曹峻峰

（哈爾濱市卓加科技有限公司，黑龍江哈爾濱，150010）

1 可續(xù)能空間飛行器的工作原理

可續(xù)能空間飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)為力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生方式源于復(fù)合式動(dòng)量系統(tǒng)的動(dòng)量特性（詳見(jiàn)論文），即該發(fā)動(dòng)機(jī)以其獨(dú)特的復(fù)合式動(dòng)量結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變陀螺儀組的軸向運(yùn)動(dòng)軌跡，生成整個(gè)系統(tǒng)單一軸向上的有效科里奧利力，進(jìn)而形成循環(huán)往復(fù)的矢量力場(chǎng)，該力場(chǎng)亦可稱為正弦矢量力場(chǎng)（詳見(jiàn)發(fā)明）。因此，可續(xù)能空間飛行器可在該力場(chǎng)的作用下，做周期性勻加速直線運(yùn)動(dòng)。至于空間飛行器在三維坐標(biāo)系中的空間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這里不做過(guò)多描述。其實(shí)驗(yàn)室操作模型可通過(guò)齒輪傳動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)。

圖1 可續(xù)能空間飛行器實(shí)驗(yàn)室模型圖

力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)靠電能維持運(yùn)行，在宇宙中電能可以靠太陽(yáng)能板收集轉(zhuǎn)化，這樣組合就達(dá)到了空間飛行器可續(xù)能的目的。以上為可續(xù)能空間飛行器的工作原理。

2 關(guān)于光速飛船的可行性討論

對(duì)于光速飛船的理論可行性，目前網(wǎng)絡(luò)能查到的觀點(diǎn)主要分為兩大派，一派是類似黑科技的“曲速引擎”，即墨西哥物理學(xué)家米格爾·阿庫(kù)別瑞在1994年提出阿庫(kù)別瑞引擎。這是一種理論上的機(jī)制，可以使宇宙飛船在周圍形成的“曲速泡”中扭曲時(shí)空，從而進(jìn)行超光速飛行。另一派是相對(duì)現(xiàn)實(shí)的“高能飛船”，即通過(guò)高效化學(xué)能源所產(chǎn)生的高倍加速度使之達(dá)到光速。

以上這兩派學(xué)說(shuō)就目前人類科技水平而言，實(shí)現(xiàn)起來(lái)均存在很大難度。我們先說(shuō)“曲速引擎”，之前也只是在科幻小說(shuō)中聽(tīng)說(shuō)過(guò)，目前也只是停留在理論論述階段，還沒(méi)有一套完整可行的方案以供實(shí)驗(yàn)。并且該學(xué)說(shuō)也被其他科學(xué)家證實(shí)存在一定的弊端，即阿庫(kù)別瑞引擎裝置會(huì)令時(shí)空過(guò)度扭曲，導(dǎo)致宇宙飛船釋放出大量的高能粒子，并最終發(fā)生毀滅性爆炸。這種裝置不可能使超光速宇宙飛船安全著陸，更別說(shuō)載人飛行了。相對(duì)而言“高能飛船”的學(xué)說(shuō)要現(xiàn)實(shí)很多，但要從載人航天的角度實(shí)施起來(lái)亦存在兩個(gè)硬性問(wèn)題。其一是高效能源本身的質(zhì)量將給飛行增加不小的負(fù)載；其二是高倍加速度飛行狀態(tài)下人體正常生理機(jī)能是無(wú)法適應(yīng)的。因此，上述兩派學(xué)說(shuō)所提供的方案以人類目前的科技水平還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只能靜等人類科技的攀升。

不過(guò)作者認(rèn)為，出現(xiàn)眼下這種進(jìn)退兩難的狀況并非人類科技瓶頸所限，也可能是我們?cè)诤教祜w行邏輯上走進(jìn)了一個(gè)誤區(qū)，其主要原因是近代科幻小說(shuō)及電影的影響，大部分涉及航天飛行的科幻小說(shuō)或電影都是人們跳出科學(xué)異想天開(kāi)的產(chǎn)物，所以大部分人及學(xué)者的潛意識(shí)中會(huì)認(rèn)為空間飛行器的工作方式應(yīng)該是只要其尾部的光束亮了，飛船就可以瞬間進(jìn)入超高速或光速狀態(tài)。不是說(shuō)這種想法不正確，只是以目前人類科學(xué)技術(shù)想達(dá)到這種狀態(tài)還有很長(zhǎng)一段距離。這就好比16世紀(jì)末蒸汽機(jī)還沒(méi)有誕生，人們已經(jīng)在憧憬火車應(yīng)該是磁懸浮的一樣。

目前我們正處在宇宙探索的初期，所有航天飛行的技術(shù)均為試驗(yàn)性技術(shù)，應(yīng)該先拋開(kāi)美好的憧憬，腳踏實(shí)地地在現(xiàn)有科技的基礎(chǔ)上鉆研、實(shí)踐、升級(jí)。下面我們討論一下以目前科技水平制造光速飛船需要滿足的條件。作者認(rèn)為至少應(yīng)該滿足以下四條：（1）飛船動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)）其動(dòng)量特性可通過(guò)常規(guī)機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其合成材料可通過(guò)地球物質(zhì)提煉加工而成。（2）飛船動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)）所消耗的能源可以在外太空飛行條件下得到補(bǔ)充。（3）飛船在達(dá)到光速之前均可以獲得持續(xù)穩(wěn)定的能源補(bǔ)充。（4）外太空可提供充足的飛船補(bǔ)充能源。

結(jié)合第一章的內(nèi)容我們可知，第一條和第二條的條件通過(guò)可續(xù)能空間飛行器的工作原理便可實(shí)現(xiàn)。下面我們?cè)敿?xì)討論一下第三條與第四條。首先滿足第三條需要的基礎(chǔ)條件是能源在補(bǔ)充過(guò)程中其傳播速度達(dá)到光速，可續(xù)能空間飛行器上裝設(shè)的太陽(yáng)能板所收集的太陽(yáng)能剛好可以滿足這一基礎(chǔ)條件，即太陽(yáng)能是靠太陽(yáng)光傳播，太陽(yáng)光以光子形式傳播，光子的轉(zhuǎn)播速度為光速。其次滿足第四條需要的基礎(chǔ)條件是外天空有充足的恒星可提供太陽(yáng)能，即恒星能（太陽(yáng)能是指太陽(yáng)的熱輻射能，理論上所有恒星都具備這樣的能量，并且該能量時(shí)時(shí)向外傳播，“太陽(yáng)”是人類給太陽(yáng)系中的恒星所起的名字，因此本文中所提到的“太陽(yáng)能”亦可稱為“恒星能”）。稍微了解天文知識(shí)的讀者一般都知道銀河系擁有數(shù)以千億計(jì)的恒星，它們中的每一顆都是獨(dú)一無(wú)二的，并且都可以發(fā)光，以此源源不斷的向外界傳播恒星能。如此龐大數(shù)量的恒星即可為飛船提供充足的補(bǔ)充能源。當(dāng)然，寄于對(duì)人類科技的展望，微型核電池的誕生也可以讓我們?cè)诓灰揽亢阈悄茉吹臈l件下實(shí)現(xiàn)光速飛行。

上述討論范圍是作者根據(jù)現(xiàn)有理論所建立的光速飛行基礎(chǔ)條件，也只是最少需要滿足的條件，還有很多實(shí)際問(wèn)題沒(méi)有考慮進(jìn)去，不到之處還望專家學(xué)者們多多指教，但就以上問(wèn)題的理論分析可知，以人類目前科技水平結(jié)合可續(xù)能空間飛行器的工作原理實(shí)現(xiàn)光速飛行是有一定可行性的。

3 關(guān)于光速飛船的理論模型算

圖2 光速飛船理論模型圖

輪動(dòng)陀螺儀組力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)其運(yùn)動(dòng)模式很像船的雙槳在水中劃水（如圖2），因此在此過(guò)程中力場(chǎng)的大小是成正弦曲線變化的，其變化最大值為陀螺儀組產(chǎn)生科里奧利力矩的總和（詳見(jiàn)論文及發(fā)明）。下面對(duì)其在光速飛船理論模型上的理想假設(shè)進(jìn)行粗略計(jì)算。

3.1 參數(shù)設(shè)定

可續(xù)能空間飛行器體積：小于75m3

力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)方式：雙軸聯(lián)動(dòng)

力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式：四驅(qū)形式

雙軸電動(dòng)機(jī)：采用超低速大扭矩電動(dòng)機(jī)

數(shù)量：2臺(tái)

額定轉(zhuǎn)速：6.5r/min

額定角速度：0.68rad/s

額定扭矩：2200N.m（力臂：1m）

額定功率：1.5kW

質(zhì)量 ：100kg（m1）

陀螺儀：采用高速大功率外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)

數(shù)量：8臺(tái)

額定轉(zhuǎn)速：3000 r/min（含負(fù)載）

額定角速度：314 rad/s

額定扭矩：950 N.m（力臂：0.7m）

額定功率：0.3 kW

質(zhì)量 ：12kg（m2，負(fù)載部分為 10.5kg）

蓄電池組：采用高密度鋰電池

存儲(chǔ)電量：30000Wh

重量 ：50kg（m3）

太陽(yáng)能板：采用超輕柔性太陽(yáng)能板

功率：6kW

重量 ：120kg（m4）

外殼及框架：采用超輕高強(qiáng)度合金

重量 ：80kg（m5）

根據(jù)上述參數(shù)的可下調(diào)裕度，其它配件重量可忽略不計(jì)，進(jìn)而得可續(xù)能空間飛行器總重量m=m1*2+m2*8+m3+m4+m5=1 00*2+12*8+50+120+80=546kg。

以上參數(shù)來(lái)自于百度搜索，均為國(guó)產(chǎn)民用設(shè)備參數(shù)，如果從專業(yè)角度按目前最新科技設(shè)計(jì)，可在此基礎(chǔ)上相應(yīng)提高，本參數(shù)僅供粗略計(jì)算參考。

3.2 理論計(jì)算

根據(jù)陀螺儀進(jìn)動(dòng)特性可知：Ω=M/H

其中：Ω-陀螺儀進(jìn)動(dòng)角速度（0.68rad/s，見(jiàn)雙軸電動(dòng)機(jī)參數(shù)）

M-外力矩（即為陀螺儀反向扭矩T）

H–陀螺儀轉(zhuǎn)子動(dòng)量矩

因此，單臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的反向扭矩為：

T=M=H*Ω=0.68H

根據(jù)角動(dòng)量守恒原理可知：

H=J*ω

其中：J–陀螺儀轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

ω–陀螺儀轉(zhuǎn)子角速度（314rad/s，見(jiàn)陀螺儀參數(shù)）

因此，單臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的反向扭矩為：

根據(jù)經(jīng)典力學(xué)原理可知：

其中：m–陀螺儀轉(zhuǎn)子質(zhì)量（10.5kg，見(jiàn)陀螺儀參數(shù)）

r–轉(zhuǎn)子質(zhì)點(diǎn)到陀螺儀軸心距離（0.7m，見(jiàn)陀螺儀參數(shù)）

因此，4臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的反向扭矩為：

因?yàn)閱闻_(tái)雙軸電動(dòng)機(jī)額定扭矩為2200 N.m，并且4394.24 N.m≤2200 N.m *2，所以該配置可以滿足可續(xù)能空間飛行器正常工作需求。

根據(jù)杠桿原理可知：

其中：FMAX–陀螺儀組反作用力的最大值

L–輪動(dòng)陀螺儀組反向扭矩力臂（1m，見(jiàn)雙軸電動(dòng)機(jī)參數(shù)）

因此，輪動(dòng)陀螺儀組反作用力最大值為：

根據(jù)正弦波特性可知：

其中：FMEAN–陀螺儀組反作用力的平均值

K–正弦波平均值系數(shù)（0.6366）

因此，可續(xù)能空間飛行器上正弦矢量立場(chǎng)所產(chǎn)生的平均推力為：

F= FMEAN=4394.24*0.6366≈2797.37 N.m根據(jù)動(dòng)量守恒原理可知：

其中：F–正弦矢量立場(chǎng)所產(chǎn)生的平均推力

m–光速飛船總重量

v-光速（3*105km/s）

因此，可續(xù)能空間飛行器速度從0達(dá)到光速所需要的時(shí)間為：

t=mv/F=546*3*105*103/2797.37

=58659848.09s≈16294.40h≈679day

因此，根據(jù)加速度公式可以進(jìn)一步計(jì)算出可續(xù)能空間飛行器速度從0達(dá)到光速所行駛的直線距離為：

S=（1/2）at2=（1/2）(v/t)t2=（1/2）vt

=0.5*3*105*58659848.09≈8.80*1012km

≈58824.37AU≈0.854ly

其中：AU - 天文單位，1AU=149597870.7km

ly - 光年，1ly≈9.46*1012km

3.3 結(jié)語(yǔ)

天文學(xué)家普遍認(rèn)為50億年前形成太陽(yáng)及其行星的星云殘余物質(zhì)包圍著太陽(yáng)系，并稱之為奧爾特云，是一個(gè)假設(shè)包圍著太陽(yáng)系的球體云團(tuán)，布滿著不少不活躍的彗星，距離太陽(yáng)約50000至100000個(gè)天文單位，差不多等于一光年。

通過(guò)上述計(jì)算可知結(jié)合可續(xù)能空間飛行器的光速飛船模型在不間斷供電的情況下，持續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可在到達(dá)奧爾特云時(shí)接近光速。當(dāng)然考慮到太陽(yáng)光的傳播過(guò)程衰減，以及力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)與太陽(yáng)能板的工作效率，以地球?yàn)槠鹗键c(diǎn)的話，目前人類科技尚無(wú)法使該模型在駛?cè)電W爾特云之前達(dá)到光速，不過(guò)在穿越奧爾特云之后達(dá)到光速的可能性仍是存在的，前提假設(shè)上述光速飛船模型可以在不減速的狀態(tài)下順利穿越奧爾特云，并在無(wú)任何阻礙的情況下飛入其它恒星星系，從而繼續(xù)得到恒星能源補(bǔ)給，進(jìn)而有望將該模型的直線飛行速度提高至接近光速或光速。

4 關(guān)于仿重力飛船的可行性討論

仿重力飛船相對(duì)于光速飛船的可行性技術(shù)難度要大得多，理論上如果人類真的制造出加速度接近重力的飛船，那么通過(guò)該飛船反向重力加速度與地球重力加速度的抵消方式亦可實(shí)現(xiàn)飛船的地表大氣懸浮狀態(tài)。所以這一技術(shù)的突破對(duì)于人類來(lái)說(shuō)將是動(dòng)量系統(tǒng)史上質(zhì)的飛躍。不過(guò)以人類目前科技水平想達(dá)到該項(xiàng)成果可以說(shuō)幾乎不可能，主要原因是飛船本身加速力場(chǎng)與其質(zhì)量的比值，即飛船加速度無(wú)法實(shí)現(xiàn)大于等于9.8m/s2。

想達(dá)到這一目的，眼下我們可以向兩方面進(jìn)行科技拓展，其一是增大飛船加速力場(chǎng)，其二是降低飛船的總質(zhì)量。就增大飛船加速力場(chǎng)而言，根據(jù)陀螺儀的定軸特性可知，陀螺儀的穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及轉(zhuǎn)子的角速度成正比，通俗理解就是增大轉(zhuǎn)子質(zhì)量或提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速均可增大飛船的加速力場(chǎng)（在飛船加速力場(chǎng)增大的同時(shí)還需配置更大扭矩的低速電機(jī)以完成陀螺儀輪動(dòng)工作），這里作者更傾向于提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方法，主要原因是增大轉(zhuǎn)子質(zhì)量的方法本身與上述降低飛船總質(zhì)量相沖突。提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以通過(guò)建立更高效的電磁旋轉(zhuǎn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。即通過(guò)研發(fā)合成超導(dǎo)高散熱材料，以取代電機(jī)中導(dǎo)電材料；或通過(guò)高純度提煉配合高密度合成工藝加工超高磁性磁石，以升級(jí)電機(jī)中磁石等方式來(lái)完成。相比之下超導(dǎo)高散熱材料更容易實(shí)現(xiàn)，石墨烯提煉技術(shù)的升級(jí)即符合這個(gè)發(fā)展方向。接下來(lái)我們?cè)僬f(shuō)一下如何降低飛船的總質(zhì)量，滿足這一要求方法相對(duì)單一，即生產(chǎn)出超輕、高強(qiáng)度的工程材料以取代原飛船的整體框架及外殼。這樣看來(lái)石墨烯材料的量化生產(chǎn)也恰好符合這個(gè)發(fā)展方向。

（注：石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。是除金剛石以外所有碳晶體的基本結(jié)構(gòu)單元。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。）

以上是作者對(duì)人類未來(lái)仿重力飛行技術(shù)的憧憬，也許有一天當(dāng)石墨烯材料真的可以實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)時(shí)，我們實(shí)現(xiàn)仿重力飛行、行星大氣懸浮、星際旅行等科幻場(chǎng)景便不再是夢(mèng)想！

5 關(guān)于仿重力飛船的理論模型算

圖3 仿重力飛船理論模型圖

相對(duì)光速飛船模型，仿重力飛船模型所配置的力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)也要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，在原發(fā)明中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加陀螺儀對(duì)數(shù)，如果將原有方式稱之為雙軸聯(lián)動(dòng)機(jī)制的話，那么仿重力飛船的理論模型完全可將原有方式升級(jí)至八軸聯(lián)動(dòng)機(jī)制。在這種情況下輪動(dòng)陀螺儀組力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)模式很像船有八只槳在水中劃水（如圖3），因此在此過(guò)程中力場(chǎng)的大小也是成正弦曲線變化的，其變化最大值為雙軸聯(lián)動(dòng)機(jī)制方式下陀螺儀組產(chǎn)生科里奧利力矩總和的2.614倍，變化最小值為雙軸聯(lián)動(dòng)機(jī)制方式下陀螺儀組產(chǎn)生科里奧利力矩總和的2.414倍。這樣便可使得仿重力飛船加速度的變化區(qū)間在加速度平均值的±4%區(qū)間浮動(dòng)，也就是說(shuō)如果加速度可以達(dá)到地球重力值的話，該浮動(dòng)區(qū)間是人類生理機(jī)能可以適應(yīng)的，下面對(duì)其在仿重力飛船理論模型上的理想假設(shè)進(jìn)行粗略計(jì)算。

5.1 參數(shù)設(shè)定

可續(xù)能空間飛行器體積：小于75m3

力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)方式：八軸聯(lián)動(dòng)

力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式：四驅(qū)形式

雙軸電動(dòng)機(jī)：采用超低速大扭矩電動(dòng)機(jī)

數(shù)量：2臺(tái)

額定轉(zhuǎn)速：6.5r/min

額定角速度：0.68rad/s

額定扭矩：4200N.m（力臂：1m）

額定功率：3.0kW

質(zhì)量 ：200kg（m1）

陀螺儀：采用高速大功率外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)

數(shù)量：3臺(tái)

額定轉(zhuǎn)速：2000r/min（含負(fù)載）

額定角速度：314rad/s

額定扭矩：950N.m（力臂：0.7m）

額定功率：0.2kW

質(zhì)量 ：10kg（m2，負(fù)載部分為 7.5kg）

蓄電池組：采用高密度鋰電池

存儲(chǔ)電量：40000Wh

重量 ：70kg（m3）

太陽(yáng)能板：采用超輕柔性太陽(yáng)能板

功率：10kW

重量 ：200kg（m4）

外殼及框架：采用超輕高強(qiáng)度合金

重量 ：150kg（m5）

根據(jù)上述參數(shù)的可下調(diào)裕度，其它配件重量可忽略不計(jì)，進(jìn)而得可續(xù)能空間飛行器總重量m=m1*2+m2*32+m3+m4+m5=200*2+10*32+70+200+150=1140kg。

以上參數(shù)為作者在光速飛船理論模型的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整所得，與實(shí)際應(yīng)用參數(shù)比較會(huì)有一定出入，如果從專業(yè)角度按目前最新科技設(shè)計(jì)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步提高，本參數(shù)僅供粗略計(jì)算參考。

5.2 理論計(jì)算

根據(jù)陀螺儀進(jìn)動(dòng)特性可知：Ω=M/H

其中：Ω-陀螺儀進(jìn)動(dòng)角速度（0.68rad/s，見(jiàn)雙軸電動(dòng)機(jī)參數(shù)）

M-外力矩（即為陀螺儀反向扭矩T）

H–陀螺儀轉(zhuǎn)子動(dòng)量矩

因此，單臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的反向扭矩為：

TGR=M=H*Ω=0.68H

根據(jù)角動(dòng)量守恒原理可知：

H=J*ω

其中：J –陀螺儀轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

ω –陀螺儀轉(zhuǎn)子角速度（314rad/s，見(jiàn)陀螺儀參數(shù)）

因此，單臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的反向扭矩為：

T=0.68H=0.68J*ω

根據(jù)經(jīng)典力學(xué)原理可知：

J=m*r2

其中：m–陀螺儀轉(zhuǎn)子質(zhì)量（7.5kg，見(jiàn)陀螺儀參數(shù)）

r–轉(zhuǎn)子質(zhì)點(diǎn)到陀螺儀軸心距離（0.7m，見(jiàn)陀螺儀參數(shù)）

因此，14臺(tái)至16臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的平均反向扭矩為：TMEAN=4*2.514*T=4*2.514*H*Ω=4*2.514*m*J*ω*Ω=4*2.514*m* r2*ω*Ω=4*2.514*7.5*0.72*314*0.68≈7890.80N.m

14臺(tái)至16臺(tái)陀螺儀所產(chǎn)生的最大反向扭矩為：TMIX=4*2.614*T=4*2.614*H*Ω=4*2.614*m*J*ω*Ω=4*2.614*m* r2*ω*Ω=4*2.614*7.5*0.72*314*0.68≈8204.68N.m

因?yàn)閱闻_(tái)雙軸電動(dòng)機(jī)額定扭矩為4200N.m，并且8204.68N.m≤4200N.m *2，所以該配置可以滿足可續(xù)能空間飛行器正常工作需求。

根據(jù)杠桿原理可知：

FMEAN=TMEAN/L

其中：FMAX–陀螺儀組反作用力的最大值

L–輪動(dòng)陀螺儀組反向扭矩力臂（1m，見(jiàn)雙軸電動(dòng)機(jī)參數(shù)）

因此，輪動(dòng)陀螺儀組反作用力平均值為：FMEAN=7890.80N

根據(jù)正弦波特性可知：

八軸聯(lián)動(dòng)機(jī)制的正弦浮動(dòng)范圍為其平均值的±4%

因此，可續(xù)能空間飛行器上正弦矢量立場(chǎng)所產(chǎn)生的平均推力范圍為：

F= FMEAN±4%=7890.80N±4%

因此，根據(jù)加速度公式可以進(jìn)一步計(jì)算出可續(xù)能空間飛行器加速度范圍為：

A=F/m=（7890.80/1140）±4% ≈ 6.92±4%m/s2

5.3 小結(jié)

通過(guò)上述計(jì)算可知結(jié)合可續(xù)能空間飛行器的仿重力飛船模型在目前民用科技的基礎(chǔ)上只能模擬地球重力70%的水平。上述計(jì)算也只是理想情況下的假設(shè)，實(shí)際應(yīng)用還會(huì)有一定的出入，至于出入有多大這里就不詳細(xì)討論了，此方案也僅供讀者參考。

不過(guò)在此基礎(chǔ)上采用目前人類相關(guān)方面的最高科技，我們或許可以達(dá)到模擬地球重力80%甚至更高的水平，放眼未來(lái)如果我們能生產(chǎn)出質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高的工程材料，將本模型中的飛船整體質(zhì)量降至在805kg以下的話，那么仿重力飛船便不再是假設(shè)，人類也將邁入星際探索的新紀(jì)元！

6 結(jié)論

（1）可續(xù)能空間飛行器可以通過(guò)其自身配置的太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能收集轉(zhuǎn)化為電能，并以此維持力場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，產(chǎn)生穩(wěn)定動(dòng)力源，達(dá)到飛行器空間飛行可續(xù)能的目的。

（2）結(jié)合可續(xù)能空間飛行器的光速飛船模型在理想情況下，持續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可在到達(dá)奧爾特云時(shí)接近光速。如果把現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的不可行因素考慮進(jìn)來(lái)，需要假設(shè)該光速飛船模型可以在不減速的狀態(tài)下順利穿越奧爾特云，并在無(wú)任何阻礙的情況下飛入其它恒星星系，從而繼續(xù)得到恒星能源補(bǔ)給，進(jìn)而有望將該模型的直線飛行速度提高至接近光速或光速。

（3）結(jié)合可續(xù)能空間飛行器的仿重力飛船模型在目前民用科技的基礎(chǔ)上只能模擬地球重力70%的水平。若采用目前人類相關(guān)方面的最高科技，或許可以達(dá)到模擬地球重力80%甚至更高的水平。寄于對(duì)人類科技發(fā)展的厚望，石墨烯技術(shù)的蓬勃發(fā)展或許可使該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入實(shí)體實(shí)驗(yàn)階段。