Ряд технических вопросов (технические вопросы россыпью).

[Верный Союзник с Окинавы]

Так, мне вот интересной тема стала.

Создание (теоретическое) источника электрического тока, чтобы максимально лёгкий и компактный. 

Для питания всяких маломощных, но очень автономных и комактных конструкций.

Масса в пределах 50-60 кг, объём топлива в пределах 50-70 литров, мощность 100 Вт и автономность порядка 1 год/несколько месяцев.

На первый взгляд самым крутым вариантом будет водородный топливный элемент, но там нюанс в очень низкой плотности и даже с дикими давлениями в несколько сотен атмосфер не выйдет упихаться в объём.

Аммиачные топливные элементы выглядят круче. Лёгкая сжижаемость (правда сжиженный аммиак дальше сжимать будет сложно), весьма высокая эффективность и сильно минимизированные проблемы с катализатором (обычно это щелочные ТЭ с никелем как катализатором и предварительным высокотемпературным крёкингом аммиака на водород и азот, где последний стравливается в атмосферу, предварительно пройдя специальные катализаторы для катализа разложения образовавшихся при крёкинге оксидов азота). 

Твердооксидные топливные элементы на природном газе (метане) вообще выглядят здорово, из-за большей, чем у аммиака, удельной теплотворности по массе и большей, чем у водорода, плотности. Но малый срок службы таких ТЭ печалит.

Метанол крут, но он всё равно недостаточно плотный/энерготворный.

Гидриды металлов по удельной массе водорода уступают разве что аммиаку (лучший результат у лития, а гидрид бериллия и аммиак превосходит, но он дорогой, зараза), но при этом они твёрдые и плотные. Но их разложение отдельная морока, как и перезаправка всего этого дела. Тот же гидрид лития разлагается при 850 (атмосферное давление) - 450 (вакуум) градусах Цельсия. Впрочем, в пределах температурных режимов топливных элементов.

Пока самый крутой вариант это...

Гидразин! 

Очень плотный.

Легко хранится.

Имеет весьма высокий удельный вес водорода.

В присутствии катализаторов легко и экзотермично разлагается на водород и азот.

Если гидразин как восстановитель, то кислород соответственно окислитель.

Кстати. гидразин-кислородные топливные элементы реально были, правда инфы по ним мало.

P.S. Мне интересно мнение людей по этому поводу, можно даже отдельную тему выделить.

[Бертикъ]

Для такого размера вполне нормально)))
Всего около 15 Вт на кв. см.

Вы не можете просматривать это вложение.

Ну тогда норм.

А чё он большой такой?

Какой-то прорыв, или от безысходности?

Мне кажется, что все прорывы Маска состоят в том, что он смело берется за реализацию простых идей, витающих в воздухе, но за которые никто не берется.
"Давно не делали супертяжи. Давай сделаю!"
"Спорят о возвращаемых ракетах. Давай сделаю!"
"Родине срочно нужно космическое такси? Пожалуйста!"
"Появился прогресс в АБ. А поставлю-ка их на авто!"
"Есть процессоры. А сделаю-ка из них суперпроцессор!"
и т.д.

[Бертикъ]

Так, мне вот интересной тема стала.

Создание (теоретическое) источника электрического тока, чтобы максимально лёгкий и компактный.

Для питания всяких маломощных, но очень автономных и комактных конструкций.

Масса в пределах 50-60 кг, объём топлива в пределах 50-70 литров, мощность 100 Вт и автономность порядка 1 год/несколько месяцев.

На первый взгляд самым крутым вариантом будет водородный топливный элемент, но там нюанс в очень низкой плотности и даже с дикими давлениями в несколько сотен атмосфер не выйдет упихаться в объём.

Аммиачные топливные элементы выглядят круче. Лёгкая сжижаемость (правда сжиженный аммиак дальше сжимать будет сложно), весьма высокая эффективность и сильно минимизированные проблемы с катализатором (обычно это щелочные ТЭ с никелем как катализатором и предварительным высокотемпературным крёкингом аммиака на водород и азот, где последний стравливается в атмосферу, предварительно пройдя специальные катализаторы для катализа разложения образовавшихся при крёкинге оксидов азота).

Твердооксидные топливные элементы на природном газе (метане) вообще выглядят здорово, из-за большей, чем у аммиака, удельной теплотворности по массе и большей, чем у водорода, плотности. Но малый срок службы таких ТЭ печалит.

Метанол крут, но он всё равно недостаточно плотный/энерготворный.

Гидриды металлов по удельной массе водорода уступают разве что аммиаку (лучший результат у лития, а гидрид бериллия и аммиак превосходит, но он дорогой, зараза), но при этом они твёрдые и плотные. Но их разложение отдельная морока, как и перезаправка всего этого дела. Тот же гидрид лития разлагается при 850 (атмосферное давление) - 450 (вакуум) градусах Цельсия. Впрочем, в пределах температурных режимов топливных элементов.

Пока самый крутой вариант это...

Гидразин!

Очень плотный.

Легко хранится.

Имеет весьма высокий удельный вес водорода.

В присутствии катализаторов легко и экзотермично разлагается на водород и азот.

Если гидразин как восстановитель, то кислород соответственно окислитель.

Кстати. гидразин-кислородные топливные элементы реально были, правда инфы по ним мало.

P.S. Мне интересно мнение людей по этому поводу, можно даже отдельную тему выделить.

Для таких целей давно придуманы РИТЭГи.
Ваше ТЗ как раз их портрет)))
45 кг, 125 вт, 15++ лет
Никакой химии и надежно как АКМ)

[ratcustorb]

Для таких целей давно придуманы РИТЭГи.
Ваше ТЗ как раз их портрет)))
45 кг, 125 вт, 15++ лет
Никакой химии и надежно как АКМ)

Ага, надёжно...
Очень опасно!!
https://bellona.ru/2005/04/02/radioizotopnye-termoelektricheskie-g/

[Бертикъ]

Для таких целей давно придуманы РИТЭГи.
Ваше ТЗ как раз их портрет)))
45 кг, 125 вт, 15++ лет
Никакой химии и надежно как АКМ)

Ага, надёжно...
Очень опасно!!
https://bellona.ru/2005/04/02/radioizotopnye-termoelektricheskie-g/

Ну, Вы еще Грету Тумберг поцитируйте!)

[ratcustorb]

Для таких целей давно придуманы РИТЭГи.
Ваше ТЗ как раз их портрет)))
45 кг, 125 вт, 15++ лет
Никакой химии и надежно как АКМ)

Ага, надёжно...
Очень опасно!!
https://bellona.ru/2005/04/02/radioizotopnye-termoelektricheskie-g/

Ну, Вы еще Грету Тумберг поцитируйте!)

Это не только опасно, но и требует лицензии на работу с источниками ионизирующего излучения, обученного и аттестованного персонала и т.д., дешевле бензиновый генератор выйдет ))
ЕМНИП наземные РИТЕГи больше не выпускают.

[AlexNB]

Так, мне вот интересной тема стала.

Создание (теоретическое) источника электрического тока, чтобы максимально лёгкий и компактный.

Для питания всяких маломощных, но очень автономных и комактных конструкций.

Масса в пределах 50-60 кг, объём топлива в пределах 50-70 литров, мощность 100 Вт и автономность порядка 1 год/несколько месяцев.

...
P.S. Мне интересно мнение людей по этому поводу, можно даже отдельную тему выделить.

100 Вт на год работы это под 200 кг керосина будет, а гидразина - раза в полтора больше.
70 л объема по водороду - порядка 45-50 дней потянет.
Так что определитесь по энергетике, тогда что то и сказать можно будет.

[Iv-v]

Килоповер же.
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Kilopower

[Бертикъ]

Это не только опасно, но и требует лицензии на работу с источниками ионизирующего излучения, обученного и аттестованного персонала и т.д., дешевле бензиновый генератор выйдет ))
ЕМНИП наземные РИТЕГи больше не выпускают.

Вообще-то мы здесь говорим о космических энергоустановках...

[ratcustorb]

Это не только опасно, но и требует лицензии на работу с источниками ионизирующего излучения, обученного и аттестованного персонала и т.д., дешевле бензиновый генератор выйдет ))
ЕМНИП наземные РИТЕГи больше не выпускают.

Вообще-то мы здесь говорим о космических энергоустановках...

Когда Верный союзник с Окинавы поднял эту тему - не говорилось, что космические установки.

Для РИТЭГ космических установок есть ещё резолюция 47/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 14 декабря 1992 года:

3. Радиоизотопные генераторы
а) Радиоизотопные генераторы могут использоваться для межпланетных полетов и других полетов за пределами гравитационного поля Земли. Они также могут использоваться на околоземной орбите, если после завершения рабочей части своего полета они хранятся на высокой орбите. В любом случае необходимо окончательное удаление.
b) Радиоизотопные генераторы защищаются системой защитной оболочки, спроектированной и сконструированной таким образом, чтобы выдерживать тепловые и аэродинамические нагрузки во время возвращения в верхние слои атмосферы в предвидимых орбитальных условиях, в том числе при входе с высокоэллиптических или гиперболических орбит, если это имеет место. При ударе о землю система защитной оболочки и физическая форма изотопов гарантируют отсутствие выброса радиоактивного материала в окружающую среду, с тем чтобы район падения можно было полностью дезактивировать путем проведения операции по эвакуации.

[Верный Союзник с Окинавы]

Так, мне вот интересной тема стала.

Создание (теоретическое) источника электрического тока, чтобы максимально лёгкий и компактный.

Для питания всяких маломощных, но очень автономных и комактных конструкций.

Масса в пределах 50-60 кг, объём топлива в пределах 50-70 литров, мощность 100 Вт и автономность порядка 1 год/несколько месяцев.

...
P.S. Мне интересно мнение людей по этому поводу, можно даже отдельную тему выделить.

100 Вт на год работы это под 200 кг керосина будет, а гидразина - раза в полтора больше.
70 л объема по водороду - порядка 45-50 дней потянет.
Так что определитесь по энергетике, тогда что то и сказать можно будет.

Вообще мне изначально пришла в голову идея о роботе-горничной/дворецком, для выполнения всех задач по дому, и не только в доме.

Я исходил из того, что механическая мощность у человека до 100 Ватт при не слишком напряжённой работе. Ну и типоразмеры тоже брал, чтобы в районе человеческих были. Потому что хуже, чем у человека делать нет смысла, проще сделать антропоморфное что-то. Ну а какая-нить каракатица или ещё какое достижения механики может быть и гораздо энергоэффективнее андроида.

Но да, осетра придётся урезать, приблизительно до 45-65 ватт. 

При 45 ваттах и высоком КПД можно уместиться в год непрерывной работы при 96 кг гидразина, мб дольше, если что-то в гидразине растворить.

[Blackhavvk]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня. 
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

[Дмитрий В.]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня.
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

Ориентация выстраивается в соответствии с целевой задачей.

[Верный Союзник с Окинавы]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня.
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

Ориентация выстраивается в соответствии с целевой задачей.

Думаю он имел ввиду, спутник всегда будет смотреть дном на Землю, при условии, что он не корректирует себя двигателями?

[Blackhavvk]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня.
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

Ориентация выстраивается в соответствии с целевой задачей.

Как выше сказано, я имел ввиду почему по умолчанию вращение аппарата синхронизовано с вращением вокруг земли? Если бы он не вращался, то надир в противоположной части орбиты становился бы зенитом и наоборот.

[Дмитрий В.]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня.
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

Ориентация выстраивается в соответствии с целевой задачей.

Думаю он имел ввиду, спутник всегда будет смотреть дном на Землю, при условии, что он не корректирует себя двигателями?

А где у спутника "дно" ?

[Верный Союзник с Окинавы]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня.
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

Ориентация выстраивается в соответствии с целевой задачей.

Думаю он имел ввиду, спутник всегда будет смотреть дном на Землю, при условии, что он не корректирует себя двигателями?

А где у спутника "дно" ?

Та часть/сторона спутника, которая по умолчанию должна смотреть на Землю.

[AlexNB]

Так, мне вот интересной тема стала.

Создание (теоретическое) источника электрического тока, чтобы максимально лёгкий и компактный.

Для питания всяких маломощных, но очень автономных и комактных конструкций.

Масса в пределах 50-60 кг, объём топлива в пределах 50-70 литров, мощность 100 Вт и автономность порядка 1 год/несколько месяцев.

...
P.S. Мне интересно мнение людей по этому поводу, можно даже отдельную тему выделить.

100 Вт на год работы это под 200 кг керосина будет, а гидразина - раза в полтора больше.
70 л объема по водороду - порядка 45-50 дней потянет.
Так что определитесь по энергетике, тогда что то и сказать можно будет.

Вообще мне изначально пришла в голову идея о роботе-горничной/дворецком, для выполнения всех задач по дому, и не только в доме.

Я исходил из того, что механическая мощность у человека до 100 Ватт при не слишком напряжённой работе. Ну и типоразмеры тоже брал, чтобы в районе человеческих были. Потому что хуже, чем у человека делать нет смысла, проще сделать антропоморфное что-то. Ну а какая-нить каракатица или ещё какое достижения механики может быть и гораздо энергоэффективнее андроида.

Но да, осетра придётся урезать, приблизительно до 45-65 ватт.

При 45 ваттах и высоком КПД можно уместиться в год непрерывной работы при 96 кг гидразина, мб дольше, если что-то в гидразине растворить.

Ну если для домашнего использования, то дома и розетка есть. Пусть периодически кормится.

[thunder26]

Люди, у меня не технический вопрос, но по нему я понял, что в орбитальной механике я мягко говоря профан, ибо задался им только сегодня.
Все знают. что луна вращается вокруг своей оси синхронно со вращением вокруг земли, именно по этому она всегда повернута одной стороной, но что на счет космических аппаратов, почему они по умолчанию обращены одной стороной к поверхности Земли?

Ориентация выстраивается в соответствии с целевой задачей.

Думаю он имел ввиду, спутник всегда будет смотреть дном на Землю, при условии, что он не корректирует себя двигателями?

А где у спутника "дно" ?

Та часть/сторона спутника, которая по умолчанию должна смотреть на Землю.

Обычно это место называют «голова».

[Настрел]

Как выше сказано, я имел ввиду почему по умолчанию вращение аппарата синхронизовано с вращением вокруг земли? Если бы он не вращался, то надир в противоположной части орбиты становился бы зенитом и наоборот.

По-умолчанию вращение аппарата ни с чем не синхонизировано, и по-умолчанию спутник будет крутится как попало.
 
Чтобы он был ориентрирован всё время на Землю, требуется СПЕЦИАЛЬНЫЕ и очень нихилые усилия. Например, установка двигателей, датчиков ориентации, баков с топливом и тд.
 
Были попытки ориентировать КА на Землю по принципу Луны. Тоже за счет специальных усилий, а никак не по-умолчанию. На спутник ставили длинную-длинную штангу, и за счет разности грав. потенциала, эта штанга как и Луна ориентировалась к Земле одной стороной. Но работает это только на низких орбитах(т.к. шчем выше тем длиннее нужна штанга), и спутник всё равно вращался вокруг этой оси как волчёк, и всё равно нужны двигатели, чтобы гасить это вращение.