Плазменный ракетный двигатель VASIMR

[sychbird]

Да в плюс к тому, что лазер наземный, этому ЛРД топливо не требуется.
Но имеет существенное ограничение- работает только на атмосферном участке.

Если технология реализуема и экономически оправдана, то кол осиновый всем АКС на ВРД и ЖРД.

[pkl]

Красивая идея! Полёт на луче света. Я её давний поклонник. Сейчас во порылся в гугле - мысль носится в воздухе давно. А кое-что и летает!
http://press.try.md/view.php?id=17479&iddb=Tech - модель самолёта.

Старая заметка из "Науки и жизни". Я её прочитал, ещё когда в универе учился.

"НА КРЫЛЬЯХ СВЕТА

На авиабазе Уайт-Сэндз в штате Нью-Мексико, где когда-то испытывались первые американские ракеты, а затем - мощные лазеры для программы СОИ, изобретатель Лейк Мирабо испытывает совершенно новый летательный аппарат, возносящийся в небо на луче лазера. Горючего не требуется, точнее, оно остается на земле, где расходуется на создание лазерного луча. Пока это только легкие модели, но, возможно, лазерным летательным аппаратам принадлежит будущее.

Моделька Мирабо больше всего похожа на всем известную простейшую соковыжималку для лимона: пустотелый конус с ободком. Эти модели, сделанные из алюминиевой фольги, весят менее 50 граммов. На авиабазе смонтирован один из самых мощных в мире лазеров. Его луч, направленный в небо, в ноябре прошлого года вознес один из конусов Мирабо на высоту 15 метров за 5,5 секунды, а в декабре - на 20 метров за 4,9 секунды. Через полтора года изобретатель надеется достичь высоты в один километр.

Сейчас лазерная установка прикрыта сверху металлическим листом, иначе мощный луч, попав случайно в один из пролетающих самолетов или спутников, мог бы повредить какие-либо чувствительные датчики. В дальнейшем, когда экспериментаторы попытаются достичь больших высот, ограничитель будет снят, а опыты станут проводить только в те моменты, когда небо над полигоном будет свободно.

Полет начинается с раскручивания конуса до скорости 6000 оборотов в минуту. Это необходимо для его стабилизации в полете. Затем включается инфракрасный лазер, дающий около 20 вспышек в секунду. Каждая вспышка длится всего 18 микросекунд, ее энергия - 450 джоулей. При 20 вспышках в секунду средняя мощность лазера 10 киловатт. Кольцевое зеркало с изнанки легкого конуса, на которое направлен луч, разогревает воздух позади конуса до 30 000 градусов Цельсия, возникает давление в несколько тысяч атмосфер. Расширяющаяся плазма, в которую превратился воздух, вырывается вниз, толкая модель вверх, а в "камеру сгорания" входит новая порция воздуха. В полете конус издает звук, похожий на пулеметную очередь: это звуки взрывов перегретого воздуха.

Чтобы увеличить высоту подъема, надо либо увеличить мощность лазера, либо уменьшить длительность вспышек и сделать их более частыми. На базе имеется более мощный лазер на 150 киловатт, созданный в 70-х годах, но он разобран на части, хранящиеся в ящиках. Для его восстановления требуется полмиллиона долларов, которых у Мирабо пока нет. Поэтому он идет путем повышения частоты вспышек и надеется довести ее до 1000 вспышек в секунду.

Такой летательный аппарат не может подняться туда, где нет воздуха, - выше двух-трех десятков километров. Но изобретатель считает, что мегаваттный лазер мог бы разогнать и вывести на околоземную орбиту конус диаметром около метра, весом в килограмм и с запасом рабочего тела, например жидкого азота или водорода, тоже в килограмм (вместо воздуха луч лазера, установленного на Земле, будет взрывать порции другого газа). Для разгона надо будет максимально использовать воздух, поэтому, как считает Мирабо, такой аппарат должен будет взлетать под углом 30 градусов к горизонту и за счет этого на протяжении 800 километров разгоняться почти до первой космической скорости в пределах атмосферы. Полезная нагрузка такого лазерного космического аппарата может составить около ста граммов - достаточно для датчиков и рации. Есть мнение, что такой способ доставки приборов на орбиту обойдется дешевле принятого сейчас.

Что ж, первые ракеты три четверти века назад тоже взлетали всего на 10-15 метров."http://nauka.relis.ru/21/9805/21805025.htm

http://www.inauka.ru/space/article63399.html тоже подробная статья. Оказывается, и у нас есть разработки!

И вот ещё  с форума:http://forum.cosmoport.com/viewtopic.php?p=6538&sid=f565b74ea5c26cc7002365a666470cab
Там статья, написанная одним из участников. Лексика, конечно, не ахти, но имеется множество интересных мыслей. А заодно перечень проблем, стоящих на пути создания такой системы.

[Fakir]

Посмотрел на сайте КБХА  в перспективных разработках некий двигатель с лазерным поджигом плазменного горения. Ничего не понятно. Если у кого нибудь информация на этот счет?

Ну, именно лазерный ПОДЖИГ для ЖРД - вполне себе тема, с этим давно ковыряются, ожидают каких-то преимуществ.

Да в плюс к тому, что лазер наземный, этому ЛРД топливо не требуется.
Но имеет существенное ограничение- работает только на атмосферном участке.
 

...откуда вылезают невшизенные ускорения

Если технология реализуема и экономически оправдана, то кол осиновый всем АКС на ВРД и ЖРД.

Следовательно - АКС ничего не грозит

[sychbird]

...откуда вылезают невшизенные ускорения

Теоретически это можно обойти, используя даный тип ЖРД для первой ступени. Но все равно нужны ускорители для подъема со  стартового стола на высоту нескольких сот метров.
 
Вопросов вагон и маленькая тележка. И главное нет параметров, позволяющих оценивать импульс с учетом КПД преобразования энергии в лазерный импульс.

Хорошо бы посмотреть, что нибудь более свежее из профессиональных работ по тематике, чем статья 76 года.

Скорее имеет интерес для разгона гиперзвуковых девайсов.

[Димитър]

Вообще-то тема про VASIMR ...

[sychbird]

To dan144444

Вы имеете ввиду вариант типа описанного в моем сообщении здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=5706&postdays=0&postorder=asc&start=45

и здесь http://www.ufn.ru/ufn76/ufn76_7/Russian/r767b.pdf  ?

[KBOB]

Вышел очередной прессрелиз за 1-й квартал 2008г.
http://www.adastrarocket.com/Release%20040308final.pdf
Фотография сверхпроводящего магнита

[KBOB]

http://dsc.discovery.com/news/2008/08/07/plasma-rocket-02.html
Возможно в 2011-2012 гг. двигатель VASIMR будет установлен на МКС, поскольку Шаттлы с к тому времени уже перестанут эксплуатироваться, для доставки предлагается использовать японский ракетоноситель HTV.

[Dude]

ракетоноситель HTV

Это вы увлеклись.  :wink:

[KBOB]

ракетоноситель HTV

Это вы увлеклись.  :wink:

В статье написано

Japan's cargo hauler, the HTV

Вот здесь - с картинками!
www.jaxa.jp/projects/rockets/htv/index_e.html

Японский ..... грузовой космический корабль

[KBOB]

http://www.adastrarocket.com/AdAstra-NASA_PR12Dec08.pdf
говорят NASA и Ad Astra Rocket Company подписали соглашение об эксплуатации двигателя VASIMR (VF-200) на борту МКС. Двигатель будет работать на мощности 200 кВт в течении <10мин питаясь от предварительно заряженых батарей.

В настоящее время Ad Astra Rocket Company в вакуумной камере производит наземные испытания прототипа двигателя (VX-200).

[KBOB]

Концепция полета на Марс используя 3 двигателя VASIMR

2:57 min:sec

[duke]

Концепция полета на Марс используя 3 двигателя VASIMR

2:57 min:sec

120 суток в одну сторону :shock:
Мда...
А есть хотя бы чего поподробнее - какой УИ, стартовая масса, конечная масса, масса марсианской капсули(сухая и стартовая), масса ПН, как потом обратно лететь?..

[KBOB]

http://www.adastrarocket.com/Release060309final.pdf

Сверхпроводящий магнит для экспериментальной модели VX-200 доставлен в AdAstra Rocket и успешно прошел все предварительные испытания.
До этого при испытаниях модели VX-200 использовался обычный электромагнит с водяным охлаждением.
Планируется, что в мае 2009г модель двигателя VX-200 будет испытана на максимальой мощности 200 кВт с использованием сверхпроводящего магнита.
Полученные экспериментальные данные, в дальнейшем, позволять приступить к разработке двигателя VF-200, который будет эксплуатироваться в космическом пространстве.

[KBOB]

http://www.adastrarocket.com/Release%20020709.pdf
14 июля начнутся испытания модели VX-200 со сверхпроводящим магнитом на максимальной мощности 200кВт.

[Salo]

http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/Vassie070709.xml&headline=Vasimir%20Powered%20To%20Spaceflight%20Levels

Vasimir Powered To Spaceflight Levels

Jul 7, 2009

Ad Astra Rocket Company has powered the first stage of its experimental Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (Vasimir) to spaceflight levels using a superconducting magnet to contain its superhot plasma.

Tests in Houston used a low-temperature superconducting magnet manufactured by Scientific Magnetics of the U.K. Designed for a nominal operating temperature of minus 268 degrees C., the unit boosted the magnetic field in the company's VX-200i test rig tenfold over that delivered by a temporary water-cooled magnet, permitting the full-power test of the rocket's first stage.

The first-stage test coverted more than 30 kilowatts of radio frequency energy to create the plasma. A second test series is set to begin July 14 to bring the rocket's second stage into operation, adding as much as 170 kilowatts to the engine's overall power output.

The Vasimir engine is intended to provide extremely high fuel efficiency for in-space propulsion by using magnetic fields to hold and steer high temperature, high velocity plasmas. Ad Astra has a Space Act agreement with NASA to test a 200 kilowatt version of its engine on the International Space Station as early as 2012 (Aerospace DAILY, Dec. 17, 2008).



Vasimir rocket test photo: NASA

[Бахус]

Вообще-то, стремление затащить на МКС 200 КВт-ную дуру, при наличии моделей меньшей размерности, наводит на мысль, что готовят задел под борт 1МВт и выше. А это уже реактор деления.
Есть ли какая инфа на сей счет?

З. Ы.  Потолкать старушку станцию с неменьшей энерго/массо эффективностью могли бы и наши запылённые М290.

[walt]

японский грузовик?
вы еще Гандамов сюда припишите)))

имхо сабж без ТЯРа -деньги на ветер

[Chilik]

... наводит на мысль, что готовят задел под борт 1МВт и выше. А это уже реактор деления.
Есть ли какая инфа на сей счет?
З. Ы.  Потолкать старушку станцию с неменьшей энерго/массо эффективностью могли бы и наши запылённые М290.

Ему нужен двигатель для полёта на Марс. Это - 10 МВт. Да, реактор, и он открыто говорил об этом и 10 лет назад. То, что делается сейчас - это попытка сделать хоть какую-то масштабную модель для реальных испытаний в космосе.
Так что смысл не только в том, что бы "потолкать станцию", там действительно можно существующие решения использовать.

[Fakir]

А как там, из ваших новосибирцев никто с васимровской командой не сотрудничает?
Помнится, встречались упоминания, что Димов с Ченг-Диазом контачил по этой теме. Может, еще в ранних вариантах, когда у них центральная секция в проекте была, считай, полноценным пробкотроном, а не куском прямого поля...