Электрореактивные двигатели

[Василий Котов]

vlad7308 пишет:
Наука:

Наука работы со славарём  

[Денеб]

Василий Котов пишет:

vlad7308 пишет:
Наука:

Наука работы со славарём

В то время, когда передовые достижения сосредоточены за рубежом, а русские учёные получают Нобелевки, работая в Англии и Голландии, знание английского не является чем-то выдающимся, скорее наоборот - незнание является показателем низкого уровня квалификации исследователя. Впрочем, сначала желательно узнать хотя бы русский  

[Василий Котов]

Денеб пишет:
В то время, когда передовые достижения сосредоточены за рубежом, а русские учёные получают Нобелевки, работая в Англии и Голландии, знание английского не является чем-то выдающимся, скорее наоборот - незнание является показателем низкого уровня квалификации исследователя. Впрочем, сначала желательно узнать хотя бы русский    

Хочешь изучать английский, иди и изучай, а здесь тема другая про плазмотрон, у тебя есть что сказать по теме?

[Денеб]

Василий Котов пишет:  

Хочешь изучать английский, иди и изучай, а здесь тема другая про плазмотрон, у тебя есть что сказать по теме?

Какая прелесть!

Вот, к вопросу о генерации коллимированного пучка плазмы, чтобы Чанг Диазу не икалось слишком.

[vlad7308]

     
А по теме - в статьях все прозвучавшие вопросы довольно подробно разобраны.
Например, в самой первой - вопрос об "отрыве" плазмы от магнитного сопла
Приведены экспериментальные и теоретические данные
Все статьи - на простом "техническом английском".

ЗЫ Кстати, вопрос о нормальном "отрыве" плазмы от магнитного сопла - один из немногих не совсем закрытых вопросов в плане физики VASIMR. (Именно в такой формулировке. Ни о какой "нейтрализации" плазмы и речи нет)
Насколько я понимаю физику, "отрываться" вроде бы должно без всяких проблем.
Но до натурного эксперимента на МКС крохотные сомнения все же остаются.

[Василий Котов]

Денеб пишет:
Какая прелесть!

Вот, к вопросу о генерации коллимированного пучка плазмы , чтобы Чанг Диазу не икалось слишком.

Зачем ты мне шлёшь статьи на английском, у меня вопросов по данной теме нет, тем более к тебе.

vlad7308 пишет:
       
А по теме - в статьях все прозвучавшие вопросы довольно подробно разобраны.
Например, в самой первой - вопрос об "отрыве" плазмы от магнитного сопла
Приведены экспериментальные и теоретические данные
Все статьи - на простом "техническом английском".

У меня нет никого желания тратить время на разбор статьей на "простом" техническом английском. У кого есть пусть напрягаюся с переводчиком.

vlad7308 пишет:
ЗЫ Кстати, вопрос о нормальном "отрыве" плазмы от магнитного сопла - один из немногих не совсем закрытых вопросов в плане физики VASIMR. (Именно в такой формулировке. Ни о какой "нейтрализации" плазмы и речи нет)
Насколько я понимаю физику, "отрываться" вроде бы должно без всяких проблем.

Откуда сомнения, когда установка выйдет на режим, грубо говоря процесс истечения стабилизируется, то поток плазмы будет нейтральным.

[vlad7308]

охохо  :oops:

[Василий Котов]

vlad7308 пишет:
охохо  :oops:  

Да как-то так  

[Ded]

Zveruga пишет:

Ded   пишет:

Zveruga пишет:

Ded пишет:

Zveruga пишет:
Прошу прощения, не тут на сайте, а вот здесь.
  http://www.fian-inform.ru/lazernaya-fizika/item/174-novyj-metod-polucheniya-bolshikh-energij-na-osnove-upravlyaemogo-metoda-kollektivnogo-uskoreniya-ionov 
В этой статье электроны ускоряются совместно с протонами взаимодействуя друг с другом, по моему, это один из способов вывода в космос нейтральной плазмы.

Из чего это следует???
Я имею в виду ссылку. Тем более, что в ней есть прямое указание на то, что это не так.

Там это на рисунке показано.

Что??? Написано про "ускорение ИОНОВ".
Блин, Вы меня запутали...

Так и есть. На рисунке показано как релятивистские электроны разгоняют протоны взаимодействуя с ними. Т. е. они крутятся там не отрываясь друг от друга, как квазичастица.

Действительно...

[Chilik]

Zveruga пишет:
Прошу прощения, не тут на сайте, а вот здесь.
 http://www.fian-inform.ru/lazernaya-fizika/item/174-novyj-metod-polucheniya-bolshikh-energij-na-osnove-upravlyaemogo-metoda-kollektivnogo-uskoreniya-ionov
В этой статье электроны ускоряются совместно с протонами взаимодействуя друг с другом, по моему, это один из способов вывода в космос нейтральной плазмы.

Видите ли, в интернетах (как и на заборе) можно писать всё.
А по факту ничего особо нового в ФИАНе не изобрели, поскольку вся волна биения в экстазе по поводу этой схемы была много-много лет назад. Поигрались и бросили. Теперь новые люди вытаскивают старый флаг, но пишут на нём свои имена. Что ж, "деньги не пахнут".

Чтобы не быть голословным.
Исходная идея опубликована в J.M. Creedon, I.D. Smith, and D.S. Prono, Phys. Rev. Lett. 35, 91 (1975).
Чуть позже - советская работа Д.Д. Рютова и Г.В. Ступакова в "Физике плазмы" в 1976 году (онлайн-ссылки не нашёл).
Экспериментальная проверка - в А.В. Бурдаков, В.С. Койдан, А.И. Рогозин, В.В. Чикунов, ЖЭТФ, 80, 1391 (1981).

Никакого особого отношения к инжекции в космос это не имеет, проблемы с замагниченностью плазменного потока остаются и их надо как-то в любом случае решать.

[Chilik]

Василий Котов пишет:

Вазимр - это классический плазмотрон, с некоторыми ненужными ухищрениями для изменения тяги.

Плазмотрон - это большая тупая электрическая дуга. К схеме VASIMR отношения не имеет вообще.

Василий Котов пишет:

Градиент поля в доль направления движения нужен, для стока разогретой плазмы, хотя некоротое ускорение он конечно придаёт, так как сила пропорциональна -градиенту энергии поля.

Если вспомнить школьную физику, то стационарное во времени магнитное поле не изменяет полной энергии частиц (т.к. сила перпендикулярна вектору скорости). Поэтому весь эффект от магнитного сопла сводится к перекачке энергии от поперечных степеней свободы к продольной. Собственно, практически та же задача и у сопла Лаваля, если до грубых аналогий опускаться.

Василий Котов пишет:

Участки сжатия маг.поля - это как раз то место где плазму разогревают, на этой схеме сжатие не показано, но можно предположить что оно находится между ускоряющими антенами. Хотя схема вообще может и не иметь мест сжатия поля(магнитногой бутылки).

А если почитать, что пишут разработчика VASIMR, то и предполагать ничего не надо будет.
Нагрев плазмы идёт по механизму ионного циклотронного резонанса, поэтому поле под антенной ровно такое, чтобы получилась удобная циклотронная частота из разрешённого для мощных промышленных ВЧ источников диапазона. Эффективность передачи энергии от антенны к плазмы неплохая, поэтому особых фокусов с магнитным полем там не требуется, всё успевает сработать на одном пролёте частицы.


P.S. Да, к слову. Термин "магнитная бутылка" не употребляется в специальной литературе где-то с конца 1950-х годов.

[Chilik]

vlad7308 пишет:
Насколько я понимаю физику, "отрываться" вроде бы должно без всяких проблем.

Должно-то оно в принципе должно, но вот оторвётся или раньше вернётся "на родину" - вот в чём вопрос. Пока не проверишь - не узнаешь
И я очень скептически отношусь к возможности проверить это на стендовых экспериментах - всё-таки большая стальная бочка весьма условно может моделировать условия космического пространства в смысле электростатики "на бесконечности".
Надо лететь и пробовать.

И к возникавшим вопросам "а почему не полетели в 2014?" - так оно само не летает, его надо на орбиту как-то вывести. Пока Чанг-Диасу место на носителе не дадут - так оно и будет на земле сидеть.

[vlad7308]

Chilik пишет:

vlad7308 пишет:
Насколько я понимаю физику, "отрываться" вроде бы должно без всяких проблем.

Должно-то оно в принципе должно, но вот оторвётся или раньше вернётся "на родину" - вот в чём вопрос. Пока не проверишь - не узнаешь
И я очень скептически отношусь к возможности проверить это на стендовых экспериментах - всё-таки большая стальная бочка весьма условно может моделировать условия космического пространства в смысле электростатики "на бесконечности".
Надо лететь и пробовать.

ага, все именно так
в смысле физики VASIMR'а - это вроде бы единственный не до конца закрытый вопрос

[Василий Котов]

Chilik пишет:
Плазмотрон - это большая тупая электрическая дуга. К схеме VASIMR отношения не имеет вообще.

Читайте про высокочастотные плазмотроны.

Chilik пишет:
Если вспомнить школьную физику, то стационарное во времени магнитное поле не изменяет полной энергии частиц (т.к. сила перпендикулярна вектору скорости). Поэтому весь эффект от магнитного сопла сводится к перекачке энергии от поперечных степеней свободы к продольной.

И как на математическом языке Вы объясняете эту "перекачку"?

Chilik пишет:
Нагрев плазмы идёт по механизму ионного циклотронного резонанса, поэтому поле под антенной ровно такое, чтобы получилась удобная циклотронная частота из разрешённого для мощных промышленных ВЧ источников диапазона.

Зачем повторяться я про это написал, свч-нагрев.

[Алексей Любопытный]

Если бы проблемы не было, то на СПД не нужно было бы дополнительно ставить излучатели электронов.

[Chilik]

Василий Котов пишет:
Читайте про высокочастотные плазмотроны .

O'k, спасибо, посмотрел.
Конфузия оказалась в вопросах терминологии. Зачастую в каждой деревне она чуть-чуть отличается от соседской. В нашем колхозе по неясным причинам термин "плазмотрон" обычно применялся к дуговым схемам, а высокочастотные так и назывались "ВЧ источник плазмы".
Считаем, что я принял Ваше замечание.

Василий Котов пишет:
И как на математическом языке Вы объясняете эту "перекачку"?

Это как раз просто, на уровне вводного курса в физику плазмы.
Есть два способа описания: для умных и для трудолюбивых.
Трудолюбивым обычно даётся задание вычислить силу, которая действует на частицу в неоднородном (в данном случае - расходящимся) магнитном поле и усреднить эту силу на одном обороте ларморовской спирали. Если всё сделано правильно, то в первом приближении остаётся только сила, направленная против градиента магнитного поля. Полную энергию частицы магнитное поле не изменяет, поэтому изменение продольной компоненты скорости сопровождается соответствующим закону сохранения энергии изменением поперечной компоненты. Если частица стартует из сильного поля, то продольная растёт, а поперечная уменьшается.
Для умных же вводится понятие адиабатических интегралов движения, к которым относятся полная кинетическая энергия частицы (которая, напомню, константа) и её магнитный момент, в который входит только поперечная компонента вектора скорости. Если пространственный масштаб изменения магнитного поля много больше ларморовского радиуса частицы, то и магнитный момент с очень хорошей точностью является константой. Дальше можно разложить кинетическую энергию на составляющие, соответствующие продольной и поперечной компонентам скорости, "поперечную" энергию выразить через произведение магнитного момента на индукцию поля и убедиться, что таки да, чем меньше поле, тем больше продольная скорость и меньше поперечная.

Василий Котов пишет:
Зачем повторяться я про это написал, свч-нагрев.

А давайте я всё-таки ещё раз повторю: на частоте ионного циклотронного резонанса. Это не СВЧ диапазон, это десятки мегагерц. Очень большое отличие от СВЧ и по технике (генераторы/антенны), и по физическим механизмам.

[Ecton]

Тут надо ведь разделять квазинейтральность плазмы и разницу расхода электронов и ионов. Электроны как правило легко покидают плазменное облако и осаждаются на стенках или создают облако нескомпенсированного заряда перед границей плазма-вакуум (так называемый виртуальный катод). Так что даже для холловских движков нейтрализаторы ставят.

[vlad7308]

а при чем тут холловский двигатель? это ж ионник в чистом виде, конечно ему нужен нейтрализатор
или Вы что-то другое хотели сказать?

ЗЫ если VASIMR'у и потребуется некий слабенький нейтрализатор - чесслово это не та проблема, о которой стоит говорить. Электронная пушка - мягко говоря, не самое сложное устройство на свете.

[Василий Котов]

Chilik пишет:
O'k, спасибо, посмотрел.
Считаем, что я принял Ваше замечание.

Отлично, ВЧ-плазмотрон полезный термин.    

Chilik пишет:
силу, которая действует на частицу в неоднородном (в данном случае - расходящимся) магнитном поле

Рад что Вы разобрались.

vlad7308 пишет:
А давайте я всё-таки ещё раз повторю: на частоте ионного циклотронного резонанса.

Разве я утверждал, что нагрев на какой попало частоте?
Конечно на частоте максимального поглощения ЭМ-излучения, то есть резонанса.
У электронов и ионов это частота различна. Для электронов это СВЧ диапазон.

[Ecton]

vlad7308 пишет:
а при чем тут холловский двигатель? это ж ионник в чистом виде, конечно ему нужен нейтрализатор
или Вы что-то другое хотели сказать?

ЗЫ если VASIMR'у и потребуется некий слабенький нейтрализатор - чесслово это не та проблема, о которой стоит говорить. Электронная пушка - мягко говоря, не самое сложное устройство на свете.

Ну раз у вазимра нет места где плазма рвется, значит он таки на квазинейтральной плазме работает. Но нейтрализатор все равно может понадобиться. Все как всегда решит эксперимент.