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。
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。