为什么至今没有空天母舰?以现有技术,一秒钟要需要16万油费
在科幻电影中,空天母舰是比较常见的设定,它就像现在的航空母舰一样可以携带各种更小的战斗机,或者作为补给站,只是它是漂浮在空中的。
那么,现实生活中空天母舰可以制作并运行起来吗?
以现有的技术要把航天器送上天只有一种方式,那就是用燃料来推进,如果没有到达地球轨道的话,那还得不停燃烧燃料来给航天器悬浮在空中。
根据波音网站的数据,一架波音747客机在飞行时,每秒的油耗在4升左右,而它还只是一架飞机而已,最多只能容纳568人。
油耗取决于燃油要推进的重量,重量越大则油耗越高。波音747的“裸机”重量在220吨左右,作为对比,现在一艘典型航母的重量在10万吨左右。
要把航母大小的空天母舰送上天,并一直悬浮在空中的话,那真的是经费在燃烧。
我们可以简单估算下:
航母的重量是波音747重量的500倍左右,如果它以飞机同样速度飞行的话,那么这种重量的空天母舰一秒钟要烧掉2000升煤油。
按照航空煤油每升8元左右算,它一秒钟要烧掉1.6万元钱,一天烧掉一个优质村庄的GDP,一星期烧掉一个小镇GDP,一个月一个县城的GDP没了。
很明显,以现在的技术,没有一个国家能玩得起这东西。
事实上,就算有国家在经费方面玩得起空天母舰,这也是一个非常不划算的买卖。只要我们的推进方式是化学燃料,那么我们在空中作业时推进的基本都是燃料,而不是航天器本身。
这里涉及到一个限制航天事业的公式:火箭方程。
v是我们希望让火箭到达的速度,Ve是火箭的排气速度,m0是火箭加速前的质量,mf是火箭升空时的总质量,包括火箭本身和燃油。
从这个公式中就不难发现,火箭要达到更高的速度,取决于Ve和那两个质量的比值。
其中,Ve由化学染料的性质决定,我们用的是化学染料,没法改变这个;同样的,m0/mf对应的是燃料占火箭总重量的百分百,其实也是被化学燃料的性质定死的。
所以,化学燃料的航天事业是有极限值,你需要飞得更快,或者要送越重的东西上天,它最终加上燃料重量可能可能会飞都飞不起来。
现在性能最好的化学燃料是液氧 液氢,它燃料占比是是83%,也就是说即便我们把一个装满这种性能最好的燃料的飞行器送上天,它实际上是把83%的燃料送了上去,而不是飞行器本身。
有人做过一个比喻,我们火箭发射其实和送听装可乐上天是差不多,火箭本身只是铝制可乐瓶的重量,而燃油重量就是所有可乐液体的重量。
虽然,空天母舰可能不需要太快的速度,但是要把这样重量的东西停留在空中,它的燃油重量是难以想象的。
还是以波音747为例,事实上,它能装载的燃油重量和机身重量基本是一样的,你把波音747换成航母的话,估计这东西在空中一刻都不能停止加油。
最后
只要我们还在用化学燃料,任何航天事业都是非常不划算的,因为运载的大部分都是燃料,所以空天母舰暂时不要想。
在苏联和美国太空竞赛的年代,人们就已经发现了,航天事业是非常烧钱的事业,所以几十年里都没人提登陆月球了,而即便是一些简单的航天事业也都是通过合作来分摊成本。
老人吃烧烤三小时不给钱 居然还教训老板(倚老卖老)
老人吃完烧烤之后教训老板说不会做生意。虽然现在刚刚到春天,不过再过上一个多月就要到了,天气比较炎热的时候,到这个时候,很多人在晚上都会选择和朋友一起出去吃点小烧烤。虽然说现在的烧烤变得越来越贵,大多数人也只是选择少点一些,根本没有什么不掏钱的,而去年时间就出现了一件奇葩的事情。吃烧烤的大爷我要新鲜事2023-02-22 19:57:120003洞口在37米深的海底 洞内却有2万年前的壁画 原始人怎么画的
与气候变化有关。地球的气候特征在不同的时期会发生变化,有时异常寒冷,有时则异常温暖,就像四季更替一般。或许很多人会认为,我们现在应该正处在地球的“夏季”,因为今年的夏天真的异常炎热。但实际上,我们仍然处于地球的“寒冬”之中。地球的气候变化周期远比我们所想象的更为漫长。许多科学家认为,我们现在正处于第四纪冰川期,也称为更新世冰河时代,这一时期开始于大约250万年前,一直延续至今。我要新鲜事2023-10-25 20:39:460000世界十大鬼船排名,第一名屋大维号(漂泊十年船员被冰冻)
历来,大海上都有一些诡异的船,它们要么破碎不堪,要么全船人皆死,亦或者无人驾驶,总之十分诡异。而这些船也被许多好事人称为鬼船,以下是界十大鬼船排名,跟着小编一起去了解看看。一、世界十大鬼船排名No.1屋大维号,全员冰冻我要新鲜事2023-05-09 20:50:540000戒烟后身体会出现的各种变化 戒烟后该如何调理身体
吸烟是有害健康的,但是很多人还是会吸烟,有一部分人群会选择戒烟,如果戒烟的时间比较长,或者是比较短,那么身体所出现的变化也会非常大,例如戒烟的时间比较长,对于器官的一些危害都会慢慢变少。从而也就避免了对血管出现危害,但是从整体看,戒了烟,会发现自己的精力以及体力都非常好,还有一些人群在戒烟之后食欲大增开会变胖。一、戒烟后该如何调理身体我要新鲜事2023-05-10 18:16:500000三亿日元抢劫事件始末,无暴力抢劫(一人一车骗走30亿)
51年前的日本,曾发生过一起惊天抢劫案,匪徒打扮成警察,在光天化日下不费吹灰之力,骗取银行押款人员的信任,将满载三亿日元的汽车开走,从此杳无音信。此案一直悬而未破,所以被称为“20世纪最后的谜案”,接下来小编将为大家讲述三亿日元抢劫事件始末。一、三亿日元抢劫事件始末地点:日本时间:1968年12月6日-10日1、一封恐吓信我要新鲜事2023-05-09 21:29:320000