專利名稱：氣體火箭太空運載器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天地往返和深空飛行運載工具。
二技術(shù)背景現(xiàn)代運載火箭和太空技術(shù)有了長足的進(jìn)步，但不表明已解決所有的問題。相反，它有許 多問題急待人們解決， 一個問題是運載工具的效率問題。由于沒有足夠的動力，只有用多級更迭方式進(jìn) 行的現(xiàn)代運載火箭基本是小馬拉大車，其結(jié)果只能是浪費質(zhì)量和推力。如果要增加一公斤的運載質(zhì)量， 就要增加10培的燃料質(zhì)量，效率大多只在5%以下；如果運載火箭有效負(fù)載增大到250噸，以現(xiàn)在的5%的 效率計算就要有5000噸的運載火箭，這是不可想象的。大量增加推力，安全性大大降低，工藝更加復(fù) 雜，不能回收利用，還有費用、污染等問題要解決；質(zhì)量和空間不可能無限增大，通過增加運載工具的 質(zhì)量來增加負(fù)載是有極限的。而人們現(xiàn)在對外層空間飛行器的依賴性很高，要求很高，不能滿足人們要 求?，F(xiàn)在運載方式負(fù)載質(zhì)量太小，體積太小，受此限制人們的很多發(fā)明創(chuàng)造無法應(yīng)用，如核能發(fā)動機(jī)， 電磁制動，怎樣增加飛行器上的電力就是令科學(xué)家們頭痛的問題；現(xiàn)在的飛行器速度在小于10公里的微 速和小于100公里的低速運行，小于1000公里的中速和小于10000公里高速還談不上，小于10萬公里的超 高速和100萬公里的光速更別提；速度難以提高，在漫長的星際空間以微速和低速運行，黑發(fā)變白發(fā)，難 以忍耐。航天飛機(jī)是對現(xiàn)有方式改變的巨大努力，可惜以失敗告終，因此，從70年代登上月球以來，盡 管人們一直在努力探索，但航天事業(yè)一直始終處于鞏固補充充實階段，沒有大的提高和進(jìn)步。長期的停 頓和徘徊促使人們逐漸認(rèn)識到通過以現(xiàn)有方式是不能解決現(xiàn)在航天的主要問題，更不能達(dá)到令人滿意的 程度，航天運載方式必須進(jìn)行重大變革。
三

發(fā)明內(nèi)容
為了從根本上降低成本費用，提高安全可靠性，增加隱身性、簡化工藝，提高效率，提 高運行速度，促進(jìn)火箭和太空運載技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)過多年反復(fù)對比研究提出一種新型太空運載工具:氣體火 箭太空運載器。如果這一系統(tǒng)能夠成功運作，則會從根本上解決航天問題，產(chǎn)生航天格局的重大變化。 這是航天事業(yè)新的突破點和增長點，值得我們及早動手，密密工作，全力以赴，搶占先機(jī)，取得勝利。
上善若水，厚德載物。上善若水就是飛行器上的物體力不是剛性力，是載荷均勻的軟體組織。受力 后，自動進(jìn)行形狀和力度調(diào)節(jié)并呈穩(wěn)定持久的軟性力。只有隨環(huán)境力的變化才能適者生存，才能克服意 想不到的困難，化險為夷，穩(wěn)定、持久的運行。厚德載物就是本品有巨大的空間和質(zhì)量。大量的存貯運 載氫、氧、電、磁等物體，接納各種太空物品為我所用。只有大體積，大質(zhì)量才會有從容應(yīng)對太空各種 復(fù)雜情況的資本，才會有大作為，才為大氣，只有大氣才有大才能，大成果。因而，氣體火箭太空運載器 是從現(xiàn)代火箭固態(tài)形狀向軟體氣態(tài)的革命性的根本改變，是利用太空發(fā)展太空先進(jìn)的基礎(chǔ)平臺。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題的具體方案是箭體是在充滿工質(zhì)的環(huán)形體環(huán)中間擠壓安插固定一個小環(huán)形體內(nèi) 環(huán)，在其小的環(huán)形體內(nèi)環(huán)上擠壓固定負(fù)載，在其內(nèi)存放物品，在其環(huán)中加熱、加速工質(zhì)構(gòu)成；在其下擠 壓掛定由發(fā)電機(jī)、壓氣機(jī)和發(fā)動機(jī)構(gòu)成的發(fā)動機(jī)上面的負(fù)載壓力向下，下面的發(fā)動機(jī)通過環(huán)形體傳遞 推力大小環(huán)形體相互作用，結(jié)合成一體，構(gòu)成一個空間巨大、載荷巨大、能量巨大，質(zhì)量巨大、超級 穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、外形柔軟、超壓、重復(fù)使用沒有拋棄物性質(zhì)的地球空間、太空、星際空間天地間往返 運載工具，具有自動補充能量、太空修復(fù)、大氣保護(hù)、隱身、發(fā)展空間、復(fù)合推力、空中點火的功能， 具有中速、新型、單級、小費用的特點。
氣體火箭太空運載器是以氣態(tài)物品作環(huán)形球體的主要支撐物，并用氣體作為發(fā)動機(jī)T質(zhì)，通過多種方
3式加熱工質(zhì)并經(jīng)發(fā)電機(jī)發(fā)出高達(dá)100兆瓦的巨大電力，發(fā)動機(jī)利用電力以高達(dá)萬米/秒的高速近2000Nf的發(fā) 動機(jī)矩陣方式噴發(fā)出去，通過環(huán)形氣球中間高壓存儲艙將力傳到負(fù)載，驅(qū)動長期質(zhì)量幾百噸的飛行器運 行，牽引氣球體并利用太空中的電、磁、風(fēng)驅(qū)動制動；大小環(huán)形體和其上的導(dǎo)電體共同作用構(gòu)成吸引、 分離、存儲、約束帶電離子的準(zhǔn)托克馬克環(huán)，在太空電磁場的作用下驅(qū)動飛行器運動，飛行器運行充電 和太空等離子氣體發(fā)電，利用箭體的大小環(huán)形體中的大量帶電離子形成的電力利用太空磁場驅(qū)動飛行器 以100公里以上的中速度運行，協(xié)助發(fā)動機(jī)驅(qū)動離子噴發(fā)產(chǎn)生更大推力，如協(xié)助MPD推進(jìn)器工作；依靠適 當(dāng)速度克服諸多困難突破大氣層圍繞地球、太空、深空運行，并全身返回地面。以2000噸以下質(zhì)量從空 中發(fā)射運送100到500噸的巨大有效載荷到500公里及以上太空中運行的天地往返、單級、重復(fù)使用的環(huán)保 綠色中速度天地間往返運輸系統(tǒng)。具有自動補充能量、太空修復(fù)、大氣保護(hù)、隱身、發(fā)展空間的功能。 組成氣體火箭太空運載器有負(fù)載，環(huán)形氣球，內(nèi)環(huán)和發(fā)動機(jī)組成。
負(fù)載大負(fù)載幾十萬方質(zhì)量百噸，小負(fù)載幾十方質(zhì)量幾噸，方圓長扁，形態(tài)各異，獨立工作，功能相 差很大。主要有高壓氣球、修補氣球、逃生氣球、高壓氫氣球、高壓固定伸縮氣球、氫氣、防熱層、太 陽能板、光帆、植物、控制器。太空艙、推進(jìn)艙、天線、吸電器導(dǎo)線和高壓通氣道、多功能通道構(gòu)成。
環(huán)形氣球內(nèi)有氣體工質(zhì)，通道，薄膜，磁流體發(fā)動機(jī)，管道，閥門和輔助設(shè)施；外有導(dǎo)電，通訊，擴(kuò) 展設(shè)備、修補氣球，防熱層，導(dǎo)線，管道，閥門和輔助設(shè)施。表皮有①不可伸縮的外層。②外層涂層。 ③外層密封保護(hù)層。 內(nèi)層薄膜。⑤固定柱五層組成。氣囊有氫氣囊和氧氣囊。單、雙、多個氣囊各有 利弊，可以依需求選擇。還是準(zhǔn)托克馬克環(huán)和等離子天線。其外部有伴行的多功能伴行環(huán)。壁上有吸 引、分離帶電離子的導(dǎo)電體。
內(nèi)環(huán)上部有實驗室，控制室，休息室，儲藏室和備用設(shè)施；是控制指揮中心，生活區(qū)，工作區(qū)。 下部儲藏有氣體、燃料、水和其他工質(zhì)，是高壓儲藏艙，中間是通道，加速器和電磁場。 內(nèi)燃機(jī)，壓縮機(jī)，發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)，配電，導(dǎo)線，管道，閥門和輔助設(shè)施構(gòu)成發(fā)動機(jī)， 以上各部相互結(jié)合共同作用，構(gòu)成一個完美、高效、多功能的太空運載器系統(tǒng)。 特征運載器空間巨大、載荷巨大、能量巨大，質(zhì)量巨大、超級穩(wěn)定、外形柔軟、結(jié)構(gòu)簡單、超壓、 重復(fù)使用沒有拋棄物性質(zhì)的地球空間、太空、星際空間天地間往返運載工具，自動補充燃料和電力、復(fù) 合推力、隱身、太空修復(fù)、大氣保護(hù)、發(fā)展空間、空中點火、新型單級中速太空運載器
空間巨大，載荷巨大，能量巨大，質(zhì)量巨大有高達(dá)500噸的有效載荷；IO萬方的可用空間是本品的 主要特點，質(zhì)量巨大的發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、核能才有可能安裝使用，從而才有可能產(chǎn)生100兆瓦的巨大電 力，產(chǎn)生萬米/秒以上的噴氣速度，產(chǎn)生高效率的大推力，推動500噸的飛行器長期運動，完成對化學(xué)發(fā)動 機(jī)的淘汰，使航天器發(fā)生根本性的變化，是本飛行器最顯著的特征。
超級穩(wěn)定現(xiàn)有飛行器不是超級穩(wěn)定。發(fā)生較大的干擾，如風(fēng)力較大，就會產(chǎn)生不穩(wěn)定.。氣球利用 變形來緩解擾動和壓力，質(zhì)量中心不變，約束不變，擾動和壓力作虛工，減少了劇烈振動，保證質(zhì)量中 心的穩(wěn)定，恢復(fù)力強(qiáng)保證物體的整體平衡穩(wěn)定，增大可靠性，提高了運載器的安全性，保證運行的安全 穩(wěn)定。飛行器的各種刻薄要求減少，節(jié)約物品與費用。大量擾動和壓力作虛工，保證本品的超級穩(wěn)定。
重復(fù)使用沒有拋棄物現(xiàn)今的火箭大多是去多回小，能上不能下，我們現(xiàn)在這個飛行器不拋棄物品， 全身歸來多次重復(fù)使用，利用氣態(tài)氫氧作為工質(zhì)，極大的降低工藝難度和費用。
外形柔軟由于是有氣體物體作為主要支撐物，因而飛行器整體剛強(qiáng)，局部外形柔軟。結(jié)構(gòu)簡單在充有推進(jìn)劑工質(zhì)的氫氣的環(huán)形氣球中插入一個要作為質(zhì)量中心的高壓存儲艙與環(huán)形氣球 相互作用，上載負(fù)載，下掛發(fā)動機(jī)而成。氣球火箭組成單元少，結(jié)構(gòu)簡單。 超壓起飛時的壓力大于外界壓力并在運行過程中始終保持這一狀態(tài)。
自動補充燃料和電力過去在別的星球下降著陸后利用攜帶的燃料能安全回來，已是非同一般的表現(xiàn) 了。但不能自動補充燃料.對飛行器運行始終是個極大的制約。只有能對飛行器補充燃料，再次利用舊 飛行器再次起飛才能飛的遠(yuǎn)，飛的回來，是我們需要的。自我補充燃料和電力是一個關(guān)鍵技術(shù)。使用氣 體浮力不僅為飛行器飛出大氣層節(jié)省了燃料，還利用氣球的空間吸收了大氣，為下次運行提供了燃料。 除了發(fā)動機(jī)發(fā)電，太陽能發(fā)電外，還有飛行器運行充電和太空等離子氣體發(fā)電，進(jìn)行電力的補充。
復(fù)合推力我們飛行器上合理利用應(yīng)用的力主要有(l)是浮力。本品的最大質(zhì)量在地面，而最大推力是 在高空。如10公里高空的空氣壓力只是地面的四分之一，利于發(fā)揮最大推力。(2)是風(fēng)力氣流。主要是水 平方向的加速移動。(3)電磁力利用電弧放電對燃料再次加熱膨脹，壓力更大、噴速更大、推力更大。實 現(xiàn)萬米/秒目標(biāo)。(4)是磁力驅(qū)動和制動，雖然地球磁場很小，但在大量電荷組成閉合電路的200米直徑的 環(huán)形氣球貯存大量的電荷，巨大直徑的飛行器旋轉(zhuǎn)還是能產(chǎn)生不小的電流。利用大地、太陽磁場和太陽 風(fēng)，產(chǎn)生對磁力線的切割，從而產(chǎn)生向上的強(qiáng)大電磁推動力，驅(qū)動和制動飛行器。(5)是核聚變推力。環(huán) 形氣球貯存大量氫。中間艙貯存高溫等離子體，用加溫器進(jìn)行核聚變發(fā)應(yīng)，推動飛行器運行。幾種推進(jìn) 方式復(fù)合共用將飛行器高速推入太空，解決推進(jìn)問題。
隱身現(xiàn)在人們對隱身比較關(guān)注，沒有隱身就沒有生存的空間。作為一個先進(jìn)的運載工具，就必然 要將其定為一個重要的指標(biāo)。在本品中有天然的電離子、等離子氣體作保證，隱身占有先機(jī)。
太空修復(fù)利用太空中的離子、輻射和電力對飛行器進(jìn)行電鍍、離子鍍、聚合和氫化修復(fù)活動。
大氣保護(hù)氣球中氣體削弱了太陽對飛行器的輻射，減少了溫度的起伏，保護(hù)了飛行器的運行，為 動力和生活提供了巨大空間和資源。人們有大氣才能很好的生活。 一是呼吸生活。二保持溫度。三是無 論上下，傾覆，旋轉(zhuǎn)都可以保持其形狀，保持其重心的穩(wěn)定。四是減少溫度起伏，如電離層的摩擦熱。 五是作為發(fā)電的燃料。六是作為工作物質(zhì)。七是動力。如電力磁力載體。大氣是人們不能少的保護(hù)神。
發(fā)展空間l是氣體可以增加或減小房間，如產(chǎn)生浮力的機(jī)翼，太空走廊等。2是氣體可以增加或減小 通道。3是氣體可以增加或減小物體體積大小。4是氣體增加或減小壓力。
空中點火氣體火箭太空運載器是以空中為游弋、待命、點火基地的新型飛行器。
新型單級中速太空運載器過去人們無有能力生產(chǎn)有足夠強(qiáng)大推力的發(fā)動機(jī)，不得不用多級火箭的方 式接力進(jìn)行。如此也只是小質(zhì)量和小體積的飛行器能進(jìn)入軌道微速和低速運行而已。要提高速度就要增 加飛行器的質(zhì)量和體積，就要十倍加大火箭質(zhì)量和體積。復(fù)雜性、危險性更大，更不安全，費用更是成 倍攀升，難以承受，不能如意控制和運行。我們的飛行器應(yīng)用電火箭發(fā)動機(jī)一級就能進(jìn)入軌道微速和低 速運行，結(jié)合其它推力能將飛行器的運行速度提高到1000公里的中速運行，由于有重復(fù)使用沒有拋棄 物，自動補充燃料，結(jié)構(gòu)簡單，單級等特點，因此，是新型單級中速費用小的太空運載器。
運行氣體火箭太空運載器克服大氣層阻力的理論基礎(chǔ)是大氣阻力是上小下大越高越小，最后沒有影 響?？朔L時間運行的方法是浮力和大比沖發(fā)動機(jī)，大比沖發(fā)動機(jī)的產(chǎn)生是由于有強(qiáng)大發(fā)電機(jī)作后盾的 電弧加力和電磁力。保證其形態(tài)安全和運作的工具是內(nèi)在巨大的空間和體積的電離氣體，及其合理結(jié)構(gòu) 壓力。旋轉(zhuǎn)飛行器可發(fā)出巨大電力、進(jìn)動。保持溫度的平衡和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。上吸下噴可使發(fā)動機(jī)有最小的阻力最大的推力。安全返回的保障是巨大的電磁力，其龐大體積產(chǎn)生的大氣阻力和浮力。
利用氣球浮力拉動飛行器上升，穿越空氣最為稠密，阻力最大的對流層.利用氣球中的氫氣、氧氣 為工質(zhì)，再點燃發(fā)動機(jī)，從發(fā)動機(jī)中加熱高速噴出，與殘余浮力一同推動飛行器上升，穿越有浮力相 助，氣流風(fēng)力擾動小的平流層。由于比太空中的壓力大的多，利用殘有氣體就可維持保持飛行器的形狀 并外部充電內(nèi)部產(chǎn)生帶電離子，在電磁作用下吸引、分離、存儲、約束帶電離子形成準(zhǔn)托克馬克環(huán)，利 用大小環(huán)形體中的帶電離子，在太空磁場的作用下，驅(qū)動、維持飛行器的運行和進(jìn)動，協(xié)助發(fā)動機(jī)噴發(fā) 帶電離子，產(chǎn)生更大推力。在有利時機(jī)進(jìn)行氣體和燃料的補償，然后結(jié)合其它工具，利用氣球浮力在大 氣層中運行。利用大氣浮力、電磁力和飛行器的阻力進(jìn)行垂直下降，物質(zhì)倒換降落到地面。擇機(jī)再次出 發(fā)。到地面人物交流是暫時的。大氣層中的游弋待命是常態(tài)的，空中是點火基地，而不是地面。
如負(fù)載是火箭，則耗盡大部燃?xì)夂蠓蛛x，依自有浮力垂直返回地面。如負(fù)載是太空船，則一同上天運 行，并在太空中進(jìn)行發(fā)電、電鍍、聚合加工電解，依阻力減速、收集補充燃料后，垂直降落地面。
氣球火箭太空運載器的有益成果主要是本品是具有運載質(zhì)量大、空間大、能量巨大、質(zhì)量巨大、柔 軟的、超級穩(wěn)定、隱身性好的特點，有良好的力學(xué)結(jié)構(gòu)、自然流體力學(xué)特性；負(fù)載巨大質(zhì)量發(fā)出巨大電 力，空間巨大吸引、容納、約束等離子，能量巨大驅(qū)動大比沖、大推力單級發(fā)動機(jī)的運輸幾百噸的質(zhì)量 和十幾萬方的有效空間到500公里以上太空運行開展現(xiàn)有飛行器無法實現(xiàn)的各種大型長期復(fù)雜多人的工 作；柔軟特點可以適應(yīng)多種環(huán)境變化，擴(kuò)展空間超級穩(wěn)定、隱身性好的特點能以小的成本，重復(fù)多次 安全高效率的天地往返運輸；良好性能可以抗拒多種風(fēng)險，提高速度因而，本系統(tǒng)是天然、安全、低費 用優(yōu)秀的未來世紀(jì)的非鳥型，非棍型的太空天體飛行器；為人類太空高速航行邁出關(guān)鍵一步。
四


:為進(jìn)一步闡明其結(jié)構(gòu)功能和特性，下面結(jié)合圖形說明。
1。氣體火箭太空運載器結(jié)構(gòu)圖。l-l氣體火箭太空運載器視圖。l-l-l正面圖。l-l-2底面圖。l-l-3俯 面圖。l-2結(jié)構(gòu)圖。l-2-0負(fù)載部。l-2-l環(huán)形氣球部。.1-2-2內(nèi)環(huán)部。l-2-3發(fā)動機(jī)部。2。發(fā)動機(jī)功能圖。2 -l-l壓氣機(jī)發(fā)電機(jī)圖。2-l-2MPD發(fā)動機(jī)圖。2-2-1電弧放電加溫圖。2-2-2渦輪發(fā)電MPD發(fā)動機(jī)氣流運行 圖。3。氣體火箭太空運載器功能圖。3-l太空倉的增加。3-l-l伸展氣球。3-l-2聯(lián)接。3-l-3搭建太空城。3 -2飛行器在太空磁場中的引力。3-3氣體火箭吸收等離子氣體加速噴發(fā)圖。3-4氣體磁流體發(fā)電和聚合修 復(fù)。4。運行圖。4-l大氣層運行。4-l-0起飛氣球氣體情況。4-l-l是上升10公里氣球氣體情況。4-l-2是點 火開始。4-2加速。4-2-l上升加速。4-2-27jC平加速。4-3運行。4-3-l電磁運動圖。4-3-2太空對接圖。4^3-2 中abcd分別是分離、吸弓|、碰撞、聯(lián)接。4-3-3氣體火箭縱向重生圖。4-3-3-l開始。4-3-3-2擴(kuò)大。4-3-3-3 形成。4-3-4橫向重生圖。4-3-4-l擴(kuò)大。4-3-4-2形成。4-4返回。44-6進(jìn)入返回態(tài)。4-4-7正常。4-4-8增加 氣體。4-4-9降落。5。 12類負(fù)載形體圖。.6。結(jié)構(gòu)受力圖。6-l正面受力圖。6-2偏態(tài)圖。6-3正態(tài)圖。64 重力穩(wěn)定。7。氣流減熱圖。8。體形變化圖。8-l正圖。8-2減氣體圖。8-3加長。9。下降運行軌跡圖。9-1。大氣層下降運行圖。9-2外層下降軌跡圖。10。上升運行軌跡圖。IO-I大氣層上升運行圖。10-2外層上 升軌跡圖。10-3推力時間變化圖。
文字標(biāo)號說明O負(fù)載部l環(huán)形氣球部2內(nèi)環(huán)部3發(fā)動機(jī)部
O負(fù)載部、O太空艙、Ol貨艙。02高壓氣球。03開關(guān)、高壓通氣道、多功能通道。04防熱層、太陽能 板、光帆。05逃生氣球、高壓氫氣球、高壓固定伸縮氣球。06植物。07修補氣球。08天線、吸電器導(dǎo) 線、監(jiān)控器。0011高壓固定伸縮氣球。'0pi2空氣。002開關(guān)。003高壓通氣道。004氫氣。005控制器。
006太空艙。007推進(jìn)艙。l環(huán)形氣球部。ll氣體發(fā)電機(jī)。12太空綜合平臺。13環(huán)內(nèi)太空艙。14太空氣體通道。15固定氣柱。 151多功能伴行環(huán)。16氫存貯材料。17電磁等離子。1701正離子。1702負(fù)離子。170太空磁場。171電流去 向。172電流來向。173運動方向。18陽光。191橫內(nèi)膜。192縱內(nèi)膜。A氫氣體區(qū)。B重氣體區(qū)。
2內(nèi)環(huán)部。21生活工作區(qū)211貨艙、212休息艙、213控制艙、214工作艙、215后備火箭。22高壓存儲 艙221氫。222氧。223掛拉板。224側(cè)后備艙。225貨艙。226燃料發(fā)電。227冷卻氣體。228出氣管。23中 心加速區(qū)231中間艙。232加速器、電磁。
3發(fā)動機(jī)部。30發(fā)電機(jī)，300發(fā)電機(jī)。301混料室。302壓氣機(jī)。303渦輪。304本地燃燒室。305膨脹 室。31發(fā)動機(jī)。310MPD發(fā)動機(jī)。311高壓氣流。312電弧。313發(fā)電器。314射流。315噴管。316加力膨 脹。321外掛。322開口。
4其他。40外部氣流。41環(huán)形氣球氣流。42高壓氣球氣流。43防熱層內(nèi)氣流。50中心線。51穩(wěn)定線。 52偏離線。53重力。54形心。55重心。56浮心。60重力。61浮力。62阻力。63推力。64膨脹力。65摩擦 力。66受力重心。67風(fēng)力。68粘力。71現(xiàn)有降落軌道。72本品降落軌道。73第一彎。74第二彎調(diào)頭。75 亞軌道。76過渡軌道。77運行軌道。78傳統(tǒng)上升運行軌跡。79氣體火箭太空運載器的上升運行軌跡。
五具體實施方式
。(l)實施本品必須作的幾個實驗。
一材料功能實驗。在真空條件下不爆炸、不漏氣、不老化、不變質(zhì)、耐高低溫和氣壓變化的氣球。 二推力實驗。發(fā)動機(jī)以更快的噴發(fā)速度、更小的質(zhì)量和用更少的電力安全運行。 三穩(wěn)定性實驗。本品傾覆的條件和最大值。氣球相互擠壓的可靠性。氣球在大氣層中的運行。 四發(fā)電功能實驗。
一氣體發(fā)電。二帶電粒子。三表面放電。四太陽能發(fā)電。 五其它實驗。隱身功能、內(nèi)氣流降溫實驗。
六太空實驗。太空離子層中的離子吸收、聚合、對接、增、減體積。 七速度試驗。測試氣球大氣層中最佳的運行速度。
(2)實施附圖(一〕主體構(gòu)造附圖l-l中l(wèi)-l-l-l ,1-1-2.，l-l-3分別從正面，下面和上面顯示結(jié)構(gòu)特征.
1-1-1分別由負(fù)載部(0)。太空艙(0〕、貨艙(01〕。高壓氣球(02〕。開關(guān)、高壓通氣道、多功 能通道(03)。防熱層、太陽能板、光帆(04〕。逃生氣球、高壓氫氣球、高壓固定伸縮氣球05。天 線、吸電器導(dǎo)線(08)。環(huán)形氣球部(1)。氣體發(fā)電機(jī)(11)。太空綜合平臺U2〕。環(huán)內(nèi)太空艙( 13)。太空氣體通道〔14)。固定氣柱(15)。多功能伴行環(huán)〔151〕。氫存貯材料〔16)。電磁等離子 (17)。橫內(nèi)膜(191〕?？v內(nèi)膜(192〕。氫氣體區(qū)(A)。重氣體區(qū)(B)。內(nèi)環(huán)部(2〕。生活工作 區(qū)(21〕。貨艙(211)、休息艙(212)、控制艙(213)、工作艙(214〕、后備火箭(215)。高壓存 儲艙(22)。氫(221)。氧(222)。掛拉板(223)。側(cè)后備艙(224)。貨艙(225)。燃料發(fā)電( 226)。冷卻氣體(227)。出氣管(228)。高壓存儲艙(22)。側(cè)后備艙(224)。中心加速區(qū)(23) 。中間艙〔231)。加速器、電磁(232〕。發(fā)動機(jī)部(3)發(fā)電機(jī)(30)。發(fā)動機(jī)(31)構(gòu)成。
1-1-2從下面顯示其結(jié)構(gòu)特征。噴管(315〕.外掛(321〕。開口 (322)。開關(guān)、高壓通氣道、多功 能通道〔03)。.
1-1-3從上面顯示其結(jié)構(gòu)特征.開關(guān)、高壓通氣道、多功能通道(03〕。 附圖l-2分為負(fù)載部(0〕。環(huán)形氣球部(1〕。內(nèi)環(huán)部(2〕。發(fā)動機(jī)部(3〕四大部分。
7(二) 動力與推力附圖2中的發(fā)動機(jī)部(3)分成2-I-l的發(fā)電機(jī)(30)和2-l-2中發(fā)動機(jī)(31)。 附圖2-2-l是MPD發(fā)動機(jī)的工作狀況圖。附圖2-2-2常規(guī)燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)MPD發(fā)動機(jī)圖。
附圖2-2-l MPD發(fā)動機(jī)高壓氣流'〔311)經(jīng)過電弧〔312)的電弧放電加溫溫度迅速上升。形成高速 射流(314)推動飛行器運行。為合理用電在其端口安上發(fā)電器(313)與電弧的電極相接供電。這樣只 要10公斤的物質(zhì)就能推動1000噸的飛行器運行。當(dāng)然，由于推力密度小要有高達(dá)2000平方米的推力平臺 和10萬千瓦的電力。
附圖2-2-2經(jīng)掛拉板〔223〕下氫〔221)氧〔222)助燃進(jìn)行燃料發(fā)電(226)后，殘氣經(jīng)出氣管〔 228)進(jìn)入加力膨脹(316)后，進(jìn)入MPD發(fā)動機(jī)(310〕經(jīng)電弧(312)加熱從噴管(315)出射流(
314) ，用冷卻氣體(227〕冷卻。.經(jīng)過混料室(301)混合后的氣體在本地燃燒室(304)中燃燒后在膨 脹室(305)膨脹，推動渦輪(303)帶動發(fā)電機(jī)(300)發(fā)電，工質(zhì)經(jīng)壓氣機(jī)(302)增加壓力后進(jìn)入加 力膨脹室(316)中。經(jīng)過MPD發(fā)動機(jī)(310)進(jìn)一步加溫，形成高壓高溫氣流〔311〕高速從噴管(
315) 噴出。外掛(321)掛燃料箱等。(322)開口通過中間艙(231)進(jìn)出物資。
(三) 功能在地球表層50到1000公里以上大量的穩(wěn)定的電離子的電離層。是地球大氣層的20倍。是 完全電離的，受太陽光輻射生成大于復(fù)合。如果能直接利用最好.不能利用則飛行器有巨大的空間，利 用太陽光輻射產(chǎn)生充、存大量離子工作。正負(fù)離子相對應(yīng)就是電力，注入發(fā)動機(jī)就是工質(zhì).我們要擴(kuò)展 的空間、控制的磁場、電場是依此離子而產(chǎn)生的。是我們能源和力量，是我們生活、工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。
附圖3-l擴(kuò)展太空工作平臺、增加體積、變化形狀。3-l-l是橫向發(fā)展增加空間。從環(huán)形氣球壁打開 太空氣體通道(14)開關(guān)充氣，在球外增加一個太空艙，充氣膨大展開。3-l-2縱向聯(lián)接。3-l-3俯視。.
附圖3-2電磁引力①在附圖3-2中由于環(huán)形氣球中的氣壓下降到托以下，.經(jīng)過太陽長時間輻射，在 環(huán)形氣球中產(chǎn)生出低溫等離子體，轉(zhuǎn)動，電流去向(171)電流來向(172)構(gòu)成環(huán)形電流，電流導(dǎo)體在 太空磁場(170〕的作用下引發(fā)航天器沿運動方向(173)運行。②氣球中產(chǎn)生大量低溫等離子體正離子
(1701)、負(fù)離子〔1702).結(jié)合就產(chǎn)生電流，等離子體體積大產(chǎn)生電量很大，在太空磁場(170)中引發(fā) 航天器運行(173〕。
附圖3-3是一個太空運載器吸收電離層離子經(jīng)中間艙到發(fā)動機(jī)電力加速噴發(fā)的示意圖。太空粒子以 300公里/秒的高速向飛行器沖來進(jìn)入中間艙(231〕，相當(dāng)于一個加速器的直線部分，再進(jìn)入加速器( 232〕加速就能達(dá)到要求的粒子速度。不僅對工質(zhì)進(jìn)行撞擊，還進(jìn)行磁流體發(fā)電。進(jìn)入飛行器的天然等離 子，經(jīng)發(fā)動機(jī)電磁加熱、加速到80公里/秒以上噴出，推動飛行器加速。天然等離子直接利用，取之于 天，用之于天，取之不竭，用之不完，加上利用陽光為電源，是理想的工作方式。
附圖3-4中l(wèi)通過磁電場調(diào)整姿態(tài)。2加固。3太陽能發(fā)電。4增加物質(zhì)。5太空植物。6太空修補。
1、本附圖3-4是利用磁電場對航天器姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。(1)利用太陽電磁場子運動.太陽來的電磁波垂直 與飛行器中導(dǎo)電等離子體引發(fā)飛行器的橫向運動，引發(fā)飛行器的運動。導(dǎo)體的運動方向是可以變化，因 此，只要控制好飛行器的姿態(tài)就能產(chǎn)生運動的力量。地球磁場可以作為一個空間的參考系，用來測定飛 行器的姿態(tài).飛行器上有鐵磁性物質(zhì)，或有強(qiáng)電流時，地磁場就會產(chǎn)生一個磁力矩，它將改變飛行器在 空間的姿態(tài).我們可以有目的地安裝磁棒或線圈，利用地磁場的力矩來調(diào)節(jié)姿態(tài)。
(2)、地球磁場與由西向東的運動方向相互垂直產(chǎn)生向上力，正電是向下，負(fù)電是向上，其運動方向只 能是向左上運行。100000八的航天器 =0[￥*8]=100000*7800*0.0005=3601 ^地球磁場給出氣球的運行。2、 加固附圖34自由基聚合在300km 500km之間高層大氣的主要成分是有很強(qiáng)氧化腐蝕能力以 原子狀態(tài)存在的氧元素。航夭器在其中以8km，s—'的速度運動，就好象把航天器浸泡在數(shù)千度高溫的原子 氧之中，航天器表面將被強(qiáng)烈腐蝕.競服這一問題的方法除了上升1000公里高度原子氧密度下降到1%逃 避外，解決原子氧對航天器表面的剝蝕效應(yīng)是把氨丙基三乙氧基硅烷加入到環(huán)氧樹脂中涂到航天器上。 我們認(rèn)為根本的方法就要解決電的何題，太空的氧、氫原子在太陽光的輻照射下迸行氧化還原分解反應(yīng) 產(chǎn)生自由基，結(jié)合航天器自帶的材料進(jìn)行鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)加固飛行器。航天器從地面升入太空 中已接收大量電子，強(qiáng)烈吸引正電離子，與有正電氧元子結(jié)合，通過放電解決。在500km 1000km之間 高層大氣的主要成分是有很強(qiáng)氧化腐蝕能力以原子狀態(tài)存在的氫元素，同樣解決。當(dāng)然，作用不同，效 果不同，由此可進(jìn)行真空聚合、電鍍和氫化，進(jìn)行表面加固和修復(fù)。
3、 太陽能發(fā)電太陽常數(shù)數(shù)值為1353W'm-2 (瓦 米-2)功效20。/。的50000i^能產(chǎn)生13530千瓦電力。 在太空運行依靠太陽能電池板(04)提供動力，利用太陽風(fēng)帆(04)前進(jìn)，利用電場、磁場工作等。
4、 增加物質(zhì)本附圖3-4打開頭高壓通氣道(03)吸收物質(zhì)入吸氣管。尾部吸氣開口 (322)吸收氣體 經(jīng)冷卻氣管進(jìn)入高壓存儲艙(224)中保存。根據(jù)所吸收氣體的性質(zhì)分別存壓入環(huán)形氣球(i)、高壓存 儲艙(22)和高壓氣球(02)。增加質(zhì)量有二個地方 一是在太空低軌道運行中增加質(zhì)量。在運行中增 加質(zhì)量，盡管增加的量少，但其時間長，路程遠(yuǎn)，可以利用的機(jī)會多，我們就可以在100公里高空的電離 層中的運行中大量吸收氧、氫離子氣體。 一是在行星際空間的上升降落，如地球上的升降。
5、 太空植物本附圖3-4的植物(06)在太空中太陽的照射下植物生長。.吸收人們放出的二氧化碳光 合作用生成氧.和物質(zhì)。人們吸收利用后再次轉(zhuǎn)化構(gòu)成了一個生命物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，構(gòu)筑良好的生態(tài)環(huán)境。
6、 氣球修補本附圖3-4中當(dāng)監(jiān)測儀發(fā)現(xiàn)氣球出現(xiàn)漏氣時，引發(fā)修補氣球(07)到達(dá)出氣位置，噴涂 膠粘劑，粘貼修補氣球07上的修補材料，保持阻氣態(tài)。進(jìn)行陰陽離子的真空聚合、電鍍和氫化等工作。
(四)運行附圖4-0是一個由多個內(nèi)有大量氫氣的環(huán)形氣球與小高壓氣球聯(lián)接、固定組成飛行器主體 的氣體火箭太空運載器。存貯大量氫、氧工質(zhì)推進(jìn)劑，在地面利用大氣浮力將飛行器送入低空，再用氧 和氫組成的推進(jìn)劑工質(zhì)，利用mpd或核能發(fā)動機(jī)的大推力將載荷送上太空。返回時在外層空間利用殘有的 氣體燃料產(chǎn)生反推力，減少速度而下降到80公里，在大氣層中利用空氣浮力，產(chǎn)生阻力，減少速度，徐 徐飛行下降到10公里處。再利用放、換氣下降.利用發(fā)動機(jī)控制方向，可以多次利用重復(fù)使用。
在附圖4-l-0到附圖44-9中有l(wèi)大氣層運行。2太空加速。3運行。4返回。四個過程。
I大氣層運行I大氣層運行有三個階段。主要任務(wù)是突破大氣層。
(-)、附圖4-l-0大氣在地面密度最大、壓力最大，放開地面800噸索引，5000噸的飛行器自由飛行，4-1 -O附圖中重氣體區(qū)(B)自放出重氣體，氫氣體區(qū)(A)自然增大。體積、質(zhì)量減小，在環(huán)形氣球的浮力 作用下飛行器上升。上升速度控制。這一過程大約有10公里。氣球有上百百帕的絕對壓力差，有十倍數(shù) 相對差，對氣球安全沒有威脅，在此階段浮力變化很大，氣象變化復(fù)雜難以完全掌握，不知道的風(fēng)力、 風(fēng)向和氣流能將氣球火箭吹偏航向。氣球隨風(fēng)移動，不固定，工作十分不方便。浮力最大，能量節(jié)約最 大。天氣狀況是重要的影響因素，但是由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無論風(fēng)如何吹都能保證物體的重心在下，并能夠 自動補償糾正、調(diào)整風(fēng)力引發(fā)的偏差。而氣球的移動可以用衛(wèi)星導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航、地面測試進(jìn)行控制。 近地面點火也有很多好處，大大減小飛行器體積，減小飛行空氣阻力的一半，氣球容易制作，也容易控 制，換氣技術(shù)也容易實現(xiàn)；不利因素是一質(zhì)量最大，阻力最大，耗用燃料多。比沖大大增加，10米/秒計
9算要1000秒，相當(dāng)運載火箭的一半路程，花費能量很多。二受天氣影響大，危害地面物、人安全。三是 產(chǎn)生污染。四是點燃燃料的火焰會令其自燃。五降落的危險性增加。解決辦法依次是高氣壓可以多攜帶 一些使用的燃料氣體解決。以地面為基點起飛后，在大氣層高空浮動游弋自由巡航，依據(jù)情況點火發(fā)射 升空。飛行器上升一定高度不會自燃不會污染。依靠地面起飛時的高壓重氣體，返回是正常的氫氣體， 解決降落危險性大的問題?？傊?，要根據(jù)目標(biāo)，依據(jù)能力，適時抉擇，取得成功。
(二)、附圖4-l-l從10公里上升到40公里為第二階段。浮力約為地面三分之一，氣球?qū)ξ矬w負(fù)重能力不斷 下降，最后重力等于浮力，不能上升?？諝饷芏冉档?，飛行空氣阻力減少，推力可對浮力不足進(jìn)行彌 補。為保持其上升的力量，保持慣性力，不待重力浮力相等就點燃發(fā)動機(jī)增加推力，推動負(fù)載向上。
附圖4-l-l中氫氣體區(qū)〔A)增大，重氣體區(qū)〔B)減小，浮力大于重力，還有部分浮力，但速度不 大，持續(xù)時間不長。飛行器內(nèi)壓開始因外壓減少積累而對氣球壁的壓力增大顯示出來，不用發(fā)動機(jī)推力 不能使1000噸的飛行^上行.必須進(jìn)行發(fā)動機(jī)的點火。減少質(zhì)量重力，增加推力，減少壓力，因而點燃 是好的舉措。在高空點火一可以增大推力。二可以安全運行。三是質(zhì)量最大值產(chǎn)生上移。四是減少空氣 的密度從而降低阻力。五是有此方面的先例。六是可適應(yīng)較大的天氣變化。七是應(yīng)用核能的基礎(chǔ)。八是 無污染。因而可行。但高空點火需要精密計算，條件具備，控制良好，難度較大，并非總能完美實現(xiàn)。
點燃發(fā)動機(jī)后要用發(fā)動機(jī)來推動重心，環(huán)形氣球依自身浮力上升，二者此長彼消平行共進(jìn)的形態(tài)決定 這并不是一個容易共處的過程。發(fā)動機(jī)推力小時，會推不動，無法進(jìn)動；發(fā)動機(jī)推力大時，浮力會因負(fù) 重不足，出現(xiàn)漂移問題，改變運行方向；保持發(fā)動機(jī)推力與需要相適應(yīng)是關(guān)鍵。發(fā)動機(jī)要溶合浮力變 化，由小變大逐漸成為主要動力，環(huán)形氣球浮力由大變小，逐漸退居二線。好在有火箭并聯(lián)發(fā)射的大量 經(jīng)驗可供借鑒。這時推動飛行器安全運行的主要障礙是干擾力如風(fēng)力，但由于能化干擾為虛工和整體的 漂移，對穩(wěn)定性構(gòu)不成威脅。我們可以利用風(fēng)力如用平流層頂部的西風(fēng)氣流進(jìn)行加速，加速效果就好。
這一過程在40公里以下，還有浮力相助。在其點火時推動的并不是最大的質(zhì)量，消耗也不是最大值。 氣壓的降低不是最快的。但由于比地面的空氣密度小三分之二，噴氣阻力要減小三分之二，從火箭地面 點火與高空的噴氣火柱長度變化，就能明顯的感受。為保證發(fā)動機(jī)的持續(xù)工作時間，燃料的質(zhì)量不能下 降太快。過快的速度會引發(fā)阻力的快速增加，引發(fā)更大的能量耗費。但過慢的速度會消耗更多的能量和 機(jī)會，慣性力小引發(fā)入軌的困難和各種不知道的危險爆發(fā)。如西風(fēng)飄流。飛行器的速度控制應(yīng)為最佳。
〇、在附圖4-l-2中再向上運行40公里時空氣更加少了，浮力已是微不足道了。發(fā)動機(jī)推力物體日顯 沉重，S巨量消耗巨大，但其目標(biāo)是到達(dá)100公里外大氣層外圍，路程長遠(yuǎn)，還要擔(dān)負(fù)對飛行器的近一步的 加速任務(wù)，因而發(fā)動機(jī)要有大比沖。但大氣阻力也開始大為降低。沒有氣流的干擾，很平靜，利于飛行 器的快速飛行。在O公里是一個大氣壓，而在10公里高度是0.3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，20公里是0.088, 50公里 是O.OOl，大氣壓力的下降更利于火箭發(fā)動機(jī)的氣體噴發(fā)，利于推力的最大發(fā)揮。
在40公里以外，由于外部大氣壓力氣體降到了托以下的值，也不再會有氣壓的劇烈下降變化，直到再 次降落。氣球是由氫氣體填充的，經(jīng)過點火運行，氫氣已用去了一些。但由于磨擦生熱，火箭輻射加 熱。內(nèi)部的氣壓不會很小。而在下一步的運行中還要繼續(xù)使用氫氣，燃料還會減少，但溫度也會增加； 因而，在下一步向太空高度真空方向變化的行程中氣壓會保持穩(wěn)定，不會爆炸，也不會有大的變形。
卿、電離層在50公里到1000公里間。地球大氣的分子或原子吸收太陽短波輻射的直接過程有光致激 發(fā)，光致離解，光致電離，將太陽輻射的能量最終轉(zhuǎn)化為高層大氣的熱能，高層大氣被加熱.在1000公 里其溫度達(dá)1000開。.這時，環(huán)形氣球中的氣體溫度也不會低，其壓力也不會很小。當(dāng)太陽電磁輻射中光子的能量高于氣球中原子或分子的外層電子的電離能時，原子或分子就會被電離，形成一個宏觀上仍然 是電中性、但卻是由帶電粒子組成的I 域，即電離團(tuán)。飛行器中密度大于104-108的氫也能產(chǎn)生等離子，太 陽電磁輻lt對氣球稀薄的氣體加熱和電離過程是絕熱過程，是產(chǎn)生電離子的過程。氣球中的電離子團(tuán)有 與電離子層一樣的功能與作用。即等離子體的作用。更主要的是帶電粒子經(jīng)過氣球表面充電的電荷和飛 行器電場磁場力的作用下進(jìn)行分離，保持了離子態(tài)，因此，盡管密度大，電子和離子復(fù)合速度并不快， 達(dá)到一個動態(tài)平衡水平并不低，數(shù)量并不少，數(shù)量很可觀的電離團(tuán)。與大氣電離層中的電離子不同
環(huán)形氣球中的離子有約束，密度大，與飛行器一同移動。產(chǎn)生的作用給與飛行器整體。環(huán)形氣球中的 電離氣團(tuán)一、產(chǎn)生磁場、電場，提供動力，產(chǎn)生力的扭轉(zhuǎn)。二、產(chǎn)生氣體的膨脹使環(huán)形氣球充實。在真 空、失重、高溫的狀態(tài)下氣體的膨脹性更大。飛行器在沒有大氣保護(hù)的太空中運行受到的輻射特別強(qiáng)， 有大量電離的離子。三、大量離子的電離降低了溫度，形成電離子體，離子的復(fù)合、結(jié)合就是電流。在 太空運行時，用電鍍、離子鍍對飛行器進(jìn)行處理。用氫進(jìn)行氫化處理等，可以成倍的提高基體的性能 抗菌素、高溫性、耐腐蝕性有大的提高，對基體有改良作用。四作為發(fā)動機(jī)工質(zhì)。真空微重力下的稀薄 氣體狀態(tài)不會影響飛行器的形態(tài)。由于有磁電約束，1000度高溫的等離子不會損壞氣球表皮狀態(tài)的安 全。值得研究和倍加關(guān)注的重大問題是發(fā)動機(jī)噴發(fā)帶電離子于電離層中帶電離子發(fā)生的電擊對飛行器的 影響。宇宙80%是氫的等離子，等離子是宇宙物質(zhì)存在的主要方式，因此，研究等離子具有重大意義。
(5)、地球引力、重力是航天飛行克服的主要難題和障礙，在地面上重力加速度最大，離地面遠(yuǎn)則變 小，因而在離地球表面上很高的太空中重力加速度變小。而未進(jìn)入軌道運行中的高速飛行器重力加速度 并不是零。要讓其重力加速度為零。就要加速到7800米/秒，形成一個圍繞地球運行橢圓軌道'，在低層空 間運行阻力很大。不能象現(xiàn)有飛行器一樣在60公里高度就橫向五度加速了。而要根據(jù)本品阻力巨大的特 點在突出大氣層后要進(jìn)一步向上運行500公里以上，再橫向發(fā)展，進(jìn)入中高軌道運行。
G,、變形受大氣層中空氣阻力重力影響，以氣體為主的氣球會發(fā)生變形。在大氣層低層浮力作用下 使上部變粗變大，下部變細(xì)變長。在空氣稀少的高空中高速運行時在內(nèi)力、重力、阻力和推力共同作用 下，上部變細(xì)變長，下部變粗變大。由于內(nèi)部有壓力作用，變形不大，是小量可控制的不均衡。不僅不 會引發(fā)氣球整體均衡結(jié)構(gòu)的改變。相反，適量的變形會使受力更均衡，運行更穩(wěn)定，抗干擾能力更強(qiáng)。
太空加速是第二個階段。從大氣層頂部到進(jìn)入軌道階段。任務(wù)是將飛行器加速到第一宇宙速度。
附圖4的4-2-l 4-2-2中與現(xiàn)有的火箭飛行器不同，本品在突出大氣層后的運行速度為2000米/秒， 速度不高。運行速度過低會進(jìn)入不了軌道，下降落入大氣層中損壞。因此，為克服地球重力加速度的吸 引進(jìn)入軌道，飛行器必須大力加速到每秒7900米運行，加速到每秒11200米，飛行器飛離地球。
加速不僅是垂直的，更主要的是水平方面。其次才是俯沖加速變軌。與地面大氣層中的推力不同，此 時，無空氣阻力，無氣流的擾動，無其它波，如聲波。質(zhì)量大大減少，因而推力達(dá)到很大穩(wěn)定值。
飛行器加速運行必須有一定質(zhì)量的燃料，才會推動飛行器快速增加運行速度?；鸺w行器在此的速度 為三、四千米/秒，加速就要點燃大質(zhì)量的二級火箭。送50噸或70噸負(fù)載達(dá)到第一宇宙速度在大氣層外100 公里要300噸。因此，加速是一個重要艱巨的任務(wù)?；鸺捎跓o法達(dá)到這一速度而不得不用多級運載接力 形式。盡管還有未能燃燒盡的燃料和控制系統(tǒng)，穩(wěn)定系統(tǒng)、原料供應(yīng)系統(tǒng)等一大批設(shè)備。但還是要再起 爐灶再生火，點燃下一臺發(fā)動機(jī)，利用全新的火箭系統(tǒng)前進(jìn)。多級火箭的形式雖然實現(xiàn)了人類上天，但 由于質(zhì)量過大，浪費巨大，復(fù)雜性、難度迅速增加，安全性大為降低，高費用不能為人們所接受。我們 的飛行器不是多級，運送的質(zhì)量很大，也要有很大的質(zhì)量和推力，花費較長的時間。
11本品的mpd發(fā)動機(jī)噴氣速度為80000米/秒以上。根據(jù)計算只要推重比是l。 2以上就行。最后質(zhì)量500 噸。則1000噸的起飛質(zhì)量在此是500噸，比是2，運用80000米的噴氣速度，最終的飛行速度=噴氣速度*對 數(shù)質(zhì)量比=80000*對數(shù)2=80000*0.69=55451米/秒，大于7.9的第一宇宙速度，加上空氣浮力的利用，已有 的速度，可能要求更低。對上升重力和空氣阻力的克服，應(yīng)當(dāng)是有保證的。本品由于利用了mpd發(fā)動機(jī)、 電磁力、電場和空氣浮力。盡管比傳統(tǒng)火箭體積更巨大，空氣阻力更大，速度比較慢，比沖很大，但消 耗總量不大。 一級mpd發(fā)動機(jī)電磁推動速度就夠用了。因此，本品一級就可實現(xiàn)速度目標(biāo)。 運行4-3 4-3-1加電形成電磁場。4-3-2對接。4-3-3 4-34重生。4-3-5發(fā)電 入軌進(jìn)入運行階段后，要作的工作是l變軌，2調(diào)姿，3加固，4發(fā)電，5對接，6擴(kuò)展。我們在3-l， 3-2， 3-3中我們談過2調(diào)姿，3重生，4離子發(fā)電，6擴(kuò)展，在此只談l變軌，5對接，3重生，4離子發(fā)電。
1。 變軌附圖4-3-l中火箭和飛行器達(dá)到中高軌道后要進(jìn)行變軌。傳統(tǒng)變軌是利用天體的引力和飛行 器推力。我們想加上太空中的電磁力來進(jìn)行。飛行器外層充氣張開光帆，太陽能板(04)和天線吸電器
(08〕.形成穩(wěn)定的光壓和電源，吸收太空中電力，形成數(shù)公里大的電場、磁場，利用太空磁力前進(jìn)。
2。 對接附圖4-3-2是二個飛行器的一體化。其內(nèi)容①是交匯附圖a，就是飛到一起。②是吸引附圖 b，交匯在一起飛行器不會是相聚就相聯(lián)接在一起的，有時還會分開的。為此，就要有拉近距離保持聯(lián)接 的吸引力。③是碰撞附圖c，只有聯(lián)接在一體的飛行器才能進(jìn)行物質(zhì)和人員的交換，不可避免要碰撞。為 減小避免碰撞，人們要付出努力和耐心。④聯(lián)接附圖d，我們可以伸出太空走廊相聯(lián)接了。
3。 重生附圖4-3-3是一個氣體火箭重生圖。在附圖4-3-3-l中形體破裂，氣體大量喪失。形體危險。在 附圖4-3-3-2中新縱內(nèi)膜(192)正充氣生成。在附圖4-3-3-3中形成新的形體，氣體火箭重生。
附圖4-3-4-l和附圖4-3-4-2中從橫內(nèi)膜(1—91〕中重生成為一個新的形體。
4。 離子發(fā)電，本附圖4-3-5由于高層大氣中有大量密度高達(dá)10S/CMS帶電離子，等離子體探測器同時 測到能量約6000eV的高溫等離子體，形成充電到數(shù)千伏，最高曾達(dá)上萬伏的高壓，我們先分別在環(huán)形氣 球外壁內(nèi)側(cè)和吸電器〔08)多功能伴行環(huán)(151)上充正負(fù)電，達(dá)到一定高壓后，環(huán)形氣球〔2)外壁和 吸電器〔08)多功能伴行環(huán)(151〕分別開始吸引太空中的帶電離子，環(huán)形氣球內(nèi)壁吸引產(chǎn)生光致離解， 光致電離產(chǎn)生的負(fù)離子，環(huán)形氣球內(nèi)保留大量正離子作為發(fā)動機(jī)工質(zhì)。由于可充電達(dá)到的電壓遠(yuǎn)大于萬 伏特，吸引力很強(qiáng)，可以形成幾十萬伏特的高電壓面積足夠大，接通用電器放電，放出電流。氣球表面 經(jīng)絡(luò)能導(dǎo)電的目的就是發(fā)電，由于充電電流的存在，可以不斷吸引等離子充電，持續(xù)充電。10000Nf的航 天器電流能有多大，運流電流=速度*密度=7800**10000*105/^11-3=7800*100000*100*100*100=7.8*1018/1.25 *1019=0.6A，電流不大。但是運行幾個小時，就是幾千A的電流，如果是300公里/秒的太陽風(fēng)則是幾十萬A 的大電流，可保用電器用電和發(fā)動機(jī)短時間部分推進(jìn)用電。太空充電、離子發(fā)電解決了航天器表面被強(qiáng) 烈腐蝕問題。
降落附圖4 4中4-4-6再入角進(jìn)入大氣層，4-4-7調(diào)頭，4-4-8換氣降落，4-4-9再升四個過程。 4-4-6飛行器運行一個時間后要返回或是降落在星球上，在有大氣的場地降落時，要在再入點點燃發(fā)動 機(jī)選擇再入角進(jìn)入大氣層。有四項內(nèi)容l、選擇再入角。2、調(diào)整姿態(tài)。3、增大阻力。4、加固材料。
(l)再入角①高速進(jìn)入大氣層之前，如果飛行器壓力過低，還要對飛行器進(jìn)行充氣加壓。氣壓10000* 10000*6.958*10—7/2=69.5公斤/米米。外壓不會高于內(nèi)壓，在與內(nèi)壓壓強(qiáng)相互作用下形體為草帽形。速度 比通常的飛行器下降快得多，駐留面積巨大，運行不會引發(fā)高溫，高溫燃燒不會發(fā)生。內(nèi)壓大于外壓，保持飛行器的形態(tài)，運行比較安全，系統(tǒng)安全。之后速度迅速減小，要有一定的再入角度。如果不以一 定的角度運行，就會由于大氣層中密度增加迅速而使外壓增加過大而使飛行器發(fā)生大的形體和溫度變 化，損壞飛行器。當(dāng)重力與阻力相等#，重力不再加速，保持直線勻速運行。
② 當(dāng)飛行器速度以I0公里/秒高速進(jìn)入大氣層中80公里時。飛行器的摩擦?xí)a(chǎn)生上千度的高溫，引起 燃燒。要根據(jù)飛行器的形狀特點質(zhì)量大小選擇好的再入角。再入角的角度大則是阻力大，下降速度過 快，產(chǎn)生高溫，落不到指定地點損毀，選擇小的再入角，大氣層中高度大氣密度不大，速度比通常的飛 行器下降少，無動力再次下降，落不下來，下降失敗。好的再入角的角度通常能降下99%以上的熱量， 是降低溫度，防止燃燒的主要措施。
③ 本飛行器體積巨大阻力減速效果好，彈道系數(shù)小，氣動熱性能好。8=質(zhì)量/系數(shù)*面積為500000/ 10000=50公斤，比一般的200公斤低的多，B越大，速度減的越快，這樣速度可以很快降下來。駐點熱流 平方是直徑反比。值越小，氣動加熱越不大，氣動性能越好，200米直徑的飛行器駐點熱流為0.0714, 2000度為142.8度。加上用氣體中熱容量最高的氫氣冷卻氣體降溫，飛行器不會產(chǎn)生高溫，溫度和壓力會 有所上升，但不會燃燒。在脫離運行軌道(707)后從過渡軌道(706)上運行到亞軌道(705)上.依靠殘 有大氣就可減速。在空氣密度不大的100公里以上高空空間上多運行一些時間，必要時還要幾次再入，在 亞軌道上運行減速。速度下降不會過快，密度的小量增加不會引發(fā)熱量的大量增加，引發(fā)過載過大等問 題，緩和沖擊，延長能量轉(zhuǎn)換時間，能使最大過載減小和熱流峰值降低，降低造成的危害。
④ 再次還會有的高溫就要用本身的耐高溫性來進(jìn)行硬抗。進(jìn)行噴氣減速時，噴氣速度小于運行速 度，其高溫氣體會與其它外層氣體一同進(jìn)入高壓存儲艙內(nèi)損壞飛行器，因而要注意防熱。近部大于IOOO 度，內(nèi)部大于200度。還要防止水蒸氣對聚酰亞胺的水解問題。
⑤ 為使最大制動過載不超過人體所能耐受的限度(10g),以第一宇宙速度再入的載人飛船，必須以小于3 °的再入角進(jìn)入大氣層。再入角小使密度增加不大。如果以人體所能耐受的限度(10g)速度下降，則FV-10*t=104-100*t=0護(hù)100秒表飛行器位移是3=^-& /2=104*100-100*100*100/2=5*105米飛行器^100*111= 100*5* 105=5*107千克米100公斤人體1(^時100*0.1=10=0.4寬*1.5高*10噸壓力.對一個大氣的內(nèi)壓力壁 變動為1.7米.空氣制動對發(fā)動機(jī)的影響不大。⑥由于飛行器有大量電、磁，可以應(yīng)用磁電制動。磁電制 動可以大大減少空氣摩擦熱量，降低溫度，提高安全性。在沒有空氣的星球更顯珍貴。
(2) 姿態(tài)傳統(tǒng)的再入飛行器姿態(tài)調(diào)整是將姿態(tài)調(diào)整為尾前頭后以增大阻力減小速度。本飛行器由于體 積巨大阻力大，還是球狀物，調(diào)頭作用不大。在太空中多運行一些時間吸氣增加質(zhì)量增加壓力，姿態(tài)不 變。為再次上升準(zhǔn)備的質(zhì)量會在下部體現(xiàn)，發(fā)生尾前頭后的自然調(diào)整。開啟發(fā)動機(jī)調(diào)整落點精度。
(3) 吸氣減速通過壓氣機(jī)的將開關(guān)吸氣吼(03)中吸收氣體經(jīng)吸氣管再壓入環(huán)形氣球l中，擴(kuò)大體 積，增加壓力從而增加阻力減少速度，增大浮力，保持體形與系統(tǒng)穩(wěn)定運行，準(zhǔn)備下降著陸。外壓大于
內(nèi)壓時會形狀改變而產(chǎn)生危機(jī)。保持內(nèi)壓大于外壓，才能安全穩(wěn)定運行；增加質(zhì)量，降低速度下降。
")加固.能否進(jìn)行太空中飛行器的自動加固呢 加固有何作用？.由于比重和溫度的不同，太空離子會有
層次上的差別.如在IIO公里以上空間，下層大多為重離子，而上層多是輕離子，平均分子量隨高度增加
而減小。150公里至U500公里為電離層多o+， 500公里到1000公里為磁層，多h+,而e-是從地面到1000公里以 上一直存在的，在200公里密度最大，由于可以在太空上層進(jìn)行電鍍、離子鍍、氫化和聚合。在飛行器上 升運行中和在低層運行產(chǎn)生的大量負(fù)電就能與在500公里上層中o+聚合。在1000公里進(jìn)行h+化。電鍍、離子鍍、氫化和聚合都會產(chǎn)生很大的材料改良，進(jìn)行復(fù)合、燒蝕可以起到降溫作用。當(dāng)然設(shè)計不好，條件 不對，也會產(chǎn)生不利作用，需要認(rèn)真研究。太空加固低費高效，是航天活動的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。
調(diào)頭4-4-7向下到80公里后運行^有大量的阻力。最大的阻力是激波阻力。由于下層空氣密度大，溫 度高，激波產(chǎn)生的可能性、危害性隨高度下降而增大，隨速度下降而減小。要用鈍頭原理來保護(hù)安全運 行，就是在飛行器前形成一個亞音速氣團(tuán)，降低激波對飛行器的影響。氫氣的傳導(dǎo)熱最快，用氣流降低 溫度，用增加質(zhì)量來減小動能。用保持高度來減小摩擦力，用增加阻力來降低速度。用高空停車來減小 速度。使高度、速度、空氣阻力溫度有比較合理的比例，保證運行的安全和優(yōu)質(zhì)。
附圖4-4-7擴(kuò)大體積就要吸氣。增加質(zhì)量是在壓力機(jī)作用下在其環(huán)形氣球和氣壓艙中吸收、充實物 質(zhì)；質(zhì)量大量增加，沖量迅速減?。毁|(zhì)量增加不斷，阻力不斷變化，速度大幅度下降。重力作用產(chǎn)生。 最后，增加大到引發(fā)頭部粗大，使開關(guān)合閉不再吸氣，以后在阻力和重力作用下，不斷補充重氣體，壓 縮需要的氣體增加能源和質(zhì)量。附圖中(A〕氫氣體區(qū)減小，(B)重氣體區(qū)變大，更重要的是水平方向 的速度的下降。形體不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。借浮力向上運行，停車調(diào)整后再向下運行。保持其上下垂直的重心 位置形態(tài)不變，有更大的穩(wěn)定性。用附圖3-4尾部吸氣開口 (322)吸收氣體經(jīng)冷卻氣管進(jìn)入高壓存儲艙 (224)中保存。
換氣附圖4-4-8體積、速度與阻力是有密切的關(guān)聯(lián)。阻力是l/2密度與速度平方迎風(fēng)面積的積。本品 由于體積巨大、阻力巨大。再入大氣層后，不僅有大量的阻力，還會有不小的浮力?？赡茉?0-60公里處 其速度就只有千米了， 30公里以下的氣體密度很大，其速度在百米了。 5公里依靠自身的重力就不能再下 降了。只有持續(xù)壓入氣體、重量加大才會繼續(xù)下降。附圖4-4-8中(A)氫氣體區(qū)減小，(B)重氣體區(qū) 增大，內(nèi)膜居中浮力減小.。本品上升有巨大的浮力是由于有大量的氫氣的存在，本品下降時已大多用 盡，只是由于長期太陽輻射溫度較高而真空運行保持其壓力，在30公里以下由于其溫度在200開以下。吸 收大量的氣體對溫度有降低作用，減去一些浮力,.依靠變換倒換物質(zhì)的質(zhì)量，氫去氧來變換一下，體積一 樣密度不同，浮力下降，慢慢垂直下降，任務(wù)完成。
再升附圖4-4-9中氫氣體區(qū)(A)小，重氣體區(qū)(B〕大，橫內(nèi)膜不脹大，浮力穩(wěn)定，與重力相當(dāng)。 利用其增加的外層空氣的質(zhì)量為發(fā)動機(jī)工質(zhì)，不間斷進(jìn)行再次上升運行。
(五〕附圖5是一個有12種形態(tài)負(fù)載的氣體火箭太空運載器圖。5-0，是負(fù)載結(jié)構(gòu)圖。5-1， 5萬平米的 太陽能電池板。5-2， IOO米口徑的太空望遠(yuǎn)鏡。5-3, 500噸萬方空間站。5-4，運載火箭。5-5，無頭運載 器。5-6，喇叭口太空粒子吸收器。5-7，喇叭頭運載器5-8,高頭運載器。5-9，無頸圓頭運載器。5-10，多級運載器。5-ll小阻力氣流狀態(tài)。對高壓固定伸縮氣球0011中充氣多功能通道08關(guān)閉，不吸收氣 體，阻力減少，呈小阻力氣流狀態(tài)。5-12氣流大阻力狀態(tài)。當(dāng)減少高壓固定伸縮氣球0011中的氣體就呈高 阻態(tài)，通過多功能通道08吸收氣體增大阻力，呈氣流大阻力狀態(tài)。由高壓氣球，太空艙、太陽能電池、 太空通道、開關(guān)、通訊系統(tǒng)、生命保障系統(tǒng)等組成的負(fù)載與飛行器分離會成為單獨工作的天體。
(六)受力分析附圖6-l中可見本產(chǎn)品主要受幾種力的影響. 一是環(huán)形氣球的浮力(61) 。 二是火 箭發(fā)動機(jī)的推力(63〕。三是阻力〔62)。四是膨脹力(64)。五是重力〔60)。六是粘力(68〕。七 是摩擦力(65〕。八是風(fēng)力〔67)。
其中重力[60]、浮力[61]、阻力[62]、推力[63]、摩擦力[65]是運動力。膨脹力[64]、粘力[68]是結(jié)構(gòu) 力。風(fēng)力(67〕是干擾力.作用在本品上大多是整體平移。重心(66)變化不大。從中心線(50〕穩(wěn)定線(51)偏離線(52)的變化測算，確定球形重心穩(wěn)定。在大氣層中顯著的力是浮力(61)、風(fēng)力( 67)、摩擦力(65)。外太空中的力是重力(60〕、阻力(62〕、推力(63〕。 一直發(fā)生作用的膨脹力 (64)、粘力(68)。不變力為粘力(68)。膨脹力是隨壓力變化的函數(shù)。
① 、環(huán)形氣球(1)是左右對稱體，在水平面的合力點就是形心(54〕。由于是浸入空氣中的，因而 也是浮心(56)。因上下面的物質(zhì)組成比重不同，因而重心(55)與浮心(56〕是不一致的。頭部是太 空艙。其次是高壓存儲區(qū)。再下是發(fā)動機(jī)。由此可見，重心就是重力方向和主要重量。我們計算的值是 在其向上方向的四分之一處。因而無論中心線(50)偏到穩(wěn)定線(51)的什么位置，其偏離線(52)總 是小于穩(wěn)定半徑〔57)重力，形態(tài)穩(wěn)定。
在附圖6-l中當(dāng)風(fēng)力(67)吹動飛行器發(fā)生60度傾斜偏離線(52),其重心[66]偏到虛線重心(56)， 如此時的重心質(zhì)量為500噸，60度角是350噸的恢復(fù)力，30度是250噸的恢復(fù)力。內(nèi)環(huán)中物質(zhì)會用去，最少 有20噸。太空艙和內(nèi)環(huán)是下部距離球形心的4分之1，形心在內(nèi)環(huán)中下部，由此重心(55)總是在浮心( 56〕之下。
② 、本品受力均勻，在太空中有六個運行方向的自由度。受力傾斜時會自動回歸平衡，當(dāng)力度大時會 發(fā)生整體平行位移。減小化解不平衡力，為一不倒翁性質(zhì)的飛行器，保持運行穩(wěn)定。
在附圖6-2中，在風(fēng)力(67)作用下，飛行器發(fā)生偏轉(zhuǎn)，底部重心(55)發(fā)生偏移產(chǎn)生偏移線( 52〕。
在附圖6-3中，在重心(55)重力(60〕作用下穩(wěn)定運行，風(fēng)力(67)消失，偏轉(zhuǎn)線(52)回歸中心 線(50)，糾偏完成。
在附圖6-4中最重的發(fā)動機(jī)位最下，其次是高壓存儲艙、貨艙和載荷.氣球體大物輕，穩(wěn)定性好.. (七〕氣流降溫附圖7是一個飛行器在運行中外部氣流(40)與飛行器摩擦產(chǎn)生高溫。經(jīng)內(nèi)部環(huán)形 氣球氣流(41〕、高壓氣球氣流(42)防熱層內(nèi)氣流(43)的強(qiáng)力流動，帶走高溫。
(八〕體形變化附圖8中從8-l圖中如果抽走空氣室中的氣體，只有二個室中的氣體。這樣就成為8-2 圖中的形狀。如果將抽出的氣體充入這二空氣室中則成為8-3圖中的形狀，適應(yīng)不同的環(huán)境和任務(wù)。
(九)附圖9是飛行器返回圖。9-l是從運行軌道進(jìn)入大氣層的運行圖。由運行軌道(77〕，過渡軌道 (76)，亞軌道(75)組成。從太空來的ll公里/秒的飛行器在運行軌道中進(jìn)行氣動減速后，進(jìn)入過渡軌 道，以7公里速度進(jìn)入亞軌道，穿過80公里大氣處。穿過120公里高層大氣減速到2公里依重力再次進(jìn)入大 氣層。美國標(biāo)準(zhǔn)大氣圖。9-2是進(jìn)入大氣層的運行路線.由降落軌道(72〕，第一彎(73)，第二彎調(diào)頭
(74)組成并與現(xiàn)有降落軌道(71)進(jìn)行了對比。減速到2公里進(jìn)入大氣層中進(jìn)入降落軌道。進(jìn)行進(jìn)一步 的減速后，進(jìn)入電離層減速，在第一彎中浮力上升后減速移動，在第二彎處調(diào)整后換氣下降著陸。具體 軌道還要大量的計算機(jī)數(shù)據(jù)計算。
〔十)附圖IO。上升運行軌跡圖，10-l大氣層中的上升軌跡圖。氣體火箭太空運載器的上升運行軌跡 (79)比傳統(tǒng)上升運行軌跡〔78)更高的軌道，其上升的方向也更垂直。這樣利于減小阻力。進(jìn)入軌 道。10-2是太空上升軌跡圖。進(jìn)入800公里后進(jìn)行俯沖加速。10-3是時間高度表示的速度圖。上升運行要 用更多時間和推力。 (3)參數(shù)
I (-)、飛行參數(shù)比沖6000秒最大推力1650噸最大空氣阻力200噸① 、自由飛行，高度0到10000米。使用時間2000秒，勻速運行，平均速度5米秒，推力為浮力。
② 、點火后的運行。為浮力、風(fēng)力、氣流混合推動。以浮力為主轉(zhuǎn)為以火箭發(fā)動機(jī)推力為主的過程。 高度10000米到40000米，低加速運行眾10米秒到40米/秒，用時1000秒。
③ 、加速運行。以助推火箭發(fā)動機(jī)推力為主，主火箭發(fā)動機(jī)推力為次。浮力為輔助推力。高度40公里 到大氣層外120公里，速度從40米秒到2000米秒以上，用時1000米秒。加速度是1.00米/秒秒。
、從2000米到入軌道加速，俯沖加速。速度1000米到7800米/秒用時2000秒。加速度3.4米/秒秒。
、進(jìn)入運行軌道。
(二)、飛行器參數(shù)確定l質(zhì)量是根據(jù)發(fā)動機(jī)的質(zhì)量+空氣阻力+負(fù)載+內(nèi)外環(huán)燃料物品確定，簡單計算就 是發(fā)動機(jī)乘3，如300噸的發(fā)動機(jī)飛行器就是900啤。2體積是根據(jù)平衡點的工質(zhì)的浮力高低，如10000米的 900噸的氫氣氣球的浮力=空氣密度*排氣量排氣量*1.3*0.1=900000/0.36*1.3=2000000。
① 總排氣量400萬方。5200噸。
01、 高壓氣球直徑60米高40米排氣量100000方。高壓氫氣球排氣量10000方。
02、 環(huán)形負(fù)重氣球直徑200米，內(nèi)徑30米，共20噸。 04、內(nèi)環(huán)直徑30米高100米67000方。
② 、總質(zhì)量1450噸最后質(zhì)量500噸燃料質(zhì)量450噸。其它質(zhì)量500噸。
21、 氫重量300噸，佘氣30皮重50 最后8 0噸。
22、 氧總重200噸。佘氣10皮重20最后30噸。
23、 高壓氣球50噸、貨艙90噸、太空艙10噸。最后9 0噸。
24、 發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、MPD發(fā)動機(jī)300噸。飛行器質(zhì)量500噸.。
③ 回轉(zhuǎn)體的質(zhì)量m = 200000kg圓環(huán)大半徑R=100m圓環(huán)截面半徑r=15m計算結(jié)果 圓環(huán)體對x軸的轉(zhuǎn)動慣量Jx- 1028125000 mA2圓環(huán)體對y軸的轉(zhuǎn)動慣量Jy= 1028125000 mA2 圓環(huán)體對po軸的轉(zhuǎn)動慣量jp0= 2033750000 mA2 圓環(huán)體對po軸的慣性半徑rpo= 100.84 m rpo——繞po軸旋轉(zhuǎn)時的慣性半徑，po為通過O點垂直圖形平面的軸。
④ 內(nèi)環(huán)壓力已知條件球內(nèi)的壓力p = 300000 Pa 橫截面中面半徑R-15 m殼體厚度h = 0. 001m 彈性模量E = 29.4X0.001Gpa 波桑系數(shù) U =0.1
計算結(jié)果承受均勻內(nèi)壓的球 徑向應(yīng)力 o m = 2250000000MPa
環(huán)向應(yīng)力ot = 2250000000MPa殼表面垂直方向的位移 《=1.0330612m 〇、氣象與場地。晝間自由飛行風(fēng)速《6m/s,能見度》1.5km、夜間飛行風(fēng)速《3m/s。場地要平坦、 開闊，面積大于10000*10000米。進(jìn)場方向凈空條件良好，無危及飛行安全的高壓線、建筑障礙物。
、能量計算推力1000噸最大1650噸噴氣速度100000米/秒質(zhì)量10千克/秒比沖6700秒。 (D、由于氣體火箭太空運載器是由體積龐大的氣體組成，所以，計算其空氣阻力是必要的。 根據(jù)公式阻力=速度*速度*面積*空氣密度/2計算。飛行器阻力面積10000平方米。系數(shù)l。 査120公里大氣密度2.22*10—9 110 9.708*10—8 91 2.860*10—786 6.958*10—771 6.4*10—5 86阻力=8000*8000*10000*6.958 *10—6/2=2226560千克米/秒2質(zhì)量*重力加速度=4900000牛米/秒2 71公里 8000*8000* 6.4*10—5 * 10000/ 2= 2048000千克米/秒秒1548000千克米/秒秒大于重力。 彈道系數(shù)=質(zhì)量/面積*系數(shù)500000公斤/10000米2*1=50千克/米2。駐點熱流￥力=1/直徑=1/200駐點熱流=1/14.141 =0.0707160。溫度駐點熱流*2000=0.0707160*2000=141.4度 II產(chǎn)品的運作
1、本產(chǎn)品的制作 一是環(huán)形氣球的制作。二是高壓氣球的制作。三是內(nèi)環(huán)的制作。四是管道、閥門
的選用。五是發(fā)動機(jī)的選用。六是其它部件制作。
2、 地面設(shè)備。有不小于200米間距200米高的組裝廠房、服務(wù)塔和無塵地面移動平臺。
3、 產(chǎn)品的測試。l是保氣性。2抗震動性。3抗老化性。4耐溫度。5受力均衡性，分離、結(jié)合性。6傳 感器、電路、控制設(shè)備及其它設(shè)備性能。
4、 燃料的準(zhǔn)備。1、氧的存貯、供應(yīng)。2、氫的存貯、供應(yīng)。3、各種管道、線、電及其它設(shè)備的準(zhǔn)備。
5、 風(fēng)力、氣流、溫度、云層高度及太空各種環(huán)境的測試。
6、 本產(chǎn)品的組裝環(huán)形氣球(1)、內(nèi)環(huán)(2)充氣同時將發(fā)動機(jī)(3〕吊到內(nèi)環(huán)(2)下，依高皮 氣球〔02)自身浮力將太空艙和載荷(0)放到環(huán)形氣球中的內(nèi)環(huán)(2 )上，對環(huán)形氣球和內(nèi)環(huán)充氣。
7、 本產(chǎn)品的放飛。將固定在火箭架上的氣球火箭太空運載器解開放飛，增加環(huán)形氣球內(nèi)的氫氣，減 小重氣，變化質(zhì)量，氣球火箭太空運載器便會自行飛向高空。
8、 產(chǎn)品的運行。
9、 產(chǎn)品的回收。 附注；
l由于在飛行器中沒有百分之百的等離子體，不能完全成為獨立第四態(tài)等離子態(tài)，故本文統(tǒng)稱為氣體。
2本文的飛行器在太空運行速度定義為小于10公里/秒的為微速，介于10-100公里/秒間的為低速，介 于IOO---1000公里/秒的為中速。介于1000-10000公里/秒的為高速，介于10000-10萬公里/秒的為超高速。 介于IO--100萬公里/秒的為光速。
權(quán)利要求
1、一種氣體火箭太空運載器是有負(fù)載，箭體和發(fā)動機(jī)組成，其特征是箭體是在充滿工質(zhì)的環(huán)形體環(huán)中間擠壓安插固定一個小環(huán)形體內(nèi)環(huán)，在其小的環(huán)形體內(nèi)環(huán)上擠壓固定負(fù)載，在其內(nèi)存放物品，在其環(huán)中加熱、加速工質(zhì)構(gòu)成，在其下擠壓掛定由發(fā)電機(jī)、壓氣機(jī)和發(fā)動機(jī)構(gòu)成的發(fā)動機(jī)，上面的負(fù)載壓力向下，下面的發(fā)動機(jī)通過環(huán)形體傳遞推力大小環(huán)形體相互作用，結(jié)合成一體，構(gòu)成一個空間巨大、載荷巨大、能量巨大，質(zhì)量巨大、超級穩(wěn)定、超壓、重復(fù)使用沒有拋棄物、外形柔軟、結(jié)構(gòu)簡單的地球空間、太空、星際空間天地間往返運載工具。
2、 一種氣體火箭太空運載器有負(fù)載，箭體和發(fā)動機(jī)組成的，其驅(qū)動運行的方法是以發(fā) 動機(jī)為動力，利用天體引力運行的，其特征是利用箭體的大小環(huán)形體中的帶電離子，在太空 電磁場的作用下驅(qū)動飛行器運動，協(xié)助發(fā)動機(jī)驅(qū)動離子噴發(fā)產(chǎn)生更大推力。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的氣體火箭太空運載器，其特征是大小環(huán)形體和其上的導(dǎo)電體 共同作用構(gòu)成吸引、分離、存儲、約束帶電離子的準(zhǔn)托克馬克環(huán)，
4、 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的氣體火箭太空運載器，其特征是大小環(huán)形體壁上有吸引、分 離帶電離子，進(jìn)行太空充電的導(dǎo)電體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求書2所述的氣體火箭太空運載器，其特征是發(fā)動機(jī)利用高達(dá)100兆瓦的 巨大電力以高達(dá)萬米/秒的高速近2000Nf的發(fā)動機(jī)矩陣方式噴發(fā)出去，通過環(huán)形氣球中間高 壓存儲艙將力傳到負(fù)載，驅(qū)動長期質(zhì)量幾百噸的飛行器運行，牽引氣球體并利用太空中的 電、磁、風(fēng)驅(qū)動制動。
6、 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的氣體火箭太空運載器，其特征是以氣態(tài)物品作主要支撐物的 環(huán)形體是外形柔軟、發(fā)展空間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的氣體火箭太空運載器，其特征是小環(huán)形體中間的中間艙有加 速器和電磁。
全文摘要
氣體火箭太空運載器是利用取之于太空用之于太空的思想，將現(xiàn)代火箭和氣球有機(jī)結(jié)合起來，應(yīng)用現(xiàn)代高新技術(shù)和材料，利用太空中各種物質(zhì)資源與規(guī)律，廣泛深入使用電、磁、力，高效使用燃料；是能量巨大、空間巨大的低成本、高安全、大負(fù)載、多用途的單體中速系列優(yōu)良星際航天運載平臺；具有自動太空修復(fù)，自動補充燃料，自動擴(kuò)展空間，電磁制動和加速功能；可以完成質(zhì)量、大小、形態(tài)的變化；是人類從事航天事業(yè)的優(yōu)良工具，是探索理想飛行器的新成果。
文檔編號B64G1/00GK101580133SQ20081017096
公開日2009年11月18日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者馬建中 申請人:馬建中