Электроракетный путь развития космонавтики

[sanitareugen]

Ну, если удастся сфокусировать на камере нагрева и удерживать весь полёт - ничем не плох.

[sanitareugen]

Ну электроракета наберет скорость при выходе на орбиту из атмосферы?

Тяга существующих электроракетных двигателей очень мала. Вывести из "гравитационного колодца" (даже без учёта сопротивления атмосферы) они не могут. Выведенный на орбиту аппарат может быть переведен на более высокую (или вовсе покинуть сферу тяготения планеты), но очень не быстро.

[странник]

Тяга существующих электроракетных двигателей очень мала.

А усилить тягу никак?

Edited 13 May 2014 by странник

[chameleon]

Найдите источник питания Звезды Смерти Или на худой конец джедайского меча...

[frogfoot]

Тяга существующих электроракетных двигателей очень мала.

А усилить тягу никак?

Потребная мощность P=1/2*S*V^2=1/2*F*V , - где P -потребная мощность вт, S- расход кг/сек, V- скорость истечения м/сек, F-тяга Н.

[sanitareugen]

Тяга существующих электроракетных двигателей очень мала.

А усилить тягу никак?

Как. И даже легко и просто. Только мощность больше подавать.

Работает два закона сохранения. Импульса и энергии.

Закон сохранения импульса определяет, что прирост скорости ракеты пропорционален скорости истечения и секундному расходу рабочего тела. Скорость истечения продуктов сгорания в обычном химическом двигателе определяется температурой их, и не превышает 5 км/, в то время, как в электрических двигателях либо выше температура (дуга или разряд), либо нетермический разгон (электростатический, электромагнитный и пр.) и составляет порядка 10-100 км/с

Это позволяет резко сократить расход рабочего тела.

Но уносимая им энергия пропорциональна массе на квадрат скорости. Так что для той же тяги понадобится больше энергии.

В принципе, у нас её почти что бесконечно много, Солнце. Но плотность потока (солнечная постоянная) мала, 1.3 кВт/м², то есть при разумном размере солнечных батарей мощность крошечная. Ядерные источники также маломощные. Генерировать химически, а потом полученное подавать на электрический - потери при преобразовании.

Оттого-то реальные ЭРД - с крошечной тягой, для медленного маневрирования.

[ssg10000]

Коллеги у меня тут спор вышел с одним товарищем. В общем вопрос: можно ли ионник так теоретически модернизировать, чтобы он мог использоваться как ДУ для тяжелых пилотируемых кораблей с разумной скоростью? Т.е. может ли корабль с модернизированным ионником долететь за разумное время скажем до Плутона с экипажем на борту?

Опять таки, речь идет о современных двигателях. Про любой существующий двигатель можно сказать, что он не позволяет достигнуть другой звезды в разумные сроки.
<
Происходит подмена тезиса, вместо того что показать, что с данная технология не годится для создания звездолета, идет отсылка, что существующие ионные двигатели на это неспособны.

Если что корабль у нас был с экипажем и даже переселенцами.

[Serg]

Коллеги у меня тут спор вышел с одним товарищем. В общем вопрос: можно ли ионник так теоретически модернизировать, чтобы он мог использоваться как ДУ для тяжелых пилотируемых кораблей с разумной скоростью? Т.е. может ли корабль с модернизированным ионником долететь за разумное время скажем до Плутона с экипажем на борту?

Помимо движка нужен еще и супер-пупер компактный ужас-сверхмощный источник электроэнергии. Проблема примерно та-же что и с электромобилями, только еще сложнее.

[ssg10000]

Такой еще вопрос. На том форуме заспорили про точное определение ионника. Например кое кто решил отнести к ионникам двигатель Холла и VASIMR.

Ионные двигатели это электроплазменные двигатели в которых плазма ионизирована (есть двигатели в которых плазма квазинейтральна)
Двигатель Холла это ионный двигатель в котором разгон ионизированной плазмы достигается путем прохождения через кольцевой ускоритель Холла , такие двигатели не содержат анодной решетки .
Еще пара нюансов
VASIMR о котором я немного выше писал и который на порядок превосходит двигатель Холла по ряду характеристик так же фактически является ионным двигателем ибо в качестве рабочего тела использует ионизированную плазму , но способ разгона плазмы принципиально другой (радиоизлучением высокой мощности) . по этому ионным его не называют что бы не вносить путаницы , и показать что это точно не двигатель Холла

В разговорной же речи под устоявшимся термином "ионный двигатель" часто подразумевают любой электроплазменный двигатель , и особо грубой ошибкой это не является , ибо 80% разнообразных используют таки ионизированную плазму , ну а 90% истинных ионников в настоящее время использую принцип Холла в той или иной вариации в зависимости от конкретной конструкции

 

Что скажите?

[Zenitchik]

 

можно ли ионник так теоретически модернизировать, чтобы он мог использоваться как ДУ для тяжелых пилотируемых кораблей с разумной скоростью?

С такими вопросами надо сразу на форум Авиабазы идти. БОльшая концентрация специалистов вряд ли где-то встречается.

[Че Бурашка]

В общем вопрос: можно ли ионник так теоретически модернизировать, чтобы он мог использоваться как ДУ для тяжелых пилотируемых кораблей с разумной скоростью? Т.е. может ли корабль с модернизированным ионником долететь за разумное время скажем до Плутона с экипажем на борту?

Найдите книжку Гильзина "Электрические межпланетные корабли" - там все написано. Если коротко, то можно и сможет. Как именно модернизировать - см. VASIMR.

 

На самом деле ни каких суперисточников энергии не нужно. Потому что хоть спутникам связи хоть кораблям хоть АМС надо бы орбиту по-выше 180-200 км и часто с каким-нибудь неудобным наклонением. Например связистам почти всегда нужна ГСО, а перевод на нее с НОО вполне возможен на ЭРД. Уже сейчас есть спутники переходящие на ГСО с ГПО на ионных двигателях - получаются вдвое легче чем с химическим апогейником. Роскосмос и Росатом сейчас пилят ядерно-электрический буксир способный перетаскивать на ГСО с НОО. В принципе такими системами могли заняться уже в 1960е - работоспособные ЭРД и ЯЭУ уже были.

[Роман Широков]

Плутона с экипажем на борту?

Можно, в Австралии в прошлом году презентовали ионный двигатель  который может разогнать корабль до 220 км /с. То есть разрабатываете источник энергии благодаря которому скорость разгона увеличиваете до приемлемого времени и летите по системе куда хотите.

Например кое кто решил отнести к ионникам двигатель Холла и VASIMR.

А почему собственно нет?

Edited 6 May 2016 by Роман Широков

[Роман Широков]

На самом деле ни каких суперисточников энергии не нужно

Смотря для чего, если скорректировать орбиту КА или для разгона АМС где время в принципе не критично, годом позже годом раньше все равно долетит. То да более чем достаточно существующих технологий, а если вы хотите отправить пилотируемый корабль где время очень критично и в психологическом плане (вы представте себе 10 лет в маленьком объеме лететь) и в плане ПН чем дольше лететь тем больше грузов на обеспечение жизнедеятельности экипажа. То существующие технологии не позволяют создать достаточно мощный но при этом компактный и мало массивный источник который бы мог обеспечить полет на ЭРД в приемлемые сроки.

[Роман Широков]

В принципе такими системами могли заняться уже в 1960е

Так занимались же

Роскосмос и Росатом сейчас пилят ядерно-электрический буксир способный перетаскивать на ГСО с НОО.

Мутная история с начало заявляли что на мегаватт, потом сказали что только 200 киловатт, потом якобы вообще программу закрыли, а тут недавно объявили что не чего не закрывали и что даже смогли сделать какой то важный узел для буксира который прям в мире аналогов не имеет. 

 

пилят

ой боюсь что они имено что пилят, бюджет

[Zenitchik]

Мутная история

Нифига не мутная. Мегаваттного класса там реактор. В высокий КПД что-то не верится, поэтому мощность двигателя - 200 кВт, ИМХО, это ещё оптимистичная оценка.
Его не закрыли, а засекретили, потому что военным что-то сильно интересно стало. Сказали только, что активную зону реактора собрали и что-то в ней испытывали. Толи систему охлаждения, толи Х.З что.

[Че Бурашка]

Так занимались же

Ну внедрить массово.

ой боюсь что они имено что пилят, бюджет

Учитывая что у буржуинов уже есть спутники выходящие с ГПО на ГСО на электричестве - именно пилят.

[Роман Широков]

Мегаваттного класса там реактор. В высокий КПД что-то не верится, поэтому мощность двигателя - 200 кВт,

Поясните свою мысль пожалуйста. 80% потерь это куда? Реактор на выходе выдаст мегаватт, а в ионный двигатель поступит только 200 киловатт?

именно пилят.

и учитывая что 50% не целевого расходования средств выявленого счетной палатой в 2015 как раз на космическую отрасль пришлось, вынужден согласиться

[dragon.nur]

Мегаватт тепловой мощности. КПД преобразования тепла в электричество в космосе даже 20 % -- довольно оптимистично, т.е. остальное -- в излучение вокруг. Для фотонного двигателя с золотым отражателем маловато, ггг

[prostak_1982]

Ватт (русское обозначение: Вт, международное: W) — единица измерения мощности, а также теплового потока, потока звуковой энергии, мощности постоянного электрического тока, активной, реактивной и полной мощности переменного электрического тока, потока излучения и потока энергии ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ)^[1]. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.

[Zenitchik]

Ватт (русское обозначение: Вт, международное: W)

Кэп, Вы снова с нами?

[prostak_1982]

Никак нет, только младший сержант Занудный И. В.