“螺旋发射”实验成功,未来非传统航天发射方式将更受青睐( 二 )


大炮旅行 , 早已有之
同时在非传统航天发射方式中 , 火炮发射也是重要的手段之一 。 其实通过火炮进行太空旅行的想法早已有之 , 如在法国作家儒勒?凡尔纳创作的长篇科幻小说《从地球到月球》中 , 三位冒险家就乘坐空心炮弹被大炮射向月球 。 但后来证明人体无法承受火炮发射一瞬间巨大的加速度 , 所以能逐渐加速的火箭才大行其道 。 不过后来“炮射入轨”曾再次被提起 。 在上世纪60年代 , 美国的布尔博士在加勒比海的巴巴多斯岛建造了一门大炮 , 以试验能否用其发射卫星 。 这门大炮由美国海军的两门16英寸战列舰主炮头尾对焊制造而成的 , 长达36米 , 而且为了增加射程还设计了专用的火箭助推增程弹丸 。 在实验中 , 大炮成功将一颗 90公斤重的炮弹发射到180千米高的太空 , 这项世界记录至今没有被打破 。 虽然该项目没有后续 , 但大炮发射入轨的理论被验证是可行的 。
另外随着技术的发展 , 用电磁炮实施入轨发射的理论开始流行 。 电磁炮是利用电磁力发射高速弹丸的武器 。 主要由电源、脉冲形成网络、电发射器等组成 。 电磁炮又可分为电磁轨道炮和电磁线圈炮两种 。 电磁轨道炮发射时 , 电源产生100万~200万安培的强电流脉冲进入炮管尾部轨道 , 由金属轨道经过已注入炮膛的弹丸后方电枢 , 再由金属轨道返回脉冲形成网络 , 电枢电流与轨道电流形成的强磁场相互作用 , 产生强大的电磁力 , 驱动弹丸沿金属轨道和绝缘体构成的炮管向前加速运动并发射出去 。 电磁线圈炮利用静止线圈的磁场同被发射物体线圈中电流的相互作用 , 产生逐级增大的电磁力推动被发射物体向前运动 , 并发射出去 。据估算 , 与常规武器相比 , 火炮发射药产生每焦耳能量需要10美元 , 而电磁炮只需0.1美元 。 由于电磁发射成本低、操控安全、适应性强、能量释放易于控制、可重复快速发射等优点 , 所以为快速、低成本地向太空投送小卫星和物资提供了可行之路 。 据俄罗斯媒体报道 , 俄罗斯科学院高温联合研究所工程师2016年7月12日在莫斯科郊外 , 首次试验自行研发的电磁轨道炮加速器 , 让弹丸达到了第一宇宙速度 。 俄科学院代表称 , 俄罗斯科学家成功将磁轨炮中的“弹丸”加速至11千米/秒 , 这样的速度足以克服地球引力 。
【“螺旋发射”实验成功,未来非传统航天发射方式将更受青睐】综上 , 非传统发射技术可用作运载火箭的第一级 , 既能发射卫星 , 还可以用来发射洲际弹道导弹等武器 。 如在此次发射成功后 , 就有美媒称这一概念可以应用到超远程火炮和打击能力上 , 以帮助在大气层内远距离发射弹头 。 因此未来非传统发射技术不论在军用还是民用领域都会大有可为 。

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