Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[dan14444]

от гигаватта на тонну массы аппарата

С учётом того, что "ракетный способ" - только для заатмосферного довывода.... Весьма неочевидная оценка - где её обоснование посмотреть можно?

Кроме того, вывод даже 10-килограммовых посылок постоянным потоком - очень небезынтересный вариант.

И наконец - что такого "чудовищного" в гигаваттной энергосистеме? Вот перевести оный гигаватт в луч пока станет дороговато. Но эта облась развивается ну оооочень шустро - ПРО, однако... :roll:

[sychbird]

Предлагаю перенести обсуждение лазерных технологий с внешней передачей энергии ускоряемому аппарату в отдельную тему. Тема очень интересная и, ИМХО, заслуживает того.

Данная ветка замышлялась как место информационной подпитки специалистов смежных профессий по перспективным для космических применений технологическим открытиям и инновациям.

Не хочется единолично принимать такое решение. Хотелось бы услышать мнение членов сообщества.

[Имxотеп]

2 pkl
я не против гигаватттов, я против их перекачки с земли на аппарат.

Весьма неочевидная оценка - где её обоснование посмотреть можно?

оценка следует из очевидной формулы W=F*u/2, где W- мощность ракетного двигателя, F - тяга, u - скорость истечения. Для аппарата массой 1 т, разгоняемому с ускорением 5g, и типичной скорости истечения для лазерного двигателя в 40 км/c как раз и получается 1 гигаватт.

[pkl]

Предлагаю перенести обсуждение лазерных технологий с внешней передачей энергии ускоряемому аппарату в отдельную тему. Тема очень интересная и, ИМХО, заслуживает того.

Данная ветка замышлялась как место информационной подпитки специалистов смежных профессий по перспективным для космических применений технологическим открытиям и инновациям.

Не хочется единолично принимать такое решение. Хотелось бы услышать мнение членов сообщества.

Я не против. Но я пару раз пытался поднять обсуждение по лазерно-ракетной теме - меня никто не поддержал.

[pkl]

2 pkl
я не против гигаватттов, я против их перекачки с земли на аппарат.

Ну не хотите, как хотите. Придётся ставить реактор на борт. Со всеми вытекающими. Или заморачиваться с импульсным ЯРД. Или - с атомарным водородом.

Весьма неочевидная оценка - где её обоснование посмотреть можно?

оценка следует из очевидной формулы W=F*u/2, где W- мощность ракетного двигателя, F - тяга, u - скорость истечения. Для аппарата массой 1 т, разгоняемому с ускорением 5g, и типичной скорости истечения для лазерного двигателя в 40 км/c как раз и получается 1 гигаватт.

Нормально. Только зачем такая чудовищная скорость истечения при старте с Земли? 7-10 км/с, мне кажется, более чем достаточно. Может, тогда и гигаватт не нужен...

[dan14444]

W=F*u/2

Для заатмосферной, уже разогнанной ступени 1-2g может быть достаточно. u тоже можно понизить - рабочее тело не слишком критично.

Впрочем, тут оптимизировать надо - когда уменьшение ускорения приведёт к потерям за счёт перерасхода рабочего тела, уменьшающего ПН. Система уравнений вполне симпатичная получится, для посчитать минимальную мощность как функцию массы ПН, целевой орбиты, скорости и высоты разделения с атмосферной ступенью.
Последние два параметра, кстати, тоже оценить совсем непросто. Например, до какой высоты турбинка первой ступени троллейбуса сохранит тягу (т.е. на какой высоте падение скорости первой ступени перевесит уменьшение тормозящего слоя атмосферы)? Чем оную высоту можно повышать? Насколько можно разогнать?

Соответственно, надо смотреть преимущества  и проблемы у "лазерного прямоточника" по сравнению с турбинкой; считать выгодность двух атмосферных ступеней или традиционных бустеров (последние с повышением мощности выводящих лазеров отомрут, но поначалу могут быть полезны)...

А отдельная тема под троллейбус - это хорошо, это правильно.

[sychbird]

Соединение может иметь значения для разработки гибридных двигателей.

Получено соединение с двойной связью бор-бор

Исследовательская группа Грегори Робинсона (Gregory H. Robinson) получить соединение с тройной связью бор-бор, однако эта попытка не увенчалась успехом. Вместе с тем исследователи получили другое, предсказанное ранее квантово-химическими расчетами производное бора – первое стабильное, нейтральное соединение с двойной связью бор-бор.
Для получения «диборена» исследователи из Университета Джорджии синтезировали новый исходный материал: RBBr3, где R – объемный N-гетероцуиклический карбеновый лиганд. Это соединение было обработано восстановителем [графитом калия (C8K)] в диэтиловом эфире для получения RBaBR. Однако исследователям удалось выделить два кристаллических водородосодержащих продукта: диборен RHB=BHR и диборан RH2B–BH2R. Авторы объясняют «появление» в продуктах водорода его выделением из эфира под действием C8K.
Ранее другими группами сообщалось о дианионах, содержащих фрагмент B=B, однако ранее никому не удавалось получить стабильную и нейтральную молекулу со связью B=B.

Длина связи B=B в полученном диборене составляет 1.560 Ангстрем, что существенно короче одинарной связи в соответствующем диборане RH2B–BH2R, а также короче, чем межатомное расстояние бор-бор в некоторых дианионах, предположительно содержащих сильную

[dan14444]

Бораны ишшо хуже гидразинов. Нафиг, нафиг...
В химических топливах прорывов вообще не будет. Водород - это наше фсё.

[walt]

дауш любое топливо априори может попасть в воздух которым мы дышим)
а вот чем сегодня могут похвастать создатели мономолекулярных конструкций?? применительно к космонавтике
давненько что то новостей не слыхать)

[sychbird]

Мое  ИМХО, что мономолекулярные и радикальные конструкции в интересах "тепла в каждом доме"  :wink: надо получать в топливных трактах  и КС методами химии высоких энергий. Энергию можно в микроволновом диапазоне гнать "в каждый доме" извне, а можно и на борту получать от ЯЭР.
Но боюсь, что до этих, интереснейших с моей точки зрения возможностей, дело дойдет не раньше следующей итерации ввиду финансовых проблем с Восточным, Лапотным и морской водой  в процессе подачи  "тепла в каждый дом"

[walt]

поподробнее
не понял где связь между МБР и нанотехнологиями
хотя да оборонка двигатель науки испокон века
но вот мономолекуляры родились на западе и чото молчат послднее время  :?

[sychbird]

Похоже, мы оба друг друга не  очень поняли. Судя по всему вы имеете ввиду какие-то псевдостабильные мономолекулярные химические формы. Что-то такое мне в литературе попадалось, но не зафиксировал. Хотя термодинамический интерес очевиден.
Мне, как специалисту по химии высоких энергий интересен процесс их динамической генерации в процессе  смесеобразования  или первой фазы горения.
Все остальное - приколы на тему, что денег на эту экзотику сейчас никто не даст.

[sychbird]

Может пригодиться для скафандров.

Морские огурцы и разработка нового материала

Внезапное повышение жесткости кожи позволяет морским огурцам защищаться от атак хищников. Обратив на это внимание, исследователи из США разработали новый композитный материал, подражающий этому свойству. Кристоф Ведер (Christoph Weder) и Стюарт Роуен (Stuart Rowan) уверяют, что новое изобретение может пригодиться в биомедицинских целях.
Морской огурец – близкий родственник морской звезды, может стать жестким в течение пары секунд благодаря способности к контролюнад взаимодействиями между волокнами коллагена своих покровных тканей. Исследователи попытались сымитировать такие взаимодействия, использовав сеть из нановолокон целлюлозы, внедренных в резиноподобный полимер.
В отсутствии воды нанокристаллиты целлюлозы образуют жесткую сеть, придающую всему композитному материалу высокую жесткость, сравнимую с жесткостью поликарбоната. Однако при обработке материала водой, вода «разлепляет» нановолокна целлюлозы, и материал становится в 1000 раз мягче, в этом состоянии его механические свойства сравнимы со свойствами невулканизированного каучука.
Исследователи полагают, что новые материалы с переключаемыми механическими свойствами могут быть использованы в микроэлектродах, имплантируемых в мозг для лечения болезни Паркинсона. В водной среде человеческого тела эти микроэлектроды могут стать мягкими, предотвращая повреждение тканей жесткими элементами конструкции.
Дальнейшие эксперименты с составом нового «умного» материала исследователи смогли разработать композит, механические свойства которого переключаются в результате изменений температуры, они надеются разработать другие, материалы, свойства которых могли меняться в результате химического или электрического воздействия.

Источник: Science, 2008, 319, 1370

[Peter]

В химических топливах прорывов вообще не будет. Водород - это наше фсё.

Ну, американы тему кубанов копают... Грозятся получить УИ уровня 700-800 сек (ссылку дать не могу, искать надо).

[dan14444]

Как над структурой не извращайся - наличие атомов тяжелее водорода УИ портит; сильно напряжённая хрень невзрывчатой не бывает; а уж цена...

С химией если извращатся - так для материалов, адгезию усов к металлу повышать, или теплопроводность давить...

[Peter]

сильно напряжённая хрень невзрывчатой не бывает; а уж цена...

Кто бы спорил... Что цена будет - закачаешься, это и сейчас понятно

так для материалов, адгезию усов к металлу повышать

Просто интересно - что это такое?

Я имею некотрое касательство к разработке спец. керамик, и мне было бы интересно узнать - а что именно надо-то?

[dan14444]

Дык угольные нанотрубки и прочие усы в композитах имеют одну главную задницу - матрица с ними связана плохо.  Модифицировать их так, шоб и матрица (металл, пластик, керамика) к ним вязалась и прочность не страдала - задача на нобелевку.

Надувной бак из алюминия, анизотропно армированного углём, да с какими-нить аминогруппами...
Теплоизоляция - пенокерамика с субмикронными полостями, регулярная, армированная, с ковалентно связанными фуллеренами в матриксе, вакуумированная и после этого герметизированная силоксанами...

[Peter]

Дык угольные нанотрубки и прочие усы в композитах имеют одну главную задницу - матрица с ними связана плохо. Модифицировать их так, шоб и матрица (металл, пластик, керамика) к ним вязалась

Растить надо вместе, и ноу проблемз...

Или металлокомпозиты, и на них - плазменное напыление.. Есть у меня смутное чувство, что эти проблемы давно решены...

Надувной бак из алюминия, анизотропно армированного углём, да с какими-нить аминогруппами...

А это нафиг? Была какая-то классическая статья (амеровская, пару лет назад), о материале для баков - титано-алюминиевая слойка с обжатием высоким давлением. Выигрыш порядка 30% по массе.

Теплоизоляция - пенокерамика с субмикронными полостями, регулярная, армированная ковалентно связанными фуллеренами, вакуумированная и после этого герметизированная...

Вам шашечки или ехать? ПРиведите требуемые (очень желательно - кем требуемые) значения теплопроводности.
/то есть, нафиг тут нужны фуллерены - для меня загадка...Одна из/

[mihalchuk]

Надувной бак из алюминия, анизотропно армированного углём, да с какими-нить аминогруппами...

Не помню где, но видел репортаж об американской фирме, которая предлагает технологию алюминиевых баков, армированных стекловолокном. Гораздо дешевле нанотрубок и довольно эффективно по сопротивлению разрыву.

[dan14444]

1. Металл, армированный усами или трубками при хорошем сцеплении всяко прочнее/легче армированного стекловолокном (фи!) или помянутых слоек.

2. "Растить вместе" - это как? И причём тут проблема адгезии? Ну не цепляется металл к графиту без посредников!
"Растить вместе" прокатит, если армировать аморфный металл длинными монокристаллами его же... Кто придумает условия для роста такой хреновины - тоже нобелевку получит .

З. "Требуемые значения теплопроводности" - не понял? Здесь технологические новинки обсуждаются или конкретный агрегат?
Чем меньше, прочнее и легче - тем лучше.

4. Фуллерены, особенно большие - та же "нанопена", и теплопроводность давят и лёгкие до неприличия. Про практичность использования при нынешних ценах скромно промолчу... :roll: