Ученые ЦАГИ испытали двигатель перспективного космического аппарата (http://www.tsagi.ru/pressroom/news/4044/)
Цитировать(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/235207.jpg)
Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») провели серию наземных испытаний по проекту создания прямоточных воздушных электрореактивных двигателей (ПВЭРД) для долговременного поддержания космических аппаратов (КА) на сверхнизких орбитах (до 250 км). Исследования проводятся в рамках программы ЦАГИ—РАН, партнером ЦАГИ в них выступает МАИ.
Преимуществом перспективного аппарата с ПВЭРД станут его экономичность и длительность пребывания на орбите, ограниченная лишь физическим ресурсом двигателя, а не запасом топлива. Предполагается, что роль топлива будет играть разреженный воздух из атмосферы, который ионизируется и разгоняется в электромагнитном поле. Получившаяся плазма устремляется из двигателя наружу, сообщая КА ускорение в противоположном направлении. Полет на сверхнизких орбитах позволит КА выполнить те же целевые задачи, что и на популярных сегодня низких орбитах высотой порядка 1000 км, но значительно уменьшить массу КА и соответственно затраты на его запуск (примерно в 300 раз). Также на порядки можно снизить требуемые мощности передатчиков и приемников спутниковой связи.
На данном этапе ученые ЦАГИ имитировали работу двигателя при различной плотности воздуха в специальной ионосферной аэродинамической трубе. Зажечь плазму можно только начиная с определенной плотности атмосферного газа — это значит, что есть высота, выше которой использование ПВЭРД невозможно из-за слишком разреженного воздуха. Специалисты получили это пороговое значение плотности и по нему вычислили диапазон высот, где атмосфера уже достаточно разрежена для уменьшения аэродинамического сопротивления, но еще позволяет запустить двигатель, тяга которого компенсирует сопротивление внешней среды.
По словам специалистов, испытания прошли успешно, результаты подтвердили реализуемость процесса ионизации в ранее предсказанном диапазоне высот 150–190 км.
«Мы убедились в том, что выбранная схема двигателя позволяет зажечь плазму на ожидаемой высоте. Следующий шаг — определение ресурса двигателя. Ученые ЦАГИ с коллегами из других организаций представят технические решения, направленные на повышение ресурса, затем последует его расчетное определение, а финальным этапом станет проверка теоретических результатов экспериментами. После завершения всего комплекса наземных испытаний планируется провести летный эксперимент на сверхнизких орбитах в космосе», — сообщил руководитель программы аэрокосмических исследований ФГУП «ЦАГИ» Александр Филатьев.
Я смотрю вернулись к работам 60-х...
https://cyberleninka.ru/article/n/nauchnye-rezultaty-poleta-avtomaticheskoy-ionosfernoy-laboratorii-yantar-4
Пробовали тогда ионные двигатели на атмосферном воздухе, ионосферная лаборатория Янтарь-3 это называлось...
ЦитироватьAlex_II пишет:
Я смотрю вернулись к работам 60-х...
https://cyberleninka.ru/article/n/nauchnye-rezultaty-poleta-avtomaticheskoy-ionosfernoy-laboratorii-yantar-4
Пробовали тогда ионные двигатели на атмосферном воздухе, ионосферная лаборатория Янтарь-3 это называлось...
Про атмосферный воздух это вы сами придумали. В статье указано что были использованы три варианта азот, аргон и воздух. Никаких прямоточников летающих с первой космической скоростью там нет.
ЦитироватьAlexandr_A пишет:
Про атмосферный воздух это вы сами придумали. В статье указано что были использованы три варианта азот, аргон и воздух
А воздух там типа был взят не из атмосферы? Про первую космическую я и не заикался - там же ясно написано, что полеты суборбитальные...
В космонавтике, кажется, уже не осталось идей, которые бы не были уже кем-то озвучены. А это - шаг к системе PROFAС:
http://epizodsspace.narod.ru/bibl/getlend/18.html
Цитироватьpkl пишет:
В космонавтике, кажется, уже не осталось идей, которые бы не были уже кем-то озвучены
Ну, если перелопатить еще и твердую НФ 50х-70х - то может и так...
Цитироватьpkl пишет:
А это - шаг к системе PROFAС:
А что, неплохая система, если её с масковским BFR скрестить - заправлять его на орбите от этой штуки...
ЦитироватьА воздух там типа был взят не из атмосферы?
Воздух был из емкости с воздухом, разве это не очевидно?
Или статью не читали ;)
ЦитироватьAlexandr_A пишет:
Воздух был из емкости с воздухом, разве это не очевидно?
В ёмкость он откуда попал, как считаете?
Двигатель содержит корпус, диффузор, расположенный в передней части корпуса, камеру нагрева с высокочастотными электродами и сопло, соединенное каналом с камерой нагрева. Он снабжен высокочастотной обмоткой, которая подключена к высокочастотному генератору и расположена вокруг указанной камеры нагрева, а также анодом, катодом и катушкой в виде соленоида, предназначенной для создания в указанном канале асимметричного магнитного поля для дополнительного ускорения выходящего из сопла воздуха. Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств для создания тяги. 1 ил.
Изобретение относится к использованию плазмы для получения реактивной тяги.
Прототипом является прямоточный электрический воздушно-реактивных двигатель (ПВЭРД), содержащий размещенные в корпусе диффузор, камеру нагрева воздуха с высокочастотными электродами и сопло (патент США N 3032978, НКИ 60-202, 1962). Предложенный двигатель отличается тем, что высокочастотные электроды расположены в передней части и соединены через камеру нагрева, окруженной высокочастотной обмоткой с центральным каналом торцового двигателя Холла, содержащего катод и анод, окруженные соленоидной катушкой и заканчивается соплом. На чертеже изображен продольный разрез ПВЭРД. Двигатель содержит корпус 1, диффузор 2, который повышает статическое давление воздуха при его торможении, высокочастотные электроды 3 и 6, которые нагревают воздух в камере нагрева 5. Высокочастотная обмотка 4 вокруг камеры нагрева 5 предназначена для нагрева высокочастотным магнитным полем протекающего воздуха, при этом создается резонанс на высокой частоте, что позволяет нагревать до более высокой температуры. Высокочастотный электрод 6, кольцевидный анод 10 создают в центральном канале 9 асимметричное магнитное поле. Высокотемпературный воздух ускоряется под действием силы Ампера. Сопло 11 создает тяговую силу. Высокочастотный генератор 12 работает на частоте 3(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/115737.gif)10 Гц, равной длине волны азота. В передней части корпуса 1 расположены диффузор 2 и высокочастотные электроды 3 и 6. Высокочастотная обмотка 4 расположена вокруг камеры нагрева 5, за которой установлены кольцевидный катод 7, соленоидная катушка 8 вокруг центрального канала 9, кольцевидный анод 10 и сопло 11, предусмотрены электропровода для соединения с высокочастотным генератором 12. Работа. При запуске двигателя подключаются высокочастотные электроды 3 и 6 и высокочастотная обмотка вокруг камеры нагрева 5, за которой установлены кольцевидный катод 7, соленоидная катушка 8. Между током высокой частоты и высокочастотным магнитным полем создается резонанс, дающий возможность нагрева воздуха до состояния высокотемпературной плазмы в центральном канале 9, окруженного соленоидной катушкой 8. Между кольцевидным катодом 7 и кольцевидным анодом 10 создается асимметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера происходит ускорение низкотемпературной плазмы. Выходя из сопла 11 создает тяговую силу. Удельный импульс до 1(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/115737.gif)104 м/с.
Формула изобретения
Прямоточный воздушно-электрический реактивный двигатель, содержащий корпус, диффузор, расположенный в передней части корпуса, камеру нагрева с высокочастотными электродами и сопло, соединенное каналом с камерой нагрева, отличающийся тем, что он снабжен высокочастотной обмоткой, которая подключена к высокочастотному генератору и расположена вокруг указанной камеры нагрева, а также анодом, катодом и катушкой в виде соленоида, предназначенной для создания в указанном канале асимметричного магнитного поля для дополнительного ускорения выходящего из сопла воздуха.
РИСУНКИ
Рисунок 1 (http://img.findpatent.ru/img_data/11/115083.gif)
http://www.findpatent.ru/patent/212/2122651.html
© FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2018
ЦитироватьAlex_II пишет: Цитироватьpkl пишет:
А это - шаг к системе PROFAС:
А что, неплохая система, если её с масковским BFR скрестить - заправлять его на орбите от этой штуки...
Не надо, лучше сделать ЯРД всеядный. Тогда можно будет на орбите Земли заправляться азотом, а на орбитах Марса и Венеры - углекислым газом.
ЦитироватьAlex_II пишет:
ЦитироватьAlexandr_A пишет:
Воздух был из емкости с воздухом, разве это не очевидно?
В ёмкость он откуда попал, как считаете?
Какая разница, откуда он попал в ёмкость? Речь о том, откуда двигатель берёт рабочее тело
в процессе работы.
ЦитироватьAlex_II пишет:
Пробовали тогда ионные двигатели на атмосферном воздухе, ионосферная лаборатория Янтарь-3 это называлось...
Они не были прямоточными. Так что, все эти "Янтари" к теме не имеют отношения.
Про прямоточные можно посмотреть, например, здесь (https://en.wikipedia.org/wiki/Air-breathing_electric_propulsion)
И текст по первой ссылке внизу там верный - это и было первое успешное включение, хоть и на стенде.
ЦитироватьPIN пишет:
Они не были прямоточными. Так что, все эти "Янтари" к теме не имеют отношения.
Рабочее тело то же самое. Так что какое-никакое имели. Но прямоточными они быть и не могли, при суборбитальной-то траектории...