Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Средства выведения и другие технические вопросы => Тема начата: нейромантик от 06.01.2011 17:27:05

Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: нейромантик от 06.01.2011 17:27:05
Т.е. меня интересует возможность (теоретическая) создания плазмотрона на кислороде.
Смысл идеи:
В дугу дуем кислород, а то, что сгорает из электродов между которыми горит дуга, восполняем.

Прошу критики.

P.S. Я бы проконсультировался с более знающими людьми, но, единственный известный мне действительно хороший специалист "в теме" погиб во время войны в Абхазии.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: hecata от 06.01.2011 16:50:29
А в чем преимущество к существующим решениям?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Антикосмит от 06.01.2011 18:17:56
Я читал в одной книжке о проекте прямоточного движка на атомарном кислороде. Смысл заключался в том, что на большой высоте сравнительно много атомарного кислорода и при соединении в молекулу выделяется довольно много энергии. Все это дело ускоряется золотым катализатором.

Это не моя идея, поэтому критика не принимается.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Макар от 06.01.2011 18:20:31
ЦитироватьА в чем преимущество к существующим решениям?
Чем сильнее дуем, тем быстрей летим. :lol:
Это горелка сварочная получится, резак.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: нейромантик от 06.01.2011 18:54:27
Основной смысл - полёт с Луны "на своих дровах". Основной восстановитель там - металлы. Алюминий, кальций, титан. И - масса кислорода в качестве окислителя. Если подогреть основательно получаемый в горении продукт (до паров, чтобы на вылете из сопла порядка 2000-3000 С), то его можно использовать в качестве реактивной струи.
И не париться с лунным движком на водород-содержащем топливе.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Chilik от 06.01.2011 18:01:24
ЦитироватьОсновной смысл - полёт с Луны "на своих дровах". Основной восстановитель там - металлы. Алюминий, кальций, титан. И - масса кислорода в качестве окислителя. Если подогреть основательно получаемый в горении продукт (до паров, чтобы на вылете из сопла порядка 2000-3000 С), то его можно использовать в качестве реактивной струи.
И не париться с лунным движком на водород-содержащем топливе.
А формулу Циолковского уже отменили?

То, что кислород пожрёт электроды - факт. По сути Вы предлагаете движок на термитном топливе или что-то близкое. НННШ (С)
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: mihalchuk от 06.01.2011 22:45:45
ЦитироватьОсновной смысл - полёт с Луны "на своих дровах". Основной восстановитель там - металлы. Алюминий, кальций, титан. И - масса кислорода в качестве окислителя. Если подогреть основательно получаемый в горении продукт (до паров, чтобы на вылете из сопла порядка 2000-3000 С), то его можно использовать в качестве реактивной струи.
И не париться с лунным движком на водород-содержащем топливе.
Движок действительно будет давать тягу какое-то время, пока не забьётся оксидами металлов. На углеродных электродах проработает дольше, но углерода на Луне не наблюдается. И это всё прекрасно, но где взять такой источник энергии, чтобы лететь прямо с Луны?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Fakir от 06.01.2011 22:46:39
Ну фиг знает, материалы (в т.ч. проводники) бывают разной стойкости... Скорее вопрос - откуда мощу взять :) На движок большой тяги никакой розетки не напасёшься на Луне-то :)

А вот СПД на молекулярных ионах кислорода сделать, ИМХО, скорее всего можно.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 06.01.2011 23:01:46
Идея с дугой мне нравится как способ подачи алюминия в камеру сгорания двигателя на паре алюминий+кислород.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: hecata от 07.01.2011 02:00:51
ЦитироватьОсновной смысл - полёт с Луны "на своих дровах". Основной восстановитель там - металлы. Алюминий, кальций, титан. И - масса кислорода в качестве окислителя. Если подогреть основательно получаемый в горении продукт (до паров, чтобы на вылете из сопла порядка 2000-3000 С), то его можно использовать в качестве реактивной струи.
И не париться с лунным движком на водород-содержащем топливе.

Для того что бы получить импульс от двигателя, надо разогнать в нем рабочее тело, это очевидно? Если мы разгоняем рабочее тело газодинамическим способом (как в ЖРД и РДТТ - в сопле лаваля), то нам нужен газ в качестве рабочего тела, а не сконденсировавшиеся оксиды металлов.

Если мы разгоняем РТ электрически - то выползают совершенно другие проблемы (прежде всего, где взять столько электроэнергии), и опять оксиды металлов тут не особо хороши, и горение совсем не нужно.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Saul от 07.01.2011 11:31:18
В плазмотронах, для первоначального пробоя, применяют сменный вольфрамовый электрод. Пустите воздух в колбу электролампы и гляньте что будет с самым тугоплавким металлом.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 07.01.2011 13:28:25
Я в плазмотронах не разбираюсь, но где-то я видел тему про алюминиево-кислородный двигатель на избытке кислорода.

 Схема подачи алюминия в виде проволоки, которая поджигается дугой, мне кажется вполне нормальной.
 Разумеется, это будет никакой не плазменный двигатель, а просто гибридный ракетный двигатель с обычным газодинамическим способом создания тяги.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Salo от 07.01.2011 13:31:51
Скорее это эрозионный плазменный двигатель.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 07.01.2011 13:34:28
ЦитироватьСкорее это эрозионный плазменный двигатель.
Вы про мой вариант или про то, что предложил нейромантик?

 Чем мне кажется привлекательным вариант с дугой, так тем, что схема подачи проволоки выглядит довольно простой и допускает, что алюминий до горения холодный.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: hecata от 07.01.2011 13:05:18
Цитировать
ЦитироватьСкорее это эрозионный плазменный двигатель.
Вы про мой вариант или про то, что предложил нейромантик?

 Чем мне кажется привлекательным вариант с дугой, так тем, что схема подачи проволоки выглядит довольно простой и допускает, что алюминий до горения холодный.


Проблема в том, что температура испарения Al2O3 2977 C, а значит он сконденсируется еще в конвергентной части сопла, и дальше в газодинамической работе участвовать не будет. Это известная проблема РДТТ - при увеличении доли алюминия выше некого числа УИ падает.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Saul от 07.01.2011 14:27:11
Здесь есть карикатура на электроноситель
 http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7503&start=75
не считая алюминиевого и кислородного заводов на Луне, лучше "антилунит" применить, но "аватары" задолбают.
(http://img26.picoodle.com/img/img26/4/7/20/f_electromissm_d1f88a1.jpg)

 и здесь где то летающая градирня обсуждалась
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=5706&start=360
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 07.01.2011 14:36:55
ЦитироватьПроблема в том, что температура испарения Al2O3 2977 C, а значит он сконденсируется еще в конвергентной части сопла, и дальше в газодинамической работе участвовать не будет. Это известная проблема РДТТ - при увеличении доли алюминия выше некого числа УИ падает.
Сконденсируется и ладно, - главное чтобы сопло не забилось, понятно, что рабочим телом будет кислород.

 Тут выше сказали, что на Луне нет углерода, а так ли это? Помимо углерода неплохо бы знать сколько на Луне воды в связанном состоянии, - в составе горных пород.
 Может и нет смысла возиться с алюминиево-кислородным двигателем.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Туфи от 08.01.2011 02:02:49
For the first phase of work on Moon there is slight advantage in using carbon electrode and oxygen. If production of oxygen on Moon is established you can reduce weight you have to carry on some lunar freighter to LOS. Carbon electrodes will be supplied to LOS from Earth and oxygen will come from lunar base production. That is simplest and fastest solution on the current technological level with least obstacles on the way. Later on when Al production is established on Moon you can go on and try to develop either some ALICE like system (if water supplies and its cycle allows that) or here proposed Al/O2 plasma system. I think that obstacles you mentioned for Al based solid rocket engines aren't the same as for engine proposed here and can be overcomed but that it takes some time to create and test such system. What thrust and Isp you want by the way?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: нейромантик от 09.01.2011 03:26:09
Стоп-стоп!
Предполагаем Луну в качестве места для старта двигателя.
Электроды - "сменяемые", т.е. возобновляемые.
Температура в камере где горит дуга до 10.000 Град. С.
Подача электроэнергии... ну...
Какая-нибудь.
Достаточная.
Т.е. движок как может быть ничтожным, так и гигантским. Главное - масс-габаритное совершенство.
Температура на срезе сопла - 3000 Град. Цельсия. Т.о. Al2O3 остаётся в виде паров!
Либо - ниже, но вдоль сопла дуют интенсивные потоки газа (кислород, гелий, вода и пр.) не дающие возможности сконденсироваться на поверхности зёрнам корунда. Для реактивной тяги всё равно, что отбрасывать - пар или песок!
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: mihalchuk от 09.01.2011 04:08:16
Цитировать
ЦитироватьСкорее это эрозионный плазменный двигатель.
Вы про мой вариант или про то, что предложил нейромантик?

 Чем мне кажется привлекательным вариант с дугой, так тем, что схема подачи проволоки выглядит довольно простой и допускает, что алюминий до горения холодный.
А вы уверены, что она будет простой?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: mihalchuk от 09.01.2011 04:17:07
ЦитироватьСтоп-стоп!
Предполагаем Луну в качестве места для старта двигателя.
Электроды - "сменяемые", т.е. возобновляемые.
Температура в камере где горит дуга до 10.000 Град. С.
Подача электроэнергии... ну...
Какая-нибудь.
Достаточная....
При таком условии... обязательно полетит! :D
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 09.01.2011 10:27:30
ЦитироватьПри таком условии... обязательно полетит! :D
А вот с Луны как раз можно организовать "лазерный" старт - условия уж больно подходящие, да и требуемая энергия поменьше... Ну и реактор на борту не нужен - только на Луне. Но ЭМ-катапульта все равно проще...
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: hecata от 09.01.2011 11:11:17
ЦитироватьСтоп-стоп!
Предполагаем Луну в качестве места для старта двигателя.
Электроды - "сменяемые", т.е. возобновляемые.
Температура в камере где горит дуга до 10.000 Град. С.
Подача электроэнергии... ну...
Какая-нибудь.
Достаточная.
Т.е. движок как может быть ничтожным, так и гигантским. Главное - масс-габаритное совершенство.
Температура на срезе сопла - 3000 Град. Цельсия. Т.о. Al2O3 остаётся в виде паров!

Тогда не понятно, как это охлаждать. Или тяга будет на уровне ЭРД.

ЦитироватьЛибо - ниже, но вдоль сопла дуют интенсивные потоки газа (кислород, гелий, вода и пр.) не дающие возможности сконденсироваться на поверхности зёрнам корунда. Для реактивной тяги всё равно, что отбрасывать - пар или песок!

Надо бы задаться требуемыми параметрами ДУ - тяга, вес, УИ.

ЦитироватьFor the first phase of work on Moon there is slight advantage in using carbon electrode and oxygen. If production of oxygen on Moon is established you can reduce weight you have to carry on some lunar freighter to LOS. Carbon electrodes will be supplied to LOS from Earth and oxygen will come from lunar base production.

Почему бы не возить водород или метан и использовать вполне обычные ЖРД? Вспоминаем CECE.

ЦитироватьLater on when Al production is established on Moon you can go on and try to develop either some ALICE like system (if water supplies and its cycle allows that) or here proposed Al/O2 plasma system.

Link?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Fakir от 09.01.2011 17:45:37
ЦитироватьА вот с Луны как раз можно организовать "лазерный" старт - условия уж больно подходящие, да и требуемая энергия поменьше...

Проблема не в энергии, а в моще - очень уж дикая она нужна, не мегаватты даже, а сотни мегаватт... И электростанцию такую слепить не просто, а уж лазер-то...
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Дем от 09.01.2011 18:01:08
ЦитироватьПроблема в том, что температура испарения Al2O3 2977 C, а значит он сконденсируется еще в конвергентной части сопла, и дальше в газодинамической работе участвовать не будет. Это известная проблема РДТТ - при увеличении доли алюминия выше некого числа УИ падает.
Тогда может лучше не алюминий а кремний? Диоксид испаряется при 2230 °C, а монооксид  - вообще при 1880 °C.
Кроме того, даже если он и будет выпадать на стенках сопла - то всё равно будет сдуваться с них в силу сохранения текучести...
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Туфи от 10.01.2011 03:24:13
Цитировать
ЦитироватьПредполагаем Луну в качестве места для старта двигателя.
Электроды - "сменяемые", т.е. возобновляемые.
Температура в камере где горит дуга до 10.000 Град. С.
Подача электроэнергии... ...Достаточная.
Т.е. движок как может быть ничтожным, так и гигантским. Главное - масс-габаритное совершенство.
Температура на срезе сопла - 3000 Град. Цельсия. Т.о. Al2O3 остаётся в виде паров!

Тогда не понятно, как это охлаждать. Или тяга будет на уровне ЭРД.

ЦитироватьЛибо - ниже, но вдоль сопла дуют интенсивные потоки газа (кислород, гелий, вода и пр.) не дающие возможности сконденсироваться на поверхности зёрнам корунда. Для реактивной тяги всё равно, что отбрасывать - пар или песок!

Надо бы задаться требуемыми параметрами ДУ - тяга, вес, УИ.

ЦитироватьFor the first phase of work on Moon there is slight advantage in using carbon electrode and oxygen. If production of oxygen on Moon is established you can reduce weight you have to carry on some lunar freighter to LOS. Carbon electrodes will be supplied to LOS from Earth and oxygen will come from lunar base production.

Почему бы не возить водород или метан и использовать вполне обычные ЖРД? Вспоминаем CECE.

ЦитироватьLater on when Al production is established on Moon you can go on and try to develop either some ALICE like system (if water supplies and its cycle allows that) or here proposed Al/O2 plasma system.

Link?

About cooling the chamber and nozzle I think that some kind of magnetic focusing of stream of ionized particles can solve at least partialy issue with cooling (and maybe even clogging).

On the other hand hecata you are right about need to specify the thrust, Isp and weight of such engines. I agree that liquid engines are most efficient solution but I just tried to elaborate the issue in the spirit of this topic. Topic starter wanted creative discusion about oxygen based ionic engines and when the talk came to erosion of electrodes during such process and other materials I supported carbon as material for electrode which will erode during work.

As for the links you hecata asked well look here (http://news.uns.purdue.edu/x/2009b/091007SonRocket.html) and here (http://www.youtube.com/watch?v=-b7siH1Ausc) for ALICE. Hydrogen is working fluid in ALICE based rocket engines and I didn't notice that they care much about clogging the nozzle with Al2O3.

As for the links about Al/O2 I think you guys can give me more info. Only once I hear about Al/O2 rocket engine. Couple years ago in some news article in english (not very reliable source I know journalists are same all over the world) there was talk about that Russians approached the NASA with such proposal about Al/O2 rocket engines made on Moon etc., and there goes more about it... something like this was said... NASA is aware of such posibility but isn't interested for creation and exploatation of engines based on such crude technology... that is at least my recolection of that article. Do you have links about Al/O2 rocket engine?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 10.01.2011 11:23:39
ЦитироватьПроблема не в энергии, а в моще - очень уж дикая она нужна, не мегаватты даже, а сотни мегаватт... И электростанцию такую слепить не просто, а уж лазер-то...
Погоди, а ты сколько тонн с поверхности Луны поднимать хочешь? Откуда там сотни мегаватт на вывод тонны-двух на низкую орбиту?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Fakir от 10.01.2011 16:58:10
Надо ж смотреть не на ПН, а на взлётную массу. А она как ни крути - с учётом массы рабочего тела, а УИ не больно-то велик. Воздуха нет, им для создания "лазерной тяги" не воспользуешься.
Так что десятки тонн минимум стартовая. И разгонять до требуемой скорости - орбитальной - надо в пределах видимости, что доп. ограничение.

Я как-то давным-давно прикидывал (с подачи Татарина, кажется) для варианта мощного дугового ЭРД на кислороде ( :) ), с подводом энергии по кабелю или рельсам - чуть ли гигаватты получались.
С лазерным следует ожидать величин как минимум стамегаваттного порядка, и это весьма оптимистично.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 10.01.2011 17:14:49
ЦитироватьНадо ж смотреть не на ПН, а на взлётную массу. А она как ни крути - с учётом массы рабочего тела, а УИ не больно-то велик. Воздуха нет, им для создания "лазерной тяги" не воспользуешься.
Так что десятки тонн минимум стартовая. И разгонять до требуемой скорости - орбитальной - надо в пределах видимости, что доп. ограничение.

Я как-то давным-давно прикидывал (с подачи Татарина, кажется) для варианта мощного дугового ЭРД на кислороде ( :) ), с подводом энергии по кабелю или рельсам - чуть ли гигаватты получались.
С лазерным следует ожидать величин как минимум стамегаваттного порядка, и это весьма оптимистично.
Не понимаю, зачем ЭРД нужен, вроде и так нормальная схема, - получаем алюминий и кислород, из алюминия вытягиваем проволоку, которая подаётся в двигатель как горючее.
 Дуга служит для воспламенения проволоки.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Fakir от 10.01.2011 17:43:02
...это всё хорошо, за одним маленьким "но" - алюминий-кислородные движки на тонны (любого типа) не отработаны, и не вполне понятно, как они могут быть сделаны, и какими получатся (в т.ч. по ресурсу, надёжности, etc.).
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 10.01.2011 18:30:06
Цитировать...это всё хорошо, за одним маленьким "но" - алюминий-кислородные движки на тонны (любого типа) не отработаны, и не вполне понятно, как они могут быть сделаны, и какими получатся (в т.ч. по ресурсу, надёжности, etc.).
Это верно, но предложение нейромантика, на мой взгляд, это вариант того "как сделать".
 Только он зачем-то решил сделать таким образом ЭРД.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: hecata от 10.01.2011 20:18:20
ЦитироватьAbout cooling the chamber and nozzle I think that some kind of magnetic focusing of stream of ionized particles can solve at least partialy issue with cooling (and maybe even clogging).

Этот принцип используется в VASIMR, но тогда нужен хороший процент ионизированности газа. И невысокая плотность рабочего тела/тяга.

ЦитироватьTopic starter wanted creative discusion about oxygen based ionic engines and when the talk came to erosion of electrodes during such process and other materials I supported carbon as material for electrode which will erode during work.

Я думаю, надо все же достаточно четко разделить вариант с электрическим разгоном РТ и газодинамическим.

ЦитироватьAs for the links you hecata asked well look here (http://news.uns.purdue.edu/x/2009b/091007SonRocket.html) and here (http://www.youtube.com/watch?v=-b7siH1Ausc) for ALICE. Hydrogen is working fluid in ALICE based rocket engines and I didn't notice that they care much about clogging the nozzle with Al2O3.

Спасибо! Интересный вариант, и вот этот уже имеет шансы на жизнь. С другой стороны - если есть вода, то есть ли LH2/LOX. С водой, кстати, есть очень интересные проекты двигателей с электрическим разложением воды на борту на водород и кислород и использование их в обычных МЖРД ориентации.

ЦитироватьAs for the links about Al/O2 I think you guys can give me more info. Only once I hear about Al/O2 rocket engine. Couple years ago in some news article in english (not very reliable source I know journalists are same all over the world) there was talk about that Russians approached the NASA with such proposal about Al/O2 rocket engines made on Moon etc., and there goes more about it... something like this was said... NASA is aware of such posibility but isn't interested for creation and exploatation of engines based on such crude technology... that is at least my recolection of that article. Do you have links about Al/O2 rocket engine?

Нет, никогда не встречал. Вообще, расчеты в RPA для AL/O2 (спасибо Гость 22) показывают достаточно высокую долю жидкого AL2O3 на выходе (90% от всего) и весьма высокий вакуумный УИ - 340 секунд, но думаю, в реальности будет сильно, сильно хуже из-за проблем с горением, проблем с конденсацией оксида алюминия. Если взять избыток окислителя 3,  и посчитать sea level Isp  - получается 93 секунды. Вот это видимо реальное значение.

Думаю, комплексно, с учетом технических проблем и получающихся значений удельного импульса, технология не жизнеспособна.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: нейромантик от 10.01.2011 21:55:11
ЦитироватьТут выше сказали, что на Луне нет углерода, а так ли это? Помимо углерода неплохо бы знать сколько на Луне воды в связанном состоянии, - в составе горных пород.
Судя по тому, что нашли американцы и наши, углерода в реголите, как ни странно, практически нет. Как, например и меди и серы.
Все горные породы предельно обезвожены.
Возможно (возможно, на уровне предположений) в скальных породах углерод и связанная вода есть, но это лишь рассуждизмы. При начале добычи Гелия-3, будет получаться большое количество спутных газов, в основном водорода.
Что первое, что второе - дело очень далёкого будущего. И в случае наиболее вероятного близкого будущего лунной базы, прийдётся иметь дело с кислородом, кремнием, алюминием и титаном, если на Луне всё-таки будут производиться конструкции для космических кораблей и орбитальных станций.

ЦитироватьFor the first phase of work on Moon there is slight advantage in using carbon electrode and oxygen. If production of oxygen on Moon is established you can reduce weight you have to carry on some lunar freighter to LOS.
Without production oxygen and aluminium there, this engin is usless. Main casue for invitation this engin, is easy-takeabality of fuel for it.
ЦитироватьWhat thrust and Isp you want by the way?
At first, I`l want to now, is it engine is possible.

ЦитироватьТогда не понятно, как это охлаждать. Или тяга будет на уровне ЭРД.
Так это и будет ЭРД. Кислород-алюминиевая пара предложена как наиболее доступная в лунных условиях, и обеспечивающая разогрев газов и за счёт химической реакции между компонентами.
ЦитироватьПочему бы не возить водород или метан и использовать вполне обычные ЖРД? Вспоминаем CECE
Если у нас флаговтыковая миссия, или прилетаем мы раз в 10-20 лет, то смысла парить мозг химерами, конечно нет. А вот если мы собираемся открывать производство проката для нужд космической промышленности, такой двигатель будет незаменим. А вот на ввозимом топливе, прокат будет просто золотым. Орбитальные станции будет дешевле строить за счёт доставки "всего" с Земли.

ЦитироватьТогда может лучше не алюминий а кремний? Диоксид испаряется при 2230 °C, а монооксид - вообще при 1880 °C.
Может быть. Но у кремния выше потери электроэнергии - он полупроводник, а алюминий - проводник.

ЦитироватьAbout cooling the chamber and nozzle I think that some kind of magnetic focusing of stream of ionized particles can solve at least partialy issue with cooling (and maybe even clogging).
Impossible, b-c ionisation of plasma in stream is to low. Temperature in stream is about 10.000 C.
ЦитироватьDo you have links about Al/O2 rocket engine?
I no heared about it, some practical. Not bit more, like Berillium-Ox or Berillium-Ftor.

ЦитироватьЯ как-то давным-давно прикидывал (с подачи Татарина, кажется) для варианта мощного дугового ЭРД на кислороде (  ), с подводом энергии по кабелю или рельсам - чуть ли гигаватты получались.
Т.е. для старта "с земли"? Вернее "с Луны"?
 :shock:
Гигаватты в короткое время - это можно... Но габариты двигателя будут более чем не маленькие...
Цитировать...это всё хорошо, за одним маленьким "но" - алюминий-кислородные движки на тонны (любого типа) не отработаны, и не вполне понятно, как они могут быть сделаны, и какими получатся (в т.ч. по ресурсу, надёжности, etc.).
Судя по другим плазмотронам с "подогревом" дуги из химического источника (пропан-кислород, бензин-кислород), особых проблем в изготовлении быть не должно. Хотя, хоть маленькую бы модельку, размером 200 на 200 мм сделать чисто для теоретических исследований бы не помешало. На пару десятков киловатт...
 :wink:
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: khach от 11.01.2011 02:38:57
Теоретическая мысля. Если кислород (или вода) в качестве рабочего тела -это данность, от которой невозможно отказаться, то что делать с окислительной способностью кислорода? По опыту кислородных плазмотронов- кислород в виде плазмы съедает и электроды, и изоляторы и вообще все подряд. Нужен раскислитель. В качестве раскислителя использовали пары ацетона, спирта, бензина, пропан-бутан, аммиак, водород. В общем, желательно организовывать завесную защиту электродов, элементов сопла, изоляторов с помощью восстановительной плазмы. Завеса может быть локальной. Но вот рассчет такой двухфазной плазмы- дело непростое. Притом, если раскислителя локально "перенаддать"- начинают расти углеродные "усы", а на них разряд начинается нежелательный.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 11.01.2011 02:52:10
ЦитироватьНадо ж смотреть не на ПН, а на взлётную массу. А она как ни крути - с учётом массы рабочего тела, а УИ не больно-то велик. Воздуха нет, им для создания "лазерной тяги" не воспользуешься.
Так что десятки тонн минимум стартовая. И разгонять до требуемой скорости - орбитальной - надо в пределах видимости, что доп. ограничение.
Откуда десятки тонн? Вспоминаем взлетную ступень ЛМ - 4500кг - общая масса, 2400 (примерно) сухая с космонавтами. При тяге в 1,6т и УИ в 300с
Сколько у нас будет УИ лазерного двигателя с кислородом в качестве рабочего тела?
В общем - единственное реальное ограничение - надо разогнать в пределах прямой видимости...
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 11.01.2011 02:19:03
Что вас всех экзотикой так торкнуло, не понимаю, - если есть производство на Луне, зачем нам на аппарате таскать какой-то могучий и сложный источник энергии или иметь могучий лазер на Луне и непростой приёмник на корабле?

 Кислород + алюминиевая проволока, обычный двигатель, по-моему всё очень мило.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 11.01.2011 02:23:13
Цитировать
ЦитироватьТут выше сказали, что на Луне нет углерода, а так ли это? Помимо углерода неплохо бы знать сколько на Луне воды в связанном состоянии, - в составе горных пород.
Судя по тому, что нашли американцы и наши, углерода в реголите, как ни странно, практически нет. Как, например и меди и серы.
Все горные породы предельно обезвожены.
Возможно (возможно, на уровне предположений) в скальных породах углерод и связанная вода есть, но это лишь рассуждизмы.
В реголите ничего и не должно быть, это космический мусор с хорошей скоростью шарахнувшийся об Луну, для того, чтобы что-то найти надо "копнуть" на десятки-сотни метров или даже на километры, там в принципе что угодно может быть, даже аналоги нашей нефти.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.01.2011 02:25:26
Бугогааа!
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 11.01.2011 10:57:46
ЦитироватьБугогааа!
Вот уж сторонники неорганического происхождения обрадовались бы  :wink:
А вот как насчет газовых залежей вулканического проихождения? Какие-то ловушки теоретически могли уцелеть - хоть и сомнительно...
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.01.2011 11:23:00
Какие "ловушки"? Вы о чём? На Луне уже открыты морские осадочные толщи? :wink:
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 11.01.2011 14:08:54
ЦитироватьКакие "ловушки"? Вы о чём? На Луне уже открыты морские осадочные толщи? :wink:
Ты хочешь сказать, что в вулканических отложениях ловушек не бывает? Очень даже бывают... Реже чем в осадочных - но есть. На Земле, во всяком случае.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Fakir от 11.01.2011 13:27:45
ЦитироватьОткуда десятки тонн?

Так именно из прямой видимости и лезут - требуемые ускорения, возможная дистанция разгона.
Ну я там еще жёстче оценивал, с питанием по кабелю :) - ессно, расстояние еще меньше.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.01.2011 14:00:33
Цитировать
ЦитироватьКакие "ловушки"? Вы о чём? На Луне уже открыты морские осадочные толщи? :wink:
Ты хочешь сказать, что в вулканических отложениях ловушек не бывает? Очень даже бывают... Реже чем в осадочных - но есть. На Земле, во всяком случае.

И там добывают газ в промышленных размерах?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 11.01.2011 15:03:20
ЦитироватьИ там добывают газ в промышленных размерах?
Про промышленные масштабы я, кстати, не говорил. Наоборот - обычно это мелкие ловушки, крупных сходу не припомню. Но бывают.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 11.01.2011 14:19:38
Цитировать
ЦитироватьБугогааа!
Вот уж сторонники неорганического происхождения обрадовались бы  :wink:
А вот как насчет газовых залежей вулканического проихождения? Какие-то ловушки теоретически могли уцелеть - хоть и сомнительно...
Я исхожу из простого соображения, что углеводородов в Солнечной системе много и в начальный период формирования было примерно везде одинаково.
 Разумеется, с Луны они в значительной степени улетучились, но высокомолекулярные фазы могли задержаться.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 11.01.2011 15:23:13
ЦитироватьРазумеется, с Луны они в значительной степени улетучились, но высокомолекулярные фазы могли задержаться.
Ну, это довольно сомнительная гипотеза. А на Земле они куда делись? У нас УВ такого происхождения не отмечено...
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 11.01.2011 14:49:34
Цитировать
ЦитироватьРазумеется, с Луны они в значительной степени улетучились, но высокомолекулярные фазы могли задержаться.
Ну, это довольно сомнительная гипотеза. А на Земле они куда делись? У нас УВ такого происхождения не отмечено...
Понимаете, Земля не застыла в отличии от Луны, так что углеводороды на Земле продолжали мигрировать в кору, потом в атмосферу и далее или окислялись или улетали.

 На Луне, сравнительно с Землёй, толстенная неплотная кора, в которой много что может быть.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.01.2011 14:51:42
Новости планетологии.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Alex_II от 11.01.2011 15:54:33
ЦитироватьНовости планетологии.
Не спугни. Мне интересно - в каком состоянии они должны быть, чтоб в вакуум не улетучились - может скажет?
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: mihalchuk от 11.01.2011 16:16:53
ЦитироватьТак именно из прямой видимости и лезут - требуемые ускорения, возможная дистанция разгона.
Ну я там еще жёстче оценивал, с питанием по кабелю :) - ессно, расстояние еще меньше.
А масса кабеля учитывалась? :)
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: нейромантик от 11.01.2011 16:35:37
ЦитироватьКислород + алюминиевая проволока, обычный двигатель, по-моему всё очень мило.
Не настолько. Плазмотрон можно использовать с очень высокой скоростью тока кислорода в камере с горящим разрядом и горящим алюминием, при этом стенки камеры не будут испытывать чрезмерной тепловой нагрузки (охлаждение за счёт уноса тепла током холодного газа).
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 11.01.2011 19:09:11
Цитировать
ЦитироватьКислород + алюминиевая проволока, обычный двигатель, по-моему всё очень мило.
Не настолько. Плазмотрон можно использовать с очень высокой скоростью тока кислорода в камере с горящим разрядом и горящим алюминием, при этом стенки камеры не будут испытывать чрезмерной тепловой нагрузки (охлаждение за счёт уноса тепла током холодного газа).
Да это даже не главное, вы предложили хорошую схему подачи рабочего тела в обычный двигатель, но почему-то хотите сделать из него плазмотрон, связавшись с мощным источником электроэнергии для этого плазмотрона.

 Ваша задача летать с Луны на своём топливе, так просто надо сделать побольше этого топлива.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: нейромантик от 11.01.2011 23:26:52
ЦитироватьДа это даже не главное, вы предложили хорошую схему подачи рабочего тела в обычный двигатель, но почему-то хотите сделать из него плазмотрон, связавшись с мощным источником электроэнергии для этого плазмотрона.
1. Никакая она не хорошая. Плазмотрон решает вопросы а) зажигания; б) охлаждения стенок двигателя;
2. Я схемы подачи ЕЩЁ никак не решил, вообще. Я в общих чертах представляю, как он должен работать, и это всё. У меня даже нет работающего прототипа на 20 кВт, о котором я говорил в начале публикации.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Туфи от 12.01.2011 01:46:17
Oxygen and/or water is something that must be provided for the lunar base so that it can work as permanently manned outpost. As minimum closed loop cycle must be made for those resources if they can't be obtained from Moon and that would limit size of such outpost. If production of oxygen and/or water can become reality on Moon then creation of lunar base will be easier to accomplish. Actually obtaining aluminium on Moon was more of a puzzle to me. It can be made there most likely but is it really necessary to make aluminium production facility on Moon? Are the planned construction activities on Moon that big that production of aluminium on Moon is cheaper then transporting parts on lunar station from Earth? Even reusing spent rocket stages used to propell lunar missions would have advantage over aluminium production facility if lunar station is to be relatively small outpost. If they really want to make that wide field radio telescope array on Moon they spoke of few years ago then yes that would require aluminium production facility on Moon.

Funny estimate for obtainable Isp from this hybrid Al/O2 and ionic oxygen system in this thread are lower then ALICE I mentioned here. I like the idea of using some hydrocarbon fuel to prevent electrode to burn out from oxygen. Russia wouldn't need much to create such system as it already exist but integration with this ionized oxygen system is something to think about. Anyway as low thrust system is all that can be made using system here described I doubt it can be used for purpose topic starter wanted.
Название: Пазменный движок на кислороде.
Отправлено: Сторонний от 12.01.2011 00:45:27
Цитировать
ЦитироватьДа это даже не главное, вы предложили хорошую схему подачи рабочего тела в обычный двигатель, но почему-то хотите сделать из него плазмотрон, связавшись с мощным источником электроэнергии для этого плазмотрона.
1. Никакая она не хорошая. Плазмотрон решает вопросы а) зажигания; б) охлаждения стенок двигателя;
2. Я схемы подачи ЕЩЁ никак не решил, вообще. Я в общих чертах представляю, как он должен работать, и это всё. У меня даже нет работающего прототипа на 20 кВт, о котором я говорил в начале публикации.
Катушка с проволокой, проволока наверно должна быть с покрытием и система подачи этой проволоки, между концами проволоки зажигается дуга, которая служит не для создания тяги, а для обеспечения процесса горения алюминия.

 А вообще идея ваша, - если хотите, додумывайте.