Плазменный ракетный двигатель VASIMR

[Космос-3794]

RF генераторы.
VX-200 использует два твердотельных RF генератора разработанных Nautel Limited of Canada специально для этой цели. Генератор геликонной секции преобразует энергию электрического тока напряжением 375 VDC в приблизительно промышленный стандарт на частоте 6.78MHz с эффективностью более 92% при мощности до 40кВт. Удельная масса генератора геликонной секции менее 1кг/кВт. Секция ИЦН (ионного циклотронного нагрева) преобразует энергию тока напряжением 375 DCV в радиоизлучение частотой 500kHz с эффективностью более 98% при мощности до 170кВт. Удельная масса генератора ИЦН секции менее 0.5 кг/кВт. Генераторы размещаются вне вакуумной камеры и передают радиоизлучение посредством высоковольтных мощных радиочастотных фидеров. Конструкция генераторов не предусматривает  работу в вакууме.

[Александр Ч.]

Fakir, вот именно. При этом разговоры об установке на МКС васимра-200-1, да и вообще об испыпаниях на орбите, выглядят еще сомнительней.

Космос, раз уж "роете", посмотрите, мне померещилось или у них были раньше обычные магнит, а на сверхпроводящие они недавно перешли?

[Космос-3794]

Космос, раз уж "роете", посмотрите, мне померещилось или у них были раньше обычные магнит, а на сверхпроводящие они недавно перешли?

VX-200 испытывался в двух различных конфигурациях: VX-200i с медной обмоткой с водяным охлаждением и магнитным полем в 10% от номинального и в номинальной конфигурации с сверхпроводящими магнитами. VX-200i использовался для тестирования немагнитных компонентов, включая твердотельные РЧ генераторы, систему управления, систему подачи рабочего тела и различные датчики.



Низкотемпературная сверхпроводящая магнитная система.
VASIMIR использует магнитные поля для предотвращения контакта плазмы с окружающими материалами, а также создает поле достаточной напряженности необходимое для ионного циклотронного резонанса на частоте незначительно возбуждающей электроны и лимитирующей циклотронный радиус. Гиро-радиус должен быть значительно меньше радиуса плазмы что требует напряженности магнитного поля превышающей 1Т. Магнитная система эффективного электроракетного двигателя, должна потреблять незначительное количество энергии в сравнении с энергией генерации тяги. Единственный приемлемый способ создания столь сильного магнитного поля в космосе, использование сверхпроводящих магнитов. VX-200 использует самые совренменные низкотемпературные сверхпроводящие магниты, разработанные и сконструированные Scientific Magnetics, LLC of the United Kingdom специально для VX-200. Летная версия VAZIMIR будет использовать высокотемпературные сверхпроводящие магниты для более эффективной работы системы охлаждени

[Космос-3794]

Оригинальная концепция VASIMR ранних 80-х претерпела значительные изменения. Первоначальный МПД источник плазмы был заменен геликоновым источником в середине 90-х. Позже была отвергнута "магнитная бутылка" (формируемая центральной решеткой обмоток и магнитными зеркалами, см рис) в которой захваченные ионы подвергались ион-циклотронному  резонансному нагреву (ИЦРН) таким же способом как в установках с магитными ловушками или в токамаках. Эти изменения позволили упростить систему и увеличит ожидаемый САС. МПД-источник был заменен геликоном по нескольким причинам. Первое, геликон не имеет электродов, поэтому единственная твердая поверхность с которой контактирует плазма это грубый диэлектрический материал экранирующий геликонную антенну. Здесь энергия ионов минимальна, поэтому минимальны и эрозионные процессы. Второе, геликон обеспечивает достаточную плотность плазмы для процесса ион-циклотронного резонансного поглощения (в среднем 10^19 м-3). Третье, геликон это  источник, способный генерировать большую мощность. Наконец, хотя большинство исследований сфокусированы на аргоне, геликон может ионизировать практически любой газ. Тем не менее, когда  ASPL начала использование геликонных источников, научной литература описывающая ионизацию легких газов в геликоне была очень скудна. Более того, гораздо менее было известно о геликоне как источнике плазменных токов, нежели источнике плотной, стационарной плазмы. Соответственно, большая часть  усилий ASPL была сконцентрирована на разработке геликонных источников плотных плазменных токов на основе легких газов.



Далее специально для Старого (хотя Chilik и Fakir многое прояснили, спасибо им):

Отказ от концепции магнитной бутылки, был продиктован теоретическим моделированием однопроходного поглощения ионного циклотронного излучения на градиентах магнитного поля в сотрудничестве  с техасским университетом в Остине. (Брейзман и Арефьев, 2001). В то время как процесс ионного циклотронного нагрева плазмы в экспериментах по синтезу имеет результатом практически тепловое распределение энергий ионов, нелинейное поглощение энергии в однопроходном процессе приводит к ускорению, или "вытеснительному" распределению кинетической энергии ионов. Ионы практически мгновенно выталкиваются магнитным полем, и не имеют времени на "термализацию" (тепловое распределение энергий). Поэтому  VASIMIR не является электротермическим двигателем и термин ионный циклотронный нагрев может ввести в заблуждение при описании процесса реализуемого в VASIMIR, т.к. термин нагрев подразумевает тепловое распределение. Ионно-циклотронное резонансное поглощение "ICRA" где "А" означает поглощение или ускорение, более точный термин если рассматриваются нелинейные, нетепловые процессы поглощения изученные нашей коллаборацией.

[Wyvern]

Оригинальная концепция VASIMR ранних 80-х претерпела значительные изменения. Первоначальный МПД источник плазмы был заменен геликоновым источником в середине 90-х. Позже была отвергнута "магнитная бутылка" (формируемая центральной решеткой обмоток и магнитными зеркалами, см рис) ....

А на рисуночке то откровенный такой ТЯРД  :lol: Причем такая вот "учебно-обобщенная" схема, удержание какое хошь ставь  :wink:

[Chilik]

Отказ от концепции магнитной бутылки, был продиктован теоретическим моделированием однопроходного поглощения ионного циклотронного излучения на градиентах магнитного поля в сотрудничестве  с техасским университетом в Остине. (Брейзман и Арефьев, 2001).

Забавно, но сегодня на работе я залез в работу Чанг-Диаса от 1998 года. Просто чтобы склерозу помочь. Там уже была конфигурация без пробкотрона, "прямоточная".

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.

"Расширение и расхождение линий" без уменьшения напряжённости поля не встречается. Хотя, наверное, Ваш вариант терминологически более корректен.

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...

Про скорость откачки уже написали. Повторюсь, странно слегка то, что они показали. Потому что начальный вакуум 10^-7 означает, что с вакуумной культурой у них всё в порядке, камера отожжённая, да ещё и аргоном побитая. Рециклинг должен быть не очень большой. Так что я бы ожидал, что давление газа в камере не очень сильно от мощности "разгонного" ВЧ зависит. А на малой мощности они умеют долго работать. Я пока не очень чувствую, как газ в камере может помешать работе. Понятно, потери на свет и перезарядку будут, но им это пофиг, им главное - ввод мощности от ВЧ. Не может же там резонанс из-за большой величины бета уйти из-под антенны? Может, правда, антенна пробиваться со всеми прелестями в виде выжигания генератора.

[Dulevo]

In an Interview in Seed Magazine, Dr. Franklin Chang-Diaz discusses the future of the VASIMIR plasma rocket

Диаз сказал что он планирует к 2013-2014 году вывести на орбиту связку из пяти вазимиров  с соответсвующим набором солнечных батарей(1 мегаватт)  и продавать услуги межорбитального буксира.

[Старый]

Диаз сказал что он планирует к 2013-2014 году вывести на орбиту связку из пяти вазимиров  с соответсвующим набором солнечных батарей(1 мегаватт)  и продавать услуги межорбитального буксира.

И организовать международную акционерную компанию "Васимиры Чанг-Диаса".

[Хомяк]

Диаз сказал что он планирует к 2013-2014 году вывести на орбиту связку из пяти вазимиров  с соответсвующим набором солнечных батарей(1 мегаватт)  и продавать услуги межорбитального буксира.

И организовать международную акционерную компанию "Васимиры Чанг-Диаса".

Наш ответ Чемберлену - Ударим Беталётом по VASIMRу!!!

[Salo]

Вот она была и нету. :roll:

[Димитър]

Диаз сказал что он планирует к 2013-2014 году вывести на орбиту связку из пяти вазимиров  с соответсвующим набором солнечных батарей(1 мегаватт)  и продавать услуги межорбитального буксира.

Молодец!
Кстати, я давно здесь тему открывал про МОБ на ЭРД.  

[Chilik]

Ещё одна чуда:

Нет уж.
Модераторы, ау!
Просьба эту чуду переместить из нынешней неплохой ветки куда-нибудь к гравицапам поближе. Уж слишком альтернативная.

[Хомяк]

Диаз сказал что он планирует к 2013-2014 году вывести на орбиту связку из пяти вазимиров  с соответсвующим набором солнечных батарей(1 мегаватт)  и продавать услуги межорбитального буксира.

Молодец!
Кстати, я давно здесь тему открывал про МОБ на ЭРД.  

Вы не обьясните кратенько как это чудо собирается работать (физический принцип). Это китайцы что-то сами придумали - зауважал!!!

[Fakir]

Забавно, но сегодня на работе я залез в работу Чанг-Диаса от 1998 года. Просто чтобы склерозу помочь. Там уже была конфигурация без пробкотрона, "прямоточная".

Дык, она у него вроде такая года с 95-го, если не раньше.

Собственно, почти возврат к истокам термояда еще до Будкера и Поста - "пролётотрон" :lol:

А о пробкотронной конфигурации Ч.-Д.  всюду пишет как о концепции ранних 80-х - такое ощущение, что он сперва думал о вполне себе термализованной плазме, истекающей через конус потерь.

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.

"Расширение и расхождение линий" без уменьшения напряжённости поля не встречается.

Не спорю (ну, если чисто о вакуумной конфигурации говорить, во всяк. случае )

Я просто к тому, что если говорить именно о расширении - то не будет понятно, как же частица будет ускоряться и по серединной линии, которая совершенно прямая

Про скорость откачки уже написали.

Всё-тки только половинная пока...

Может, правда, антенна пробиваться со всеми прелестями в виде выжигания генератора.

Ну он вроде там и говорит как раз чего-то о том, что пробоя/разряда опасаются... Правда, не очень понятно - где именно.

[Fakir]

Нет уж.
Модераторы, ау!
Просьба эту чуду переместить из нынешней неплохой ветки куда-нибудь к гравицапам поближе. Уж слишком альтернативная.

Да ушшш  :twisted:

[Хомяк]

Нет уж.
Модераторы, ау!
Просьба эту чуду переместить из нынешней неплохой ветки куда-нибудь к гравицапам поближе. Уж слишком альтернативная.

Да ушшш  :twisted:

К каким гравицапам, я против. Там больше физики (альтернативной!), а здесь чисто технические вопросы!!! Больше денег - больше результат.
Кстати ничего не говорится о разработках в России - опять долго запрягаем, пока жареный петух не клюнет.

[Salo]

А без модераторов значит эти вопросы не решаются? Экие у Вас авиабазовские привычки. :roll:

[Chilik]

А без модераторов значит эти вопросы не решаются? Экие у Вас авиабазовские привычки. :roll:

Чего-то я туплю сегодня вечером.
1. что такое авиабаза?
2. а как я вынесу отсюда в другую ветку чужие посты?

[Salo]

Нужно было просто попросить меня удалить этот пост. Желательно в личке, чтобы не оставлять обсуждения не существующего поста.
Делаю это по многочисленным просьбам трудящихся.

[Dmitri]

На первой странице спрашивали, почему они тягу не мерили.Тяга таких устройств порядка несколько граммов.
Но может быть сделана выше, путем вдува газа в сопло или другими хитрыми методами.
Сейчас они заняты вопросами надежности.То есть гоняют его на стенде и оптимизируют физические процессы. Изменяют конструкцию, чтобы  стала меньше и потребляла не так много энергии.КПД таких движков очень низкий.