А меня идея посетила,посетила ,посидела и ушла...

Автор Юрий Михайлович Темников, 17.09.2025 10:18:59

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Тема для обсуждения всяческих технических фантазий в применении к космонавтике.
Итак для затравки:А меня идея посетила,посетила ,посидела и ушла... 
МГД генератор Открытой схемы.
По сути это ЖРД с навешенными на него магнитами и контактной системами.В силу своих особенностей,будучи достаточно лёгким  ,с применением супермагнитов,или сверхпроводников (ЖВ рулит!!) может иметь огромные мощности,КМК достаточные для решения всех задач по энергетике РН, включая ТНА. А ещё при этом создавая Тягу.
Работает недолго,но нам долго и не надо. При многоразовости просто меняется при ТО.
При запуске в невесомости создаёт  толчок для усадки топлива.Электрика во многом проще и надёжнее гидравлики. Как вам такое...
  П.С. Не знаю куда вставить эту тему,пусть руководство :) решит.

torazurey

Вот что электронный болван понаписал по теме.
Ракетный МГД-генератор "открытого цикла" может генерировать электричество из содержащего присадки проводящего выхлопа, пока двигатель создаёт тягу, но при этом замедляет и охлаждает поток, что снижает тягу и удельный импульс. Он требует тяжёлых магнитов, щелочных присадок и подверженных эрозии электродов, поэтому не "решит все проблемы энергообеспечения двигательных установок" и вряд ли превзойдёт обычные турбонасосные циклы в практических носителях.

Описание концепции
Устоявшийся термин - "МГД-генератор открытого цикла", означающий, что продукты сгорания выбрасываются после прохождения через канал. Системы открытого цикла используют содержащий присадки газ сгорания как проводящую рабочую жидкость и сбрасывают его, часто требуя щелочных присадок для повышения проводимости. МГД-генераторы используют магнит с электродами для извлечения электроэнергии из движущегося проводящего газа; выхлоп действует как движущийся проводник, а сила Лоренца, связанная с током, замедляет газ при извлечении мощности.

Физические ограничения
Плотность мощности в канальном МГД-генераторе масштабируется как P/V ∝ σu²B², поэтому для значимого выхода требуются сильные магнитные поля, высокая скорость выхлопа и высокая проводимость плазмы. Извлечение электроэнергии не бесплатно: индуцированные поля и токи создают противо-ЭДС, которая замедляет и охлаждает выхлопную струю, поэтому электрическая мощность неизбежно компрометирует кинетическую энергию и тягу/удельный импульс ракетного потока.

Проводимость и присадки
Выхлоп углеводородно-кислородного ракетного двигателя без присадок при соответствующих температурах имеет низкую электропроводность, поэтому практический МГД открытого цикла добавляет щелочные присадки. Исследования показали необходимость калиевых присадок порядка 3-6% по массе или цезиевых ~10-17% при давлении несколько сот фунтов на квадратный дюйм для достижения полезной проводимости. Цезий более эффективен, но дорог и токсичен.

Магниты и криогенные системы
Для разумных размеров устройства нужны поля тесла-класса; в космических МГД-системах магнитная система часто доминирует в сухой массе, составляя 60-70% сухой массы генератора при использовании сильных полей. Сверхпроводящие магниты снижают паразитную электрическую мощность, но добавляют криогенные системы, риски срыва при импульсных нагрузках и экранирующую массу для защиты близлежащего оборудования.

Электроды и тепловые эффекты
МГД открытого цикла с электродами сталкивается со строгими ограничениями осевого электрического поля, плотности тока и теплового потока во избежание дугообразования и быстрой эрозии. Ранний опыт показывает, что эрозия электродов, плавление и проблемы крепления дуги являются доминирующими факторами, ограничивающими срок службы без агрессивного охлаждения и тщательного выбора материалов.

Влияние на тягу и эффективность
Поскольку генератор преобразует кинетическую/тепловую энергию выхлопа в электричество, тяга падает при увлечении большей мощности. Типичное извлечение энтальпии в канале Фарадея составляло ~2-4% с выходом 54-92 кВт при поле 1,5 Тл на масштабной модели двигателя. Общие справочники по МГД также подчёркивают, что рабочая жидкость охлаждается и замедляется при генерации электричества.

Питание турбонасосов
Использование извлечённой МГД-мощности для привода турбонасосов просто перенаправляет энергию от выхлопа к насосам, пропорционально снижая тягу, с дополнительными штрафами от массы магнитной и присадочной систем. Нет "бесплатной" энергии по сравнению с обычными газогенераторными или дожигательными турбинами, которые уже черпают из энтальпии топлива с проверенной массовой эффективностью.

Время работы и обслуживание
Ракетные МГД-каналы, работающие как теплоотводы, обычно ограничены короткими импульсами до тепловых пределов или деградации электродов. Концептуальный канал рассчитывался на 10-15 секунд работы, и более ранние работы с медными электродами без активного охлаждения ограничивались аналогично краткими периодами. Сверхпроводящие магниты могут поддерживаться холодными часами с жидким гелием, но вибрация, переходные нагрузки и защита от срыва остаются нетривиальными в ракетной среде.

Заключение
Идея "работает" в узком смысле - канал МГД открытого цикла в ракетном выхлопе может генерировать электроэнергию, но при этом замедляет выхлоп, требует щелочных присадок для проводимости и вводит тяжёлые криогенные магниты и подверженные эрозии электроды. Это не практическая панацея для энергетических потребностей двигательных установок или турбонасосов в современных ракетах.

Zmej Gorynych

Цитата: torazurey от 17.09.2025 14:11:34Вот что электронный болван понаписал по теме.
Спойлер
Ракетный МГД-генератор "открытого цикла" может генерировать электричество из содержащего присадки проводящего выхлопа, пока двигатель создаёт тягу, но при этом замедляет и охлаждает поток, что снижает тягу и удельный импульс. Он требует тяжёлых магнитов, щелочных присадок и подверженных эрозии электродов, поэтому не "решит все проблемы энергообеспечения двигательных установок" и вряд ли превзойдёт обычные турбонасосные циклы в практических носителях.

Описание концепции
Устоявшийся термин - "МГД-генератор открытого цикла", означающий, что продукты сгорания выбрасываются после прохождения через канал. Системы открытого цикла используют содержащий присадки газ сгорания как проводящую рабочую жидкость и сбрасывают его, часто требуя щелочных присадок для повышения проводимости. МГД-генераторы используют магнит с электродами для извлечения электроэнергии из движущегося проводящего газа; выхлоп действует как движущийся проводник, а сила Лоренца, связанная с током, замедляет газ при извлечении мощности.

Физические ограничения
Плотность мощности в канальном МГД-генераторе масштабируется как P/V ∝ σu²B², поэтому для значимого выхода требуются сильные магнитные поля, высокая скорость выхлопа и высокая проводимость плазмы. Извлечение электроэнергии не бесплатно: индуцированные поля и токи создают противо-ЭДС, которая замедляет и охлаждает выхлопную струю, поэтому электрическая мощность неизбежно компрометирует кинетическую энергию и тягу/удельный импульс ракетного потока.

Проводимость и присадки
Выхлоп углеводородно-кислородного ракетного двигателя без присадок при соответствующих температурах имеет низкую электропроводность, поэтому практический МГД открытого цикла добавляет щелочные присадки. Исследования показали необходимость калиевых присадок порядка 3-6% по массе или цезиевых ~10-17% при давлении несколько сот фунтов на квадратный дюйм для достижения полезной проводимости. Цезий более эффективен, но дорог и токсичен.

Магниты и криогенные системы
Для разумных размеров устройства нужны поля тесла-класса; в космических МГД-системах магнитная система часто доминирует в сухой массе, составляя 60-70% сухой массы генератора при использовании сильных полей. Сверхпроводящие магниты снижают паразитную электрическую мощность, но добавляют криогенные системы, риски срыва при импульсных нагрузках и экранирующую массу для защиты близлежащего оборудования.

Электроды и тепловые эффекты
МГД открытого цикла с электродами сталкивается со строгими ограничениями осевого электрического поля, плотности тока и теплового потока во избежание дугообразования и быстрой эрозии. Ранний опыт показывает, что эрозия электродов, плавление и проблемы крепления дуги являются доминирующими факторами, ограничивающими срок службы без агрессивного охлаждения и тщательного выбора материалов.

Влияние на тягу и эффективность
Поскольку генератор преобразует кинетическую/тепловую энергию выхлопа в электричество, тяга падает при увлечении большей мощности. Типичное извлечение энтальпии в канале Фарадея составляло ~2-4% с выходом 54-92 кВт при поле 1,5 Тл на масштабной модели двигателя. Общие справочники по МГД также подчёркивают, что рабочая жидкость охлаждается и замедляется при генерации электричества.

Питание турбонасосов
Использование извлечённой МГД-мощности для привода турбонасосов просто перенаправляет энергию от выхлопа к насосам, пропорционально снижая тягу, с дополнительными штрафами от массы магнитной и присадочной систем. Нет "бесплатной" энергии по сравнению с обычными газогенераторными или дожигательными турбинами, которые уже черпают из энтальпии топлива с проверенной массовой эффективностью.

Время работы и обслуживание
Ракетные МГД-каналы, работающие как теплоотводы, обычно ограничены короткими импульсами до тепловых пределов или деградации электродов. Концептуальный канал рассчитывался на 10-15 секунд работы, и более ранние работы с медными электродами без активного охлаждения ограничивались аналогично краткими периодами. Сверхпроводящие магниты могут поддерживаться холодными часами с жидким гелием, но вибрация, переходные нагрузки и защита от срыва остаются нетривиальными в ракетной среде.

Заключение
Идея "работает" в узком смысле - канал МГД открытого цикла в ракетном выхлопе может генерировать электроэнергию, но при этом замедляет выхлоп, требует щелочных присадок для проводимости и вводит тяжёлые криогенные магниты и подверженные эрозии электроды. Это не практическая панацея для энергетических потребностей двигательных установок или турбонасосов в современных ракетах.
[свернуть]
Ахахах, эдак можно внедрить "электронного болвана" на проверку постов перед отправкой на форум ;D

cross-track

Цитата: Zmej Gorynych от 17.09.2025 14:33:30Ахахах, эдак можно внедрить "электронного болвана" на проверку постов перед отправкой на форум ;D
А не боитесь, что "электронный болван" будет не только проверять посты перед отправкой на форум, но и комментировать?!
Live and learn

blik

#4
Цитата: cross-track от 17.09.2025 14:37:00"электронный болван" будет не только
Не будет, а уже сейчас есть. Большие ИТ корпорации уже вовсю говорят, что интернет уже сейчас засран продуктами жизнедеятельности ИИ на большую свою часть.
уходят корабли за горизонт
черный список: Кот Бегемот, NK

Такое ощущение ,Что ИИ используется в ограниченном формате,чтобы зарезать идею..
В Москве давненько уже долгонько работал МГД -У25 на метане! мощностью 25 мвт,Включённый в её энергосистему.
РН на ЖВ-ЖК,это никаких проблем с Лёгкими сверхпроводниковыми магнитами. и с такими -же Эл-моторами.
КПД  МГДгенератора Раза в полтора выше чем у турбины,пишут 65 %,тем более работающей в жёстком режиме с высоким выходным давлением.
ГГ и ТНА также уменьшают УИ,повышая давление намного выше чем в КС и с гораздо более низким КПД турбины..
ЭГА исключает необходимость  в ГГ,что упрощает конструкцию ЖРД,улучшает маневренность ,гибкость управления ,размер регулировки тяги,в сторону,как её повышения ,так и понижения.

И ваще! Про тяжёлые эл-моторы.....
РН Электрон не только на них летает,Но! Ещё и батарейки возит!

Старый

Цитата: Юрий Михайлович Темников от 17.09.2025 16:19:05ГГ и ТНА также уменьшают УИ,повышая давление намного выше чем в КС и с гораздо более низким КПД турбины..
Тяжёлый случай...  :(
Тупые инженера ставят в свои моторы эти ГГ и ТНА, нет бы читать что им доктор прописал... :(
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

sychbird

Никогда не стоит забывать высказывание, приписываемое Форду: "Десяток ученых умников знают, почему так ничего не выйдет, пока не придет один неуч, который этого не знает, и не сделает так"
Легенда гласит, что он ее высказал, после того как не специалист по стекольным технологиям, а металлург нашел способ получить небьющееся стекло.

И еще надо всегда знать, что большинство открытий делаются "молодыми хулиганами", ни в грош не ставящими своих профессоров.

P.S. Это общие соображения, не относящиеся к обсуждающемуся предмету. 
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Цитата: Старый от 17.09.2025 20:02:04
Цитата: Юрий Михайлович Темников от 17.09.2025 16:19:05ГГ и ТНА также уменьшают УИ,повышая давление намного выше чем в КС и с гораздо более низким КПД турбины..
Тяжёлый случай...  :(
Тупые инженера ставят в свои моторы эти ГГ и ТНА, нет бы читать что им доктор прописал... :(
Бедолага. :'( Зачем ты тут? Такой непонятливый.

Старый

Цитата: Юрий Михайлович Темников от 18.09.2025 00:09:48Бедолага. :'( Зачем ты тут? Такой непонятливый.
Чтобы вместе с тобой лечить тупых инженерОв от ГГ и ТНА... 
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

Цитата: sychbird от 17.09.2025 23:58:49Легенда гласит, что он ее высказал, после того как не специалист по стекольным технологиям, а металлург нашел способ получить небьющееся стекло.
И он что - металлурга обозвал неучем?  ??? :-\
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

Цитата: sychbird от 17.09.2025 23:58:49И еще надо всегда знать, что большинство открытий делаются "молодыми хулиганами", ни в грош не ставящими своих профессоров.
Слабое самооправдание для хулиганов и неучей... 
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Veganin

Цитата: sychbird от 17.09.2025 23:58:49Никогда не стоит забывать высказывание, приписываемое Форду: "Десяток ученых умников знают, почему так ничего не выйдет, пока не придет один неуч, который этого не знает, и не сделает так"
Легенда гласит, что он ее высказал, после того как не специалист по стекольным технологиям, а металлург нашел способ получить небьющееся стекло.
Металлург, все-таки, был ученым, а не неучем. Просто увидел, как в другой отрасли применить свои знания. Это не молодой хулиган, от безделья бьющий стекла в окнах домов.
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека
Если вы думаете, что на что-то способны, вы правы; если думаете, что у вас ничего не получится - вы тоже правы. © Генри Форд

sychbird

Цитата: Старый от 18.09.2025 11:02:24
Цитата: sychbird от 17.09.2025 23:58:49И еще надо всегда знать, что большинство открытий делаются "молодыми хулиганами", ни в грош не ставящими своих профессоров.
Слабое самооправдание для хулиганов и неучей...
Текст штука многослойная. Кто что видит и слышит неоднозначно!
В моем о хулиганах и неучах нет ничего.
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Старый

Цитата: sychbird от 18.09.2025 11:34:51В моем о хулиганах и неучах нет ничего.
А при чём тут ты? 
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

sychbird

Цитата: Veganin от 18.09.2025 11:16:02
Цитата: sychbird от 17.09.2025 23:58:49Никогда не стоит забывать высказывание, приписываемое Форду: "Десяток ученых умников знают, почему так ничего не выйдет, пока не придет один неуч, который этого не знает, и не сделает так"
Легенда гласит, что он ее высказал, после того как не специалист по стекольным технологиям, а металлург нашел способ получить небьющееся стекло.
Металлург, все-таки, был ученым, а не неучем. Просто увидел, как в другой отрасли применить свои знания. Это не молодой хулиган, от безделья бьющий стекла в окнах домов.
Английский язык бедноват на слова. Да и Форд был не Демосфен. :D

А "молодые хулиганы" у меня не зря в кавычки засунуты. Дабы подчеркнуть, что бить стекла не в их привычках. У них более изощренный способ выразить свое неприятие  норм. ;)
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

telekast

Цитата: Юрий Михайлович Темников от 17.09.2025 16:19:05Такое ощущение ,Что ИИ используется в ограниченном формате,чтобы зарезать идею..
В Москве давненько уже долгонько работал МГД -У25 на метане! мощностью 25 мвт,Включённый в её энергосистему.
РН на ЖВ-ЖК,это никаких проблем с Лёгкими сверхпроводниковыми магнитами. и с такими -же Эл-моторами.
КПД  МГДгенератора Раза в полтора выше чем у турбины,пишут 65 %,тем более работающей в жёстком режиме с высоким выходным давлением.
ГГ и ТНА также уменьшают УИ,повышая давление намного выше чем в КС и с гораздо более низким КПД турбины..
ЭГА исключает необходимость  в ГГ,что упрощает конструкцию ЖРД,улучшает маневренность ,гибкость управления ,размер регулировки тяги,в сторону,как её повышения ,так и понижения.
КПД турбины банального камазовского турбокомпрессора ткр-7 = 0,7, что уже больше кпд мгд(и так завышенным). КПД осевой турбины 0,9 и выше. Турбина непосредственно крутит колесо компрессора, а от мгд нужно пройти несколько преобразований, каждое с потерями. И тд. Электропривод насоса в ЖРД может быть оправдан в небольшой ракете/двигателе в которой традиционный она сделать труднее, дороже, невыгодно, одним словом.
"Вызов" - это флаговтык!
Как тебе такое, "Джон Уик" ?! (с)
"Если крыло горит, значит оно ещё есть!"(с)SN29

Дем

Цитата: telekast от 18.09.2025 12:17:42КПД турбины банального камазовского турбокомпрессора ткр-7 = 0,7, что уже больше кпд мгд(и так завышенным). КПД осевой турбины 0,9 и выше. Турбина непосредственно крутит колесо компрессора, а от мгд нужно пройти несколько преобразований, каждое с потерями. И тд. Электропривод насоса в ЖРД может быть оправдан в небольшой ракете/двигателе в которой традиционный она сделать труднее, дороже, невыгодно, одним словом.
Проблема турбины в ЖРД в том, что горячо ей, плавится. Поэтому приходится делать для неё менее горячий газ, недожжённый. И терять на этом КПД.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Старый

Цитата: sychbird от 18.09.2025 11:50:16Английский язык бедноват на слова.
Гораздо богаче русского. Хотя слова "изделие" в нём и нет. 
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер