节流火箭发动机当前只能执行秘密任务？

这几天，航海狼山多次提到，未来飞行器基本上就有能升天入地，无论大气层内外，可以自由往返，那么到底要配套什么样的发动机，就是一个大问题了。而现在只能在大气层飞内飞行的、无论涡喷还是涡扇，甚至冲压模式，显然都是不能离开卡门线进行大气层外的飞行。包括最先进的所谓旋转与斜爆震脉冲发动机也很难保证。毕竟只要是吸气模式，那么速度几乎不可能超过15马赫。说来说去，似乎还是火箭发动机具有最大的选择性！因为火箭发动机完全不需要从外界吸收助燃剂，就能实现从零高度到一直到月球的漫长旅程，甚至在水下也可以随时点燃加速到极高的速度。因此，火箭发动机一直都是一个重要的未来选项。不过有一个问题，就是现有的火箭发动机的体量，只要有效载荷达到百吨级，

那么火箭发动机往往需要超过3000吨，甚至到四五千吨！这在未来配套空天飞机显然是很不现实的。那么，如何解决发动机与有效载荷的比例配套呢？根本因素，还是看喷气的速度！虽然火箭发动机与现有的涡扇或者涡喷发动机都能喷出马赫环，那么它们的喷流速度能差多少呢？实际上差别并不大！现有的航空发动机，也就是战机使用的涡喷或者涡扇发动机，只要带后燃器一旦开始加力燃烧，那么喷流速度已经超过每秒两千米，甚至超过每秒2500米；而到目前为止，所有的大小火箭的喷流速度基本都在3千米每秒上下，很少有超过3500m/s的。也就是说，目前涡扇涡喷发动机的加力喷流能达到8马赫，那么火箭的喷流也不过是10马赫上下，两者其实相差不大。那么为什么大火箭的绝对推力与效率，

是现有的任何涡喷涡扇都不能对比的呢？这个很简单，根据牛顿定律可知，动量本身等于M×V；V是速度，M是质量。也就是说，总的反推力跟喷流的速度有关，另外跟喷流在单位时间内喷出的物质的总质量有另外的正相关关系。在两者的喷流速度都相差不大，在同一个数量级速度的情况下，那么在单位时间内，谁喷出的物质的总量更多，则反推力更大。火箭发动机哪怕是中型火箭，也能在10分钟内把五六百吨的燃料与氧化剂全部喷完。而300到400吨的大飞机飞行1.5万公里，耗时十几个小时，最多把200吨不到的燃料消耗完，加上吸入的空气质量，加起来也有400多吨。可见火箭的推力强大，能动辄升天入地，本质上还是在单位时间内消耗的燃料与氧化剂的总量更多。那么鉴于此，未来的120吨级的、

可以升天入地的空间作战单元如何解决燃料与氧化剂的来源问题呢？很显然，不能指望这种飞行器一次性携带几百吨甚至上千吨的燃料与氧化剂，理论上最多携带六七十吨的燃料与氧化剂，那么同样实现在近地轨道的飞行就需要节约着往外喷！但是，在整体物理规律不能违背的大前提下，想靠不到100吨的燃料与氧化剂实现高差数千公里的飞行，是根本不可能完成任务！而在现阶段，确实有类似飞行器，比如大家都知道的WZ8，往往会用双八的包线下，执行一些极为秘密的侦查任务。之所以能够实现，就在于WZ8是靠轰炸机投放的，等于是节约了大型火箭的第一级，也就是燃料与氧化剂消耗最大的一段，节流火箭只完成几千公里的高速侦察段飞行，之后再滑翔返回。也就是说，只有在平飞与接近目标的，

这一段，是以双八甚至更高的指标来实现战略性的侦查。但是未来的空间飞行器肯定是不能来照搬这种节流火箭的模式，因为不能指望有别更大的载体来省略第一级的燃料，还有后续的单纯滑翔肯定也不行的。总而言之，无论是用传统的吸气喷射模式，还是用纯粹的节流火箭，想实现升天入地的任意飞行，肯定是不能可能完成的任务。因为整体的燃料质量的上限已经限制了。说到底还是那个公式，动量等于MV乘绩。只有大大提高喷流的速度，也就是V的值是唯一可行的。目前看来，只有电推是最有希望的。传统的喷气模式就是等于一个压力瓶里的高压高温气体往外释放，总体的压力值是有上限的，喷流的速度也有上限；如果再继续增加压力，那么就瞬间变成了一个炸弹。这就是传统的化学能推进的，

最大限制。而电推不同！电推可以把等离子的速度轻易加速到每秒10公里以上，是现有最快火箭喷流的速度的3倍，现阶段就能达到。如果稍微进步，那么喷流的瞬间速度能达到每秒100公里，获得的反推力就很大了。而理论上这种喷流速度，最快可以达到1万公里每秒，那么仅仅喷射几十克的物质，就能产生极其惊人的推力，最终产生飞碟一样的飞行效能。目前东大很可能已经突破的万牛级的单体电推，如果再提升2个数量级，那就真的进入1.2级文明了！