Почему ионный двигатель даёт такую малую тягу?

[Dims]

Можно ли как-то кратко сформулировать причину, почему ионный двигатель даёт такую маленькую тягу (по сравнению с химическими двигателями)?

[Shestoper]

Во-первых небольшая (по сравнению с ЖРД) мощность источников энергии.
Во-вторых высокая скорость истечения. За счет этого даже при приличной кинетической энергии импульс скромный.

[zyxman]

Просто нет пригодных для него компактных источников энергии достаточной мощности.

[TestPilot]

Тяга в принципе не проблема. Если сильно хочется увеличить тягу в тысячу раз, можно в крайнем случае поставить тысячу ионных двигателей.

Реальная проблема - а где взять энергию для их работы? Вот энергия в обычном топливе запасена химически и содержится очень компактно.

То есть получается, либо тащить солнечные панели в десятки/сотни тон. Либо ядерный реактор, с гигантской системой охлаждения рабочего тела (охлаждение то путем излучения, конвекция, прекрасно работающая для подводных лодок на Земле в космосе не работает).

В итоге баш на баш - для многих сценариев КА на ионниках будут тяжелее. Но в каких-то специализированных случаях, типа спутников на геостационаре, где СБ и так к спутнику прилагаются, может и имеют право на существование.

[Ну-и-ну]

Потому, что для кинетической энергии E = m v^2. Вот в этом квадрате-то собака и порылась.

Shestoper всё правильно написал. Энергия всяких СПД уходит в эффективность (в высокую v). И получается небольшой импульс.

[Птыц]

В виде формулы: W=F*v/2, где W - мощность, F - тяга, ну а v - скорость истечения.

[Shestoper]

Энергия всяких СПД уходит в эффективность (в высокую v). И получается небольшой импульс.

Угу. Хотите сочетать высокий УИ и высокую тягу - нужна чудовищная мощность. Покупайте импульсный ЯРД урюпинской фабрики мягкой игрушки!  

[sleo]

Потому, что для кинетической энергии E = m v^2. Вот в этом квадрате-то собака и порылась.
Shestoper всё правильно написал. Энергия всяких СПД уходит в эффективность (в высокую v). И получается небольшой импульс.

Здесь дело не только в высокой v. Если бы не было ограничений на массу рабочего тела для движков, то можно было бы не заморачиваться с ионными двигателями, а ставить химические. Однако, с целью экономии массы, используют ионники, которые для той же массы  рабочего тела обеспечивают бОльший УИ, хотя и за счет "перерасхода" энергии.

[Dims]

Понятно, спасибо.