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为什么至今没有空天母舰？以现有技术，一秒钟要需要16万油费

发布者：触摸天际 2023-10-31 20:02

在科幻电影中，空天母舰是比较常见的设定，它就像现在的航空母舰一样可以携带各种更小的战斗机，或者作为补给站，只是它是漂浮在空中的。

那么，现实生活中空天母舰可以制作并运行起来吗？

以现有的技术要把航天器送上天只有一种方式，那就是用燃料来推进，如果没有到达地球轨道的话，那还得不停燃烧燃料来给航天器悬浮在空中。

根据波音网站的数据，一架波音747客机在飞行时，每秒的油耗在4升左右，而它还只是一架飞机而已，最多只能容纳568人。

油耗取决于燃油要推进的重量，重量越大则油耗越高。波音747的“裸机”重量在220吨左右，作为对比，现在一艘典型航母的重量在10万吨左右。

要把航母大小的空天母舰送上天，并一直悬浮在空中的话，那真的是经费在燃烧。

我们可以简单估算下：

航母的重量是波音747重量的500倍左右，如果它以飞机同样速度飞行的话，那么这种重量的空天母舰一秒钟要烧掉2000升煤油。

按照航空煤油每升8元左右算，它一秒钟要烧掉1.6万元钱，一天烧掉一个优质村庄的GDP，一星期烧掉一个小镇GDP，一个月一个县城的GDP没了。

很明显，以现在的技术，没有一个国家能玩得起这东西。

事实上，就算有国家在经费方面玩得起空天母舰，这也是一个非常不划算的买卖。只要我们的推进方式是化学燃料，那么我们在空中作业时推进的基本都是燃料，而不是航天器本身。

这里涉及到一个限制航天事业的公式：火箭方程。

v是我们希望让火箭到达的速度，Ve是火箭的排气速度，m0是火箭加速前的质量，mf是火箭升空时的总质量，包括火箭本身和燃油。

从这个公式中就不难发现，火箭要达到更高的速度，取决于Ve和那两个质量的比值。

其中，Ve由化学染料的性质决定，我们用的是化学染料，没法改变这个；同样的，m0/mf对应的是燃料占火箭总重量的百分百，其实也是被化学燃料的性质定死的。

所以，化学燃料的航天事业是有极限值，你需要飞得更快，或者要送越重的东西上天，它最终加上燃料重量可能可能会飞都飞不起来。

现在性能最好的化学燃料是液氧+液氢，它燃料占比是是83%，也就是说即便我们把一个装满这种性能最好的燃料的飞行器送上天，它实际上是把83%的燃料送了上去，而不是飞行器本身。

有人做过一个比喻，我们火箭发射其实和送听装可乐上天是差不多，火箭本身只是铝制可乐瓶的重量，而燃油重量就是所有可乐液体的重量。

虽然，空天母舰可能不需要太快的速度，但是要把这样重量的东西停留在空中，它的燃油重量是难以想象的。

还是以波音747为例，事实上，它能装载的燃油重量和机身重量基本是一样的，你把波音747换成航母的话，估计这东西在空中一刻都不能停止加油。

最后

只要我们还在用化学燃料，任何航天事业都是非常不划算的，因为运载的大部分都是燃料，所以空天母舰暂时不要想。

在苏联和美国太空竞赛的年代，人们就已经发现了，航天事业是非常烧钱的事业，所以几十年里都没人提登陆月球了，而即便是一些简单的航天事业也都是通过合作来分摊成本。

空天母舰技术航天技术

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