主题：茗谈118：北京天梯 -- 本嘉明
首先给各位拜年，祝海内外的朋友们身体棒棒的，万事如意。
这一篇受“大漠西风”兄的启发，谈一谈我对“超级电磁炮”的看法。
归纳起来就几句话：
一，“超级电磁炮”应该是可行的。
二，“超级电磁炮”是必要的。
（一）
美国的“福特级”航母，首舰在建，已经确定用新式的电磁弹射系统（Electromagnetic Aircraft Launch System），整个系统长91米，最大弹射功率达到122兆焦，能够产生45吨的推力，最高能将飞机加速到时速240公里，能将自重26吨的E-2预警机弹射上天。
而中国的电磁弹射系统，已经建造了至少一套1：1地面试验线，可以说呼之欲出了。
近日，美国某网站公布的卫星照片显示中国在华东某地建造了“电磁型导轨式高速牵引装置”工程样机测试设施，该设施是继美国莱克赫斯特海军航空兵工程站项目之后，世界第二条电磁弹射器地面实验设施。目前能建造1：1全尺寸大型电磁弹射器地面试验设施的国家，仅有中美两国。
从卫星照片推测，中国试验装置大约长120至150米，电磁轨道长80米左右。能够建造如此规模的实验设施足以证明中国已经全面掌握了大型直线感应电机、先进强迫储能装置以及高性能脉冲发生器等电磁弹射器关键技术。
那么，我的问题是：如果把电磁滑轨加长到7到10公里，持续加速后，能否把一个5吨以下的“弹丸”，加速到3—5倍音速呢？动量就是质量X速度，如果现有的电磁弹射能力，能把26吨的固定翼飞机加速到240公里时速，那么能不能把2.6吨的缩微飞船，加速到2500公里时速呢？
这个要看海军工程大学教授、中国工程院院士马伟明少将的能耐，我看他能做到，而且这个项目又那么好玩。
（二）
这样做的好处------就是发展“超级电磁炮”的必要性------在哪里呢？
航天事业是个极其烧钱的事业。美国当年肯定是上了月球了（至于登月电视转播，倒可能是假造的），而上月球的前提，就是有“土星-5”巨型火箭。这是迄今为止美国造过的最大火箭，其他大个子都是在图纸上。
“土星-5”高110米，直径10米，全重3040吨，近地轨道有效载荷119吨。中国要想派宇航员登月，按美国的老路子走，就必须研制出类似级别的火箭。
上图：土星-5和“纳粹余孽”冯-布劳恩
研制的难度且不说，这个巨无霸太费钱了。它前后共造了15枚，前13枚打了，最后2枚进了博物馆。从1964年到1973年，单为这个火箭，总的拨款65亿美元，约为当时美国年GDP的0.7%。如今中国年GDP近57万亿人民币，按这个比例，拿出4000亿来造15个大炮仗，大家同意不同意？
那么能不能另辟蹊径呢？或许可以预研一下哦。
我的建议，是在青藏高原，或云贵高原，或黄土高原，建设一个试验项目，就叫“北京天梯”吧（我倒是想叫“北京大炮”来着，怕某些日本人又捉急，要喝敌敌畏才睏得着）。
上图：世界屋脊的优势
“北京天梯”就是一根7公里长的“电磁发射身管”，内直径2.2米，身管依山而建，仰角在40度以下，但尽可能大，始发段可以稍有弯道，那时候速度还不快。
这个内直径虽大，但在初期只试验发射直径小得多的圆柱形弹丸，小弹丸装在弹托上，就像脱壳穿甲弹那样，飞出发射管后即抛弃托架。由于有托架，首先是弹丸不必是圆柱体，可以是其他形状；其次是可以设膛线，使托架一面前进一面自旋，等弹丸射出后，也带自旋，便于稳定方向，毕竟弹丸内部不装人，怎么翻滚都行。
弹丸就是一艘微型无人飞船（也就是一个航天机器人），有自己的通讯，飞控，小火箭等子系统。弹丸发射出去后，以3倍音速飞行，冲到平流层，到达抛物线的最高点，动能衰减后自身的小火箭点火，继续冲到近地轨道。
此时中国预先发射的神舟已经运动到附近区域，发出指引信号，指引弹丸变轨飞近神舟，并被神舟派出的捕捉器捕捉到（离神舟远远的，避免撞到神舟），对接后从“弹丸”的货舱里取走补给物资。
完成了快递任务的“弹丸”还有用吗？这就是要做到2.2米口径的原因了。在试验逐步升级，地面供电系统逐步扩容后，最后打出去的全尺寸弹丸，外直径2.2米。由于离膛时的初速就有3马赫，即便“北京天梯”建在海拔4000米的青藏高原，空气仍然比较稠密，这个速度会带来巨大的摩擦热能，需要用昂贵的隔热阻燃材料建造弹丸外壳，送完货的弹丸就此抛弃，那也太浪费了。我们就拿这些直径一致，长度不一的弹丸（每次送货，根据所送货物的尺寸，货物重量，和天上预定的尺寸要求，发射特定长度的弹丸），抽空“肠子（即原来小飞船内的小火箭，燃料袋，货舱架等）”，像乐高玩具零件一样，组装中国自己的太空站。而有些小飞船，就是在地面上做好的“大飞船模块组件”，送到天上，宇航员在地面时已经反复拆装演练过，熟得不得了，拿把改锥一拧上，新舱室就能工作了。
这些弹丸的直径，正好可以供宇航员在里面直立工作，一枚一枚对接起来，太空站就滚雪球般越滚越大了。或者把这些弹丸，围绕着用火箭发射上来的核心指令舱，组装成一艘大型飞船，宇航员再搬进去，一脚油门，出发去月球！
美国NASA已经在做相关的试验了。
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🙂茗谈118：北京天梯
🙂从剑到犁 14 本嘉明 字4895 2018-02-05 00:03:00
🙂一个小建议 10 本嘉明 字4847 2018-02-15 23:23:30
🙂西南天梯 6 本嘉明 字467 2014-05-15 13:36:30
🙂这个大概是个模型照片 独草 字61 2014-05-15 21:51:38
🙂混经费拨款的成分居多吧 4 本嘉明 字136 2014-05-15 22:22:21
🙂茗谈118-4 8 本嘉明 字6996 2014-02-02 21:57:20
🙂有个我正在想的技术问题 3 骨头龙 字430 2014-01-31 11:51:30