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量子发动机为什么停产_量子飞船能实现吗

2023-10-24 19:12:40 103 0条评论

量子发动机为什么停产_量子飞船能实现吗

大家好!今天让小编来大家介绍下关于量子发动机为什么停产_量子飞船能实现吗的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1.未来的7个太空引擎
2.量子飞船能实现吗
3.007邦德的“战友”,那些见证特工传奇的座驾

未来的7个太空引擎

现代火箭发动机能很好地将技术送入轨道,但它们完全不适合长时间的太空旅行。因此,十几年来,科学家们一直在研究创造替代性的太空发动机,可以将飞船加速到创纪录的速度。让我们来看看这个领域的七个关键想法。

1、沙尔发动机(EmDrive)

要移动,你需要从某物上推开--这条规则被认为是物理学和宇航学不可动摇的支柱之一。具体从什么地方开始--从地球、水、空气或者像火箭发动机那样的气体喷射--并不那么重要。

一个著名的思想实验:想象一个宇航员进入外太空,但连接他和飞船的电缆突然断裂,人开始慢慢飞走。他只有一个工具箱。他的行动是什么?正确答案:他需要从飞船上扔掉工具。根据动量守恒定律,人从工具上抛开的力与工具从人身上抛开的力完全相同,所以他将逐渐向飞船移动。正如实验表明的那样,有一定的机会反驳这种不可动摇的说法。

这款发动机的创造者是英国工程师罗杰-沙尔,他在2001年成立了自己的卫星推进研究公司。EmDrive的设计相当奢侈,是一个金属桶的形状,两端密封。在这个桶内有一个磁控管,可以发射电磁波--和传统的微波炉一样。而事实证明,它足以产生一个非常小但相当明显的推力。

作者自己通过电磁辐射在 "水桶 "不同端的压力差来解释他的发动机的运作--在窄的一端比宽的一端要小。这就产生了一个指向窄端的推力。这种发动机运行的可能性曾不止一次受到质疑,但在所有的实验中,沙尔装置都显示出在预定方向上存在推力。

实验:

对沙尔桶进行测试的实验者包括美国航天局、德累斯顿工业大学和中国科学院等组织。该发明在各种条件下进行了测试,包括在真空中,它显示出存在20微微子的推力。

这相对于化学喷气发动机来说,是非常小的。但是,考虑到沙尔发动机可以随心所欲地工作,因为它不需要燃料的供应(太阳能电池可以提供磁控管工作),它有可能将航天器加速到巨大的速度,以光速的百分比来衡量。

为了充分证明发动机的性能,有必要进行更多的测量,并摆脱外部磁场等可能产生的副作用。然而,已经有人对沙尔发动机的异常推力提出了其他可能的解释,一般来说,这违反了通常的物理定律。

例如,有人提出了这样的版本:发动机能够产生推力是因为它与物理真空的相互作用,而在量子水平上,真空的能量是非零的,充满了不断出现和消失的虚拟基本粒子。最终谁会是对的--这个理论的作者、沙尔本人还是其他怀疑论者,我们将在不久的将来找到答案。

2、太阳能帆

如上所述,电磁辐射会产生压力。这意味着在理论上它可以转化为运动----例如,在帆的帮助下。正如过去几个世纪的船只用帆抓住风一样,未来的宇宙飞船也会用帆抓住太阳或任何其他星光。

但问题是,光压极小,而且随着与光源距离的增加而减小。因此,这种帆要想发挥作用,必须非常轻巧,而且体积非常大。而这就增加了当它遇到小行星或其他物体时,整个结构被破坏的风险。

已经有人尝试建造并向太空发射太阳能帆船--1993年,俄罗斯在 "进步号 "飞船上测试了太阳能帆,2010年,日本在前往金星的途中进行了成功的测试。但还没有一艘船使用风帆作为主要的加速来源。另一个项目--电动帆,在这方面看起来更有前途一些。

3、电动帆

太阳不仅发射光子,而且还发射带电的物质粒子:电子、质子和离子。所有这些粒子形成了所谓的太阳风,太阳风每秒从太阳表面带走约100万吨物质。

太阳风的传播范围达数十亿公里,是我们地球上一些自然现象的原因:地磁风暴和北极光。地球受到自身磁场的保护,不受太阳风的影响。

太阳风和空气风一样,相当适合旅行,你只需要让它吹在风帆上。芬兰科学家Pekka Janhunen在2006年创建的电帆项目,从外表上看,与太阳能的电帆没有什么共同之处。这种发动机由几根细长的电缆组成,类似于没有轮辋的轮辐。

由于电子枪逆行方向发射,这些电缆获得了正电势。由于电子的质量约为质子质量的1800倍,所以电子产生的推力不会起到根本性的作用。太阳风的电子对这样的风帆并不重要。但带正电荷的粒子--质子和阿尔法辐射--将被绳索排斥,从而产生喷射推力。

虽然这种推力将比太阳帆的推力小200倍左右,但欧洲航天局对这个项目很感兴趣。事实上,电帆在太空中的设计、制造、部署和操作都要容易得多。此外,利用重力,电帆还可以前往恒星风的源头,而不仅仅是远离它。而且由于这种帆的表面积比太阳帆的表面积小得多,所以更不容易受到小行星和太空碎片的影响。也许在未来几年内,我们会看到第一艘实验船的电帆。

4、离子发动机

带电的物质粒子,即离子的流动,不仅由恒星发出。离子化气体也可以人工制造。正常情况下,气体粒子是电中性的,但当其原子或分子失去电子时,就会变成离子。就其总质量而言,这种气体仍然没有电荷,但其单个粒子却变成了带电粒子,这意味着它们可以在磁场中移动。

在离子引擎中,惰性气体(通常是氙气)被高能电子流电离。它们将电子从原子中击出,并获得正电荷。此外,所产生的离子在静电场中被加速到200公里/秒的速度,这比化学喷气发动机的气体流出速度大50倍。然而,现代离子推进器的推力非常小--大约50-100毫微吨。这样的发动机甚至无法搬离桌面。但他有一个严重的优点。

大的比重可以大大降低发动机的燃料消耗。从太阳能电池获得的能量被用来电离气体,因此离子发动机能够工作很长时间--长达3年不间断。在这样的时间里,他将有时间将航天器加速到化学发动机做梦都想不到的速度。

离子发动机作为各种任务的一部分,反复耕耘着浩瀚的太阳系,但通常是作为辅助,而不是主力。今天,作为离子推进器的一种可能的替代物,他们越来越多地谈论等离子体推进器。

5、等离子体引擎

如果原子的电离程度变得很高(约99%),那么这样的物质聚集状态就称为等离子体。等离子体状态只有在高温下才能达到,因此,电离气体在等离子体发动机中被加热到几百万度。加热是利用外部能源--太阳能电池板或更现实的小型核反应堆来进行的。

然后,热等离子体通过火箭喷嘴喷出,产生比离子推进器大几十倍的推力。等离子体发动机的一个例子是VASIMR项目,该项目自上世纪70年代开始研制。与离子推进器不同,等离子体推进器尚未在太空中进行测试,但被寄予了巨大的希望。正是VASIMR等离子体发动机是载人飞向火星的主要候选者之一。

6 、融合引擎

自二十世纪中叶以来,人们一直在试图驯服热核聚变的能量,但迄今为止,他们还未能做到这一点。然而,受控的热核聚变仍然是非常有吸引力的,因为它是从非常廉价的燃料----氦和氢的同位素----中获得巨大能量的来源。

目前,有几个项目正在设计一种以热核聚变为能源的喷气发动机。其中最有希望的被认为是基于磁等离子体封闭反应器的模型。这种发动机中的热核反应器将是一个长100-300米、直径1-3米的无压圆柱形式。舱内应以高温等离子体的形式提供燃料,在足够的压力下,进入核聚变反应。位于试验室周围的磁力系统线圈应防止这种等离子体与设备接触。

热核反应区位于这种圆筒的轴线上。在磁场的帮助下,极热的等离子体流经反应堆喷嘴,产生巨大的推力,比化学发动机的推力大很多倍。

7、反物质引擎

我们周围的所有物质都是由费米子组成的--具有半整数自旋的基本粒子。例如,在原子核中构成质子和中子的夸克,以及电子。此外,每个费米子都有自己的反粒子。对于电子来说,这是一个正电子,对于夸克来说,这是一个反夸克。

反粒子与平常的 "同志 "质量相同,自旋相同,不同的是其他所有量子参数的符号。理论上,反粒子能够构成反物质,但到目前为止,宇宙中还没有任何地方登记过反物质。对于基础科学来说,最大的问题是为什么它不存在。

但在实验室条件下,你可以得到一些反物质。例如,最近有人做了一个实验,比较了储存在磁阱中的质子和反质子的特性。

当反物质和普通物质相遇时,会发生一个相互湮灭的过程,伴随着巨大能量的爆发。所以,如果拿一公斤的物质和反物质来说,它们相遇时释放的能量就相当于人类 历史 上威力最大的氢弹--"沙皇弹 "的爆炸。

而且,相当一部分能量将以电磁辐射的光子形式释放。据此,人们希望通过制造一个类似于太阳帆的光子引擎,将这种能量用于太空旅行,只是在这种情况下,光将由内部源产生。

但为了有效地利用喷气发动机的辐射,就必须解决创造一个能够反射这些光子的 "镜子 "的问题。毕竟,飞船必须以某种方式推开才能产生推力。

任何现代材料根本无法承受这种爆炸时生的辐射,会瞬间蒸发。斯特鲁加茨基兄弟在他们的科幻小说中,通过制造一种 "绝对反射器 "解决了这个问题。在现实生活中,还没有人做到这样。这项任务和制造大量反物质及其长期储存的问题一样,是未来物理学的问题。

量子飞船能实现吗

1、量子发动机是基于普通四冲程内燃机的循环原理提出这一理论的。普通四冲程内燃机的活动活塞可将燃料吸进气缸然后压缩点火,燃料受热膨胀后推动活塞向外,产生的热量随废气一并排出。

2、量子发动机,利用一个量子加力燃烧室,将尾气中的热量转化为激光,从而给汽车发动机提供更高效的动力。

007邦德的“战友”,那些见证特工传奇的座驾

能。截止到2022年,美国得克萨斯州A&M大学的物理学家斯卡利已提出利用一个量子加力燃烧室将尾气中的热量转化为激光从而给汽车发动机提供更高效的动力的量子发动机概念。量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。

我们耳熟能详的一些经典汽车,往往历经数几十年持久换代,像祖传手艺一样代代传承、更新。经典之所以经典,不止是某一刻的事情,需要的是经久不衰、历久为典。同样,总有一些**堪称经典,比如,英国系列谍战**《007》。从第一部007**1962年公映爆红后,24部007系列**相继面世,直到今天,这个系列的**仍长盛不衰。?

**中的主人公詹姆斯·邦德特工,代号007,他冷酷多情、机智勇敢,每每危机时刻总能化险为夷。像这样的男一号,美女相伴是**情节的标配。但这次,我们要看的是美女的左侧,香车。

邦德的特工行动在**场面中少不了飞车追逐。工欲善其事,必先利其器,邦德的“器”够利。

詹姆斯·邦德最出名的座驾非阿斯顿·马丁DB5莫属。DB5诞生于1963年,仅在一年之后,《007:金手指》出品,片中便出现DB5的风姿。

随后DB5相继在《雷霆万钧》、《黄金眼》、《明日帝国》、《皇家赌场》等这些007系列**中成为邦德“战友”,大杀四方、风光无限。其实在《金手指》的原著中,作者为007设计的座驾是阿斯顿马丁DB?MARK?III,?但随着阿斯顿马丁于1963年推出DB5,影片则决定使用公司的最新车型。《金手指》中所用的DB5呈现独特的白桦色车漆,低调却很战斗。

DB5搭载一台4.0L直列六缸发动机,最大功率286马力,峰值扭矩390牛·米。但这些看起来以及实际上在当时都很完美的数字并不是亮点。影迷以及车迷津津乐道的是它的设计,车身极尽优雅,车头却极其战斗。炯炯有神的大灯里暗藏机枪,可多面翻转的车牌被纷纷效仿,弹射座椅令人眼前一亮,等等。这岂止是邦德座驾,更是邦德战神。直到现在,阿斯顿马丁DB5也一直被车迷以及007影迷奉为一代传奇。

2001年发布,2007年停产的阿斯顿·马丁V12?Vanquish,一直是当时阿斯顿·马丁家族中的王者。Vanquish有征服之意,它不仅征服道路,更在《007:择日而亡》中,出色完成各种看似不可能完成的任务,帮助邦德以一敌三、救出“邦女郎”。

作为一款距今不是太久远的超跑,阿斯顿·马丁V12?Vanquish?在设计上要现代化很多,就算放到现在看,也完全不过时,甚至独有魅力。而它搭载的5.9升V12发动机则意味着强大能量,令长相优雅时尚的V12?Vanquish,犹如笑里藏刀的性感女神。

在影片中,阿斯顿·马丁V12?Vanquish同样被精密武装,它的武器系统包括,机盖机枪、车头火箭、遥控弹射座椅、强化防弹车身等。最神奇的是,它还有一种极具创意的隐形设备。另外一个特色是热成像,最后邦德找到邦女郎就是通过这个功能完成。

阿斯顿·马丁为《择日而亡》的拍摄提供了多达七辆V12?Vanquish,其中四辆被进行特别改装,用于**特效的制作,其他三辆是未进行特殊改装的量产车型,它们则被用于拍摄特写和车内镜头。?有意思的是,《择日而亡》中扮演邦德的皮尔斯·布鲁斯南,在现实世界里真的购置了一部影片中同款跑车,想必他也是真切被这台车的魅力所感染了。

1969年上映的《007:女王密使》中,邦德驾驶阿斯顿·马丁DBS出境。和前面所说的两台车加载吸睛的暴力武器不同,片中的DBS几乎与原厂车没有多少区别。武器倒是也有,不过是手套箱中的一件狙击枪。略显“普通”的DBS在片中出境不多,但现实中DBS足够华丽。当时的DBS在1967-1972年间,总计生产了1193台,它搭载4.0升直列V6发动机,最大功率325马力,使它可以达到242公里/小时的极速。

后来,2006年上映的《皇家赌场》中,最新的DBS再次与007**结缘。同样,这一次该车仍然是“本色出演”,没有过多夸张的渲染。一场短暂的车戏是邦德驾驶DBS营救被绑架的邦女郎,追逐、躲闪甚至翻滚,贵在更真实的场面更让人心跳加速。再后来,DBS还出现在《量子危机》中。

而在2019年,为了纪念DBS在《女王密使》里出境50周年,阿斯顿·马丁联手**公司EON?Productions推出了DBS?Superleggera?007特别版。新车限量打造50台,全部采用和1969款DBS原型车相同的橄榄绿涂装。

阿斯顿·马丁确实是007系列**中最出彩、最出名的战车。有个说法是,007和阿斯顿·马丁互相成就,共同成功,演绎了英国**和英伦跑车绝佳合作的精彩。但同为英国品牌的路特斯笑了笑说:“慢着,还有我。”?

1977年《007:海底城》带给荧屏外观众强大冲击的,除了最强反派大钢牙无台词的震撼表演外,还有汽车入水的名场面。影片中,邦德驾驶车辆入水,击落军方直升机,场面拍案叫绝。而主角正是路特斯Esprit?S1。

路特斯曾专门为影片拍摄生产了6台Esprit?S1,现存仅3台,特斯拉的老板马斯克曾在2013年以近百万美金买下一台。说起这车与007的结缘还挺有意思,当时正在研制Esprit?S1的路特斯希望该车能出现在正在拍摄中的《海底城》,他们把车辆放在了片场的摄影棚门口,恰好被剧组相中,真是天时地利。

当然,007系列**中的座驾并不只是英国车,美国肌肉车也不仅仅只在《速度与激情》中出镜。在1971年的《007:金刚钻》中,就有福特Mustang?Mach?1的出现。

Mustang?Mach?1出场的原因之一是,《金刚钻》本身就很美国化。拍摄地点在美国拉斯维加斯,片中的邦女郎演员吉尔·约翰逊还是第一位美籍邦女郎,而整片的风格也更好莱坞。作为美国**中的“劳模”,Mustang有点当仁不让的意思。另外,严格来说,Mustang?Mach?1是邦女郎的座驾。

Mustang?Mach?1是Mustang家族性中的高性能车型,诞生于1969年。16年前,它从生产线退役。好消息是,这款“美”“利”“坚”将会在今年底左右复出。

不过,007系列**中首次出现的非英国产车不是福特Mustang?Mach?1,而是来自东方日本的丰田2000?GT。1967年,《007:雷霆谷》上映,这是肖恩·康纳利主演的最后一部007系列**,片中他的座驾就是丰田2000?GT。

同样,出现日本车的原因也是剧情需要。《雷霆谷》讲的是邦德前往日本替美方调查不明飞行物的故事,剧中有大量日本元素。

丰田2000?GT被人称为最优美的日系车,它长着貌似可乐瓶的外形,长头短尾,纤细优雅,而且车身很轻,似乎与威猛的特工形象不搭。但这样的造型让它在日本狭小的街道里,更显灵活敏捷。?

有趣的是,康纳利本人身高1米9,它根本坐不下2000?GT,所以你在**中看到的敞篷版是特制的,而实际市场出售的上是硬顶车。

007系列**中的汽车主角也不全是跑车,1997年的《007:明日帝国》里,宝马第三代7系登场,具体型号是750iL,这是007系列**中少见的四门轿车,但它的设定非常高科技,**中的宝马750iL具备手机遥控能力。?

有两个场面值得回忆。一是,在一个停车场,邦德通过遥控车辆冒烟干扰敌人,然后遥控车辆行驶到自己身边,成功脱险。二是,邦德在一段追逐中,坐在宝马750iL的后排通过手机驾驶车辆。

现如今,遥控驾驶已经不再是天方夜谭,但在当时的**里,这可是实打实的高科技场面。另外据说,为了拍摄《明日帝国》这场**,导演用费了15辆宝马750iL。

007系列**的原著小说作者是英国作家、前MI6特工伊恩·弗莱明,他个人喜欢宾利,拥有过一台1953年款的宾利欧陆R-Type。1953年,伊恩·弗莱明创作的第一部007小说《皇家赌场》中,他设定的邦德座驾就是1930年代的宾利灰色敞篷轿跑车,而不是大家可能猜想的阿斯顿·马丁。

第二部007**《来自俄国的爱情》中,宾利老爷车正式出镜,算是最忠于原著的邦德座驾。但老爷车的外形和邦德的形象不太相符,后来影片中就很少出现宾利了。而《来自俄国的爱情》也是伊恩·弗莱明生前看过的最后一部007**。

在1985年的《007:雷霆杀机》中,邦德为追杀从埃菲尔铁塔上跳伞往地面逃跑的对手,在路边随机抢走了一辆的出租车,一顿操作猛如虎之后,出租车被撞的只剩半个身子。随后,邦德下车继续追赶,场面非常劲爆。

这辆出租车是雷诺11,档次在007系列**中属于不入眼的存在,但正因为那被撞的只剩车头的惨状,不入眼的车也让影迷眼前一亮。

雷诺11在1983年开始生产,到1986年便停产,尽管在当时也算得上是一款小刚炮,命运也就此终结。

今年底,第25部00?7系列**《无暇赴死》将会上映。在这部**中,将会有四台阿斯顿·马丁再次出场,但从预告片来看,让人期待的可能会是来自路虎的全新卫士。预告片里,伴随着经典的背景音乐响起,全新卫士跋山涉水,帅的飞起。

作为生命周期长达70余年的老款卫士的换代之作,全新卫士带给人完全耳目一新的感觉,堪称颠覆。新车在保留硬派风格的同时,引入了某些圆润设计,特别是内饰中控甚至有了更多的精致细节,超具格调。

不过,你仍然一眼就看得出它还是路虎,它还是卫士,经典重生,依然经典。可以说,开着全新卫士,无论你是跋山涉水,还是游走都市,都会非常搭调。全新卫士在最新的科技配置和舒适体验上都有突破性的进步,而在越野能力上更是运用了路虎目前最顶级的技术。

在动力层面,全新卫士搭载了英杰力3.0升双增压发动机,匹配高效轻量化8速自动变速箱,最大功率400匹马力,峰值扭矩550牛·米。如果看上它了,告诉你一个好消息,在国内你已经可以买到全新卫士,而它的售价是77.8万起。最后,让我们翘首以待迎接年底《无暇赴死》的上映吧,再次领略邦德的出神入化以及他“战友”的器利神功。

**是人生,汽车是战友。放映生活中自己的**,你希望身边的战友又是哪一个呢?

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。