Электрореактивные двигатели

[Буцетам]

Но золото берет. А фтор не берет.

Почему это, фтор тоже берёт. При нагревании. И хлор при нагревании. А бром без нагревания, жидкий бром. Бром сильней йода, как и положено.

[Буцетам]

Как я понял, реакция с йодом в растворе идёт через промежуточное комплексообразование, возможно это облегчает йоду задачу. Ну и то что у золота тоже большой размер атома должно облегчать йоду задачу. 
С хлорной водой кстати реагирует при комнатной температуре, а фтор...кто-нибудь проверял устойчивость золота во фторирующих агентах? Я почти уверен что в атмосфере тетрафторгидразина или NF₃ останутся от золота одни скорлупки

[SONY]

двигательный блок выносится на штанге на несколько метров от аппарата и всё.

Это так не работает.
Почему вообще в принципе ионы оседают на аппарате? Потому, что потоки космического излучения заряжают поверхность. Причём заряжают неравномерно: где-то потенциал +1700 В, где-то - -3100 В и т.д. А потому на аппарате всегда есть участки, которые притягивают к себе ионы. Притягивают с больших расстояний.
Да, конечно, прилетевшие ионы быстро нейтрализуют этот заряд. Поэтому речь о тончайших плёнках. Но даже 10 нм металла на поверхности солнечной батареи более чем достаточно чтобы она стала почти бесполезной (до батареи дойдёт от силы 20% света). Аналогично со всевозможными оптическими датчиками.

А речь о том, что даже СПД теряют КПД при низких удельных импульсах <1800сек. Теряют потому что при понижении УИ, на ускорение тратится всё меньше энергии, а затраты на ионизацию не меняются. Вот поэтому доля затрат на ионизацию растёт, КПД падает.
Чем легче атом, тем выше УИ при одной и той же приложенной для разгона энергии. Цезий по атомной массе примерный аналог ксенона, значит граница, от которой КПД начнёт падать, для цезия примерно та же - 1800 секунд.

Нет никаких границ. КПД непрерывным образом возрастает с ростом ускоряющего напряжения.
Только вот вопрос, насколько сильно возрастает... Реальные затраты энергии на один ион - это порядка 50 эВ. Если у нас напряжение питания 150 В, то теоретический предел КПД - 75%, если напряжение 450 В - 90%. Т.е., очевидно, разница есть. Да вот незадача: даже при напряжении питания в 800 В реальный КПД меньше 70% получается... Т.е. затраты энергии на ионизацию не являются лимитирующими.

Нет, не какой угодно. Энерговооружённость у всех реальных аппаратов низкая, тяги вечно не хватает.

Ага. Поэтому для геостационарных спутников делают двигатели со всё большим УИ...

Время перелёта к Луне в 6-12 месяцев это неприемлемо гигантская величина.

По ТЗ на Зевс - совершенно приемлемая.

В смысле?   Вообще-то он до сих пор летает. 

Но уже в роли мусора, а не действующего аппарата.

[Буцетам]

Нет никаких границ. КПД непрерывным образом возрастает с ростом ускоряющего напряжения.

Хаха нет Вы смотрите тесты реальных двигателей, а не формулки. В тестах СПД, КПД держится на одном уровне во всём рабочем диапазоне УИ. Разброс процентов 5ч не больше. Скажем, от 0,68 до 0,73. Причём при самом высоком УИ, как правило, КПД не максимальный, а уже начинает падать (растут потери).
И только в нижней части рабочего диапазона, КПД начинает быстро уменьшаться, до 50% и менее. А на тяжёлых рабочих веществах нижняя граница будет ниже, зона высоких КПД опустится до 1500 секунд УИ

Если у нас напряжение питания 150 В, то теоретический предел КПД - 75%, если напряжение 450 В - 90%. Т.е., очевидно, разница есть.

Ну сами же потом пишете, что на практике нет разницы, к чему эти теоретические надежды?

[SONY]

Вы смотрите тесты реальных двигателей, а не формулки. В тестах СПД, КПД держится на одном уровне во всём рабочем диапазоне УИ. Разброс процентов 5ч не больше. Скажем, от 0,68 до 0,73. Причём при самом высоком УИ, как правило, КПД не максимальный, а уже начинает падать (растут потери).

Именно об этом я вам и говорю! Потери на ионизацию составляют лишь малую долю потерь в реальных СПД, а потому в плане потерь на ионизацию нет никакой проблемы понижать УИ, принципиально это на КПД не влияет.

Ну сами же потом пишете, что на практике нет разницы, к чему эти теоретические надежды?

К тому, чтобы вы не писали сказки про то, что якобы из-за потерь на ионизацию есть какая-то волшебная граница в 1800 секунд (которую, кстати, абсолютное большинство СПД не достигает, почти поголовно у всех УИ ниже).

[Буцетам]

Почему вообще в принципе ионы оседают на аппарате? Потому, что потоки космического излучения заряжают поверхность. Причём заряжают неравномерно: где-то потенциал +1700 В, где-то - -3100 В и т.д. А потому на аппарате всегда есть участки, которые притягивают к себе ионы. Притягивают с больших расстояний.

Ионы летят ОТ аппарата со скоростями в десятки км/с. А электростатические силы убывают как квадрат расстояния. Если поверхность на расстоянии 0,5м и если на 5м, разница в силе притяжения в 100 раз! А скорость ионов та же самая. Вы точно уверены что

Это так не работает.

?

А плотность облака ионов? Она тоже будет падать, как куб расстояния от двигателя, если не быстрее. Скорость осаждения на поверхности в 5м от двигателя, и в 0,5м, будет различаться на 3-4 порядка, не меньше

[Буцетам]

Ну сами же потом пишете, что на практике нет разницы, к чему эти теоретические надежды?

К тому, чтобы вы не писали сказки про то, что якобы из-за потерь на ионизацию есть какая-то волшебная граница в 1800 секунд (которую, кстати, абсолютное большинство СПБ не достигает, почти поголовно у всех УИ ниже).

Пфф опять вы не читаете то, на что отвечаете
Я говорил что при уменьшении УИ, ДОЛЯ ЭНЕРГИИ НА ИОНИЗАЦИЮ растёт. А она растёт! Потому что энергия на разгон уменьшается с уменьшением УИ.
Вы можете увеличить цену иона с 7эВ до 50эВ, учесть в этой цифре все потери. Но ДОЛЯ ЭНЕРГИИ НА РАЗГОН, при уменьшении УИ, будет уменьшаться. А доля потерь будет увеличиваться. Всё как я говорил.
Дальше я говорил, что тяжелый ион позволит опуститься по УИ пониже, сохраняя КПД высоким. Попробуйте с этим поспорить

[Буцетам]

есть какая-то волшебная граница в 1800 секунд (которую, кстати, абсолютное большинство СПБ не достигает, почти поголовно у всех УИ ниже).

Граница есть и именно такая. Освежите память, почитайте статьи с измерениями. У всех ксеноновых СПД выход на максимальный КПД происходит с 2000 секунд. 2000-2200 рабочий диапазон, 2500-3000 тоже рабочий, но КПД на пару % ниже. 1800-2000 условно рабочий, КПД падает но не критично. 
А при 1600сек КПД уже сильно меньше. При 2000 может быть 0,65, а при 1600 всего 0,45

[SONY]

Ионы летят ОТ аппарата со скоростями в десятки км/с. А электростатические силы убывают как квадрат расстояния. Если поверхность на расстоянии 0,5м и если на 5м, разница в силе притяжения в 100 раз! А скорость ионов та же самая. Вы точно уверены что

Всё определяется энергией частиц и потенциалом.
Если энергия 300 эВ, а потенциал - -1300 В, то частицы развернутся и прилетят назад.

Скорость осаждения на поверхности в 5м от двигателя, и в 0,5м, будет различаться на 3-4 порядка, не меньше

Ещё раз: поверхность активно притягивает ионы. А у вас все рассуждения из соображений их хаотичного движения и случайного попадания на поверхность.

Я говорил что при уменьшении УИ, ДОЛЯ ЭНЕРГИИ НА ИОНИЗАЦИЮ растёт. А она растёт! Потому что энергия на разгон уменьшается с уменьшением УИ.

Да, растёт. При уменьшении напряжения с типичных 300 В до 150 В фундаментальное ограничение КПД, связанное с затратами на ионизацию, снизится с 85% до 75%. При том, что реальный КПД обычно на уровне всего 50%...

Дальше я говорил, что тяжелый ион позволит опуститься по УИ пониже, сохраняя КПД высоким. Попробуйте с этим поспорить

А я с этим не спорю. Я это наоборот подтверждаю из раза в раз!
Только уточняю, что этот эффект мал и не имеет существенного значения на практике, т.к. основные потери совсем в другом.

Граница есть и именно такая. Освежите память, почитайте статьи с измерениями. У всех ксеноновых СПД выход на максимальный КПД происходит с 2000 секунд. 2000-2200 рабочий диапазон, 2500-3000 тоже рабочий, но КПД на пару % ниже. 1800-2000 условно рабочий, КПД падает но не критично. 

Расскажите это ОКБ Факел. А то у них у всех лётных двигателей УИ ниже 2000 секунд, и даже ниже ваших 1800 с.
СПД-50 - 860 с
СПД-50М - 930/1200 с
СПД-70 - 1470 с
СПД-100В - 1540 с
СПД-100ВМ - 1600 с
СПД-140Д - 1750 с

Т.е. глупые факеловцы не знают, что рабочий диапазон это 2000-2200 секунд...

[Буцетам]

СПД-140Д - 1750 с

Единственный более-менее нормальный СПД у Факела. Условно нормальный, КПД всё равно низкий <60%. И то, если смотреть тесты, то при 1800-2100сек у него КПД примерно постоянный (55-58%), а при 1500-1600 сек падает процентов на 10. Или это по-вашему тоже рабочая точка?

Все другие, менее мощные СПД у них совсем плохи, эффективность низкая что при 1200 сек что при 1700. Негодные изделия.
А я ваи говорю про годные. Те что ставят на спутниковые платформы. Те у которых КПД 65-70%. Вот для них (как и для СПД-140) картина именно такая как я описал

[Буцетам]

Полюбуйтесь на ваш СПД-140! Нормально работает при 1500 УИ? КПД 48% это по-моему какой-то позор. Я вам даже отметил точечками куда смотреть

[SONY]

Негодные изделия.

Знаете, если у вас плазменные двигатели ОКБ Факел - это "негодные изделия", то смысла обсуждать с вами что-либо нет вообще никакого. С таким самомнением вам только в политику идти, но никак не в науку и технику.

[Буцетам]

Негодные изделия.

Знаете, если у вас плазменные двигатели ОКБ Факел - это "негодные изделия", то смысла обсуждать с вами что-либо нет вообще никакого. С таким самомнением вам только в политику идти, но никак не в науку и технику.

Вот как будет у них КПД 73%, так и станут годными. Ну хорошо, хотя бы 68%. А пока - увы, извините, я на результаты тестов смотрю а не на послужной список.

[Буцетам]

Для тех кто хочет сравнивать, читайте статью, статья бесплатная
https://link.springer.com/article/10.1007/s44205-025-00129-x
Ну и красными точечками я тоже отметил  КПД до 76%(!!!) при УИ 3300 и до 67% при УИ 2500. Никакой СПД Факела не покажет КПД 67%. 

[zandr]

https://www.iss-reshetnev.ru/media/news/news-061025-3

Российская разработка для испытаний электроракетных двигателей


В интересах АО «РЕШЕТНЁВ» (входит в Роскосмос) в Московском авиационном институте создали имитатор электроракетных двигателей спутников для наземных испытаний.
Инновационное устройство имитирует работу электроракетного двигателя (ЭРД) космического аппарата. Оно позволяет проверять и настраивать электронику спутников на Земле более экономичным, простым и быстрым способом – на воздухе, а не в вакуумной камере. Впервые подобный имитатор разработан с применением исключительно отечественных комплектующих.
Электроракетный двигатель является одним из мощных потребителей электроэнергии на борту космического аппарата и может оказывать сильное влияние на работу различных систем. Поэтому требуются его предварительные проверки.
«Запуск и изменение режимов работы двигателя связаны с быстрым изменением электрических параметров его цепи электропитания – за секунду они изменяются в десятки тысяч раз. Это приводит к возникновению электрических помех. Система электропитания должна уметь справляться с ними, защищая другие системы космического аппарата. Наш имитатор может с очень высокой точностью воспроизводить эти быстропротекающие, потенциально опасные электрические процессы, чего не умеют делать другие подобные устройства», – говорит ведущий инженер Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Егор Шилов.
Основу имитатора составляет программируемый микроконтроллер. В него загружаются алгоритмы, разработанные на основе глубокого анализа данных, полученных при работе реального двигателя. Устройство меняет параметры электрических цепей, которыми двигатель соединяется с космическим аппаратом, и тем самым воспроизводит нагрузку, не отличимую от работы реального двигателя. Это позволяет инженерам тестировать системы спутника в условиях, максимально приближенных к реальным, и разрабатывать более устойчивую к помехам электронику для космических аппаратов.
Работы по разработке и стендовой отработке микроэлектронного имитатора организованы в интересах АО «РЕШЕТНЁВ». В проекте участвуют учёные Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики и Научно-производственного центра проектирования радиолокационных систем МАИ, а также специалисты железногорской спутникостроительной компании.
«Потребность в имитаторах ЭРД существует и сейчас, но в ближайшие годы она может существенно вырасти. Это связано с ведущейся в стране разработкой многоспутниковых группировок, в которых каждый аппарат будет оснащён двигательной установкой», – отмечает заместитель директора по развитию Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Александр Богатый.
В МАИ изготовлен и испытан опытный образец микроэлектронного имитатора высокоимпульсного двухрежимного блока коррекции на базе стационарного плазменного двигателя, разработанного в АО ГНЦ «Центр Келдыша». Проведены доводочные и предварительные испытания имитатора.
АО «РЕШЕТНЁВ» ведёт освоение серийного производства данного изделия. В 2025 году планируется провести заключительные приёмочные испытания опытного образца. В дальнейших планах инженеров МАИ – расширение линейки имитаторов и адаптирование решений под другие разновидности плазменных ракетных двигателей.