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关于混合动力火箭

26年美国人搞得液氧/汽油发动机
32年德国开始搞火箭,后来v2用的是是液氧/乙醇
40年代是高氯酸钾+沥青的固体燃料
第一支固液混合式火箭是37年德国人发明的用的是橡胶和过氧化氢等。因为问题和缺点太多才转向了液体燃料。
德国人二战就搞明白的问题,竟然现在还有人不死心。
固液混合式比冲太低只能做大气层内探空火箭。
或者作为大学生科技节的个人兴趣作品是可以的
好像北航学生12年就搞过一样的一个北航三号了。
台湾人真像发展太空科技还是从液体火箭一点一点的来积累,韩国的发展就是借鉴。
若批评不自由,则赞美无意义。
2022-07-10 21:02 發佈
文章關鍵字 動力火箭
bluefeather17 wrote:
26年美国人搞得液氧(恕刪)

沒有新噱頭 , 又怎能向上級單位及民代申請經費 ?
bluefeather17
bluefeather17 樓主

搞太空科技,不能跃进,只能一步一步来,实在看不过去,台湾人把混合式燃料吹得震天响,真这么好用,NASA,欧空局怎么不用,连朝鲜火箭都不用的东西

2022-07-10 21:11
我以前也想過這個問題
1. 火箭第一節用 雄風三型 引擎(不需要氧氣燃料)衝壓引擎推力大
2.火箭第二節 =接近大氣層用 氮氣+輪胎橡膠 渾合燃料(超便宜)

中華民國 台灣中科院 做衝壓引擎很厲害,火箭在大氣層內不帶氧氣可以減重

中華民國 台灣中科院 衝壓引擎載具「擎天一型」第一節火箭


中華民國 台灣國家太空中心渾合燃料在大氣層外飛行 ,可精密控制火箭噴火方向 及火箭火焰推力大小第二節火箭
陽明交大指出,本次飛行測試於今晨6點12分執行,飛行時間約2分鐘,高度最高3公里。圖/國家太空中心提供



bluefeather17 wrote:
26年美国人搞得液氧/汽油发动机
32年德国开始搞火箭,后来v2用的是是液氧/乙醇
40年代是高氯酸钾+沥青的固体燃料
第一支固液混合式火箭是37年德国人发明的用的是橡胶和过氧化氢等。因为问题和缺点太多才转向了液体燃料。
德国人二战就搞明白的问题,竟然现在还有人不死心。
固液混合式比冲太低只能做大气层内探空火箭。
或者作为大学生科技节的个人兴趣作品是可以的
好像北航学生12年就搞过一样的一个北航三号了。
台湾人真像发展太空科技还是从液体火箭一点一点的来积累,韩国的发展就是借鉴。


26年美國人搞得液氧/汽油發動機
32年德國開始搞火箭,後來v2用的是是液氧/乙醇
40年代是高氯酸鉀+瀝青的固體燃料
第一支固液混合式火箭是37年德國人發明的用的是橡膠和過氧化氫等。因為問題和缺點太多才轉向了液體燃料。
德國人二戰就搞明白的問題,竟然現在還有人不死心。
固液混合式比衝太低只能做大氣層內探空火箭。
或者作為大學生科技節的個人興趣作品是可以的
好像北航學生12年就搞過一樣的一個北航三號了。
台灣人真像發展太空科技還是從液體火箭一點一點的來積累,韓國的發展就是藉鑑。
BigMac4Diet

衝壓引擎要1.6馬赫以上才能點燃,怎麼做"第一節"火箭?

2022-07-11 17:17
bluefeather17 wrote:
26年美国人搞得液氧(恕刪)


本來就大學科研的阿

陽明交通大學前瞻火箭研究中心,ARRC 前瞻火箭團隊不斷在失敗中成長、經歷無數次引擎測試、大大小小的技術會議,亦步亦趨的離升空100公里目標靠近,過程中不僅積極培養太空產業人才,並期許能為台灣寫下探空歷史上傑出的一頁。

愛。回。家

五毛不翻牆來台灣不就看不到。。。何來吹捧?

2022-07-11 0:36
alexlin1

台灣新聞又不像中國有共產黨限制,標體聳動才會有人點擊,這有甚麼好意外的[挖鼻孔]

2022-07-11 9:10
雷根時代就在發展雷射反飛彈,怎麼人類他媽的現在還是在發展雷射反飛彈?你的邏輯能夠解釋嗎?

杜魯門時代就在發展核融合發電,怎麼人類他媽的現在還在發展核融合發電?你的邏輯能解釋嗎?

對啊問題很多,問題不多的話像你們口國這種人就可以做了。

優點那麼多的火箭到現在沒有一個國家做出來,結果被一群台灣年輕人弄出一些成果了,不開心的話你也能去做看看。
兩岸和平:接受集中營、特色管理、坦克輾人民。
愛。回。家

共匪做不到的事,不代表別人做不到。。。。

2022-07-11 0:37
ganlingyang

人家只要能把自己抬起來或綁塔綠班玻璃升空就[台灣No.1]、大推力壓根不需要只需要大內宣。

2022-07-11 6:08
https://vocus.cc/article/5ebc0e86fd897800014e8d2f
ARRC 太空科普|混合式火箭是莫名的堅持?
ARRC
ARRC
2020-05-13|閱讀時間約 11 分鐘
什麼是『類衛星載具』?
是什麼原因讓ARRC堅持使用混合式火箭推進技術呢?
從下圖看起來,混合式火箭集合所有化學火箭的優點於一身,應該是很完美的設計,但為什麼現在火箭的主流並不是混合式火箭呢?
混合式火箭沒搞頭吧,幹嘛不做液態火箭?
  小編近期發覺好像不少人都有類似這樣的疑問,乾脆直接寫這篇給各種”資深”航太迷的科普文。
Why hybrid rocket propulsion?
Why hybrid rocket propulsion?
美國大學生做的火箭都飛到100公裡了?
  這邊要先提一下探空火箭與入軌火箭的能量等級差異,探空火箭的任務目的通常是只要往上飛高就好了,並不管引擎可控性或效率高低,就算引擎在可能70公裡熄火,靠著速度慣性飛到100公裡以上仍是可以的,端看任務目的。
  入軌火箭就不是這樣看了,除了高度,還必須要有可以進入軌道運行的速度,也就是需要可以繞地球轉的水平速度。可以想像,要精準達到該速度,整個火箭引擎必須運作到抵達軌道的那一刻。
  另一個要提的是飛行控制等級的差異,傳統探空火箭因為目的只要飛高就好,基本上並無飛行姿態控制,靠的是火箭尾翼的氣動力穩定(如旋轉穩定或類似射弓箭的概念)。也因此主要都是透過發射前的飛行軌道計算,並使用發射架來達到升空前極高初始速度進行發射。這也是目前台灣過去發射探空火箭或一般飛彈的模式。
2014 年3月24日,HTTP-3S發射瞬間
2014 年3月24日,HTTP-3S發射瞬間
  HTTP-3S當時設計就是有尾翼,並利用發射架使火箭加速至高速才離架來進行發射。
HTTP-3A外型
HTTP-3A外型
  現在我們更進一步,調整成可垂直起飛且不需要發射架與尾翼的HTTP-3A,而A就是Advanced的意思。
  撇開使用全固態入軌火箭那種較不精準的飛行控制方式。入軌火箭因為有進入軌道的需求,通常一定會有推力向量控制系統(thrust vector control, TVC)與推力大小控制系統(throttle control) ,甚至重新點火能力(re-ignition),為的就是可以控制火箭的飛行方向與速度。用比較生活化的方式比較兩者,大概就是迴力車與自動駕駛車的差異。
  這也是為什麼我們會去定義『類衛星載具』,因為技術難易度天差地遠。開發火箭的過程難以一步到位,我們必須進行技術的前期驗證,而這也是我們進行中的HTTP-3A計畫。當這個技術得到嚴格的飛試驗證,火箭入軌就自然會水到渠成!
類衛星載具定義:

有能力依規劃軌跡與姿態飛行至次軌道,進行科學或工程實驗;
火箭引擎技術性能至少真空比衝值超過300秒且具推力向量控制、推力大小控制與重新點火能力;
火箭具類似衛星載具導引導控(Guidance, Navigation & Control; GNC)能力;
具Hard RTOS (即時作業)航電軟、硬體系統;
採用輕量化結構,如碳纖維複材技術與其他相關材料。

所以為什麼現在火箭的主流並不是混合式火箭呢?
  這可能要從固態火箭、液態火箭與混合式火箭的差異開始說起。再來是火箭推進系統的供流系統設計主要分幫浦供流(pump feed)與加壓供流 (pressure feed)。以上因為維基百科都可以查的到,這邊不贅述。以下針對應用方式來說明。
  過去火箭的開發一般皆是由政府主導,研發人員當然會希望自己做的是最好的設計,所以追求的是火箭運載效率。常見的指標是酬載比 (payload ratio),定義為酬載重量/火箭的總重量。越大表示同樣的火箭重量可以攜帶越重的衛星。基本上就是火箭運載性能的一個比較數值。而影響酬載比的主要因素包含火箭結構重量比、引擎推進效率 (Isp)等等。依據公開資料,Rocket lab的electron火箭酬載比大約是1.8%,SpaceX酬載比也是大約1~2%。也就是說100公斤的火箭僅能攜帶1公斤的衛星進入軌道而已。
  由於過去火箭不管是運載太空人或運載衛星,酬載的體積與重量都相當的龐大。”大型運載火箭”一般不會使用加壓供流系統傳輸燃料或氧化劑,因為儲存槽將因需耐高壓而使結構變重。幫浦供流系統則避免了這個問題,結構相對輕了很多,但缺點就是設計與實作變得太複雜。
  另一個重點是引擎運作時間。過去材料科技相對較不發達,使用”再生冷卻循環”的液態火箭可以較容易達到推進時間300秒以上,而固態火箭引擎與混合式火箭引擎由於無燃燒室冷卻系統設計,很少有推進時間超過120秒的。而在相同的總推進能量下,較長的引擎運作時間,也就代表著較小的引擎推力,這使火箭引擎的供流系統管路甚至燃燒室結構可以更輕巧。
  其實,混合式火箭從1933年附近開始有紀錄的使用,因此並非新的技術。混合式火箭同樣可以使用幫浦供流系統,但因為是將燃料放在引擎燃燒室,其體積勢必會比液態火箭的引擎燃燒室大。若混合式引擎無特別設計,結構重量很難減輕。另外,使用固態燃料的混合式火箭,安全性是優點卻也成了他的主要缺點。固態燃料導致了氧化劑與燃料不容易混合,使得引擎燃燒效率偏低。固態燃料放在燃燒室中燃燒,難做任何額外的流量控制設計,這樣又要怎麼去設計穩定且高效率的火箭引擎呢?
  也因此,混合式火箭引擎在過去因為材料科技的限制,就出現了要比結構重量比不過液態火箭引擎,要比構造簡易性和推進系統體積也比不過固態火箭引擎的狀態。測試與分析軟硬體受限的情況下,開發混合式火箭引擎也並不容易,效益也不高。間接導致過去的火箭開發主要皆針對液態火箭引擎與固態火箭引擎,也產生了後續的資源排擠效應。事實上,使用LOx (液態氧)的混合式火箭引擎理論Isp性能其實並不會比目前主流的LOx/RP-1液態火箭引擎差,甚至在燃料配方動點手腳還可以比液態引擎好。適當的氧化劑與燃料選擇甚至可以有比固態火箭還要好的單位體積推進性能。
那為什麼要使用混合式火箭?
  隨著材料與電腦科學的進步,混合式火箭的開發出現了轉機。例如提升混合式火箭的燃燒效率甚至使用碳纖維複合材的結構輕量化。衛星的微型化也讓小型衛星的運載需求出現,小型運載火箭的發展開始有了出路。
  混合式火箭應用的其中一項經典案例是美國維珍銀河使用於太空船二號的火箭引擎就是混合式火箭引擎。雖然使用的是N2O (笑氣)為氧化劑,效率可能較低所以一直沒公開。但仍是混合式火箭在實際應用上的裡程碑。該款引擎的推力有32,000公斤,使用了碳纖維纏繞結構體與工作時間60秒,是目前現役規格最大且實用化的混合式火箭引擎。
關於維珍銀河的混合式火箭引擎介紹的參考資料
  混合式火箭的主要亮點就是安全與低成本。固態的燃料避免了了火箭產生大爆炸的可能。低成本小型運載火箭的開發需求,讓混合式火箭有了發揮的空間。火箭縮小不但可使用更為簡單的加壓供流系統,碳纖複合材料的結構輕量化、適當的火箭引擎推力需求皆給了混合式火箭一個適合的舞台。
  安全性的經典案例是1990年代,美國AMROC超大型混合式火箭發射失敗時的紀錄影片,雖然整支火箭燒了起來,但並沒有爆炸。(9分08秒開始)
  對小型衛星運載火箭有興趣的也可以看看下面網站整理的資料,可以發現從2014年開始小型衛星載具的民營公司各種出現。其中也有好幾個是打算使用混合式火箭推進技術的。當然想發射衛星也不是短短6年就可以成功,真正有成功發射衛星上去的目前也不多就是。
NewSpace Index
可是國外都使用液態火箭,為什麼不研發液態火箭引擎技術?
  我們相信,只要再精進混合式火箭引擎的系統,可以有不輸液態火箭的性能甚至可能再超越。除了使用幫浦供流、碳纖維複合材料輕量化、長燃燒時間等其他火箭引擎已使用的方式,混合式火箭的深推力節流控制 (deep throttle)、簡單且可不限次數重複點火的特性,甚至是可善用混合式燃燒的物理化學特性,設計新型且系統簡單的吸氣式推進系統 (air-breathing propulsion)都是潛在可超越液態火箭引擎的能力,可大幅提高酬載比例,而且最重要的是成本更低更安全!
所以到底混合式火箭能不能發射衛星?
當然是可以的!
  雖然目前混合式火箭因為先天結構重量相對於液態火箭比較重,氧化劑的選擇造成可能較低的推進Isp表現,造成了衛星載具設計上會有比液態火箭低的火箭酬載比性能。但只要火箭能量充足,仍可攜帶衛星進入軌道。如前述,混合式火箭的亮點是在火箭的安全性與成本。
  ARRC針對混合式火箭的衛星載具構型也是提出了不少方式,採用雙氧水的混合式火箭引擎燃燒效率達到了接近97%以上,理論真空Isp達到300 s以上。引擎推力的控制 (throttling control)、再點火 (re-ignition)甚至推力向量控制 (thrust vector control)皆進行了不少驗證。而這更是近期HTTP-3AT空中懸浮飛行測試的主要測試目的。

Throttle control & re-ignition test

Thrust vector control test

HTTP-3AT Tethered flight test

我們要證明混合式火箭是可以如同液態引擎一般穩定的控制
  這在過去是前無古人後無來者的,或僅止於紙上談兵,過去類似的測試都是使用液態火箭引擎。

國外的空中懸浮飛行測試影片

  而美國SpaceX使用液態火箭引擎來達成火箭回收的技術,理論上只要控制技術夠好,混合式火箭也可以做到。
  尤其針對入軌段火箭 (upper-stage),為了要能精準進入軌道,目前世界各國設計皆以可控性較好但成本高昂的液態火箭為主。但因為該段火箭已經進入軌道,火箭飛行速度過快,且高度過高,即使是SpaceX的入軌段火箭仍是單次使用而無法回收。如果我們使用的是低成本的混合式火箭引擎系統作為入軌段火箭,將有更強大的成本優勢。
此測試的成功將證明我們在控制混合式火箭的能力是世界第一。
未來我們一定而且很快就會證明混合式火箭是可以攜帶衛星進入軌道。
補充其他的參考文獻:

混合式火箭的發展歷史; Paweł Surmacz, Grzegorz Rarata, “Hybrid Rocket Propulsion Development and Application”, Hybrid Rocket Engine Technology Demonstrator, 2009
近期還有挪威的NAMMO所開發的混合式探空火箭在2018年飛到了107公裡; Martina Faenza, Adrien J. Boiron, Bastien Haemmerli and Constans J. Verberne, “The Nammo Nucleus Launch: Norwegian Hybrid Sounding Rocket over 100km” , AIAA Propulsion and Energy 2019 Forum, AIAA 2019-4049
Nasa也曾討論過要在火星上使用混合式火箭引擎; Hybrid Rocket Propulsion for a Low Temperature Mars Ascent Vehicle
對全世界第一家採用混合式火箭的民營火箭公司AMROC為什麼會倒閉的歷史有興趣可以看下面這篇; Getting Into The Launching Business: The Amroc Story
BigMac4Diet

關鍵應該主要還是衛星微型化技術,使的酬載量的門檻降低了。

2022-07-11 17:22
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=d44cb22b-373c-4653-87ea-4c431cd559f2

混合式火箭的技術與應用
104/12/08 瀏覽次數 6230
陳彥升| 國家太空中心資深研究員
混合式火箭的再起

國際知名的TED Talk經常討論到一些鼓舞人心,以及讓人耳目一新的題材。TED代表著「科技、娛樂、設計(technology, entertainment, design)」,談話內容則標榜「值得傳播的想法(ideas worth spreading)」,並提供創新發展的突發奇想與預測所需的討論平台。

1984年首場系列的TED Talks 所談及的想法與概念,包括筆電、智慧手機、觸控面板、3D列印等,在20年後的2000年初期,大多已在現實生活中實現。

另一個值得一提的是,美國航太發明家伯特.魯坦(Burt Rutan)在2004年10月以劃時代混合火箭的太空飛機1號(Space Ship One)贏得1千萬美元的安薩裡X大獎(Ansari X prize),並於2006年受邀給了一場 TED突發奇想,表達他對未來太空探索及太空旅行民營化的憧憬。他隨即獲得企業家理查.布蘭森(Richard Branson)的投資成立「維京宇宙公司」,得以設計太空飛機2號(Space Ship Two),正式展開打造太空旅行的全球太空發射站系統。

太空飛機2號(圖/維京宇宙公司)太空飛機2號(圖/維京宇宙公司)

混合式火箭的發展

同一時期在美國的另一個角落,網路與科技天才伊隆.馬斯克(Elon Musk)也啟動了航太業另一個革命性的嘗試。他利用在網路世界所創造的財富,創立了完全私人投資的火箭公司「太空探索公司(Space X)」,立志以民間力量取代美國航空暨太空總署(NASA)及空軍的太空發射的角色。

經過幾番努力之後,Space X 設計的第一型火箭載具「獵鷹一號」終於在2008年9月28日的第四次試飛,發射成功並進入了軌道。接著,Space X 開始發展第二型發射載具「獵鷹九號」,並已成為運送物資往返國際太空站的主力之一。伊隆.馬斯克在2013年接受TED Talk訪問時,暢談到他另些新科技的想法,包括電動車、太陽能城市、人類太空旅行、移民火星及前往其他星球等。

獵鷹1號發射(圖/NASA)獵鷹1號發射(圖/NASA)

這些讓一般民眾也能進入太空的夢想能夠實現嗎?當然,所有創新的技術與做法,尤其是航太相關的尖端技術,都需要堅定的決心與毅力,逐步克服各種的挑戰,以向外界證明技術的可行與可靠。

以Space X的獵鷹一號火箭載具為例,伊隆.馬斯克向外界宣稱這項技術可使衛星發射的費用減半,但在2006年3月24日、2007年3月21日,以及2008年8月3日,卻歷經連續3次發射失敗的挫折。馬斯克在2013年TED Talk時回憶表示,如果再多一次的失敗,Space X會陷入倒閉的困境。

還好,他們的團隊利用前3次飛行的數據,對火箭系統做了完備的修正,在一個半月後的第4次試驗,成功地把一個模擬衛星送入地球軌道,正式展開其太空發射運載的服務。當然,美國政府在這過程中也扮演了積極扶植的角色,包括美國空軍給了Space X很多合約,提供飛彈防衛系統測試中的靶彈發射服務,幫助Space X改進設計及累積發射作業的經驗,以及對公司整體營運的諮詢幫助。由這個例子可以看到一個國家整體科技發展策略的具體表現。

挑戰太空旅行的Ansari X prize,其實早在1995年就已宣佈了,而世界上各私人航太團隊也都各自展示了其技術與設計。惟最終是由伯特.魯坦的團隊以Space Ship One太空飛機系統在一週內完成兩次發射超過100公裡太空邊緣的飛行,並安全返回降落的表現,贏得了1千萬美元大獎。

但之後更大型的Space Ship Two太空飛機系統的發展並不順遂,包括在2007年7月26日的氧化劑處理不當,造成3人死亡的爆炸事件,以及2014年10月31日的試飛中因飛行員操作錯誤,造成火箭引擎啟動不久就因太空飛機的尾翼轉成返回大氣模式,致使飛機在空中解體,一飛行員成功跳傘,另一飛行員殉職的事故。這些不幸雖然重重地打擊了維京宇宙公司的聲譽及士氣,但他們沒有改變建立太空旅行產業的目標,保證會繼續發展並克服所有困難。

當然,航太技術的創新是個不容易克服的挑戰。其中首要的關鍵就是火箭推進技術,它決定了整個飛航系統的效益、安全性及複雜度。首先,為了乘載旅客的安全,太空飛機選擇了混合式火箭引擎(hybrid rocket engine)。混合式火箭及液態火箭的推力都是可控制的,不像固態火箭點火後就不能停止。而由於Space Ship Two的整體載重比Space Ship One增加很多,因此混合式火箭引擎的推力需由7.5公噸(運作87秒)增加至27.5公噸(運作60秒),也就是說其總衝(推力乘以時間)需增加約2.55倍。

但在2006至2012間,他們的引擎一直無法達到這個要求。因此在2013年間,維京宇宙公司決定把引擎的固體燃料由合成橡膠(HTPB)改為尼龍材料(Nylon),以增加燃料裂解率來提升火箭的推力。很可惜的,2014年太空飛機試驗的失敗,讓他們喪失了驗證這個新引擎性能的機會。

混合式火箭引擎地面測試(圖/NASA)混合式火箭引擎地面測試(圖/NASA)

在這次實驗中,卻意外地確認了混合式火箭的安全性。因為在太空飛機空中解體後,火箭引擎隨即停止運作並未爆炸,使得飛行員獲得跳傘的機會。至於另一位飛行員則是因意外撞到頭部昏厥,不及跳傘而喪生。如果這事件是在液態火箭或固態火箭上,必然會發生空中爆炸,後果更為嚴重。由此可知,選用混合式火箭引擎從事太空旅行應是正確的決定。

也許讀者仍會疑問:混合式火箭技術既然這麼安全,為什麼沒有廣泛地應用呢?這個問題有其歷史、技術,以及市場三方面因素的考量。火箭的技術早期是起源於1930年代及1940年代的液態燃料火箭,包括著名的美國羅伯特.戈達德(Robert Goddard)的試驗型小火箭,以及德國的韋納.馮.布勞恩(Wernher von Braun)所發展的V-2火箭。二次大戰後,美蘇都根據德國V-2火箭的設計,繼續研發大型液態火箭系統,並進行了激烈的太空競賽。最後是馮.布勞恩的團隊帶領NASA贏得登上月球的壯舉。

至於固態燃料火箭技術,則由於其輕便的特性而受到各國政府的重視,以及在軍事應用研發上的支持。反觀混合式火箭的發展,雖然在1930年代初期,蘇俄科學家及火箭之父謝爾蓋.柯羅列夫(Sergei Korolev)已有開始試驗的紀錄,但當時缺乏設計的準則。直到1960年代聯合技術公司的化學系統部門、洛克希德推進公司、史丹佛研究中心、法國航太材料研究中心等單位都陸續投入研究,才有較密集的實驗與數據,並由聯合技術公司的馬克斯曼(Marxman)發展出第一套混合式火箭內彈道的分析理論及設計公式。

但是在那個時期,因液態火箭及固態火箭的產業已經成熟,因此混合式火箭技術並未受到重視。直到1981年Starstruck公司開始發展海上發射的海豚號探空火箭,以及1985年「美國火箭公司(American Rocket Company, AMROC)」的成立,才使混合式火箭推進的性能重獲青睞。

1995年,AMROC發展出推力高達110公噸的混合式火箭引擎,經NASA在密西西比州的實驗場完成性能測試驗證,並完成了一枚探空火箭載具(SET-1)準備試驗混合推進的飛行性能。可惜最後因液態氧控制閥受凝結水氣的堵塞,造成推力不足而告發射失敗,結束了公司的營運。

他們所累積的技術則於1998年轉賣給後來成功設計了Space Ship One混合式火箭引擎的Space Dev公司。值得一提的是,當SET-1發射失敗時,只是發射台倒下燃燒,而未如其他傳統火箭般爆炸,這事件再一次驗證了混合式火箭的安全優點。

在技術方面,則與混合式火箭推進燃燒的基本原理有關。由於混合火箭的推進劑大多是固態燃油及液態氧化劑的組合,而固態燃油的燃燒效率與推進劑的混合速率成正比,因為自然平面上的擴散式混合效率本來就不佳,使得傳統的混合式火箭引擎的推進效率較差。但AMROC發明了「篷車輪型藥柱」的設計,可增加擴散火燄的總面積,使得混合式火箭引擎的推進性能與固態火箭相近(比衝Isp約為250秒),因此成為具有競爭力的火箭推進技術。

另外,在一個成熟的產業中,新產品必須具有夠強大的干擾性,才可能脫穎而出受到市場的歡迎。因為市場中既得利益者的自我保護也會造成科技進步的阻礙,一個可參考的案例就是禁用含鉛汽油成為法規的過程。

1956年芝加哥大學的克萊爾.卡梅倫.彼得森(Clair Cameron Patterson)在利用鉛同位素探究地球年齡的過程中,發現了汽油中的含鉛量在長期使用時會造成人民的鉛中毒,因此開始推動禁用含鉛汽油的法規。即使科學與醫學的證據都很明顯,但這個案子的訴訟直到1976年才贏得勝利,主因是石油產業既得的龐大利益所引起的自我保護行為。

混合式火箭技術的發展與推動也遭遇到如是的情況,但太空旅行卻是能夠造成市場干擾的最佳應用。太空旅行是大多數人的夢想,而混合式火箭具有進入太空所必要的極佳安全性,這是其他火箭技術無法望其項背的。

關於混合式火箭推進性能的研究,1997年史丹佛大學提出以石蠟為固態燃料的設計,利用石蠟的低熔點特性可大幅提升燃料的燒蝕率及整體的燃燒效率。但這個方法一直受到質疑,在火箭發射的加速下,石蠟材料的結構是否能夠承受震動及應力?因此其總體性能仍需要更多的實驗及試飛來評估。

國家太空中心以交大前瞻火箭中心的混合式火箭試驗滾轉控制酬載(2014年3月)國家太空中心以交大前瞻火箭中心的混合式火箭試驗滾轉控制酬載(2014年3月)

國家實驗研究院太空中心的探空火箭團隊以及國內大學研究團隊近年來在這方面也有一些創新設計的貢獻,他們利用渦流及內彈道幾何的安排,可大幅增加混合與燃燒效率,增進混合式火箭推進的比衝值,由傳統的250秒提升到接近理論理想性能的290秒。這成果超過國際上其他設計的總體性能,同時大幅縮短了火箭引擎的長度,並維持極有競爭力的引擎製作成本。

混合火箭未來展望

當然太空旅行能否商轉成功,重點在於公司的商業營運模式。維京宇宙公司自成立以來,藉著Space Ship One成功的光環,有效地行銷了太空旅行的服務,讓熱中航太的民眾得以一圓太空夢。但以每張20萬美元的高票價來判斷,應該只有社會上層的一些人才負擔得起這個費用。首批太空旅行的400張票到2009年時已訂光,而且排隊等候的人還很多,可見維京宇宙公司的營運模式應該是可行的。

然而,該公司在引擎發展上卻不順利,一直無法讓Space Ship Two太空飛機加速到可以爬高至大氣邊緣100公裡處所需的3,200公裡時速(也就是每秒889公尺的速度)。即使在2013年更換了引擎設計,性能仍然不足,又發生空中解體的事件。這些充滿不確定的發展過程使得一些投資者及已經付款的顧客信心逐漸動搖。

太空旅行是大多數人的夢想(圖/種子發)太空旅行是大多數人的夢想(圖/種子發)

這就是航太先驅者經常面臨的挑戰,重點是經營者要能適時找到可行的替代方案,才能夠保持所有人的信心,畢竟顧客的信心在高度競爭的航太科技產業中是成功最重要的保證。不過,就算維京宇宙公司的新興行業最後沒有成功,相信其他的後起之秀會取而代之,走出實現太空旅行夢的康莊大道。
stever2018 wrote:
https://scitechvista...(恕刪)


还是那句话
如果真有文章说得好,各国家国力立航天机构早就大力发展了。
宇航技术这种属于高投入,高风险
发展路线应该是按照稳妥的路径进行
另辟蹊径最后还要回来的
混合式火箭用在探空上是性价比很高的
发射小可以载荷,如果要发射大的呢
若批评不自由,则赞美无意义。
nt24759

中科院才是國家級的火箭發展中心.

2022-07-10 22:45
bluefeather17 wrote:
还是那句话如果真有文(恕刪)



離多彈頭技術不遠了! 中科院力拚運載火箭發射多衛星

據指出,中科院是以「麒麟專案」研製500公里低軌道運載火箭為主體,採用四段式火箭,中科院的運載火箭與印度開發的SLV-3衛星運載火箭(Satellite Launch Vehicle 3)相當,為配合低軌道運載火箭在2022年完成第一期計劃目標,多衛星發射技術也在同年完成第一期的先期研發;屆時在進行低軌道運載火箭測試的同時,也會將多衛星發射技術納入一併實施。
由於各國都將多衛星發射技術視為多彈頭洲際飛彈入門基本技術,若中科院也完成並具備多衛星發射技術,相對也具備研發多彈頭飛彈的能量。
應該是把中科院對於民用太空火箭有興趣的人,來發展火箭中心

幹而不是讓科技部和太空中心交大中大,胡搞瞎搞
林北聽科技部那位部長再講廢話

先搞傳統太空火箭!

笑死讓你睪丸環保火箭,台灣玩完了!

看到晉x那隻火箭,就覺得在搞笑,那工藝飛的上去?
日劇韓劇看太多,搞火箭靠信念?靠理想?
美國人都移民到別的星系!
搞太空火箭,靠實力,工藝,科技,技術!




國家中山科學研究院何姓上校去年12月20日臨時替代下屬到國防部軍備局報告12億元研發太空低軌道運載火箭的「麒麟專案」,不僅列印機密文件,還丟在YouBike腳踏車籃內,一度引起軒然大波。桃園地檢署今天偵結,考量何姓上校坦承犯行、態度良好,已予他涉嫌違反國家機密保護法案件緩起訴處分,緩起訴期間為1年,並需支付公庫10萬元。

2022新科中央研究院院士蘇玉本

他的一些徒子 徒孫應該有在搞火箭


1970 年畢業於成大機械工程系的蘇玉本,現為中山科學研究院顧問,曾在中科院飛彈火箭研究所任職多年,領導台灣火箭、飛彈開發,過去曾獲模範公務員、模範公務員傑出貢獻獎肯定,對台灣軍事尖端科技發展有極大貢獻。

蘇玉本是航空太空推進、動力與系统工程學科的國際首席專家之一。他在基礎研究、科技發展與工程實踐,都有著專業與開創性的貢獻。其領導開發的火箭飛彈系統,在全球相關領域中,擁有明顯的領先地位。

蘇玉本歷任中科院飛彈火箭研究所研究員、副所長、所長等職務,也主持天星、天擎等計畫,在固體火箭發動機、液體衝壓引擎、液體火箭發動機、渦輪扇噴射引擎研發,以及相關機電開發、系統整合等,都扮演關鍵角色,也因此為飛彈系統如天弓一型、雄三、雄二、雄二 E、萬劍等奠定成功研發基礎,同時也進行極音速巡航飛行載具的研發,提升我國國防實力。
Mk2k

不需要本位主義與門戶之見; 天空這麼大, 可以容納天下眾多飛禽鳥獸, 只要你有翅膀與夢想!!

2022-07-11 12:32
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