楼层
推重比什么时候和阻力算上了?
这套理论你自己发明的?

推重比的重要性在于,有了推重比才有推阻比,有了推阻比才有加速性,才适用于入轨发射。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:57 | 显示全部楼层
对,火箭是不可以起飞,但飞机是可以的。

这个道理很简单,就和推重比不到1,火箭比冲再高也不能起飞一样。
darklighter 发表于 2015-2-16 20:04 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:55
推重比什么时候和阻力算上了?
这套理论你自己发明的?

请你语气客气一点。升阻比一定的话,这两个量当然是有关系的,这都看不出来吗?
darklighter 发表于 2015-2-16 20:05 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:57
对,火箭是不可以起飞,但飞机是可以的。

我们讨论的是加速性,请理解我举这个例子的实质。不要举不相关的例子。
darklighter 发表于 2015-2-16 20:06 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:55
推重比什么时候和阻力算上了?
这套理论你自己发明的?

而且,推阻比难道是我发明的名词吗?
看来你需要补补这方面的常识了啊。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:07 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2015-2-16 20:04
请你语气客气一点。升阻比一定的话,这两个量当然是有关系的,这都看不出来吗?

那麻烦你给我一个公式或者表达式之类。
告诉我怎么通过发动机的推重比来计算阻力?
面对这种匪夷所思的想法,你叫我怎么客气呢?
darklighter 发表于 2015-2-16 20:08 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 19:54
我觉得你的话大有问题啊,这里的推重比是相对于发动机的吧。
佩刀方式入轨,超过6马赫必须用火箭。
他 ...

我不太明白你前三句的意思,这些是当然的。
平飞加速的缺点我上文最后已经论述了。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:11 | 显示全部楼层
我只是好心地提醒你一句,吸气式的空天飞机和火箭是不同的。
拿火箭的那些东西来套,是会出问题的。
darklighter 发表于 2015-2-16 20:12 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:07
那麻烦你给我一个公式或者表达式之类。
告诉我怎么通过发动机的推重比来计算阻力?
面对这种匪夷所思的 ...

为什么需要发动机的推重比来算阻力?
你的想法才是匪夷所思啊。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:14 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2015-2-16 20:12
为什么需要发动机的推重比来算阻力?
你的想法才是匪夷所思啊。

那请你把这句话再解释解释,我实在是才疏学浅,弄不懂啊。

推重比的重要性在于,有了推重比才有推阻比,有了推阻比才有加速性,才适用于入轨发射
darklighter 发表于 2015-2-16 20:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 darklighter 于 2015-2-16 20:24 编辑
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:11
我只是好心地提醒你一句,吸气式的空天飞机和火箭是不同的。
拿火箭的那些东西来套,是会出问题的。

我也提醒你一句,不管你是什么过程,入轨发射的其实(起始)和重点(终点)状态是以上(一样)的,问题本质上有共性。
请正面反驳我的论据,不要说这种模糊不清的说法。
编辑:修改笔误。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:15 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2015-2-16 20:14
我也提醒你一句,不管你是什么过程,入轨发射的其实和重点状态是以上的,问题本质上有共性。
请正面反驳 ...

我没法反驳你的东西,因为我没法理解。
darklighter 发表于 2015-2-16 20:23 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:15
我没法反驳你的东西,因为我没法理解。

没关系,慢慢想想会理解的。

上面五代富文的文章举这两幅图只是想说明SABRE的优势(当然包括图里画的的那条超燃冲压),如果我通过google翻译理解没错的话。
我的一个小建议是以后再转载的时候还是尽量先说明一下原作者的意思。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:25 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2015-2-16 20:23
没关系,慢慢想想会理解的。

上面五代富文的文章举这两幅图只是想说明SABRE的优势(当然包括图里画的 ...

我对理解你的那套东西没任何兴趣,我所读到的文章都说得很清楚,超燃冲压是空天飞机的关键技术,如果你觉得他们都是胡扯,你大可以写一篇文章嘛。
darklighter 发表于 2015-2-16 20:31 | 显示全部楼层
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:25
我对理解你的那套东西没任何兴趣,我所读到的文章都说得很清楚,超燃冲压是空天飞机的关键技术,如果你觉 ...

那你可能是被一些文章误导了吧。
凡是认真讨论将超燃冲压用于轨道发射的文章,不可能回避推重比的问题。
暗夜流星 发表于 2015-2-16 20:35 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2015-2-16 20:31
那你可能是被一些文章误导了吧。
凡是认真讨论将超燃冲压用于轨道发射的文章,不可能回避推重比的问题。

给推荐一篇呗,让我学习学习。
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