Электрореактивные двигатели

Автор futureuser, 10.10.2006 17:54:46

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

futureuser


futureuser

ЭРД присутствует в проекте Иарсианской экспедиции РКК Энергия, что известно о планируемых к применению двигателях?

Bloodest

Гыг, можно и 200 км/с удельного импульса развить - на ртути и ли еще больше на полимерах.
Только две вещи
1)  Стойкость двигателя - чем выше ИУ - тем быстрее изнашивается эррозией ускоряющая сетка/устройство. Но это чисто технологичесекая проблема - сетку можно заменять.
2)  Массовый предел - с возрастанем скорости истечения - расход/запас топлива падает линейно, а потребляемая мощность / масса энергоустановки ростет в квадрате. Естественно образуется оптимум. Он и лежит в пределах 20-40 км/с удельного импульса для современных ЯЭУ (большее) и СБ (меньшее).
Другое дело что при использовании ЯЭУ с ростом удельного импульса за оптимум относительная (к оптимуму) стартовая масса движущей системы растет не слишком ръяно и задавшись 10% поражением в массе можно довести ИУ до 60-70 км/с.
Все приведенные цифры для мощностей ~10 МВт.

Сверхновый

Цитата2)  Массовый предел - с возрастанем скорости истечения - расход/запас топлива падает линейно, а потребляемая мощность / масса энергоустановки ростет в квадрате. Естественно образуется оптимум. Он и лежит в пределах 20-40 км/с удельного импульса для современных ЯЭУ (большее) и СБ (меньшее).
Другое дело что при использовании ЯЭУ с ростом удельного импульса за оптимум относительная (к оптимуму) стартовая масса движущей системы растет не слишком ръяно и задавшись 10% поражением в массе можно довести ИУ до 60-70 км/с.

Я за омические ЭРД на водороде. На них УИ 10 км/с можно достичь.
Плюсы: нет эрозии сетки (как и самой сетки), высокий КПД, меньшее потребление энергии от СБ.
Конечно, рабочего вещества по массе нужно больше, но можно его взять только в один конец, а на Марсе развернуть установку по электролизу и сжижению. Получим водород/кислород для взлета лендера и водород для ЭРД на обратный полет.

Гусев_А

Каждый отдельный ионный двигатель имеет копеечную тягу. И в итоге чтобы набрать нужную тягу их надо очень много, и масса их велика. Хотя в таком случае надежность полная, зато уж если ресурс одной детали вышел, то ремонт дело безполезное.
Кто-нибудь подскажет какая масса одного современного ионного двигателя и какая его тяга.
Одно из двух: или получится, или все равно когда нибудь, у кого нибудь, что нибудь ПОЛУЧИТСЯ!!!

futureuser

ЦитатаКаждый отдельный ионный двигатель имеет копеечную тягу. И в итоге чтобы набрать нужную тягу их надо очень много, и масса их велика. Хотя в таком случае надежность полная, зато уж если ресурс одной детали вышел, то ремонт дело безполезное.
Кто-нибудь подскажет какая масса одного современного ионного двигателя и какая его тяга.
Двигатель NASTAR (Deep Space1) имеет тягу до 0,092Н. Импульс 3100с.
И вес ~ 25кг.
При таких показателях для создания тяги в 1кг потребуется двигатель массой ~2700 КГ.

Феликс

Цитата
ЦитатаКаждый отдельный ионный двигатель имеет копеечную тягу. И в итоге чтобы набрать нужную тягу их надо очень много, и масса их велика. Хотя в таком случае надежность полная, зато уж если ресурс одной детали вышел, то ремонт дело безполезное.
Кто-нибудь подскажет какая масса одного современного ионного двигателя и какая его тяга.
Двигатель NASTAR (Deep Space1) имеет тягу до 0,092Н. Импульс 3100с.
И вес ~ 25кг.
При таких показателях для создания тяги в 1кг потребуется двигатель массой ~2700 КГ.
ну это оптимистично слишком. а сколько будут весить СБ????
ведь без питания оно не полетит...

Сверхновый

ЦитатаКаждый отдельный ионный двигатель имеет копеечную тягу. И в итоге чтобы набрать нужную тягу их надо очень много, и масса их велика.

ЦитатаКто-нибудь подскажет какая масса одного современного ионного двигателя и какая его тяга?

Долго ржал под столом. Сначала утверждение, не подкрепленное фактами.
Затем выпрашивание этих фактов у публики.
Железная логика! :)

Старый

ЦитатаДолго ржал под столом. Сначала утверждение, не подкрепленное фактами.
Затем выпрашивание этих фактов у публики.
Железная логика! :)
То что ЭРД тяжелы и тяга их не превышает 0.01 от массы - факт общеизвестный. Спрашивали только точные цифры.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

futureuser

Цитата
Цитата
ЦитатаКаждый отдельный ионный двигатель имеет копеечную тягу. И в итоге чтобы набрать нужную тягу их надо очень много, и масса их велика. Хотя в таком случае надежность полная, зато уж если ресурс одной детали вышел, то ремонт дело безполезное.
Кто-нибудь подскажет какая масса одного современного ионного двигателя и какая его тяга.
Двигатель NASTAR (Deep Space1) имеет тягу до 0,092Н. Импульс 3100с.
И вес ~ 25кг.
При таких показателях для создания тяги в 1кг потребуется двигатель массой ~2700 КГ.
ну это оптимистично слишком. а сколько будут весить СБ????
ведь без питания оно не полетит...
В каком смысле оптимистично? Этот аппарат (Deep Space1) уже летал. причем двигатель у него не обладает какими-то выдающимися характеристиками.

Сверхновый

ЦитатаТо что ЭРД тяжелы и тяга их не превышает 0.01 от массы - факт общеизвестный.

Это только для одно типа - ионных ЭРД.
Есть еще омические ЭРД, дуговые ЭРД. У них можно, в принципе, любую тягу получить. Был бы достойный источник питания ;)

Старый

ЦитатаЕсть еще омические ЭРД, дуговые ЭРД. У них можно, в принципе, любую тягу получить. Был бы достойный источник питания ;)
Тогда в разы уменьшится удельный импульс. И возникнет проблема хранения на борту достаточного количества водорода.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Сверхновый

ЦитатаТогда в разы уменьшится удельный импульс. И возникнет проблема хранения на борту достаточного количества водорода.

Бинго! С ростом УИ энергетические затраты растут в квадрате, а тяга линейно. Поэтому, высокий УИ не всегда хорош. 10 км/с на омическом ЭРД вполне достаточно.
Водород, хранить в баке с ЭВТИ. То, что испаряется пускать в ЭРД.

Старый

ЦитатаБинго! С ростом УИ энергетические затраты растут в квадрате, а тяга линейно. Поэтому, высокий УИ не всегда хорош. 10 км/с на омическом ЭРД вполне достаточно.
Водород, хранить в баке с ЭВТИ. То, что испаряется пускать в ЭРД.
Электроэнергия откуда? Источник энергии и бак с ЭВТИ моментально сделают термический ЭРД хуже чем обычный ЖРД.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Сверхновый

ЦитатаЭлектроэнергия откуда? Источник энергии и бак с ЭВТИ моментально сделают термический ЭРД хуже чем обычный ЖРД.

Энергия от СБ, естественно. Для ионнника энергии больше потребуется при одинаковой тяге.

Бак с ЭВТИ можно и с высоким масовым совершенством сделать. Не вижу технических препятствий.

Старый

ЦитатаЭнергия от СБ, естественно. Для ионнника энергии больше потребуется при одинаковой тяге.
Тогда тяга маленькая, время большое, водород испарится, ЭВТИ не поможет.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Fakir

Джентльмены, фигню вы какую-то, извините, городите.

Для высокого УИ вовсе не обязательно использовать водород. Более того - без него гораздо лучше. Водород для ЭРД с УИ до 10 000 с - крепчайший сон разума. Водород нужен только в том случае, если нужен огромный УИ выше 100 000 с.
Нагревные ЭРД - отстой. Проигрывают плазменным по всем практически параметрам - ресурсу, УИ, возможности варьирования УИ и т.п.
Сделать ЭРД (например, плазменный) большой тяги достаточно лёгким - нет вообще никакой проблемы. Хоть на гигаватт. Проблема только в источнике энергии. На его фоне масса ЭРД просто теряется.

Сверхновый

Цитата
ЦитатаЭнергия от СБ, естественно. Для ионнника энергии больше потребуется при одинаковой тяге.
Тогда тяга маленькая, время большое, водород испарится, ЭВТИ не поможет.

Почему? В хранилищах, типа, сосуд Дюара потери на испарение достигают нескольких процентов в месяц. ЭВТИ - это по принципу тоже, двойная оболочка.
Если брать 4 месяца экспедиции до марса, то нужно 25% процентов испарения водорода в баках в месяц. Однако, придется еще и подогревать.

Гусев_А

Тогда давайте разберемся, сколько весят (на еденицу мощности) ядерный реактор и солнечные батареи. И еще какое КПД преобразования электрической энергии в кинетическую в разных типах ионных двигателях. На сколько я читал для реальных полетов оптимальнее использовать тяжелый инертный газ, а не водород.  
Мне кажется для пилотируемых полетов на Марс применение ионников проблемы не решит две недели выигрышь, зато столько гемороя, и цена сразу затмит все порывы.
Одно из двух: или получится, или все равно когда нибудь, у кого нибудь, что нибудь ПОЛУЧИТСЯ!!!

Сверхновый

ЦитатаДля высокого УИ вовсе не обязательно использовать водород. Более того - без него гораздо лучше. Водород для ЭРД с УИ до 10 000 с - крепчайший сон разума. Водород нужен только в том случае, если нужен огромный УИ выше 100 000 с.
Нагревные ЭРД - отстой.

Водород нужен: чем меньше молекулярная масса, тем больше УИ.

В нагревных ЭРД можно вещество нагреть больше 3000К. Самый тугоплавкий материал - это сплав карбидов гафния и тантала (1:1). Он имеет температуру плавления +4215 С