ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе - астрофотография месяца МАРТ!
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Цитата: Vadims от 16 Апр 2018 [08:08:31]Цитата: noxx77 от 16 Апр 2018 [08:04:27]Цитата: Vadims от 16 Апр 2018 [07:59:55]Не знаю как для 30 МВт ЯЭДУ, но для 1 МВт КПД 26%.И чем собираетесь преобразовывать энергию деления в электричество?ЯЭДУ это мини-АЭС. Подробности можете почитать по ссылкам выше. Например здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерная_энергодвигательная_установка_мегаваттного_класса Ещё раз: газовая турбина в данном случае - тепловой двигатель, работающий на градиенте температур. Разница с РИТЭГом не столь принципиальна, как Вы пытаетесь показать. Вообще, для схем с ЯЭДУ на форуме не раз выводились пределы по тяговооруженности. Но долго листать.Радиаторы - неотъемлемая часть таких установок. Чем выше мощность, тем больше радиаторов Вам потребуется. Поэтому с электричеством Вы будете упираться что удельная мощность электроустановки на массу растёт слабо, если вообще, а вместе с ней растут габариты установки, причём в данноом случае в атмосфере.
Цитата: noxx77 от 16 Апр 2018 [08:04:27]Цитата: Vadims от 16 Апр 2018 [07:59:55]Не знаю как для 30 МВт ЯЭДУ, но для 1 МВт КПД 26%.И чем собираетесь преобразовывать энергию деления в электричество?ЯЭДУ это мини-АЭС. Подробности можете почитать по ссылкам выше. Например здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерная_энергодвигательная_установка_мегаваттного_класса
Цитата: Vadims от 16 Апр 2018 [07:59:55]Не знаю как для 30 МВт ЯЭДУ, но для 1 МВт КПД 26%.И чем собираетесь преобразовывать энергию деления в электричество?
Не знаю как для 30 МВт ЯЭДУ, но для 1 МВт КПД 26%.
Для космических ЯЭДУ радиаторы конечно же предусматриваются. Рекомендую вам всё же сначала ознакомиться со ссылками выше, прежде чем начинать спорить с самим собой.
1) куда Вы собираетесь девать тепло для обеспечения работы установки при атмосферном старте?
2) сколько будет весить система охлаждения, а также её габариты?
При ответе на данный вопрос учитывайте, что требования к прочности конструкций в условиях микрогравитации и отсутствия динамического воздействия среды ниже.
в атмосфере охлаждение будет даже эффективнее за счет теплопроводности и конвекции.
Небольшую часть радиатора можно и укрепить, если понадобится, явно крохи по сравнению с общей массой установки.
Всю взаимодействующую со средой часть радиатора придётся укреплять. Не стесняйтесь)
Возможен ли?
Подставим цифры. Пусть рабочее тело - это аргон. Энергия ионизации 1519,6 кДж/моль, молекулярная масса - 40 г/моль. Соответственно удельная тяга будет никак не выше 1,6 10-4 Н/Вт.
Цитата: Vadims от 16 Апр 2018 [00:41:29]Возможен ли?Нет. По двум причинам.1) Рассматриваемый тип двигателя вообще не может работать при атмосферном давление.2) При таком соотношение массы к мощности плазменный двигатель не сможет оторвать конструкцию не то что от Земли, но даже от Цереры. Дело в том, что рабочим телом данного типа двигателя является достаточно сильно ионизированная плазма. А чтобы газ превратить в такую плазму нужно, даже без учёта разгона самой плазмы, затратить значительную энергию. В результате просто по закону сохранения энергии тяга такого двигателя не может быть выше:\[ F< \frac{WV}{I/\mu + V^2/2} \]F - тяга, W - мощность, I - энергия ионизации рабочего тела, \mu - его молекулярная масса, V - скорость истечения. Отсюда следует, что максимальная возможная тяга:\[ \frac{F}{W}< \sqrt{\frac{\mu}{2I}} \]Подставим цифры. Пусть рабочее тело - это аргон. Энергия ионизации 1519,6 кДж/моль, молекулярная масса - 40 г/моль. Соответственно удельная тяга будет никак не выше 1,6 10-4 Н/Вт. При мощности в 30 МВт это даст тягу не более 4687 Н. Очевидно, что старт с поверхности для системы весом 170 тонн в этом случае возможен лишь в том случае, если ускорение свободного падения меньше 0,028 м/с2. Т.е. даже с Цереры и Весты стартовать не получится (там ускорение свободного падения 0,28 м/с2 и 0,22 м/с2 соответственно). А о Земле даже говорить нечего.Плазменный двигатель предназначен для открытого космоса, но никак не для старта с поверхности небесного тела, для этого у него (в связке с источником питания) слишком мала тяга.
Это же расчеты для обычного плазменного двигателя, а надо для того необычного с изменяемым УИ, с его особенностями и характеристиками.
То есть новость, которая обещает 110 Н/кВт, пусть даже с очень низкой скоростью истечения - это липа?
Ну, вроде там автор топика ссылались на что-то вроде кухОнных ионопланов дендрофекальной конструкции https://www.popmech.ru/diy/10163-na-ionnoy-tyage-samodelnyy-ionolet/
Вот только к рассматриваемому вопросу это не имеет никакого значения. Эффект ионного ветра работает только в плотной атмосфере (длина свободного пробега иона мала по сравнению с характерными размерами системы) и при не слишком больших скоростях (с ростом скорости эффективность будет быстро падать). Для космического двигателя это использовать невозможно, равно и как для для разгона до скорости достаточной для вывода чего-то на орбиту. Для этого эффект ионного ветра подходит не сильно больше, чем вертолётный винт.
В названии темы нет запрета использовать любые двигатели или их сочетания. Например, можно использовать ионный ветер для разгона в плотной атмосфере, затем тот плазменный на низком УИ или ионный прямоточник для набора скорости, а уже в космосе плазменный с высоким УИ. Можно использовать комбинированную установку или отдельные двигатели, давайте рассмотрим все возможные варианты.
А чем плох вариант вывести на орбиту на ЖРД, а оттуда уже ионником?
Обычным сверхтяжелым ракетам нужны космодромы с огромными стартовыми столами, с большими заводами по производству топлива и/или окислителя и прочей инфраструктурой. Так что при массовой колонизации солнечной системы с большими грузо- и пассажиропотоками это совершенно не подходящий вариант транспорта.
F - тяга, W - мощность, I - энергия ионизации рабочего тела, \mu - его молекулярная масса, V - скорость истечения.
А чем Вас тогда не устраивает моя схема? Хотя тоже не айс, если честно: у атомолётов были большие проблемы:https://masterok.livejournal.com/902924.htmlhttps://masterok.livejournal.com/1292401.html
Но если электроракетную тягу использовать на крайне низком удельном импульсе, она лишается своего преимущества, связанного с низким расходом рабочего тела. И стартовая масса будет не меньше чем у химического сверхтяжа, а значит потребует такой же стол и прочую инфраструктуру.
Так низкий УИ в атмосфере, где рабочее тело можно брать из нее.
И кстати можно будет также набрать заодно "на дорожку" на высоте
Почему? Марсианская 170-тонная ЯЭДУ например, дает энергию, потенциально достаточную для 336 т тяги. То есть может поднять и себя, и еще столько же (ок. 170 т) груза в придачу - сверхтяж.
Низкий УИ нужен до самого разгона до 1-й космической (то есть и за атмосферой тоже). Скорость набирать нужно быстро, иначе корабль по суборбитальной траектории прилетит обратно на Землю.
Для этого плазменный движок должен уметь работать на обычном воздухе.