Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[cross-track]

Вроде давление от компрессора они учитывают (компенсируют)

Subtracting the contribution to the pressure generated purely by air injection, the net jet propulsion pressure is obtained as...

Правильно, учитывают. А когда включают магнетрон, то за счёт разогрева газа его давление в волноводе и трубке ещё увеличивается и начинает приподнимать шарик. Но это не реактивная тяга.

Вообще-то их установка предназначена только для работы в атмосфере. Без атмосферы она вообще не будет работать, по крайней мере с ощутимой тягой.

С чего бы? Если заменить компрессор качающий воздух из атмосферы на баллон с сжатым газом все будет работать. Атмосфера в данном случае используется лишь как источник рабочего тела и наоборот, ограничивает степень расширения газа в сопле. Так что в космосе ещё лучше должно быть.
Имху

Так взгляните, чтО они пишут (автоперевод):

Мы предлагаем прототип конструкции реактивного двигателя, который использует воздушную плазму, индуцированную микроволновой ионизацией. Такой реактивный двигатель просто использует только воздух и электричество для производства высокотемпературной и сжатой плазмы для реактивного движения. Мы использовали самодельное устройство для измерения подъемной силы и давления струи при различных настройках микроволновой мощности и скорости воздушного потока. Мы продемонстрировали, что при одинаковом энергопотреблении его давление тяги сопоставимо с давлением обычных реактивных двигателей самолетов, использующих ископаемое топливо. Следовательно, такой двигатель без выбросов углерода потенциально может использоваться в качестве реактивного двигателя в атмосфере.

[ExDi]

Не знаю. Судя по заявке в статье уи должно быть как у ТРД. Химия вроде такого не даёт. Там есть пара цифр: 11Н при объёмном расходе воздуха 1,45 куб метров в час.

ну вот и я не понял. понятно откуда высокий УИ у трд - там горючее составляет малую часть рабочего тела, а бОльшую при движении в воздушной среде получаем бесплатно, и пересчитываем потом полный импульс обратно на массу только горючего. а здесь откуда берется такой избыток импульса? у удельного импульса же есть вполне себе определенный физический смысл - скорость истечения на срезе сопла; у них скорость истечения 220 км/с ? ? ?

[cross-track]

Не знаю. Судя по заявке в статье уи должно быть как у ТРД. Химия вроде такого не даёт. Там есть пара цифр: 11Н при объёмном расходе воздуха 1,45 куб метров в час.

ну вот и я не понял. понятно откуда высокий УИ у трд - там горючее составляет малую часть рабочего тела, а бОльшую при движении в воздушной среде получаем бесплатно, и пересчитываем потом полный импульс обратно на массу только горючего. а здесь откуда берется такой избыток импульса? у удельного импульса же есть вполне себе определенный физический смысл - скорость истечения на срезе сопла; у них скорость истечения 220 км/с ? ? ?

здесь вроде уже обсуждалась "спекулятивность" УИ в применимости к авиадвигателям.

[ExDi]

здесь вроде уже обсуждалась "спекулятивность" УИ в применимости к авиадвигателям.

да, это понятно, при стационарном,без ускорения, полете в атмосфере (удельный) импульс - не самый удобный параметр для исчисления тяги, но какой-то физический смысл в спекуляции вкладывать можно - хотя бы в контексте проектов с разгонным блоком на прямоточниках либо с "намораживанием" кислорода при пролете через атмосферу. но здесь-то на чем спекульнуть можно?

[telekast]

Вроде давление от компрессора они учитывают (компенсируют)

Subtracting the contribution to the pressure generated purely by air injection, the net jet propulsion pressure is obtained as...

Правильно, учитывают. А когда включают магнетрон, то за счёт разогрева газа его давление в волноводе и трубке ещё увеличивается и начинает приподнимать шарик. Но это не реактивная тяга.

Вообще-то их установка предназначена только для работы в атмосфере. Без атмосферы она вообще не будет работать, по крайней мере с ощутимой тягой.

С чего бы? Если заменить компрессор качающий воздух из атмосферы на баллон с сжатым газом все будет работать. Атмосфера в данном случае используется лишь как источник рабочего тела и наоборот, ограничивает степень расширения газа в сопле. Так что в космосе ещё лучше должно быть.
Имху

Так взгляните, чтО они пишут (автоперевод):

Мы предлагаем прототип конструкции реактивного двигателя, который использует воздушную плазму, индуцированную микроволновой ионизацией. Такой реактивный двигатель просто использует только воздух и электричество для производства высокотемпературной и сжатой плазмы для реактивного движения. Мы использовали самодельное устройство для измерения подъемной силы и давления струи при различных настройках микроволновой мощности и скорости воздушного потока. Мы продемонстрировали, что при одинаковом энергопотреблении его давление тяги сопоставимо с давлением обычных реактивных двигателей самолетов, использующих ископаемое топливо. Следовательно, такой двигатель без выбросов углерода потенциально может использоваться в качестве реактивного двигателя в атмосфере.

И?
Как я уже писал врд отличается лишь тем, что берет рабочее тело, в тч окислитель, из внешней среды, а не возит его с собой как ракетный. Сделайте в ракете бак со сжатым, условно, воздухом, который подавайте в ТРД и он будет спокойно работать в космосе. Уи, правда, будет уже считаться по-честному.
Имху

[ExDi]

скорость истечения на срезе сопла; у них скорость истечения 220 км/с ? ? ?

пришло в голову - что может они спекулируют на том, что персчитывают импульс на воздух, прокачиваемый непосредственно компрессором, а бОльшая часть его просто эжектируется из атмосферы. но это, знаете ли, такое..

[telekast]

Не знаю. Судя по заявке в статье уи должно быть как у ТРД. Химия вроде такого не даёт. Там есть пара цифр: 11Н при объёмном расходе воздуха 1,45 куб метров в час.

ну вот и я не понял. понятно откуда высокий УИ у трд - там горючее составляет малую часть рабочего тела, а бОльшую при движении в воздушной среде получаем бесплатно, и пересчитываем потом полный импульс обратно на массу только горючего. а здесь откуда берется такой избыток импульса? у удельного импульса же есть вполне себе определенный физический смысл - скорость истечения на срезе сопла; у них скорость истечения 220 км/с ? ? ?

Хз. За что купил, как гриться. Только не 220, а 22 км/сек, если верить их цифрам по тяге и расходу воздуха.
Имху

[ExDi]

Только не 220, а 22 км/сек,

ага, да, пардон, я недосмотрел - показалось что там удельный импульс в секундах, а не в м/с

[telekast]

скорость истечения на срезе сопла; у них скорость истечения 220 км/с ? ? ?

пришло в голову - что может они спекулируют на том, что персчитывают импульс на воздух, прокачиваемый непочредственно компрессором, а бОльшая часть его просто эжектируется из атмосферы. но это, знаете ли, такое..

Может быть. Там на снимках есть некоторая тангенциальная дырка в стеклянной трубке у самого ее начала, где "камера сгорания". Может оттуда "сосет" из атмосферы доп.массу, а расход компрессора указан только для ионизируемого воздуха? Информации мало.

[SONY]

0,4 кВт(магнетрон, нужно ещё приплюсовать будет мощность компрессора) 1,45 м3/ЧАС(!) обычного атмосферного воздуха и 11 Н тяги! Получается УИ 22+ км/сек даже в этом гаражном варианте.

11 Н тяги при 22 км/с удельного импульса - это 121 кВт выходной мощности. Если у них 0,4 кВт потребляемая мощность, то КПД получается 30250%.
Вы вот сейчас серьёзно эти числа привели?..

[telekast]

0,4 кВт(магнетрон, нужно ещё приплюсовать будет мощность компрессора) 1,45 м3/ЧАС(!) обычного атмосферного воздуха и 11 Н тяги! Получается УИ 22+ км/сек даже в этом гаражном варианте.

11 Н тяги при 22 км/с удельного импульса - это 121 кВт выходной мощности. Если у них 0,4 кВт потребляемая мощность, то КПД получается 30250%.
Вы вот сейчас серьёзно эти числа привели?..

Они из статьи. За что купил. Если есть другие статьи, с опровержением, то буду рад ссылке.

[SONY]

Они из статьи. За что купил. Если есть другие статьи, с опровержением, то буду рад ссылке.

Не нужны никакие другие статьи чтобы понять, что это - просто бредятина. Я уже выше чётко подробно описал почему.
Очевидно, что авторы либо заблуждаются по поводу правильности своих измерений (выше уже объяснили, что их измерения больше похожи не на тягу, а на просто статичное давление воздуха на шарик, который затыкает ему выход), либо намерено лгут. Что именно из этого истинно - не важно. Важно, что двигатель не может иметь КПД 30250%, а потому нет никакого смысла предлагать использовать их поделку где-либо.

[cross-track]

0,4 кВт(магнетрон, нужно ещё приплюсовать будет мощность компрессора) 1,45 м3/ЧАС(!) обычного атмосферного воздуха и 11 Н тяги! Получается УИ 22+ км/сек даже в этом гаражном варианте.

11 Н тяги при 22 км/с удельного импульса - это 121 кВт выходной мощности. Если у них 0,4 кВт потребляемая мощность, то КПД получается 30250%.
Вы вот сейчас серьёзно эти числа привели?..

Я не знаю, откуда в предыдущих оценках получилось 22 км/с удельного импульса, но это явно не относится к скорости воздушной струи из трубки.

[SONY]

Я не знаю, откуда в предыдущих оценках получилось 22 км/с удельного импульса, но это явно не относится к скорости воздушной струи из трубки.

Авторы публикации заявляют расход воздуха 1,45 м³/час. Плотность воздуха примерно 1,2 кг/м³, значит это 1,74 кг/час. Или 0,483 г/с. При тяге 11 Н это соответствует удельному импульсу 22,76 км/с.
Но, ещё раз, там вполне очевидно шарик просто перекрывает всё сопло, и это не сила тяги двигателя, свободно выбрасывающего струю, а сила статического давления, создаваемого компрессором. Измерения по силе, которую оказывают выходящие газы на какую-либо преграду - вполне обычная практика. НО преграда эта у нормальных исследователей располагается на расстоянии, в несколько раз больше диаметра сопла, чтобы она не оказывала значимого влияния на внутренние процессы двигателя. Здесь же преграда является буквально затычкой для сопла!

[Прометей]

"Горячие финские парни"! Читайте внимательно фразу, с которой всё началось:

Сейчас полет на Марс на обычных двигателях может занимать почти год в одну сторону, что опасно для космонавтов из-за космического излучения и воздействия радиации. Использование же плазменных двигателей может сократить миссию до 30-60 дней

Воронов нигде не говорит, что "использование НАШИХ плазменных двигателей", он говорит просто "плазменных двигателей"! Совершенно очевидно, что он ссылается на ту статью, которую я уже цитировал ранее:
https://www.researchgate.net/publication/228851069_VASIMRR_Human_Mission_to_Mars
Т.е. есть научная публикация от авторитетных в области плазменных двигателей людей, заявляющая, что плазменные двигатели потенциально позволяют "сократить миссию до 30-60 дней". Всё, это даёт Воронову право делать такие заявления - он их и делает. Вполне возможно, что прекрасно понимает их утопичность, но ему тут надо разработки ТРИНИТИ продвигать, а не изучать реальные перспективы освоения Марса.

Хорошую статью указал SONY. И хотя авторы как и ТРИНИТИ явно заинтересованы в завышении перспектив своих двигателей. В ней есть замечательное сравнение ядерного и солнечного буксира. С минимальным преимуществом ядерного по срокам. Но если учесть стоимость разработки ядерного буксира, необходимость его запуска с 800 км орбиты, проблемы с радиацией, проблемы с ресурсом, становится совершенно ясно, что для полета к Марсу солнечный буксир много-много предпочтительней. О чем ранее уже неоднократно говорилось.
NuclearVsSolar.jpg

Какой-то странный график.Почему время путешествия сокращается при увеличении мощности?
Если мощность больше то и масса солнечных панелей будет больше, топлива понадобится больше.В результате время путешествия останется приблизительно таким же.Однако на графике оно почему-то уменьшается.
В чем подвох?

[Прометей]

что он ссылается на ту статью, которую я уже цитировал ранее:
https://www.researchgate.net/publication/228851069_VASIMRR_Human_Mission_to_Mars

VASIMR® работает в режиме малой тяги и высокой удельной мощности, чтобы минимизировать расход топлива.. Корабль имеет
масса 165 мТ на L1 и 12 МВт NEP (ядерная электрическая система привода) с � 4 кг

Как у них получается 165т. и 12МВт?
Вот мощность зевса в 24 раза меньше и масса 20т. 20 умножить на 24 = 480.
Плюс топливо и полезный груз.

[SONY]

Какой-то странный график.Почему время путешествия сокращается при увеличении мощности?
Если мощность больше то и масса солнечных панелей будет больше, топлива понадобится больше.В результате время путешествия останется приблизительно таким же.Однако на графике оно почему-то уменьшается.
В чем подвох?

Во-первых, масса источника энергии возрастает нелинейно с ростом мощности. Мощность растёт быстрее массы.
Во-вторых, масса собственно полезного груза остаётся вообще неизменной, а значит даже будь рост мощности с массой линейным, всё равно на большей мощности лететь быстрее.

Как у них получается 165т. и 12МВт?
Вот мощность зевса в 24 раза меньше и масса 20т. 20 умножить на 24 = 480.

Так, что у них плазменный реактор деления с МГД преобразователем тепла в электричество. Читайте саму статью...

[Кот Бегемот]

Так, что у них плазменный реактор деления с МГД преобразователем тепла в электричество.

Ничоси! Этож практически ГФЯРД! Нормально они так губу раскатали.Еще бы термоядерный реактор взяли фантазеры.
Если бы был работающий ГФЯРД можно было бы и без их поделки обойтись.

[SONY]

Нормально они так губу раскатали.Еще бы термоядерный реактор взяли фантазеры.

Угу...

It is not expected that turbo-Brayton reactor systems will fall below 10 kg/kW, even for larger power output systems. However, alterative lower technology readiness level (TRL) options exist - including a Magneto-hydrodynamic (MHD) system with a projected alpha approaching 1 kg/kW (Litchford, Harada, 2005). Even lower system alpha systems have been proposed using Fission Plasma Core Reactor (FPCR) with MHD power generation (Smith, Knifht and Anghaie, 2002).

Если бы был работающий ГФЯРД можно было бы и без их поделки обойтись.

По их мнению регулируемый удельный импульс, достигающий 30 000 с (т.е. до 3060 км/с!), типа очень всё улучшает. А этот ваш ГФЯРД так не умеет :-)
Короче, народ как мог выкручивался, лишь бы обосновать, зачем нужно вбухивать сотни нефти в их этот VASIMR. Ну а ТРИНИТИ - достойные подражатели AdAstra в этом деле :-)

[Дедан]

Так, что у них плазменный реактор деления с МГД преобразователем тепла в электричество.

Ничоси! Этож практически ГФЯРД! Нормально они так губу раскатали.Еще бы термоядерный реактор взяли фантазеры.
Если бы был работающий ГФЯРД можно было бы и без их поделки обойтись.

До ГФЯРД ему далековато будет,но КПД преобразования энергии приличный будет. 50-60%