Pull to refresh

Comments 134

Да, то, что топливо (а точнее, продукты горения) нередко (как раз, не в данном случае) одновременно выступают в качестве рабочего тела, не даёт права путать эти термины

А вот и статья про прямоточники на низких орбитах :)
Увы сам двигатель Бассарда не рабочая концепция для межзвездных, да и для межпланетных перелетов.
.МОжет разве как тормоз, да и то сомнительно
А здесь молодцы нашли способ использование вроде бы вредного сопротивления среды!
Все же не использовать, а компенсировать, т.к. если бы его не было, он бы и не потребовался.
Хотя, безусловно, так же дает и дополнительные возможности, например изменения орбиты.
прикольно, а как соотносится потребление электричества к возможностям солнечных батарей?
Я бы сказал «как соотносится тяга к сопротивлению создаваемому батареями».
Но «космический аппарат GOCE с ионным двигателем для составления карты земной гравитации 56 месяцев работал на высоте 260 км.»
Так что на высоте 260 км можно летать почти 5 лет.
Если нет ксенона с собой, то не 5 лет)
Так идея то в том, что там есть немного воздуха и именно этот воздух собираются использовать как рабочее тело!
значит и ограничения в 5 лет или Years(Mfuel,Gfuel) нету, так как солнечная энергия условно-бесплатная и условно-бесконечная, как и атмосферный воздух
Одно ограничение всё-такие есть: двигатель Бассарда скажем не может разогнаться быстрее 10% от скорости света, так как при такой скорости он будет тратить всю получаемую из окружающего вещества энергию на его разгон (при таких скоростях межзвёздное вещество условно можно считать неподвижным).

Так что скорость истечения реактивной струи должна составлять не менее 7,9 км/с (УИ примерно 807 сек) только чтобы не тормозиться. Так что при стандартных для современных ионных двигателей удельном импульсе в 2-4 тысячи сек — примерно 20-40% импульса будет уходить в пустую.

Кроме этого для питания ионников нужны большие солнечные батареи, которые или надо всё время направлять на Солнце (но тогда значительную часть времени они будут выступать в роли тормозящего аппарат парашюта) или крепить их намертво параллельно направлению движения (но тогда их эффективность почти никогда не будет достигать 100%).

Marsikus
Похоже что в некоторых случаях солнечные панели еще и подъемную силу смогут давать. Поди разберись, спутник это будет или орбитальный планер.
Линия Кармана как раз из таких соображений принималась равной 100 км — выше этой линии крыльями пользоваться не эффективно, хотя какая-то польза может и быть.
поповоду солнечной энергии… чисто гипотетически… пусть солнечная батарея будет просто на всём корпусе а другое устройство типа линзы, зеркал или лазера будет направлять на ионник свет?
И да, в случае излишка «массы-энергии» это чудо сможет сжижать воздух
этот межзвездный двигатель — ненаучная фантастика, как вообще вещество в такой маень кий обьём собирать
будут парусить линзы и зеркала вместо батарей, но интересно было бы узнать зависимость положительного баланса по вырабатываемой тяге от «угла атаки»
А если сделать на спутнике огромное сопло-воронку, которое будет направлять молекулы воздуха в двигатель? Тогда солнечные батареи будут в его аэродинамической тени и не будут испытывать никакого воздушного сопротивления…

Внезапно, будет воздушное сопротивление от самого сопла.

Внезапно, если каждую молекулу «принятую на грудь» подобной воронкой на скорости 8 км/с, двигатель будет способен превратить в ион, и затем «выплюнуть сзади» со скоростью 20-50 км/с, спутник что будет делать? Правильно...))
Судя по всему данный спутник будет чем то внешне напоминать медузу.

"Двигатель будет способен превратить в ион и выплюнуть каждую молекулу, принятую на грудь" — это слишком оптимистичное допущение. Часть столкнувшихся с аппаратом молекул обязательно будет отскакивать в сторону от раструба. Чуйка подсказывает, что особенно много таких ситуаций будет на самом краю воронки. Увеличиваем размер воронки — неизбежно увеличиваем трение об воздух.

ионизируем в момент столкновения :) с заряженной воронкой. Притягиваем получившийся ион и выплевываем с обратной стороны. Мысли с дивана, к теме не причастен.
Чуйка подсказывает, что ворону можно сделать в виде сопла с плавным уменьшением угла расширения, так чтобы к краям угол был минимальным. Ничего не будет отскакивать и получим плавное сжатие воздуха, что, наверное, есть гут для ионника.

Чуйка подсказывает, что в таком случае мы всё равно не получим 100% эффективности "всасывания", потому что увеличится доля "внешних" столкновений:


                /
               /
              /
             /
            /
||  т   || /
||  р   ||/
||  у   |*
||  б   ||\
 \  а   /  \

Не спорю, что форма трубы должна быть оптимальной для максимизации эффективности работы мотора. Однако:


  1. Эта форма должна находиться через расчёты и эксперименты, а не чуйку.
  2. Эффективности в 100% не добиться в любом случае.
Чуйка подсказывает, что в таком случае мы всё равно не получим 100% эффективности «всасывания», потому что увеличится доля «внешних» столкновений

Я думаю, что на 7км/с таких столкновений будет очень мало. И вопрос был все же в аэродинамической тени за трубой (на вашем рисунке под трубой, но снаружи ее стенок.
Эта форма должна находиться через расчёты и эксперименты, а не чуйку.

Само собой.
Так что скорость истечения реактивной струи должна составлять не менее 7,9 км/с (УИ примерно 807 сек) только чтобы не тормозиться.
А в данном случае больше и не надо — тут ведь задача не упасть, а не разогнаться. Другое дело, что «коэффициент использования лобовой площади» для захвата набегающего потока наверняка окажется меньше 100%, поэтому УИ потребуется больше 807 сек.
при стандартных для современных ионных двигателей удельном импульсе в 2-4 тысячи сек
На воздухе УИ скорее всего окажется поменьше, чем на том же ксеноне.
примерно 20-40% импульса будет уходить в пустую.
Не впустую, а для выполнения главной в данном случае задачи — удержания на низкой орбите.
Кроме этого для питания ионников нужны большие солнечные батареи, которые или надо всё время направлять на Солнце
Точно также, как в GOGE. Но в отличие от «классического» ионника тут не требуется запас рабочего тела, и время жизни спутника не будет ограничиваться его исчерпанием.
На воздухе УИ скорее всего окажется поменьше, чем на том же ксеноне.

У двигателей с забортным поступлением рабочего тела УИ еще выше! Для них УИ считается по другой формуле чем для ракетных двигателей, но их УИ уже не будет численно равным скорости истечения из сопла.
Следующий шаг наверное спутники которые набирают и сжижают воздух, а потом заправляют другие космические аппараты с ионным двигателем
А они-то как будут летать в таком случае? И тем более топливо на манёвры надо поболе, чем в одну сторону дуть.
Если энерговооруженность позволит и дуть и сосать то почему бы и нет.

Идея в том чтобы часть набегающего воздуха компрессором загонять в какой то бак, а там он под действием космического холода будет сжижаться.
А что вы имеете ввиду под «космическим холодом»? В космосе очень трудно потерять тепло: его надо долго излучать. А если попадёшь под солнце — вся работа пойдёт насмарку. Отдать лишнее тепло — одна из основных проблем космических станций.

Тут не совсем космос. Часть сохраняемого воздуха можно испарять, охлаждая остальное.

Для того чтобы испарить что-то ненужное нужно сначала сконденсировать что-то ненужное.

Тогда получить жидкий азот на Земле нельзя. Ведь таких низких температур нет.

Нет, речь о том что испарение == потеря массы. Притащить туда массу только для охлаждения бессмысленно, и ресурс по охлаждению будет ей ограничен.

Никакой потери массы нет, так как используется забортный воздух.
Предлагалось треть собранного воздуха направить в двигатель,
треть сжимать для хранения и дозаправки других ЛА,
оставшуюся треть использовать для охлаждения второй трети.

Жидкий азот получают так: сжимают объём воздуха, сжиженый воздух охлаждают внешним воздухом. Затем жидкий воздух подвергают перегонке, отделяют углекислый газ, аргон, кислород.
Бак в тени солнечных батарей. Производительность всей системы, согласен, наверное будет не очень высока, в том числе и из за медленного охлаждения бака и из за того что плотность воздуха мала в районе планирующейся орбиты.
В перспективе такие двигатели можно устанавливать на спутники, которые быстро вращаются на очень низких орбитах.

А они как вращаются? По часовой или против часовой стрелки? Сарказм.

Я правильно понимаю, что этот двигатель должен разогнать атом(ион) кислорода до большей скорости по отношению к спутнику, чем скорость с которой он с ним столкнулся и был захвачен? Потому что иначе в итоге тормозиться оно будет сильнее чем разгоняться.
Правильно понимаете. У различных ЭРД порядок величины удельного импульса измеряется в десятках километров в секунду, что в их случае численно равняется скорости истечения рабочего тела из сопла.
То есть чем тяжелее планета, тем хуже оно тянет. Вокруг планет-гигантов наверное вообще не получится.
Нет, просто чем тяжелее планета, тем выше орбита, ниже которой такой движок неоптимален. Правда зависит еще от плотности атмосферы. Поэтому с планетами гигантами он просто будет летать повыше, чем вокруг земли.
Читаешь про использование ксенона в качестве топлива и размышляешь: а как это удалось заставить инертный газ с чем-то реагировать, да ещё так, чтобы это было выгоднее обычных пар горючего и окислителя? А потом понимаешь, что просто автор просто считает, что значения слов «не имеют значения» и их можно употреблять так, как захотелось в данный момент. А читатели имеют полное право использовать гадания на картах и по полёту птиц, чтобы выяснить, что именно хотел сказать автор.
Какая разница частицу чего разгонять? По факту это может быть что угодно.
Использовать ксенон как рабочее тело — да. Как топливо — на мой взгляд сложновато, заставить ксенон реагировать с чем либо весьма проблематично, если вообще возможно в космических условиях. Думаю это имел ввиду автор комментария, на который вы ответили
Что разгонять — да, без разницы. Только вот ксенон обозначен в статье в качестве топлива, а само понятие топлива предполагает его использование в качестве источника энергии. Поскольку речь не идёт об атомном/термоядерном реактивном двигателе, это означает, что источником энергии должна быть химическая реакция ксенона с окислителем, потому что распадаться там просто нечему.
А не надо гадать: инертный газ ксенон прекрасно ионизируется. А большего от него и не нужно, в химические реакции от него вступать никто не требует.
Как раз требуется, потому что он обозначен как топливо. Само понятие топлива предполагает использование вещества в качестве источника энергии. К примеру, в детской игрущке-кораблике с импульсным реактивным паровым двигателем топливом являются спирт в горелке или парафин свечи, а вот рабочим телом является вода.
Читаешь комментарий AndreyHenneberg и понимаешь, что он совсем ничего не понял…
Инертный газ ксенон использован правильно. Он не должен реагировать с чем-то. Его нужно ионизировать и разогнав выбросить. Как чисто инертное тело. Ионизировать инертный газ несложно. Пример — неоновая лампа.
Правильное рабочее тело для ионного двигателя должно удовлетворять следующим условиям:
1) Химически инертно. Рабочее тело не должно реагировать с элементами двигателя.
2) Агрегатное состояние — газ. Или должно легко переходить в газ.
3) Максимальная атомная масса. Для реализации максимального импульса.

Лучше всего подходят по это инертные газы. Идеально — ксенон. Ибо далее идет радон с периодом полураспада наиболее стабильного изотопа — 3.8 суток.
Я как раз всё понял. В качестве рабочего тела ксенон использовать можно и даже удобно. Но он обозначен как топливо, то есть как источник энергии. Поскольку речи об атомном/термоядерном двигателе не велось, остаётся химическая реакция. Причём, реакция окисления, потому что распадаться там нечему, а если бы ксенон был окислителем, то топливом назвали бы что-то другое.
Согласен. Это не топливо. Чисто инертное тело. Автор статьи явно ошибся.

Все он правильно понял, просто обратил внимание на неточность в использовании определений топлива и рабочего тела.

3) Максимальная атомная масса. Для реализации максимального импульса.

Насколько я помню теорию ракетных двигателей, то борятся за то чтобы атомная масса продуктов сгорания была поменьше и скорость истечения рабочего тела повыше.
Не атомная масса, а масса выбрасываемого рабочего тела. То есть борются за снижение его расхода. А вот «атомную массу», а на самом деле — плотность, как раз желательно иметь побольше, потому что это снижает массу конструкций, предназначенных для хранения этого самого рабочего тела. Особенно, учитывая моменты смены агрегатного состояния. Тот же водород потребует больших баллонов, тогда как для азота, а тем более ксенона, потребуются меньшие объёмы для хранения. Вода потребует ещё меньшего объёма, хотя возникают проблемы с замерзанием и плавлением. Ещё экономичнее в этом плане свинец: он сразу в твёрдом состоянии. Уран был бы ещё круче, но он, зараза, «светится» и появляются дополнительные расходы на защиту уже от него самого. Ну и с твёрдым рабочим телом появляются дополнительные затраты на перевод его в газообразное состояние, чтобы можно было его эффективно дозировать и разгонять.

То есть, если начинать разрабатывать нормальный космолёт, самостоятельно стартующий с земли, то, при отсутствии проблем с энергией (допустим, сделали компактный термоядерный реактор), вода, набираемая в баки прямо из взлётно-посадочного водоёма, окажется самым выгодным вариантом. Тем более, что в газообразное состояние она переводится «лёгким» подогревом и снижением давления. Главное, чтобы в баках не превратилась в лёд.
Вы смешиваете вопросы хранения топлива и газовую динамику рабочего тела в камере и сопле. Для хранения в баке лучше иметь наивысшую плотность компонентов, это так. А при расширении в сопле желательно иметь наименьшую молекулярную массу веществ в продуктах сгорания. Помнится мне, что для углеводородных горючих всегда в недостатки записывали присутствие тяжелых молекул в продуктах сгорания, а для твердых топлив еще и тяжелую конденсированную фазу. Также рекомбинация продуктов сгорания относится к факторам, в некоторой мере снижающим скорость истечения и эффективность двигателя.
Надо будет перечитать источники на эту тему. Давно в ней копался в последний раз.
Это только для «тепловых» двигателей актуально, где разгон происходит за счет обычного нагрева рабочего тела (в простейшем случае являющего и топливом/источником энергии, которое нагревает себя само при сгорании 2х компонентов). Из-за связи температуры со скоростью частиц — при той же температуре чем меньше масса частиц, тем выше их скорость.
Поэтому выгодно иметь как можно более легкие частицы в РТ.

Для электромагнитного разгона это не важно, там нет особых проблем разогнать до любой нужной скорости, ограничивают ее обычно из соображений оптимального соотношения удельный импульс/потребляемая мощность.

Тут наоборот выгоднее иметь тяжелые частицы в РТ уже по другой причине — для минимизации расходов (затрат энергии) на ионизацию: чем тяжелее частицы, тем меньше их количество на единицу выбрасываемой массы, тем меньше расходы на предварительную ионизацию прежде чем начнем разгонять полем.

Поэтому выходит что для ракетного двигателя стремятся к легчайшим газам (например водород), а для ЭРД наоборот к тяжелым (например ксенон, хотя была в проектах и экзотика типа испаряемых свинца или вольфрама).
С испаряемыми металлами другая засада — часть их потом осаждается на поверхность аппарата и закорачивает все антенны и т.п.
Хм… интересно… и какого размера должны быть солнечные панели на спутнике, чтоб несмотря на возросшее сопротивление поддерживать его на заданной орбите, при этом еще и питая его оборудование? Хотя бы на тех-же 200 км Ведь открываются весьма интересные перспективы…
Похоже что в некоторых случаях солнечные панели еще и подъемную силу смогут давать. Поди разберись, спутник это будет или орбитальный планер.
Походу спутники предстоящих проектов «глобального интернета» смогут летать пониже (меньше задержки) и запасных надо будет меньше (а значит большая плотность или меньшее время окупаемости).
Только не слишком низко. Чтобы высокодуховные дикари не могли сбивать их из своих рогаток.
Тоже первым делом подумал, что поднятие многих спутников на большие высоты было вызвано исключительно необходимостью минимизировать торможение атмосферой и данный проект будет просто золотым граалем для низкоорбитальной роздачи интернета, дистанционного зондирования ну и всех видов небесных «глаз» от государственнх до гугловских
Ну вот уже от звезды можно заправляться, осталось ещё термоядерный двигатель на CNO-цикле с двигателем Алькубьерре сделать, и можно строить «Энтерпрайз»).
Скажем, хотябы до Луны и обратно?
Если вам нужно просто Луну облететь — то и запасов делать не надо: достаточно включать двигатель в перигее (который можно оставить на низкой орбите) и поднимать постепенное апогей до высоты Луны. В принципе если создать достаточно эффективную систему, чтобы параллельно с поддержанием высоты орбиты хватало энергии и вещества на наполнение баков — вопрос о полёте куда-нибудь к Сатурну упирается только в объём баков.
И на каждом витке дважды пролетать через пояс Ван Аллена. Так себе идея даже для необитаемого спутника.
Заранее ионизированный газ — вообще халява.
Интересно, а если, скажем, набрать с собой сжатого воздуха и подавать его в двигатель (последнему ведь и сильно разреженного за глаза, я правильно понимаю?), можно же и в безвоздушном пространстве летать? Скажем, хотябы до Луны и обратно?
а если, скажем, набрать с собой сжатого воздуха и подавать его в двигатель

От чего ушли, к тому и пришли? :)
Это да, но сжатый воздух, как бы, ничего не стоит в отличие от традиционного топлива. И дозаправку можно осуществлять без посадки на планету. Плюс, я полагаю, сжатый воздух (в отличие от традиционного топлива) выглядит куда выгоднее еще и в плане веса, и в плане взрывоопасности. В случае аварии в атмосфере, опять же, экологичнее.
Топливом для ионника является электричество, а традиционным рабочим телом — ксенон, который берут с собой и летают в безвоздушном пространстве. Не взрывоопасен, экологичен.

Но есть одна неприятность: он так же имеет свойство заканчиваться, сколько его не возьми. Из-за этого и «погибают» большинство спутников, а низкоорбитальные — и того чаще. То есть спутник работает и проработает ещё сто лет, но рабочего тела на поддержание орбиты не хватает. Вот тут и предлагают насобирать его на орбите.
Топливом для ионника является электричество, а традиционным рабочим телом — ксенон, который берут с собой и летают в безвоздушном пространстве.
Благородные газы (и не только ксенон) используют в ионных двигателях потому-что их проще ионизировать чтобы потом их можно было разогнать магнитным полем. А в экзосфере уже и так почти всё ионизировано — просто собирай магнитной ловушкой, и разгоняй. А вот если нужно будет лететь куда-нибудь подальше, и собирать вещество в баки — тот да, полный ворох проблем, начиная от того как это рекомбинировать обратно, и как очистить от всяких примесей.
Инертные газы используют потому что они химически инертны и не реагируют с деталями двигателя, кислород вызывает эррозию и сокращает время работы двигателя. Ионные двигатели разгоняют иногы электрическим полем. Плазменные двигатели тоже разгоняют электрическим, магнитное используется для отделения электронов от ионов после ионизации.
На самом деле, магнитным полем плазма тоже разгоняется, так же как расплавленный металл. Я не буду углубляться в подробности, потому что знаю эту тему достаточно поверхностно, но разгон плазмы магнитным полем вполне возможен. Если не ошибаюсь, именно этот механизм используется в ускорителях.
В ускорителях частицы разгоняют электрическим полем. А магнитным только «заворачивают» пучок на нужную траекторию (особенно если это кольцевой ускоритель — там поворачивать нужно постоянно) и «сжимают» или «фокусируют».
Космический ионный паровоз? пароход? паролёт? =)
Газолет тогда уж) Причем тут пар?) Или Вы предлагаете набрать с собой воды, нагревать ее и подавать в двигатели пар?) Тогда уж лучше рабочее тело из воды выделять электролизом))) Гм, а как себя в таком двигателе поведет водород?)
Гм, а как себя в таком двигателе поведет водород?)

Да там пофиг чего разгонять как понимаю, в теории, если закрыть глаза на инженерные сложности.
Не, а температура… водород в присутствии кислорода в таких условиях не рванет?
Вы же предложили его отделить электролизом? :)
Смысла, конечно, в этом нет, если только воду добывать где-то как сырьё. А так тот же водород можно взять с собой жидким.
Минимум расхода рабочего тела при одинаковой разности потенциалов электрического поля в двигателе — для водорода, поскольку выше скорость истечения. Но энергии потребуется, как ни странно, больше. И больно хлопотно с ним… Если закрыть глаза на инженерные сложности — лучше таскать с собой и швыряться чем-то типа Урана238 — не испарится, может быть частью конструкции корабля, занимает мало объема. Да, большие сложности с получением ионов и их разгоном — но мы же закрыли на это глаза…
Или Вы предлагаете набрать с собой воды, нагревать ее и подавать в двигатели пар?)

И такой проект, помнится, тоже был. Хотели заменить им газовые ракетные двигатели холодной тяги.
больше топлива чтобы разогнать — больше топлива надо тащить на себе. Больше топлива тащить — больше, чтобы разогнать.
От закона сохранения импульса далеко не уйдёшь. А тут воздух халявный, в этом идея
Интересная идея. А ведь как только озвучили решение то простое и логичное ) Как раз по ТРИЗ что нам мешает долго летать — атмофера а теперь пусть она нам помогает удерживать орбиту.
Для шпионских спутников. Да и как уже писали для спутников раздачи интернета. На таких высотах разве не плазма? Может сделать магнитную воронку чтобы больше топлива захватывать? Интересно а с такой технологией какова будет минимальная высота орбиты на Марсе? Ведь чем ниже орбита тем выше качество снимков?
На Марсе, как ни парадоксально — размер атмосферы почти как у Земли — 110 км
Давление на поверхности на два порядка меньше — но падение давления с высотой слабее в три раза.
Это отличные новости.
Можно будет создавать спутники, которые смогут очень долго летать на низкой орбите без дозаправки.

И быстро падать когда сломаются.
А то проекты по запуску 100500 спутников с интернетом вызывают опасения в засирании орбиты мусором.
А на экстремально низких — никаких проблем.
Ещё и аэродинамическая стабилизация положения спутника работает, по двум осям, только крен держать остаётся.

Если приделать к нему крылышки, можно и компенсацию крена практически полностью оставить на долю аэродинамики. Это, конечно, за линией Кармана, но нам и не нужно столько подъёмной силы.
На самом деле, достаточно «уронить» такой спутник на специальную «мусорную» орбиту, а потом вес этот хлам можно собирать и использовать как сырьё для строительства нормальных станций. Правда, придётся научиться плавить и катать металл прямо на орбите, а для этого придётся построить прямо там хотя бы один заводик. Но этим уже давно пора заняться, а то за последние полвека в этой отрасли почти ничего и не поменялось: как закидывали на орбиту могучим пинком готовые модули, которые в том же виде назад и падали, так и закидывают.
Для начала там нужно сделать заправку, чтобы повысить мобильность на орбите, а затем все что угодно.

Интересно, на сколько реально/оправдано забирать и хранить воздух на таких орбитах специально для этого?
Не понятно в чем новость и достижение. Ионный двигатель известен давно.
Пишут об ионизации кислорода, которого достаточно в верхних слоях атмосферы и тут же «использует в качестве топлива (рабочего тела) молекулы разреженного воздуха»..." стало ясно, что двигатель работает на воздухе" и далее уже летят на Марс «Подобные аппараты способны работать в верхних слоях атмосферы других планет. Например, на углекислом газе в атмосфере Марса»
А как долететь до Марса без запаса рабочего тела?
Японский спутник Хаябуса летел к астероиду Итокава на советском СПД-100, на ксеноне.
А тут из лаборатории никуда не полетел и уже мировой прорыв.
В статье вполне ясно указано, в чем достижение — в возможности летать в очень низких орбитах неограниченно долго, без расхода рабочего тела/топлива.
Задача разгона в вакууме перед этим двигателем не стоит, так что Ваше возмущение непонятно — Вас же не удивляет невозможность взлета с Земли на ионных двигателях?
Кстати, ни в статье ни оригинальной статье, так и не описаны результаты исследования.
Кроме слов, что «теория рабочая» ни достигнутой тяги, ни реальных затрат.
О том, можно ли уже прямо завтра коммерческое/массовое использование или нужно еще 50 лет допиливать технологию — ни слова.
Если быть объективным, что мешает тому же ОКБ Факел немного пиариться и у нас в стране.
Например, можно рассказать о наших опытах полувековой давности по использованию остаточных газов на границе ионосферы для целей движения.
Где-то в начале 2000-х на одной из научных конференций я слушал француза, и он откровенно говорил, что наиболее интересный вариант ионного двигателя (схема УЗДП — это тот самый СПД -100), были создан и долго развивался изначально в СССР. Задача этого француза была по сути простая — нужно было найти специалиста со знанием know-how… Значительная часть исследовательских работ проводилась в Харькове… И этот «товарищ» крутился с пониманием дела…
Какие альтернативы мы могли бы увидеть на Западе на середину 90-х.
Я вижу только — SERT-II (со всем его геморроем).
Однако применительно к современности — ситуация получается как с ракетой Королева…
Где новые идеи?.. Или хотя бы технически грамотный пиар.
Ведь какими-то знаниями (которые уже давно слиты; говорю как бывший конструктор ОКБ Факел, знающий конструкцию СПД-100) можно было бы поделиться с гик-сообществом для образовательных целей.
Масса спутника? Полезная нагрузка? Кроме движка, батареек итп? Фотокамера, антенны, приемник, передатчик, система управления — на все это импульс требуется.
Интересны все же цифры. Какая тяга получена, при каком потреблении электричества и расхода тела?
Они использовали модификацию PPS-1350, его ТТХ есть в вики
Я подозреваю, что на воздухе параметры должны быть совсем другие, чем на ксеноне.
отличия незначительны
что же это получается… мы берем молекулы разряженного воздуха, разгоняем до бешеной скорости и отправляем в дальний космос! я понимаю что планеты постоянно теряют атмосферу в больших количествах, но теперь и мы насосы на орбиту выведем для этого) идея очень классная, но как-то жалко что мы вводим новый негативный антропогенный фактор, хоть и очень небольшой)
Я по секрету скажу, что мы еще и орбитальный импульс планет разбазариваем, при гравитационных маневрах
Следующий этап — отправлять газ не просто в космос, а перекачивать его с планеты на планету.

Хохмы ради: Через сотню лет экологи буду трубить о том, что низкоорбитальные самоподдерживающие орбиту спутники ускоряют истечение атмосферы в космос. И если рост группировки спутников продолжится в том же объеме, то безопасной атмосферы нам хватит на X лет. А дальше всех поджарит ультрафиолет. Или же ионизированный и разогнанный газ не будет покидать магнитное поле Земли?

При соответствующей скорости — будут. И без всяких ионников из атмосферы по чуть-чуть утекает — самые быстрые молекулы из теплового распределения улетают и магнитное поле этому не помеха, главное преодолеть гравитацию.

А такой двигатель сразу будет выбрасывать газ на скорости выше 2й космической (а меньше смысла делать просто нет) и соответственно почти весь «выхлоп» улетит от планеты безвозвратно.

Так что в случае действительно массового применения думаю и такие «алармистские» статьи появятся. Правда расчетный Х будет очень большим.
Поправьте, если ошибаюсь, но разве выхлоп не в сторону планеты будет направлен?
Нам же поднимать спутник нужно периодически.
Я так понимаю, что по касательной — нам его нужно не поднимать, а разгонять. Поднимая мы будем просто бороться с силой тяжести, что нафиг не надо.
нам его нужно не поднимать, а разгонять

Это одно и то же. Космос — контринтуитивен.
Разве я что-то не так сказал? Подъём и разгон — это она и та же операция. Осуществляется работой двигателя по направлению полёта. В случае малой тяги — непрерывной.
Вы придираетесь к словам, которые не влияют на основную мысль. Независимо от того как мы называем эти операции, выхлоп двигателя будет направлен по касательной.
Если на длинном-длинном маршруте, разогнать какое-то тело, оно покинет планету за счет набранной скорости и центробежной силы, по касательной.

В первом случае — мощность двигателя не обязана быть запредельной, но она должна преодолевать сопротивление и трение об воздух и поверхность, относительно которой идет разгон (или заюзать магнитную подушку)

Во втором — мощность двигателя должна также бороться с гравитацией, а общая конструкция — бороться с большими перегрузками.

В случае с поддержанием спутника на орбите — да, разгон спутника поднимает его. Но если вы говорите именно «поднять», а не «разогнать», то это можно воспринять неправильно.
Как уже ответили, чтобы поднять орбиту спутника его разгоняют направляя вектор тяги по касательной к поверхности. Что ведет к увеличению высоты орбиты и… снижению его скорости.

Но это в случае обычных мощных двигателей включающихся изредка короткими импульсами для корректировки. Тут же в случае двигателей очень малой тяги они будут работать практически постоянно своей крошечной тягой просто компенсируя торможение об остаточную атмосферу.
Сильно не минусуйте, просто интересно: что будет если под струю такого двигателя подставить руку?
Вакуум (или очень разреженная среда) убьет вас раньше, чем разогнанные до больших скоростей частицы нанесут вам хоть какой-то вред
Как чудно комментарий гармонирует с аватаркой
Лучевое поражение будет, примерно как от альфа-частиц.
Т.е. самый верхний слой в доли миллиметра — непосредственно кинетикой, и глубже — тормозным излучением
Энергия атома кислорода на скорости 20 км/с — ~10 МэВ
Ошибка где-то, энергия частиц «выхлопа» ионного двигателя всего порядка десятков-сотен эВ.
Так что ничего не будет, кроме постепенного нагрева горячей, но очень разряженной плазмой.
20 км/с это всего 2 x 104 м/с, а не 2 x 107
А т.к. эта скорость в квадрате, то получается минус 6 порядков — всего 32 эВ.
И это ещё не всё. Подобные аппараты способны работать в верхних слоях атмосферы других планет. Например, на углекислом газе в атмосфере Марса.

А Меркурий? Он же вроде коллекционирует возле себя молекулы разреженных инертных газов.
будет ли этот двигатель издавать характерный воющий звук?.. ;)
А что там с EmDrive, есть какие-нибудь новости? НАСА когда уже обещали провести его испытания в космосе…
От жеж, забыли про него. Действительно интересно. Наверное Маск скорее испытает, чем НАСА :)
На самом деле, emdrive если и интересен с теоретической стороны, то с практической — абсолютно неприменим.
Есть видео, где евангелист кербонавтики космонавтики Scott Manley приводит расчеты, что при обьявленных 1.2 микроньютона/ватт (хотя в коментариях ведутся споры, что речь и киловаттах), и при лучших условиях генерации энергии космическим аппаратом и соотношении их масс такой двигатель будет разгонять аппарат на 7 км/сек в год. Любой из представленных существующих двигателей имеет лучшие параметры. В видео это примерно на 12:20

На мой взгляд, чистый эксперимент emdrive в космосе невозможен: если тестировать такой аппарат слишком низко — вещество атмосферы может затармаживать аппарат быстрее, чем он разгоняется, а слишком высоко — солнечный ветер помешает чистоте эксперимента.
Лично мне кажется, что интересны всё-таки оба рассмотрения. С точки зрения теории, если получится понять принцип, получат шанс появится на свет новые конфигурации двигателя, имеющие значительно больший КПД (конечно же, при наличии этой самой теоретической возможности). Эксперимент в космосе также может быть проведён в «лабораторных» условиях (я тут, конечно, ничего не знаю по цифрам и всё выдумываю), т.е. текущим составом МКС на самой станции, а не в открытом космосе. Если, конечно, эффекты от самой МКС не будут вносить ужасную погрешность.
При любом развитии событий наблюдать за ними интересно.
На самом деле, emdrive если и интересен с теоретической стороны, то с практической — абсолютно неприменим.

Конструкция братьев Райт интересна только с теоретической стороны, а с практической абсолютно неприменима :)
Конструкция братьев Райт интересна только с теоретической стороны, а с практической абсолютно неприменима

А что не так? Её, поди, уже лет сто не применяют.
Именно это и имел ввиду — её многократно усовершенствовали, т.к. сама идея рабочая, иначе сгинула бы в болоте десятков тысяч «не взлетевших» изобретений. Но не протестировав её этого не понять.

С emdrive всё ещё интереснее, т.к. чисто теоретически непонятно, как он работает. ЕСЛИ работает конечно.
Про emdrive — два абсолютно одинаковых по массе и внешней формы и размера микроспутника, один с двигателем другой без (оба с гироскопами, для синхронных разворотов), и пофиг на внешние силы, главное измерять расстояние и скорость между ними.
1.2 мкН на Вт или 1.2 милли ньютона на кВт, что одно и тоже. Если на работу NASA ориентироваться, в других экспериментах и другие совсем данные получали.

А 7 км/с в год это на самом деле дофига — хватит не только чтобы компенсировать трение об остатки атмосферы или солнечный ветер, но и где-нибудь за полгода вообще улететь с низкой орбиты над Землей куда-нибудь в глубокий космос. Так что эксперимент в космосе сразу бы все наглядно показал. При наблюдении при помощи современных систем слежения разница между «есть избыток тяги сравнимый по уровню с заявленным» и «нет никакой дополнительной тяги» будет заметен и измерен уже через несколько дней максимум недель работы на орбите.
Вот только подумайте, как изменится индустрия, если все будет работать на воздухе
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.