Плазменный ракетный двигатель VASIMR

[ronatu]

Собственно это даже не топливо, а накачка энергии от внешнего источника.

В этом и состоит принцип электротермического ЭРД.

...the engine was fitted with a powerful low temperature superconducting magnet, a critical component that enables VASIMR(R) to process large amounts of plasma power. The electrical power processing is accomplished using high efficiency, 95%, solid state RF generators...

[ronatu]

...the design of the VF-200-1 already underway. ... The VF-200-1 is the first engine that the company plans to fly in space, and it is presently working with NASA to effectuate inspace testing in late 2013 on the International Space Station ....

[ronatu]

[ronatu]

...The VASIMR(R) engine works with plasma, a very hot gas, at temperatures close to the interior of the Sun.

Plasmas are electrically charged fluids that can be heated to extreme temperatures by radio waves and controlled and guided by strong magnetic fields.

The magnetic field also insulates any nearby structure, so temperatures well beyond the melting point of materials can be achieved and the resulting plasma can be harnessed to produce propulsion.

In rocket propulsion, the higher the temperature of the exhaust gases, the higher their velocity and hence the higher their fuel efficiency.

Plasma rockets feature exhaust velocities far above those achievable by their chemical cousins, so their fuel consumption is extremely low and their fuel-related costs substantially reduced. ...

[Bell]

Про закон не знаю, а вот контрафактом они мир завалили

Китайский контрафакт - это точно такой же фирменный товар с той же фабрики, только сделанный в третью смену.
А на откровенную туфту может повестить только тот, кто настоящего товара никогда не видел.

А на каком китайском заводе в первые две смены делают МиГи?

[Chilik]

Видел я эту картинку. Обычно подобные картинки показываются тогда, когда стационара получить не удалось и в момент выхода на режим произошла какая-нибудь хрень. Если не произошла, то я бы ожидал в комментарии какие-то слова типа "а тут мы отключили нагрев, потому что ...". Вместо этого невнятные слова "ну вы полочку-то на верхушке разглядели?" А ведь система явно не вышла на технический стационар, хотя бы по теплу. Подозрительно, короче.

[Fakir]

ИМХО, дело в стенде. Вряд ли у них достаточно большая мощность откачки для испытаний на стационарном режиме. Тут нужна или очень здоровенная вакуумная камера, или ядрёная батарея насосов (причём не абы каких форвакуумных, а на достаточно качественный вакуум), а лучше и то и другое

[Chilik]

Chilik, а вот это как понять?

Для работы ВАСИМРА существенную роль играет тот факт, что температура, вообще говоря - величина не скалярная, а тензорная (непонятно? это нормально, так и должно быть :lol:  Дело узкоспецифическое, и встречается редко)
И именно этот момент довольно изящным образом и эксплуатируется

Повдоль греется, а поперек - нет?

Чего-то Fakir проделикатничал и промолчал.
Всё нормально с цитированным текстом. Вопрос, как часто бывает, в навешивании ярлыков. В данном случае ярлыком является слова "температура". Напомню, что это понятие может применяться только тогда, когда есть локальное термодинамическое равновесие и функция распределения частиц по скоростям является максвелловской или близкой к ней. В плазме часто бывает не так. Тогда всё равно иногда на профессиональном жаргоне произносится слово "температура" (как мера средней кинетической энергии частиц), но при этом участники разговора правильно понимают, что конкретно имеется в виду.
В данном случае Вы угадали с точностью до наоборот: "Повдоль не греется, а поперек - да." Причина проста: антенна создаёт ВЧ поле с такой поляризацией и частотой, что частота совпадает с частотой циклотронного вращения ионов (если честно, то мне лениво искать подробности, иногда используется резонансная частота, а иногда - и её вторая гармоника). При этом электрическое поле волны как бы "сгребает" ионы и ускоряет их. Дальше просто: кинетическая энергия растёт, радиус ларморовской орбиты растёт, а частота остаётся неизменной. Продольная скорость в первом приближении не меняется. Оказывается, пока ион летит от входа к выходу, он успевает  набрать достоточную энергию (это ремарка для Fakir-a: отказ от пробкотрона, возможно, произошёл потому, что и без него достаточно хорошо греется, а геморроя меньше). Потом, на выходе, магнитное поле плавно расширяется и по всем законам механики поперечная скорость преобразуется в продольную.
Кстати, на картиночке с их сайта траектория частицы нарисована довольно наглядно:

[Chilik]

ИМХО, дело в стенде.

Возможно. Но я ж говорю, что в таком случае ожидал бы соответствующих слов. Их нет.

А такая откачка - не бог весть какая сумасшедшая задача. Вот, соседи по коридору пучки нейтральных атомов испытывают на стенде размером примерно с АдАстровский. Мегаватт, секунда. Всё работает и вакуум есть.

[Fakir]

В данном случае ярлыком является слова "температура". Напомню, что это понятие может применяться только тогда, когда есть локальное термодинамическое равновесие и функция распределения частиц по скоростям является максвелловской или близкой к ней.

Э-э, пардон муа, вот тут неправда и ваша
Вернее, не совсем правда

Такое понимание температуры - оно, скорее, "техническое" (ну, продвинуто-техническое), характерно для газодинамиков.

Но мы-то чтим память дедушки Гиббса, да?
А он учит нас, что максвелловость вовсе не является необходимым критерием для существования и корректной применимости понятия "температуры" - потому как на нём не объяснить ни лазерные среды, ни вообще любые инверсно-заселенные состояния и отрицательные температуры

[Fakir]

Вот, соседи по коридору пучки нейтральных атомов испытывают на стенде размером примерно с АдАстровский. Мегаватт, секунда. Всё работает и вакуум есть.

Ну, слова... Где-то они может и произносились/писались, копать надыть...

По ранним их моделях, собссно, на глаз было видно, что стационарных полноценных испытаний они никак не смогут провести, всё будет с натяжной. Фоток путных текущего состояния не видел еще.

А ваши соседи - так у них сколько молей в секунду в камеру летит? И каковы требования к начальному вакууму?

Потому как те же СПД и прочие ЭРД по-хорошему тестят на стационарных режимах в весьма нехилых камерах с мощной откачкой - и это даже сравнительно мелкие, не на порядки больше "по выхлопу", чем СПД-100.

Вот тут можно посмотреть на такой стенд (он у них с 2002-го где-то работает):
http://www.kerc.msk.ru/ipg/stand/stand.shtml

Комплекс стендов для исследований и испытаний электроракетных двигателей, их узлов и элементов ЭРДУ, состоящий из более чем 10 установок, включая уникальный криогенный вакуумный стенд объемом 90 м3 с проектной производительность криогенных насосов 200 000 л/с.

[Fakir]

Потом, на выходе, магнитное поле плавно расширяется и по всем законам механики поперечная скорость преобразуется в продольную.

Ну уж давайте называть вещи своими именами :lol: - не расширяется, а ослабевает, причём сильно Расширение и "расхождение линий" как таковое, скорее, даже нежелательный эффект, но никуда не денешься  
Адиаб.инвариант всё-тки именно на напряжённость завязан.

отказ от пробкотрона, возможно, произошёл потому, что и без него достаточно хорошо греется, а геморроя меньше

Может и так. Даже скорее всего. Любопытно - сколько на этом потеряли в КПД? (а потерять, ИМХО, были должны - хоть немного, да должны)

[Agent]

А на каком китайском заводе в первые две смены делают МиГи?

Прям МиГи с надписью "мейд ин Раша"?
Контрафакт это подделка.

[Александр Ч.]

Контрафакт это подделка.

В вики это может и так, но в БЮС:

КОНТРАФАКТНЫЕ ЭКЗЕМПЛЯРЫ - экземпляры произведения и фонограммы, а также программы для ЭВМ или базы данных, изготовление или распространение которых влечет за собой нарушение авторских и смежных прав. Контрафактными являются также экземпляры охраняемых в РФ произведений, фонограмм, программ для ЭВМ и баз данных, импортируемые без согласия обладателей авторских и смежных прав в РФ из государства, в котором эти произведения и фонограммы никогда не охранялись или перестали охраняться.

КОНТРАФАКЦИЯ (от ср.-век. лат. contrafactio - подделка) - 1) нарушение авторского права или смежных прав; 2) использование отдельными фирмами на своих товарных знаках обозначений, помещаемых на популярных товарах других фирм, в целях недобросовестной конкуренции и обмана покупателя. Термин применяется в праве многих стран.

[поверхностный]

Chilik, спасибо!

[Agent]

Контрафакт это подделка.

В вики это может и так, но в БЮС:

КОНТРАФАКТНЫЕ ЭКЗЕМПЛЯРЫ - экземпляры произведения и фонограммы, а также программы для ЭВМ или базы данных, изготовление или распространение которых влечет за собой нарушение авторских и смежных прав. Контрафактными являются также экземпляры охраняемых в РФ произведений, фонограмм, программ для ЭВМ и баз данных, импортируемые без согласия обладателей авторских и смежных прав в РФ из государства, в котором эти произведения и фонограммы никогда не охранялись или перестали охраняться.

КОНТРАФАКЦИЯ (от ср.-век. лат. contrafactio - подделка) - 1) нарушение авторского права или смежных прав; 2) использование отдельными фирмами на своих товарных знаках обозначений, помещаемых на популярных товарах других фирм, в целях недобросовестной конкуренции и обмана покупателя. Термин применяется в праве многих стран.

И коим боком это к китайским "МиГам"? Если там и чето нечисто с патентами, то к контрафакту это все равно не относится.

[Bell]

Да ладно вам на пустом месте холиварить.
Вобщем китайцы регулярно плюют на патенты и лицензии.

[Космос-3794]

ИМХО, дело в стенде. Вряд ли у них достаточно большая мощность откачки для испытаний на стационарном режиме. Тут нужна или очень здоровенная вакуумная камера, или ядрёная батарея насосов (причём не абы каких форвакуумных, а на достаточно качественный вакуум), а лучше и то и другое

Ad Astra Rocket Company has a new stainless steel vacuum chamber  that was designed for
testing the VASIMRR engine. The vacuum chamber is 4.2 m in diameter and 10 m long with a volume of
150 m3 (including the end caps). One end opens fully for access to the entire inner diameter. The vacuum
chamber is partitioned into two sections, a rocket section and an exhaust section. The rocket section stays
at a lower pressure than the exhaust section while the VX-200i is firing. This is done to prevent arcing
and glow discharges near the high voltage transmission lines and matching circuit components. There is a
2.5 m by 5 m translation stage that carries a suite of plasma diagnostics for plume characterization. The
translation stage uses 2 independent ball screws and is driven by vacuum compatible stepper motors which
yield a positional resolution of 0.5 mm. The facility has the capability of pumping 200,000 liters/s Argon and
300,000 liters/s Nitrogen with four PHPK Technologies CVI Torr Master R(c) internal cryopumps. Presently,
only two pumps are being operated which reduces the pumping speeds by a factor of two, but allows for
adequate pressures to take experimental measurements of rst stage performance. The pressure is less than
1 * 10 -7 torr before each shot. The pressure rises to a maximum of 4 * 10 -4 torr during a shot.

[Хомяк]

Да ладно вам на пустом месте холиварить.
Вобщем китайцы регулярно плюют на патенты и лицензии.

Патент действует в той стране в которой он выдан.
Делают ли в центре Келдыша движки с магнитным соплом - я бы хотел поучаствовать!!!

[Fakir]

Ого, а внушительный у них новый стенд!
Прямо аж удивительно, что они в стац. режиме движок не испытали (полочку хоть секунд на 5-10)... То ли откачки-таки не хватает, то ли стенд на полную мощность не отлажен (тоже бывает), то ли с движком не всё вылизано...

Тьфу ты, читать внимательней надо (лупит себя по затылку).
Таки да, насосный агрегат только вполсилы у них почему-то работает.

И вакуум быстро портится - за выстрел с 1 * 10^-7 Торр до  4 * 10^-4 Торр.

Интересно, хватит ли и полной мощности откачки на хорошую полку при разных режимах (особенно низкого УИ)...