А вообще, если отбросить вопрос о том, где брать энергию, можно ли сделать плазменный РД с уи, например 1000кгс, и тягой тон в 100? :?:
Можно
Как?
И сколько он будет весить?
ЦитироватьА вообще, если отбросить вопрос о том, где брать энергию, можно ли сделать плазменный РД с уи, например 1000кгс, и тягой тон в 100? :?:
Удельный импульс (УИ) меряется в секундах, или, если хотите, в килограммах тяги, деленных на секундный массовый расход топлива.
А, вообще, сделать ЭРД тягой в 100 тонн можно, только весить он будет 50000 тонн! :) (Движок СПД-100, ОКБ "Факел", дает тягу меньше 10 грамм, при массе в 3, 5 кг - это если я не напутал в порядках :) )
См. также Электрические ракетные двигатели. Справочник. (http://martiantime.narod.ru/Base/erd.htm)
ЦитироватьКак?
И сколько он будет весить?
А вы посчитайте мощность газового потока для требуемой тяги при скорости истечения, скажем, в 100 км/с. Это и будет требуемой мощностью источника энергии. Помноженной на КПД, естественно. И прикиньте, сколько будет такой источник весить и на каких принципах он будет работать.
ЦитироватьА вы посчитайте мощность газового потока для требуемой тяги при скорости истечения, скажем, в 100 км/с. Это и будет требуемой мощностью источника энергии.
... естественно, не говоря о массе источника энергии мощностью в 15 ГВт :)
Цитировать... естественно, не говоря о массе источника энергии мощностью в 15 ГВт :)
Вот-вот :( 15 ГВт для ионника - самое то. Был бы корабль размером с легковушку, и летай себе спокойно на Луну и обратно без дозаправки.
Кстати, если бы такое было сделано, все правительства со страшной силой старались бы его побыстрей похоронить. Ведь такой источник по сути то же самое, что и ядерная бомба, мечта любого террориста. Так что если это и возможно, то нам об этом не скажут.
ЦитироватьЦитировать... естественно, не говоря о массе источника энергии мощностью в 15 ГВт :)
Вот-вот :( 15 ГВт для ионника - самое то. Был бы корабль размером с легковушку, и летай себе спокойно на Луну и обратно без дозаправки.
Ух ты! Серьезно? :shock:
ЦитироватьУдельный импульс (УИ) меряется в секундах, или, если хотите, в килограммах тяги, деленных на секундный массовый расход топлива.
Это если в СГС. В ней и электрическая ёмкость - в сантиметрах... А в СИ - УИ [м/с].
ЦитироватьА, вообще, сделать ЭРД тягой в 100 тонн можно, только весить он будет 50000 тонн! :) (Движок СПД-100, ОКБ "Факел", дает тягу меньше 10 грамм, при массе в 3, 5 кг - это если я не напутал в порядках :) )
См. также Электрические ракетные двигатели. Справочник. (http://martiantime.narod.ru/Base/erd.htm)
Не думаю, что зависимость массы от мощности будет линейной, но то что его масса будет немалой, это точно.
ЦитироватьЦитироватьЦитировать... естественно, не говоря о массе источника энергии мощностью в 15 ГВт :)
Вот-вот :( 15 ГВт для ионника - самое то. Был бы корабль размером с легковушку, и летай себе спокойно на Луну и обратно без дозаправки.
Ух ты! Серьезно? :shock:
Посчитайте расход при такой мощности, для тяги, например, в 2 тс.
ЦитироватьЦитироватьКак?
И сколько он будет весить?
А вы посчитайте мощность газового потока для требуемой тяги при скорости истечения, скажем, в 100 км/с. Это и будет требуемой мощностью источника энергии. Помноженной на КПД, естественно. И прикиньте, сколько будет такой источник весить и на каких принципах он будет работать.
А почему 100? На самом деле какие скорости?
Наиболее близко к данной мощности и тяге видимо подойдет вот этот древний раритет. Интересно он сейчас на ходу:)
http://www.energia.ru/energia/mars/nucl.html
Давайте уточним масса двигателя действительно будет велика, или удасться уложиться в нормы РД? Напоминаю, что массу источника энергии не учитываем.
ЦитироватьДавайте уточним масса двигателя действительно будет велика, или удасться уложиться в нормы РД? Напоминаю, что массу источника энергии не учитываем.
Даже не учитывая массу источника энергии (а я брал ТОЛЬКО массу двигателя в расчете выше), верно заметил frost_ii:
ЦитироватьНе думаю, что зависимость массы от мощности будет линейной, но то что его масса будет немалой, это точно.
Увеличение тяги любого двигателя, будет приводить к уменьшению относительной массы двигателя на единицу тяги...
ЦитироватьДавайте уточним масса двигателя действительно будет велика, или удасться уложиться в нормы РД? Напоминаю, что массу источника энергии не учитываем.
Может и нет особых препятстий к уменьшению массы. Ведь можно свести конструкцию к МГД-двигателю. Сколько весит МГД-генератор мощностью 15 ГВт? С приличным КПД, желательно (наверняка в будущем найдут способ его повысить).
На сегодняшний день просматривается предел гамма энергоустановок - 6кг/кВт. Лучшего результата на современном уровне технологий пока не достичь. Лет через сто - может быть. :oops:
Мало иметь высокую удельную мощность, надо иметь соответствующую энергоемкость. Иначе будет то же что и с современными РД: пятнадцать минут работы - и батарейки сели. Избыток рабочего тела не пригодится.
А СКОЛЬКО ВЕСИТ мгд - двигатель?
ЦитироватьА СКОЛЬКО ВЕСИТ мгд - двигатель?
И какой у него удельный импульс?
frost_ii..
На сегодняшний день просматривается предел гамма энергоустановок - 6 кг/кВт. Лучшего результата на современном уровне технологий пока не достичь. Лет через сто - может быть.
Можно и сегодня! Вопрос денег.
NNA
Мало иметь высокую удельную мощность, надо иметь соответствующую энергоемкость. Иначе будет то же что и с современными РД: пятнадцать минут работы - и батарейки сели
Никакая энергоемкость не нужна! Энергия потребляется в момент производства.
Энциклопедия "Космонавтика" под редакцией В.П. Глушко
(Москва,"Советская Энциклопедия", 1985)
"В настоящее время основное внимание уделяется разработке сильноточных Э. р. д. на жидкометаллическом РТ (висмут, литий, калий) с электрической мощностью до 1 МВт, способных длительно работать при токах силой до 5—10 кА. Эти РД должны развивать тягу до 20—30 Н и удельный импульс 20—30 км/с при кпд 30% и более. В 1975 подобный РД испытан в СССР на ИСЗ "Космос-728" (РД электрической мощностью 3 кВт, работающий на калии, развил удельный импульс ~ 30 км/с)."
В.Н. Хазов.
http://www.energia.ru/energia/mars/nucl.html
"Проведены работы по электрореактивным двигателям, в том числе по созданию литиевых электродуговых двигателей с электромагнитным ускорением плазмы большой мощности. Испытан электрореактивный двигатель мощностью до 300 кВт в одном агрегате."
Вот так ...
если судитьпо БСЭ, то на 1кг уи надо 10 - 100 квт, соответственно, чтобы получить 100тн тяги, надо минимум 10 00 000 квт, или 1 ГВТ, при уи равном 1000, и расходе 100кг/сек. реально ли сделать такой движок, не учитывая способ подачи энергии к нему, вот я про чё...
ну, допустим магнитным полем, внутренним охлаждением и паровой завесой мы смогли изолировать камеру сгорания и сопло, ведь температура у нас внутри 10000С, но чем разогреть плазму? какого размера будет сам двигатель, (ПРИМЕРНО)? может и невозможно сделать такой? я к чему разговор завёл, - с земли, как не крути, чтобы стартовать нужна огромная тяга, если мы придумаем, как передать энергию для РД, даже только для первой ступени, мы же на 30% делаем ракету легче. понятно, что ионники, и т.п. не пойдут, поэтому нужен плазменный РД, кстати, что там по поводу МГД РД? его как раз можно сделать лёгким(вроде бы)
Цитироватьесли судитьпо БСЭ, то на 1кг уи надо 10 - 100 квт, соответственно, чтобы получить 100тн тяги, надо минимум 10 00 000 квт, или 1 ГВТ, при уи равном 1000, и расходе 100кг/сек. реально ли сделать такой движок, не учитывая способ подачи энергии к нему, вот я про чё...
Ну, считайте для начала 6 кг/кВт, как советует товарищ frost_ii..
если судить по БСЭ, то на 1кг уи надо 300 - 500 квт:
1 МВТ = 1000 кВт = 20-30 Н = 2-3 кг тяги
1000/3 = 333 квт/кг !!!
333 * 6 = 2000 кг массы ЭУ на 1 кг тяги.
Для 1 тонна тяги ЭУ = 2000 тонн! И т.д. :wink:
Лично я уверен, что при таких больших мощностях можно получить ЭУ 1 - 2 кг/квт .
ЦитироватьА СКОЛЬКО ВЕСИТ мгд - двигатель?
Наверное столько же, сколько МГД-генератор. А УИ - это какой сделают, такой и будет.
Цитироватьесли судитьпо БСЭ, то на 1кг уи надо 10 - 100 квт,
А 1 кг УИ - это сколько? Вроде бы УИ - сила тяги, отнесенная к расходу топлива :oops:
ЦитироватьНикакая энергоемкость не нужна! Энергия потребляется в момент производства.
Ошибаетесь, коллега. Все вопросы по УИ, тяге, формуле Циолковского по сути упираются только в одну проблему: унести как можно больше энергии на борту, и чтобы ее носитель был как можно легче. В принципе (глубоко теоретически), если на Сатурн-5 поставить ЭРД с такой тягой, что у нее была реально, и с тем же УИ, что у нее и был, понадобилось бы столько же горючего, сколько у нее и было на самом деле. Вся разница в том, что реально в хим. двигателях как раз "энергия потребляется в момент производства", а не опосредованно, через преобразование в электроэнергию. Т.е все упирается в энергию химических связей, которая и позволяет дать тот УИ, который мы сейчас имеем, и не более.
КОРОЧЕ, Я ТАК ПОНЯЛ - НИ ЧЕРТА НЕ ПОЛУЧИТЬСЯ :cry:
А КРУТО БЫЛО БЫ - ВДУТЬ ПОД 100 АТМОСФЕР ВОДЫ И В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ДУГУ ОТ ГИГАВАТНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, ДА ВСЁ ЭТО ПРИ РАЗМЕРАХ ДВИГАТЕЛЯ МЕТРА2... :cry: :cry: :cry:
ПЛОХО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Почему не получится? Получится. Со временем. Вот как будут гигаваттные реакторы весить несколько сот килограмм, тогда и начнется. Наверное. Ну, пару-тройку научных открытий, несколько нобелевских премий, переворот в технологии. Если задуматься, лет через 50 вполне может быть.
Через 50 лет, полагаю, будет, наконец, реализован УТС. И на основе, допустим, лазерного термоядерного синтеза можно будет создать двигатель а-ля "Орион". Не исключено, что надобность в ЭРД сойдёт практически на нет.
А какая разница, разгонять рабочее тело теплом при термоядерном синтезе или после преобразования в эликричество? Только техническая, а технические вопросы того времени сейчас анализу не поддаются. Главное чтобы был соответствующий источник энергии. Хотя мне лично кажется что электричеством легче манипулировать.
ЦитироватьЧерез 50 лет, полагаю, будет, наконец, реализован УТС. И на основе, допустим, лазерного термоядерного синтеза можно будет создать двигатель а-ля "Орион". Не исключено, что надобность в ЭРД сойдёт практически на нет.
двигатель а-ля "Орион" имеет крайне низкий КПД. Его преимущество - большая тяга, что позволяет (крайне теоретически) использовать при старте с планет. Запас энергии - тот же самый, что и в реакторе, поэтому при дальних полётах он будет существенно уступать ЭРД.
То же самое и с термоядом. Скорее всего появление компактных реакторов сведёт на нет перспективы "взрывных" двигателей.
ну вот, опять... я допускаю, что источник энергии у нас есть. вопрос то в том, сколько будет весить САМ двигатель?
например: берём обычный жрд тягой тонн 100 и засовываем в камеру сгорания электродуговой разрядник... температура в камере растёт уи повышается, а соответственнно тяга уже не 100тн, а 200...? если предусмотреть возможность дополнительной защиты от температуры стенок движка, и как я уже говорил пренебречь массой энергоустановки, можно ли такой двигатель реально сделать? :?: :?: :?:
вариант: индукционный нагрев, вольфрамовая спираль и т.д , и т.п.
повышаем температуру, увеличиваем уи, ведь так?
Цитироватьну вот, опять... я допускаю, что источник энергии у нас есть. вопрос то в том, сколько будет весить САМ двигатель?
... ничтожно мало по сравнению с источником энергии.
и это радует.... :lol:
вопрос только в том, как подать на борт энергию от внешнего источника...
Цитироватьвопрос только в том, как подать на борт энергию от внешнего источника...
По проводам естественно!
Или как в метро - по рельсу.
А рельсы в горы...
Почти так! :wink: Вешаем гирлянду воздушных шаров, километров так до тридцати, с наклоном, чтоб длина линии была километров двести, два троса, по ним ток в Гиговаттах от ближайщей ГЭС и вперёд! :!:
Ну, энергию можно передавать и с помощью микроволнового излучения с СЭС. Гораздо более серьёзной проблемой мне представляется охлаждение приёмного устройства, установленного на РН и проводников, передающих энергию к ЭРД. Но это оффтоп.
Теперь по двигателю. Тут предлагали использовать МГД-двигатель. Но использование такой установки предполагает наличие сильных электромагнитов, которые придётся делать сверхпроводящими, чтобы не взорвались при таких токах. Значит, электромагниты надо погружать в дьюар с жидким гелием /может, удастся обойтись водородом? :roll: хмм... :roll: /. Азот и высокотемпературные сверхпроводники не подойдут, т.к. они не смогут пропускать такие сильные токи - слишком сильный ток разрушает сверхпроводимость и по этому параметру ВТСП уступают обычным сверхпроводникам. Если, конечно, мои сведения не устарели.
Далее. Сильные магнитные поля будут распирать электромагниты. В термоядерных реакторах /том же ИТЭРе/ их обтягивают стальными бандажами, чтоб не разорвало. А на ракете, как известно, значительные ограничения по весу. Поднимет ли такой ЭРД хотя бы самого себя?
В общем, боюсь тяга ЭРД вряд ли превысит пары сотен килограммов. :(
Не вопрос, МГД убираем, вешаем ЖРД с дополнительным нагревом каким нибудь способом, главное чтобы полегче весило и посильнее кипятило...
Джентельмены, а как вам такое решение?
Запускается в космос большущее зеркало, которое фокусирует солнечный свет на приемник стартующего РН? На РН - ЖРД, которые мы дополнительно "кипятим". А в перерывах между пусками, освещаем землю, подымаем орбиты тяжелым спутникам и вообще делаем всяческие полезности. Надо только вывести такое зеркало на орбиту и решить вопрос передачи большого количества тепловой энергии в камеру ЖРД стартующего РН.
ЦитироватьДжентельмены, а как вам такое решение?
Запускается в космос большущее зеркало, которое фокусирует солнечный свет на приемник стартующего РН? На РН - ЖРД, которые мы дополнительно "кипятим". А в перерывах между пусками, освещаем землю, подымаем орбиты тяжелым спутникам и вообще делаем всяческие полезности. Надо только вывести такое зеркало на орбиту и решить вопрос передачи большого количества тепловой энергии в камеру ЖРД стартующего РН.
Было уже. Лазерная ракета - энергия на ракету передаётся по лучу лазера с Земли или КСЭ. Его тут раскритиковали - мол, тяга будет маленькой. Но моё имхо - тяга будет зависеть от мощности луча /лучей/. Правда пока таких лазеров нет, увы :( Может, американцы в процессе создания своей ПРО помогут :wink:
А какой угол расхождения лазерного луча? И сколько уйдет энергии вникуда на расстоянии в сотню тысяч км?
угол расхождения зависит от апертуры излучателя и рассчитывается по элементарной формуле.
Однако как уже было замечено все упирается в требуемую мощность - многие гигаватты. Самые мощные лазеры дают максимум пару мегаватт в течении едва ли минуты. И даже для ПРО не будут создавать таких монстров
Нет вы не поняли, зачем лазер? Преобразование энергии из одного вида в другой всегда идет с потерями. Я предлагаю просто концентрировать солнечное излучегние на некоем приемникеот которого тепло отводится теми же компонентами топлива ракеты.
Как вариант, это может использоваться и в двигателях для межпланетного перелета, когда рабочее тело будет нагреваться концентрированным солнечным светом.
ЦитироватьНет вы не поняли, зачем лазер? Преобразование энергии из одного вида в другой всегда идет с потерями. Я предлагаю просто концентрировать солнечное излучегние на некоем приемникеот которого тепло отводится теми же компонентами топлива ракеты.
Как вариант, это может использоваться и в двигателях для межпланетного перелета, когда рабочее тело будет нагреваться концентрированным солнечным светом.
Эта тема уже давно исследована. Вывод - неэффективно.
Почему, если подводить к движку 500-600 МВт тепловой энергии то я не думаю что это не эффективно :-)
Потому, что:
1. Требуются огромные лопухи отражателей/концентраторов. А это:
1.1 Масса.
1.2 Сложность конструкции.
1.3 Сложность управления.
2. Низкие удельные характеристики связанные с:
2.1 Проблемами с нагревом рабочего тела.
2.2 Вообще с ограничениями "нагревных" реактивных двигателей.
По аналогичным причинам не используются:
1. Нагревные.
2. Дуговые.
3. Лазерные.
Всё это очень популярно описано в том числе и в популярной литературе.
НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ они ,я думаю по другим причинам: чего проще сделал здоровый кипятильник из вольфрама с внутренним охлаждением, засунул его в камеру сгорания, и пжлалста - грей на здоровье, всё упирается в подвод энергии. кстати, а солнечный привод чем плох? ,можно теми же аэростатами развесить до высоты километров тридцать зеркала вдоль траектории, и нате, получите у.и 600... ведь солнце то вроде даёт температуру до 6000градусов? а уж проблему ориентации луча на приёмник сегодня можно решить...
замес то в чём - максимально сбросить вес первой ступени, при этом уменьшится себестоимость выведения... :roll:
я про то же. лопухи большие - да. но для ЭРД в проектах ничють не меньшие по размеру поля солнечных батарей. сложность в управлении - да, но я не думаю что эти сложности принципиаотно не разрешимого характера. для КА, который летит от планеты к планете наличие такого двигателя выгодно по сравнению с ЭРД (более высокий к.п.д., т.к. нет промежуточного преобразования), а от ЯРД - нет массивной биологической защиты. конечно с таким движком к Плутону не улетишь (может и улетишь, но не вернешься - точно), но такие корабли могут использоваться для доставки грузов по маршруту Земля-Луна и Земля-Марс. а этого на первом этапе освоения космоса на как раз и хватит.
Как считаем КПД? Если относительно светового потока, то КПД нагревных двигателей меньше, чем у установок с ЭРД - газ без посредников не нагреть по причине его прозрачности. Да пусть даже и 100% - превосходство ЭРД будет несомненным по причине существенно большего Iуд.
Цитироватьно для ЭРД в проектах ничЮть не меньшие по размеру поля солнечных батарей
Единственная причина их использования - отсутствие реактора. Считайте - утерянная технология.
С управлением - во-первых, лопухи нужно поддерживать ориентированными на солнце постоянно, а это соответствующие затраты энергии и рабочего тела, во-вторых, необходимо, чтобы во время манёвров они элементарно не развалались - какие там моменты будут при поворотах?
Может всё же книжки почитаем? А? :wink:
В догонку - я не понял, каким образом получился у.и. 600 и откуда 6000 градусов? Что предлагается использовать в качестве рабочего тела? Оптимальный вариант - чистый водород. Именно он даёт наибольший у.и. Но представляете, какие сложности с криогенными баками на орбите? Так зачем нужен плохой, тяжёлый, сложный и дорогой вариант, когда есть лучшие решения?
Главное - не забываем про материал собственно двигателя - нагреть выше его температуры плавления не получится. Т.е. разницы с химией мы практически не получаем.
Другое дело - если у нас халявное рабочее тело. Например - прицепились к астероиду и кипятим его в нужной точке...
ЦитироватьГлавное - не забываем про материал собственно двигателя - нагреть выше его температуры плавления не получится. Т.е. разницы с химией мы практически не получаем.
Другое дело - если у нас халявное рабочее тело. Например - прицепились к астероиду и кипятим его в нужной точке...
Получаем в случае водорода, как рабочего тела.
Молярная масса истекающих газов маленькая, отсюда следует бОльшая скорость истечения и бОльший УИ.
Почему, собссно, ЯРД и имеет больший УИ, чем химия (при даже меньших температурах).
Вот и получим схему, удачно сочетающую почти все возможные недостатки - низкий (по сравнению с ЭРД) Iуд и криогенные баки в придачу - это как у ЯРД, а также огромные лопухи, с которыми проблем будет даже поболее, чем с СБ, при использовании в известной схеме с ЭРД.
Вопрос - а оно нам надо?
ЦитироватьВот и получим схему, удачно сочетающую почти все возможные недостатки - низкий (по сравнению с ЭРД) Iуд и криогенные баки в придачу - это как у ЯРД, а также огромные лопухи, с которыми проблем будет даже поболее, чем с СБ, при использовании в известной схеме с ЭРД.
Вопрос - а оно нам надо?
ИМХО, нет.
Я за справедливость борюсь. :)
Поддерживаю. :)
ЦитироватьЕдинственная причина их использования - отсутствие реактора. Считайте - утерянная технология.
По последним сведениям, намечается возвращение к космическим ядерным энергоустановкам (с 2010 г.). И марсианскую экспедицию уже тоже начинают требовать сделать с реакторами, а не полями СБ - да здравствует победа разума!
ЦитироватьПо последним сведениям, намечается возвращение к космическим ядерным энергоустановкам (с 2010 г.). И марсианскую экспедицию уже тоже начинают требовать сделать с реакторами, а не полями СБ - да здравствует победа разума!
А вот здесь просьба по подробнее.
2010 год это:
Когда первая мощная ЯЭУ полетит.
Когда мощная ЯЭУ полетит на Марс.
Когда начнется проектирование и изготовление первой мощной (штатной) ЯЭУ.
Или 2010 случится что-то другое.
К 2010 г. ожидается выход работ над JIMO на финишную прямую. Хотя они и не успевают запустить АМС к 2011 г. /перенесли на 2015/, к этому году станет ясно, получается ли у них что-то или нет. А проблемы им предстоит решить следующие:
1. Реактор электрической мощностью 100 кВт.
2. Связка из ионников, обеспечивающая высокую мощность и тягу.
3. Радиационностойкая электроника.
4. Ну и, естественно, ресурс всего этого лет в 15 и масса в пределах грузоподёмности Дельты-Хэви или Атласа-Хэви.
Вот к 2010 г. и станет ясно, решают ли они эти задачи или нет. Тогда можно будет определяться, куда двигаться дальше, в т.ч. и по теме этого топика.
[/quote]К 2010 г. ожидается выход работ над JIMO на финишную прямую. Хотя они и не успевают запустить АМС к 2011 г. /перенесли на 2015/, к этому году станет ясно, получается ли у них что-то или нет.
ЦитироватьПросмотрел статью
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2004/TM-2004-213290.pdf
Довольно амбициозный проект.
На мой взгляд слишком много проблем, чтобы их можно было успеть разрешить даже к 2015 году (imho).
Поживем увидим.
Что-то я в прошлом сообщении напутал с цитатами.
То что не выделено цитатой - цитата и наоборот.
Sorry
"1. Реактор электрической мощностью 100 кВт.
2. Связка из ионников, обеспечивающая высокую мощность и тягу. "
От 100 кВт питать ионники? Это будет совсем не высокая тяга.
В российской дествительности - возвращения не наблюдается, а скорей наоборот. Кто у нас пропагандирует ядерную энергию в космосе? - Хруничев! Какова реакция Энергии? - Работы прекратить, проекты перевести под СБ, пусть в ущерб эффективности. Вобщем повесть о том, как поссорились Иван Иванович с Иваном Никифоровичем, часть вторая.
Сажусь за книгу - "Как мы не полетели на Марс."
ЦитироватьКто у нас пропагандирует ядерную энергию в космосе? - Хруничев! Какова реакция Энергии? - Работы прекратить, проекты перевести под СБ, пусть в ущерб эффективности.
Не все так однозначно - в теме про Хруничев- Локомотив Bell приводил ссылку http://www.nikiet.ru/rus/conf/nps-2005/conf_program_rus.pdf
там приведены названия докладов и из Энергии.
ЦитироватьВот и получим схему, удачно сочетающую почти все возможные недостатки - низкий (по сравнению с ЭРД) Iуд и криогенные баки в придачу - это как у ЯРД, а также огромные лопухи, с которыми проблем будет даже поболее, чем с СБ, при использовании в известной схеме с ЭРД.
Зато имеется существенное преимущество - высокая (по сравнению с ЭРД) тяга, меньшая площадь (КПД СБ 30%, у зеркала 90%). По сравнению с СБ, мне кажется зеркало будет деградировать меньше. Получаем двигатель с характеристиками как у ЯРД, только без реактора, вместо которого будет зеркало.
В том же ЭРД уменьшаем скорость истечения до аналогичной, снижаем УИ и при той же мощности повышаем тягу, получаем те же параметры. Так какая разница, зачем огород городить с нагревом?
От "Энергии" - один Синявский. Он уже практически одной ногой на пенсии. Вот проведут новую реорганизацию и спровадят.
Собственно он последний из тех, кто на "Энергии" занимается ядерной тематикой.
2 VovaKur Нужно рассматривать КПД всей системы в целом. Максимальной эффективности в использовании вырабатываемой энергии можно достичь при скорости истечения близкой к орбитальной. Для нагревных РД такой Iуд недостижим, поэтому их эффективность значительно ниже.
ЦитироватьВ том же ЭРД уменьшаем скорость истечения до аналогичной, снижаем УИ и при той же мощности повышаем тягу, получаем те же параметры. Так какая разница, зачем огород городить с нагревом?
У ЭРД существует минимальный УИ ниже которого они будут работать не эффективно. Снижая УИ, мы уменьшаем энергию уходящую на разгон рабочего тела, но на ионизацию мы будем тратить столько же, поэтому ниже определённого предела снижение УИ двигателя ускоряющего ионизированное рабочее тело не имеет смысла. И ещё снижая УИ, необходимо повышать расход рабочего тела, но плотность рабочего тела в таких двигателях ограничена, и придётся увеличивать размеры двигателя, причём размер, а соответственно и масса двигателя, будет расти быстрее чем тяга.
ЦитироватьНужно рассматривать КПД всей системы в целом. Максимальной эффективности в использовании вырабатываемой энергии можно достичь при скорости истечения близкой к орбитальной. Для нагревных РД такой Iуд недостижим, поэтому их эффективность значительно ниже.
А что в данном случае понимается под КПД системы? Для работы ракетного двигателя необходимо расходовать энергию и рабочее тело. Понятно, что хочется иметь минимальный расход рабочего тела и соответственно большой УИ. Но больший УИ, требует большего расхода энергии, соответственно будет больше масса источника энергии, и в определённый момент повышение УИ приведёт к повышению массы системы двигатель, рабочее тело, источник энергии. Так что КПД будет зависеть от параметров источника энергии.
И по поводу недостижимости УИ, а куда мы летим? У нагревных РД скорость истечения получается порядка 9000 м/с, как раз порядка орбитальной скорости для Земли, а ЭРД по этому критерию получается менее эффективен. Или мы тут про Юпитер говорим?
ЦитироватьТак что КПД будет зависеть от параметров источника энергии.
И по поводу недостижимости УИ, а куда мы летим? У нагревных РД скорость истечения получается порядка 9000 м/с, как раз порядка орбитальной скорости для Земли, а ЭРД по этому критерию получается менее эффективен. Или мы тут про Юпитер говорим?
Перефразируя доктора Ливси из известного мульта - с таким УИ вам не пробежать и 100 ярдов.
Такой УИ в принципе наверно сгодится чтобы болтаться до ГСО и обратно. Вот только уже есть штатные дуговые ЭРД с таким УИ.
Спрашивается зачем городить огород если уже все есть?
ЦитироватьПерефразируя доктора Ливси из известного мульта - с таким УИ вам не пробежать и 100 ярдов.
Такой УИ в принципе наверно сгодится чтобы болтаться до ГСО и обратно. Вот только уже есть штатные дуговые ЭРД с таким УИ.
Спрашивается зачем городить огород если уже все есть?
Городить огород - это как раз дуговые ЭРД, в принципе в дуговом двигателе даже чуть больше УИ можно получить. Зачем преобразовывать энергию Солнца сначала в электрическую и терять на этом минимум две трети энергии используя достаточно дорогие СБ, а затем электрическую энергию преобразовывать в тепловую, когда можно солнечную энергию напрямую преобразовать в тепловую используя простое зеркало? Кстати, а где летали штатные дуговые двигатели?
ну дак я всё время про дуговые и говорю... вот только мощность поболе тонн так на 100...
ЦитироватьКстати, а где летали штатные дуговые двигатели?
ссылка
http://www.cpia.jhu.edu/pdfs/cptrs/CPTR_96-65.pdf
ЦитироватьResistojets (MR-501, MR-502A, HiPEHT, etc.) have accumulated a substantial flight history onboard at least 75 spacecraft since 1965, mainly performing north-south stationkeeping (NSSK) and some attitude control, east-west stationkeeping (EWSK), on-orbit maneuvering, and limited on-orbit boosting. Future resistojet missions include stationkeeping, orbit insertion, and de-orbit functions. Resistojets have been used on Lockheed Martin Astro Space (LMAS) Series 4000 and 5000 satellites and recently on Iridium satellites. Since 1993, arcjets (MR-508, MR-509, and MR-510) have been used for NSSK on at least six LMAS Series 7000 and A-2100 satellites and are baselined for several future satellites. In 1997-1998, arcjets are scheduled for use on both an experimental USAF orbit raising mission (26-kW ESEX arcjet) and an (eccentric inclined) orbit insertion/maintenance mission (ATOS arcjet).
ЦитироватьГородить огород - это как раз дуговые ЭРД, в принципе в дуговом двигателе даже чуть больше УИ можно получить. Зачем преобразовывать энергию Солнца сначала в электрическую и терять на этом минимум две трети энергии используя достаточно дорогие СБ, а затем электрическую энергию преобразовывать в тепловую, когда можно солнечную энергию напрямую преобразовать в тепловую используя простое зеркало?
Попробуйте грубо прикинуть характеристики "Зеркала" и сравнить с характеристиками дуговиков (масса, тяга, УИ...) .
И если не будут видны существенные[/b] преимущества "Зеркала" , то городить огород совершенно незачем - разработка штатного образца займет время, за которое и дуговики (которые летают с 1965 года) и СБ будут совершенствоваться далее.
Sorry
Последний месадж мой
ЦитироватьК 2010 г. ожидается выход работ над JIMO на финишную прямую. Хотя они и не успевают запустить АМС к 2011 г. /перенесли на 2015/, к этому году станет ясно, получается ли у них что-то или нет. А проблемы им предстоит решить следующие:
1. Реактор электрической мощностью 100 кВт.
Всей КЯЭУ в целом, а это и реактор и привода, контура, холодильник, машинное преобразование и т.д.
Цитировать4. Ну и, естественно, ресурс всего этого лет в 15 и масса в пределах грузоподёмности Дельты-Хэви или Атласа-Хэви.
Дельта-V
ЦитироватьЦитировать4. Ну и, естественно, ресурс всего этого лет в 15 и масса в пределах грузоподёмности Дельты-Хэви или Атласа-Хэви.
Дельта-V
Напутал. Как оказалось, в буржуинских статьях прирост скорости измерятся в Delta-V. Совпадение. :)
frost_ii
ЦитироватьВ российской дествительности - возвращения не наблюдается, а скорей наоборот.
В том-то и дело, что вроде бы возвращение к ядерщине с 2010 намечается как раз в отечественной действительности.
А если уж хочется мощный плазменный РД, большой тяги - то это, по всей видимости, классический МГД-ускоритель со скрещенными полями.
Хочется!
И по-больше, по-больше, по-больше! :mrgreen:
А в чем проблема, если не секрет?
ЦитироватьА если уж хочется мощный плазменный РД, большой тяги - то это, по всей видимости, классический МГД-ускоритель со скрещенными полями.
А реально ли это?
Не получится ли, что при требуемых температурах и токах ресурс будет - считанные секунды?
ЦитироватьА реально ли это?
Не получится ли, что при требуемых температурах и токах ресурс будет - считанные секунды?
Это даже хорошо!
Потому как отработка на ресурс такого двигателя будет стоить ого-го сколько :D
А что вы так беспокоитесь насчет ресурса? Вспомните МГД-генераторы, ресурс у них ну очень приличный. А температуры там не так уж и велики.
Я вот как раз МГД-генераторы и вспоминаю.
А почему тогда сейчас используют ионники и всякую экзотику?
Дуга + МГД-ускоритель - куда уж проще? Тяга огромная, УИ приличных (по крайней мере, ограничения мне неочевидны)...
Почему не делают? Откуда берутся огромные поя ЭРД малой тяги?
Городить МГД-мотор имеет смысл только под тяжелые межпланетные КК. Причина - тяжелые электромагниты, тяжелая ЯЭУ с огромным холодильником, криосистема охлаждения баков с водородом и обмоток электромагнитов. Т.е. для околоземного использования не годится в принципе (ну может Земля-Луна в отдаленной перспективе). Так что никто и не заморачивается проектом для середины-конца этого столетия. Хотя на таком монстрике уже сейчас можно было бы запускать тяжелые АМС для комплексного изучения систем больших планет СС.
Цитировать...тяжелая ЯЭУ с огромным холодильником....
Для справки - ЯЭУ со всеми причендалами легче СБ.
ЦитироватьЯ вот как раз МГД-генераторы и вспоминаю.
А почему тогда сейчас используют ионники и всякую экзотику?
Дуга + МГД-ускоритель - куда уж проще? Тяга огромная, УИ приличных (по крайней мере, ограничения мне неочевидны)...
Почему не делают? Откуда берутся огромные поя ЭРД малой тяги?
Подводимая мощность, однако... Для МГД есть "минимально необходимая мощность", и она не так мала. Для того, чтобы её получить - нужен реактор или дофига СБ.
ЦитироватьДля справки - ЯЭУ со всеми причендалами легче СБ.
Опять же - про критическую массу не забываем. Сделать реактор массой 10 грамм нельзя - а СБ можно :)
ЦитироватьЦитироватьДля справки - ЯЭУ со всеми причендалами легче СБ.
Опять же - про критическую массу не забываем. Сделать реактор массой 10 грамм нельзя - а СБ можно :)
Можно на старших актинидах либо с дополнительным источником нейтронов ;)
ЦитироватьЦитировать...тяжелая ЯЭУ с огромным холодильником....
Для справки - ЯЭУ со всеми причендалами легче СБ.
Это смотря какая ЯЭУ, а также смотря какие габариты у полезной нагрузки
Цитироватьfrost_ii
ЦитироватьВ российской дествительности - возвращения не наблюдается, а скорей наоборот.
В том-то и дело, что вроде бы возвращение к ядерщине с 2010 намечается как раз в отечественной действительности.
Факт!
Было бы здорово.
Татарин
ЦитироватьА почему тогда сейчас используют ионники и всякую экзотику?
Дуга + МГД-ускоритель - куда уж проще? Тяга огромная, УИ приличных (по крайней мере, ограничения мне неочевидны)...
Да очень просто. Применение МГД-ускорителя со скрещенными полями (не СПД) автоматически подразумевает, что плазма довольно плотная - для того, чтобы через неё можно было прогнать существенный ток. А при нормальных габаритах канала (т.е. диаметр больше нескольких миллиметров) и приличных УИ это выливается в потребные электрические мощности мегаваттного уровня - где взять? Не дают-с. Кстати, ограничения на УИ все же есть - ЕМНИП, одна из основных причин в том, что по мере увеличения скорости потока разгон становится все менее эффективным.
Плюс из-за массы магнитной системы существует некая минимальная мощность движка, движок меньшей мощности городить нецелесообразно, лучше делать на других принципах.
Цитироватькриосистема охлаждения баков с водородом и обмоток электромагнитов.
Нельзя ли здесь как-то сэкономить на весе? Например сверхпроводящую обмотку, а для охлаждения использовать постоянно охлаждаемый контур сжиженного газа, как в радиаторе автомобиля.
И еще кто-то упоминал раньше (по-моему Татарин или 7-40) о ядерном реакторе не на тяжелых металлах, а на каком-то принудительном принципе. Эта штука не будет ли легче? И вроде там радиация меньше.
В феврале 2005 года в Альбукерке проходила конференция "SPACE TECHNOLOGY AND APPLICATIONS INTERNATIONAL FORUM STAIF 2005".
Вот краткий обзор двигателя из раздела "ADVANCED NUCLEAR CONCEPTS AND TECHNOLOGY". (Потом сделаю обзоры ещё 3 двигателей)
1. Газодинамический зеркальный термоядерный двигатель.
Газодинамический зеркальный термоядерный двигатель – система, в которой горячая плотная плазма ограничена в течение некоторого времени, необходимого для протекания реакций синтеза. Часть заряженных частиц утекает для образования необходимой тяги. Плазма ведёт себя как жидкость и её утечка из системы аналогична утечки газа в вакуум из сосуда через дырку. Магнитное зеркало ограничивает плазму в течение процесса нагрева, после которого плазма утекает с края зеркала, являющегося магнитным соплом.
Для оценок ряда характеристик космического аппарата при полёте с Земли на Марс принято:
- расстояние между планетами 0.78
То есть, один процент скорости света достижим легко? При уи 200 000 секунд мы сможем с таким двигателем достичь скорости 3 000 км/с довольно спокойно?
Для межзвёздного корабля это ещё маловато, надо ещё в десять раз больше. С другой стороны, для путешествий по солнечной системе - уже более чем приемлемо.
А какое приращение скорости можно получить на облёте Сириуса Б? Т.е., ладно уж, первый раз придётся терпеть тыщу лет, пока он долетит до ближайшего к нам белого карлика, а вот сколько даст гравитационный манёвр на этом белом карлике?
Цитироватьладно уж, первый раз придётся терпеть тыщу лет, пока он долетит до ближайшего к нам белого карлика
Тыщу лет (а может и больше) придется терпеть пока эта концепция будет реализована.
NNA*
ЦитироватьНельзя ли здесь как-то сэкономить на весе? Например сверхпроводящую обмотку, а для охлаждения использовать постоянно охлаждаемый контур сжиженного газа, как в радиаторе автомобиля.
Магнитную систему тем или иным способом облегчить можно. Но в любом случае это ведет к усложнению и увеличению стоимости, и в результате для небольших маломощных двигателей (киловаттного уровня) смысла не имеет. Эта ниша прекрасно перекрывается СПД.
Alexey K.
ЦитироватьВ феврале 2005 года в Альбукерке проходила конференция "SPACE TECHNOLOGY AND APPLICATIONS INTERNATIONAL FORUM STAIF 2005".
Вот краткий обзор двигателя из раздела "ADVANCED NUCLEAR CONCEPTS AND TECHNOLOGY". (Потом сделаю обзоры ещё 3 двигателей)
В том, что касается термояда, в Альбукерке обычно такую пургу несут...
Цитировать1. Газодинамический зеркальный термоядерный двигатель.
Перевод неправильный, по-русски корректнее было бы сказать "Газодинамическая ловушка" (ГДЛ). Вообще, ноги-то этого устройства растут из отечественных работ, в осн. Димова (ловушки этого направления строились в Новосибе) - ГДЛ, "Амбал".
Всё, что я видел пока по этому проекте группы Эмрича - особого вдохновения не вызывает, ни одной толковой с точки зрения плазмиста публикации у них я не отыскал, увы. Сплошные общие слова. Что они на той своей установке вообще могут исследовать - баальшой вопрос. Похоже, что единственной толковой достижимой в принципе на их установке целью могло бы быть исследование устойчивости плазменной конфигурации с заданным истечением - но приличной "приемной камеры", судя по фото, у них нет. Опять же, судя по габаритам установки, толково работать с профилем плотности/давления (т.е. задавать и промерять профиль) они вряд ли могут. Какие на их установке достижимы беты и температуры - сведений не нашел.
Складывается впечатление, что проект - халтура еще та.
ЦитироватьВ том, что касается термояда, в Альбукерке обычно такую пургу несут...
Остался один термоядерный двигатель с Альбукерка - "Dense Plasma Focus" и два антипротоновых. Как раз по теме. :)
Сами статьи выкладывать не буду ибо большие.
ЦитироватьПеревод неправильный, по-русски корректнее было бы сказать "Газодинамическая ловушка" (ГДЛ).
Ну, термояд не моя область деятельности поэтому перевёл "Gasdynamic Mirror Fusion Propulsion System" в лоб. :)
>Alexey K.
>Остался один термоядерный двигатель с Альбукерка - "Dense Plasma >Focus" и два антипротоновых.
Антипротоновые (если речь о инициации ТЯ горения при помощи антипротонов) - законченный сон разума, совершенно ненаучная фантастика на ближайшие лет 50-100. Во-первых, антипротоны тяжело (читай - на сегодняшний момент невозможно) в нужных количествах получить и хранить, кроме того... Впрочем, достаточно и первого пункта, возможное взаимодействие антипротонов с мишенью - отдельная песня.
Плазменный фокус... Тут надо смотреть, но ИМХО - очень вряд ли. С этим направлением в термояде возились довольно долго, хотя мэйнстримом он никогда не был, но давно уже от него ничего не ожидают.