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可返航的导弹运载器在一定条件下是有经济性的

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当然这个可返航的导弹运载器肯定长的一点也不像战机
本贴中最需要注意的是,由于这个导弹运载器的职能很单一,所以在释放导弹后,其剩余载荷质量很小,返航消耗的dv对应的燃料质量也很小
换句话说,我们不能使用
e^((2v+v')/u+α) - 1
来计算载荷与燃料之比
其中
v是运载器末端攻击速度
v'是运载器返航速度
(返航需要先从v减速至0,所以消耗v+v'的dv)
u是运载器推进器喷射速度
α是导弹额外加速与其推进器喷射速度之比
我注意到吧里很多人认为这是对的,并以此认为返航非常不划算。
下面给出一个假设条件
(忽略工质罐重量)
(先不考虑天体引力造成的轨道问题,或者可以把下面的速度全部乘10,这样天体引力基本可以忽略)
方案一:
可返航的导弹运载器本身干重100t,可挂载战斗部总重1000t的若干枚导弹
(认为导弹干重=战斗部+推进器)
运载器采用100km/s的推进器(指喷射速度为100km/s的推进器,下同)
导弹采用10km/s的推进器,推进器总重50t
运载器末端速度150km/s,返航速度20km/s,导弹有5km/s的dv用于变向
可以计算出导弹的总湿重为1731.157t
可以计算出返航前运载器的湿重(对应于170km/s的dv)为547.3947t
从而可以计算出运载器及导弹整体出发时的湿重为
10211.76t
方案二:
运载器不返航,其余同方案一
可以计算出发时整体湿重为8206.678t
方案三:
导弹直接采用100km/s的推进器,推进器总重100t(由于规模效应,运载器的推进器轻一些……其实这里本来出了个bug,我把导弹推进器总重量设的比运载器重太多),总dv为155km/s
出发时整体湿重为5182.617t
可以看到三个方案投送1000t战斗部的出发时湿重大体上在一个数量级,而且分级的代价比返航的代价还大一些……
如果高比冲推进器的规模效应足够显著,那么分级可能是划算的。(规模效应显著的话,分开的导弹上的高比冲推进器的总重量还真可能比运载器重很多,如果达到400t,那么方案三结果应变为6596.058t,如果再考虑规模效应在成本上的作用……或者考虑规模效应能让比冲更高……都有可能让分级方案更划算)
如果高比冲推进器和远程导引设备的成本足够高,那么返航可能是划算的。


IP属地:北京来自Android客户端1楼2020-03-09 00:59回复
    另外,如果运载器干重由于推进器的缘故太大的话,其实有更高级的分段返回方案能解决。比如说在导弹运载器和导弹达到100km/s时,产生75%推力且很重的主推进器就开始返航类似于分级火箭的返回版。


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2020-03-09 01:06
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      支持一下这个问题我之前算过,运载器减速静止就是很麻烦的问题,所以为了少带燃料导弹脱离运载器时速度最好别太快,然而脱离时速度太慢又发挥不出运载器性能比导弹引擎的优势脱离速度平衡点在哪一直找不到。还有运载器也就是助推火箭本身的质量也不清楚改算作多少。


      IP属地:吉林来自Android客户端3楼2020-03-09 01:09
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        我最初的想法运载器是避免对方骗导弹,在对方撤退之后丢下弹头返航的,不过想了一下在太空恐怕几个小时并不够主力舰进行什么战略机动,骗导弹的情况应该不存在,就改成提高导弹推进器性能同时节约成本了


        IP属地:吉林来自Android客户端4楼2020-03-09 01:14
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          假设方案三中推进器总重是400t,出发湿重是6596.058t
          那么还可以来个方案四:
          有可返航运载器,但是两级都采用100km/s的推进器,第一级运载器100t(也可以叫火箭第一级hhh),第二级导弹分别的推进器加一起重200t(和方案三相比推力大幅减小所以轻了),第一级在速度达到90km/s时返航,返航速度10km/s(返航早所以可以慢),这样返航时第一级湿重271.8281t,第二级湿重2298.649t,所以最后出发湿重6322.354t


          IP属地:北京来自Android客户端5楼2020-03-09 01:25
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            其实就是“脚手架式”导弹舰


            IP属地:贵州来自Android客户端6楼2020-03-09 02:40
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              可回收的一级


              IP属地:北京来自手机贴吧7楼2020-03-09 04:12
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                要是有行星引力场可以利用的话会更好


                IP属地:北京来自手机贴吧8楼2020-03-09 04:13
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                  我记得吧里没有说过可返航的导弹发射器/导弹舰不经济,而是那个人所说的航母+战机+导弹式的回收不经济。脚手架式的导弹舰很早就在吧里验证过可行性了


                  IP属地:江苏来自Android客户端9楼2020-03-09 07:58
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                    啥是脚手架式的导弹舰


                    IP属地:上海10楼2020-03-09 08:10
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                      你这干质比高过头了,方案一的运载器干质比都快85了,耻球现在干质比最天顶星的也就30差点


                      IP属地:广东来自Android客户端11楼2020-03-09 09:42
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                        和我的想法类似,另外返回时扔掉储罐和发射架,这些东西应该是一次性的,带电子设备,人员和发动机回


                        IP属地:湖南来自Android客户端13楼2020-03-09 21:50
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                          先假设你的运载器设计目标;
                          首要目标;投送量不缩水的前提下,减少重要资源消耗,节省成本。
                          次要目标;总成本不增加的前提下,增加有效打击距离,强化性能。
                          额外目标;达到上两个目标前提下,可兼具一定多用途,拓展战术。
                          第一眼觉得有点像设想过的模块化机动平台的导弹组件,差别在于用的高性能推进器和工质柜而不是小型辅助电推。
                          但再仔细看,运载器的质量比4.5,导弹是0.65,实际运载系数0.1,其实这里还是应该计入工质箱质量,否则实际运载系数肯定不对,不过问题不大姑且算做0.08,这其实更像是携带巨型KKV/EKV的无人空天飞机。
                          但我还是觉得整体思路是可行的,计算也没什么问题,但有些数值设定看起来有点别扭,最好可以修改一下,比如1000吨的战斗部,这是想干嘛呢?带核弹不说灭星,灭几个国轻松吧?建议全部重量数据除以20,出发湿重不超过1千吨,任务消耗燃质低于7百吨,有效投送质量50吨,并可按需要选择个位数但分弹头还是上百个,任务灵活性强得多,损失负担也小得多,更准确更经济的战略战术更有可能获胜,一吨当量可以干掉的目标,最好不要付出二吨的代价。
                          1万比冲并有足够的推重比,你运载器应该是使用的等离子气核或核盐水这两种裂变引擎方案,后者的可能性要更大(要达到1G加速,发动机推重比得上百),战斗部显然用的某种先进固体化学燃料,
                          不算弹头这种必须消耗,成功回收运载器应该可以比方案三多消耗35%~47%的燃料,并节省接近60%的物料和80%以上的制造成本,当然前提是成功返回。
                          理论上,执行任务越多成本优势越大,但肯定多出一笔长期维护费用。
                          对照同体积质量导弹,性能其实缩水不少,似乎并不能延长射程,但高性能高成本的核动力发动机很难普遍装备在一次性量产型导弹上,与不超过2千比冲的先进固体导弹相比,除推重比外当然优势巨大,那么可以认为只要完成一次攻击任务并成功返回,就达成了次要目标,既然基本设计目的可行,附带进行运输,通讯中续,无人侦察之类没什么难度,但因为引擎的原因,载人什么的就别指望了。
                          其实方案二和三完全没有必要列出来,除了比较其实没什么意义,方案二就是个用巨型核热推进器的可变轨超级大弹头。方案三更废,等于搞了个单级核热土星V。


                          IP属地:湖南来自Android客户端14楼2020-03-10 01:02
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                            对了,加速到几百km级大约需要多远的距离,也就是平均多少加速度?加速距离决定了这样的运载器是应该部署在主力舰附近,主力舰后方一定距离或者是大后方。


                            IP属地:吉林来自Android客户端15楼2020-03-10 02:02
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