Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить

Прорывная концепция реактивного двигателя 2. Физические принципы работы

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение26 мин
Количество просмотров9.8K
Всего голосов 30: ↑23 и ↓7+23
Комментарии121

Комментарии 121

Концепция заслуживает внимания.

Можете подумать вот еще над чем:

  1. Ромбы Маха внутри камеры сгорания могут помочь инициировать ядерную реакцию.

  2. Собранная ЭДС может быть использована для создания микроволнового излучения, которое можно использовать для разгона плазмы в заданном направлении (гуглите микроволновый плазменный двигатель).

Спасибо , поизучаю

Ни в коем случае не претендую на роль человека, который хоть что-то в этом понимает, но с точки зрения обывателя сразу приходит на ум вопрос: если концепт сулит настоящий прорыв в проектировании ЖРД, которые, как принято считать, практически уперлись в потолок своего развития, то почему до сих пор никто не разработал подобный двигатель? Тот же самый Илон Фон Маск.

Также смущает отсутствие каких-либо фактов из биографии автора, каких-либо видеоматериалов с испытаний прототипа двигателя в предыдущей статье. Человек буквально из ниоткуда. У того же Lex Incorp с прорывной (тоже) идеей детонационного двигателя буквально горы видосов.

В любом случае желаю успехов.

Анекдот:
После своего знаменитого путешествия Христофор Колумб оказался на банкете, где испанские вельможи начали его упрекать: мол, открыть Америку было не так уж сложно, кто угодно мог бы сделать то же самое. Колумб не стал спорить, а просто взял яйцо и предложил собравшимся поставить его вертикально на стол.

Гости пробовали, но яйцо постоянно падало. Тогда Колумб слегка надколол скорлупу и поставил яйцо прямо. Все возмутились: «Так любой мог бы сделать!» На что Колумб ответил: «Конечно. Но только после того, как я показал как».

И так в любом деле. Более того, мозг так устроен, что он читает и понимает быстрее вас. Ну потому что сразу понимает он, а потом вы.
Отсюда когда вы читаете что то "элементарное" и "очевидное", то вам всегда кажется, что "до этого все уже давно додумались, ведь это так просто". Но нет. Это баг мозга, который вынуждает вас так думать. И что бы это доказать, можно привести пример с австралийскими аборигенами, которые так и не смогли придумать на сколько "простой и элементарный" лук. При этом умудрились выдумать гораздо более сложный бумеранг. Или с американскими индейцами, которые даже зная о такой вещи как колесо, так и не придумали прикрутить его к телеге.

Справедливости ради, когда Колумб смял яйцо, он исказил его форму. То есть, это уже было не "яйцо", а "сломанное яйцо". Налицо нарушение правил задачи. Правильный ответ - яйцо требовалось завращать. Правда, сырое яйцо раскрутить будет не так просто.

То есть, это уже было не "яйцо", а "сломанное яйцо"

То есть "сломанное яйцо" это уже не яйцо?

Нет. Искажена форма, в которой вся суть задачи.

Объяснение для душных, которым их духота не разрешает не спрашивать разрешения:

В задаче было сказано "поставить яйцо". Нигде не было сказано "поставить целое, неповрежденное яйцо".

Да, можно еще начать рассуждать, что значит "поставить" и чем оно отличается от "положить". Но мне кажется, что подобный вопрос в то время привел бы к тому, что вопрошающего бы просто забили камнями. Так как иметь в группе дураков опасно для выживания группы.

Почему дураков? Да потому дурак, это тот, кто не способен в суть. Кто не видит леса за деревьями. Суть анекдота в чем?

И отдельно нельзя не сказать про "налицо нарушение правил задачи". Пока одни вопят, что "колумб нарушил правила задачи, и так америки открывать нельзя", колумб америки открывает. Иными словами, вопли про правила - вопли побежденных.

Объяснение для альтернативно одарённых: если в задаче будет перевозка человека ("наш корабль доставит вас на Марс"), то нигде не сказано, что доставит живым и не по кусочкам. ;) Но почему-то подразумевается, что человек и до и после доставки свои параметры сохраняет.

Так вот, когда речь идёт о установке яйца, речь идёт о КОНКРЕТНОМ объекте. Он его в руках держит даже. Искажение формы объекта приводит к тому, что объект становится ДРУГИМ. Не тем, который был в условиях задачи.

Так вот, для дураков, решение Колумба нарушило условие задачи.

А, я вспомнил вас. Это же у вас парафренный бред в "Кинетическое оружие будущего". Ну да, ну да. Альтернативно одарённый, это точно про вас. :)

Как скажете.

Тут важно отметить, что доставка человека - сущностная составляющая, поэтому там все так неизменяемо.

Можно привести пример на несущьностной детали, например -:"мы доставим человека на марс" - сегодня подразумевает 2 года на химических двигателях.

Но может быть 5 минут в искривленном пространстве. Пространство можно искривлять если сущностная сторона не страдает.

И человек в процессе тоже будет искривлённым :-D

Но, как я понимаю, подразумевается обратимость этого искривления :)

Но, как я понимаю, подразумевается обратимость этого искривления :)

Азимов. Разрешимое противоречие:

— Строго говоря, — сказала она, — во всем виновата я. Когда мы впервые поставили эту задачу перед Мозгом, я, как кое-кто из вас, надеюсь, помнит, всячески старалась внушить ему, чтобы он выдал обратно ту порцию данных, которая содержит в себе дилемму. При этом я сказала ему примерно такую фразу:

«Пусть тебя не волнует гибель людей. Для нас это вовсе не важно. Просто выдай перфокарту обратно и забудь о ней».

— Гм, — произнес Лэннинг. — Ну и что же произошло?

— То, чего и следовало ожидать. Когда эти данные были им получены и он вывел формулу, определявшую минимальный промежуток времени, необходимый для межзвездного прыжка, стало ясно, что для людей это означает смерть. Тут-то и сломалась машина «Консолидейтед». Но я добилась того, что гибель человека представлялась Мозгу не такой уж существенной — не то чтобы допустимой, потому что Первый Закон нарушен быть не может но достаточно неважной, так что Мозг успел еще раз осмыслить эту формулу. И понять, что после этого интервала люди вернутся к жизни, — точно так же как возобновится существование вещества и энергии самого корабля. Другими словами, эта так называемая «смерть» оказалась сугубо временным явлением.

Она обвела взглядом сидевших за столом. Все внимательно слушали.

Поэтому он смог обработать эти данные, — продолжала она, — хотя для него это прошло и не совсем безболезненно. Несмотря на то что смерть должна была быть временной, несмотря на то что она представлялась не очень существенной, все же этого было достаточно, чтобы слегка вывести его из равновесия.

Она спокойно закончила:

— У него появилось чувство юмора — видите ли, это тоже выход из положения, один из путей частичного бегства от действительности. Мозг сделался шутником.

Пауэлл и Донован вскочили.

— Что?! — воскликнул Пауэлл. Донован выразился гораздо цветистее.

— Да, это так, — ответила Кэлвин. — Он заботился о вас, обеспечил вашу безопасность, но вы не могли ничем управлять, потому что управление предназначалось не для вас, а для расшалившегося Мозга. Мы смогли связаться с вами по радио, но ответить вы не могли. Пищи у вас было достаточно, но это были только фасоль и молоко. Потом вы, так сказать, умерли и воскресли, но эта ваша временная смерть была сделана… ну… не скучной. Хотела бы я знать, как это ему удалось. Это была коронная шуточка Мозга, но намерения у него были добрые.

— Добрые! — задыхаясь, прохрипел Донован. — Ну, будь у этого милого шутника шея…

Лэннинг предостерегающе поднял руку, и Донован умолк.

— Ну хорошо, это было неприятно, но все позади. Что же мы предпримем дальше?

— Очевидно, нам предстоит усовершенствовать двигатель для искривления пространства, — спокойно произнес Богерт. — Наверняка есть какой-нибудь способ обойти этот интервал, необходимый для прыжка. Если такой способ существует, мы его найдем — ведь только у нас есть грандиозный суперробот. Межзвездные полеты окажутся монополией «Ю. С. Роботс», а человечество получит возможность покорить Галактику.

С точки зрения передаваемых объектов пространство не будет кривым. Или как-то изменяющим сущностный результат. Это главная идея.

Так и с яйцом - важно понять что сущностная часть задания а что сервисная. И тогда можно сказать точно, нарушится ли выполнение сущностной части задания если кончик яйца замять.

Ну да. Надо из него цыплёнка вылуплять или съесть через минуту.

Но почему-то подразумевается, что человек и до и после доставки свои параметры сохраняет.

Суть таких застольных задачек как раз в том что ограничения нужно определять во время постановки задачи а не вытаскивать из головы потом. Вы вцепились в то что нельзя менять форму объекта хотя это ограничение совершенно отсутствует в задаче.

А доказывать за столом на голубом глазу что сломанное яйцо - не яйцо это совершенно не серьезно.Даже употребленное вами словосочетание "сломанное яйцо" как бы намекает.

Был бы это был омлет вместо яйца то было бы вполне логично осадить Колумба.

Вы вцепились в то что нельзя менять форму объекта хотя это ограничение совершенно отсутствует в задаче.

Да неужели? ;) А ничего, что вся суть задачи именно в форме с отсутствующей точкой устойчивости? Это мы будем игнорировать, да? Если бы яйцо было бы кубиком, задачи вообще бы не возникло.

А ничего, что вся суть задачи именно в форме? Это мы будем игнорировать, да? 

Конечно же не будем.

Покажите пожалуйста где в задаче требование сохранить форму или указание на то что суть задачи это неизменная форма.

Не свои додумки или додумки автора (Перельман если я не ошибаюсь) книги, скан которой вы привели а именно в приведенном выше комментарии за который вы зацепились. Ну или если у вас есть более точная формулировка этой истории то давайте ее посмотрим.

Если бы яйцо было бы кубиком, задачи вообще бы не возникло.

Ну значит решение очевидно - сделать из яйца кубик. Практического смысла мало но его никто и не требовал в задаче.

Покажите пожалуйста где в задаче требование сохранить форму или указание на то что суть задачи это неизменная форма.

Когда будете отправляться на Марс, не удивляйтесь, что обещание вас доставить писал такой же странный, как и вы. Поэтому если вы вдруг до Марса долетите не совсем живым, зла на него не держите, ок?

Если я полечу на Марс просто под честное слово что меня доставят туда, без всяких подробностей/сертификаций, то на что же тут обижаться?

Заходя например в самолет я знаю что есть правила по которым он летает.

Споря о яйце Колумб никаких правил касательно яйца не подписывал. Вы же от него требуете их соблюдения. Странное поведение.

Ну и кстати, если бы он в ответ на предложение продемонстрировать вертикальное яйцо воткнул бы вилку в глаз просящему то его бы судили.

Вот где то тут ваш полет на Марс и находится. Судить там будут не за обещания а за нарушение самых разных правил.

Ну так то Колумб обещал открывать путь в Индию, а не в Америку. Фокус с яйцом - логично продолжает тему с точностью выполнения поставленной задачи

 — К-как-то ты странно рассуждаешь, К-кристо… К-как же искать решение, к-когда его нет? Б-бессмыслица какая-то…    — Извини, Теодор, но это ты очень странно рассуждаешь. Бессмыслица — искать решение, если оно и так есть. Речь идет о том, как поступить с задачей, которая решения не имеет. 

Надкалывание скорлупы яйца или придание ему вращение -- и то и другое суть одно, попытка понять как быть с задачей, не имеющей решения (точки устойчивого равновесия у яйца на тупом и остром концах отсутствуют).

Конкретно мой комментарий касался именно случая Колумба и яйцо. Я на этом внимание отдельно акцентировал фразой "Справедливости ради...". То есть, в том конкретном случае Колумб решения не нашёл.

В своём комментарии вы сделали два утверждения:
1. "способ Колумба" не является "решением задачи"
2. "вращение" является "решением задачи"

Однако, оба способа совершенно равноценны, т.к. оба выходят за пределы условия, т.е. содержат некоторые допущения. И оба способа показывают, как можно поступать с задачей, которая, формально, не имеет решения.

Иначе говоря, нет никакой справедливости в вашем исходном комментарии.

Нет. Способ с вращением не нарушает никаких условий задачи. Яйцо как было, так и осталось (а требовалось поставить именно конкретное яйцо - его все видели). В способе Колумба условие нарушено. Он поставил не первоначальное яйцо, а другой объект. Произошла подмена.

Это как если бы доказывая теорему вы заменили бы её на немного изменённую теорему, которая легко доказывается. И выдали бы доказательство второй за доказательство первой (подумаешь, добавили пару ограничений!). Это так не работает.

Но в таком случае яйцо не стоит, оно движется. Это тоже нарушение условий задачи?

На это есть возражение, что исходно требовалось поставить яйцо вертикально.

По преданию, когда Колумб во время обеда у кардинала Мендосы рассказывал о том, как он открывал Америку, один из присутствующих сказал: «Что может быть проще, чем открыть новую землю?». В ответ на это Колумб предложил ему простую задачу: как поставить яйцо на стол вертикально. Когда ни один из присутствующих не смог этого сделать, Колумб, взяв яйцо, разбил его с одного конца и поставил на стол, показав, что это действительно было просто.

Вращающееся яйцо по вертикальной оси стоит.

Вы просто слепо доверились "авторитету" и даже показали скан из книжки.

Во-первых, вращающееся яйцо "стоит" ровно в том же смысле, что и не вращающееся. Просто время этого "стояния" чуть больше (а на горизонте времени существования яйца "без изменения его формы" отличие и вовсе ничтожно).

Во-вторых, стоять и вращаться - это разные вещи, первое является нахождением в состоянии покоя, в второе представляет собой случай динамического равновесия.

Иначе говоря, условия задачи нарушаются и в вашем контрпримере. Формально, яйцо не стоит.

Неужели? ;) А мне вот кажется, любую мысль можно довести придирками до абсурда. И я вам ниже это покажу.

Во-первых, вращающееся яйцо "стоит" ровно в том же смысле, что и не вращающееся.

Ограничений на время стояния никто не задавал. Требуется лишь чтобы стояло вертикально. Оно стоит. А так-то яйцо вообще испортится очень скоро. Оно тоже не вечное.

Во-вторых, стоять и вращаться - это разные вещи, первое является нахождением в состоянии покоя, в второе представляет собой случай динамического равновесия.

Требуется неподвижность по вертикальной оси? Она достигнута.

Динамическое равновесие может быть сколько угодно долгим при наличии воздействия. Например, маятник Капицы будет стоять сколько угодно, пока есть воздействие. Так и яйцо на опоре без трения (да хоть в сверхтекучий гелий макните) будет вращаться достаточно долго.

Теперь поговорим о том, как довести до абсурда. На микроуровне яйцо при любой ситуации не неподвижно. Его атомы колеблются. Даже его волновая функция размазана по пространству. Следовательно, яйцо никогда никак нельзя поставить. Оно всегда в движении и никогда в покое. Абсурд? Ну да. Вы заняты тем же.

Короче, вы не тот человек, который смог бы открыть Америку, понятно, расходимся :)

Не торопитесь. :) Чтобы решать задачи без нарушения условий и выходя за рамки привычного придумывали ТРИЗ. Вот там действительно новые идеи и открытия можно сделать. Правда, это не просто...

 Правда, это не просто...

и ещё никому не удалось :)

Удалось. Например, выливать жидкое стекло на слой расплавленного металла.

Да уж… получше роспуска холяв, чего уж говорить.

А вращающийся расплавленный металл так в серию и не пошёл, кстати?

Идея конечно красивая но как она связана с ТРИЗ?

Широкое использование методов ТРИЗ, особенно в сочетании с ФСА, показало, что потенциал идей, заложенных в основу ТРИЗ, позволяет достичь значительно больших результатов - производить системные преобразования ТС, получать усовершенствованные технические системы (УТС). Характерно, что практическая деятельность самого Г.С.Альтшуллера приводила именно к УТС, какими являются горноспасательный костюм с использованием жидкого кислорода, полупогружной ледокол, отлив стекла на ванну с жидким оловом и т.д.

Ну как бы вот навскидку патент https://patentimages.storage.googleapis.com/2d/40/05/a212205c0dc48a/US789911.pdf и еще более ранний https://www.freepatentsonline.com/0710357.pdf. С учетом того что Альтшуллер родился позже 1905 года то выливать жидкое стекло на слой расплавленного металла явно не его изобретение.

Патент-то патентом, но Альтшуллер предложил свою идею ничего не зная о патенте. Где-то я эту историю читал: про этот патент за рубежом вспомнили уже после того, как Альтшуллер в СССР эту идею предложил, но был поднят нашими инженерами на смех. О внедрении они уаговорили уже после того, как аналогичное появилось за рубежом в Англии. То есть, потребовалось повторное открытие метода у нас в СССР.

Вот:

"Однажды ко мне приехал сотрудник организации, занимавшейся проектированием линий для получения листового стекла. Гость попросил провести семинар по ТРИЗ, рассказал о существующей технологии, о необходимости сосредоточить усилия участников семинара на усовершенствовании роликового конвейера. Я охотно согласился, но признался, что меня смущает простота задачи, которую хотят сделать центральной. Далее произошел следующий разговор:

Гость: это трудная задача, над ней думают и за рубежом.

Я: Ролики должны быть как можно мельче, так ведь?

Гость (терпеливо): Нет, ролики должны иметь оптимальный диаметр, иначе конвейер будет невообразимо сложным.

Я (упрямо): Ролики должны быть как можно мельче! Тогда стекло будет гладким... Но самые маленькие ролики - это молекулы. Или лучше - атомы. Атомы! Вот решение вашей задачи: стекло должно катиться на атомах. Атомы дешевы, не ломаются, дадут идеально ровную поверхность...

Гость (натянуто улыбаясь): Атомы? Интересно... Вы ведь пишете научную фантастику, не правда ли? Я что - то читал...

Я: Куча атомов - шариков... Расплавленный металл - вот, что вам нужно! Ванна с расплавленным металлом, а по поверхности скользит стекло.

Гость (обиженно): Значит конвейера не надо вообще. Можно закрывать нашу тему? Очень интересно...

Я: Нужен металл с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения (тогда не будет паров - это хорошо). Свинец или олово. Нет, пары свинца ядовиты. Значит - олово.

Гость: Олово? Ванна с расплавленным оловом?.. Конечно, в плане фантастики...

Я: (доверительно): Закон есть закон! Идеальные ролики - это когда роликов нет. Плюс закон перехода на микроуровень: ролики надо раздробить на атомы...

Гость (поспешно): Извините, я пойду, не буду вас задерживать. Вот письмо. Может быть, подумаете...

На следующий день я сообщил, что готов провести семинар и что предложенная задача имеет красивое продолжение, которое можно будет развить на семинаре. Продолжение действительно было: если через расплав пропустить электрический ток и действовать при этом электромагнитным полем, можно управлять формой поверхности расплава, а следовательно и формой стеклянного листа. Я с нетерпением ждал ответа. Он пришел недели через две и гласил: у наших сотрудников нет времени на проведение данного семинара. Слово "данного", по видимому, означало "столь несерьезного".

Прошло лет восемь. Снова прибыло письмо из той же организации - приглашали провести семинар. В письме упоминалась английская фирма "Пилкинтон Бразерс Лимитед": хитрые "бразерсы" повсеместно запатентовали "оловянный" способ, и теперь требовалось найти обходное решение... Я ответил: переход от роликов к "шарикам - атомам" продиктован объективной необходимостью, обойти закон нельзя, сегодня надо внедрять и развивать "оловянный" способ".

Очень мне нравилось это место. Знаю, что некоторые преподаватели даже рекомендовали на занятиях зачитывать его на два голоса, по ролям. Напоследок я сказал, что считаю этот пример очень показательным. На нем сразу видно, как методика может облегчить жизнь инженеру, изобретателю.

Однако перед следующим занятием ко мне подошел один из слушателей и передал лист бумаги со справкой по истории создания жидкометаллических конвейеров для стекла. Приведу информацию, которую я почерпнул из этого материала.

Оказалось, что первый патент в этой области был выдан американцу Хилу в 1902 году. Через три года метод усовершенствовал другой американец по фамилии Хичкок. Именно они и определили принципиально новый способ - выливание расплавленной стекломассы в емкость, содержащую расплавленный материал с большим удельным весом, чем стекло. Стекломасса должна была растекаться и в виде непрерывной ленты плыть по поверхности расплавленного металла. Однако реализовать этот способ стекольщики не могли и он оставался неким идеалом, мечтой. Уж очень много трудностей практического характера возникало при реализации.

Только в 1952 году английская фирма "Пилкингтон" начала исследования этого процесса и к 1959 году смогла преодолеть возникающие при реализации принципа трудности и построить первую установку. Тогда же, в январе 1959 г. фирма объявила открыто о наличии промышленной технологии. Стекло, произведенное по этой технологии назвали "флоат - стекло". С 1959 г. начали исследовательские работы в этой области и у нас в стране. Для этого был организован Саратовский филиал Государственного института стекла. Целью работ был поиск патентно - чистой технологии флоат - стекла. К 1969 году такие установки были созданы и у нас, на них получены авторские свидетельства и зарубежные патенты.

В настоящее время существует три общепризнанных, независимых запатентованных способа, реализующих флоат - процесс: фирмы "Пилкинтон", отечественный и также американской фирмы "Пи-Пи-Джи Индастриз" К 1986 году свыше трети всего стекла в мире получалось именно с помощью флоат - способа.

а в других странах, где триз не было как делают ?

upd: почитал ниже дискуссию, вот я о том же, где тут преимущество триз, если какой то чел вообще без триз и систематики в голове это придумал ? я читал библию триз и там кроме пафоса и выдуманных ситуаций практически ничего нет, ну и да ещё просто очевидные вещи выдаются за магическое триз мышление.

Все так, но он и Америку открыл тем же самым образом – смяв Индию.

Согласен, про очевидные вещи надо говорить и да как не странно это двигает прогресс.

Да, пример с Колумбом тут шикарен уже тем, что он был уверен, что радиус Земли чуть ли не вдвое меньше и он приплыл в Индию.

Но открыл же.

Спасибо за добрые пожелания. Касательно Фон Маска отвечу. Эта индустрия очень консервативна. Никто ничего так просто делать не будет. В определенной степени это как святая инквизиция. Это не значит что индустрия не воспринимает новые идеи, просто это происходит чрезвычайно медленно и связано это с большими инвестициями.

Однако рассказывать что существуют более эффективные схемы ракетного двигателя надо иначе мы их так никогда и не внедрим. Кстати это работает и люди начинают эту технологию изучать и по крайней связываются со мной и обсуждать, жаль только что это исключительно англоязычная группа.

Сложно обвинить в консерватизме человека, создавшего индустрии электромобилей, многоразовых ракет и создвездий спутников. Но он, почему-то, вкладывается в разработку старшипа и мехазиллы, а не разработку революционных ЖРД.

Тут дело не в том, что «консервативнаянаукадавитнепризнанногогения», а в том, что для Маска нужна убедительная теория — а она тут не предвидится ещё дольше, чем для шаровой молнии.

А добровольцев-любителей возиться с нержавейкой, которым достаточно любопытства — не так много, чтобы сдвинуть дело с мёртвой точки. И путаные теоретические объяснения — только демотивируют. Хотя сам факт наличия сильных магнитных полей, в принципе, можно проверить путём сования в выхлоп любой катушки, засунутой в колбу от прожекторной галогенки. Ей там можно пару секунд махать безнаказанно, пока не раскалится — а там даже секунда уже слишком много, там просто взмахом струю «разрубил» и если поле есть — импульс из этой катушки быка свалит. Электростатические поля проверяются ещё проще, если там реально сепарация ионов есть — две любые железки их поймают.

Кстати, если оно действительно работает так, как выглядит — его место в вакууме, потому что «невесомый магнитный удлинитель сопла» актуален там, где идеальное сопло имеет бесконечный размер, если я не путаю, конечно.

Спасибо

Предлагаю автору переосмыслить свое отношение к КПД. В области тепловых машин здорово подгадил Карно, в области реактивного движения - Циолковский. В области электричества могу и я подгадить ;)

Возьмите источник напряжения с ненулевым внутренним сопротивлением. Любым. Возьмите нагрузку. Любую. Попробуйте выделить на нагрузке максимальную мощность (подбором сопротивления). Когда получится - посчитайте КПД ;)

Ну допустим. Электронику особо не помню, но посчитаю сам и влоб, мне любопытно

Пусть источник напряжения выдает U, его паразитное - r1, нагрузка - R2

Тогда ток - I=U/(r1+R2)

Общая мощность, выделяемая системой - Wо=I*(r1+R2)^2

Мощность, выделяемая на нагрузке Wн=I*R2^2

Значит КПД = Wн/Wо = (R2/(R2+r1))^2

Приходим к вполне ожидаемому выводу, что чем больше внутреннее сопротивление относительнь внешнего, тем ниже КПД. Квадратичная зависимость кажется немного неинтуитивной, если смотреть наивно - ожидаешь, что при равной нагрузке и паразитном сопротивлении КПД будет 50%, но по формулам все должно сходиться.

А неожиданность в чем? То, что паразитное/внутреннее сопротивление всегда больше нуля, и то что оно снижает КПД кажется очевидным...

При преобразовании энергии КПД 50% это норма. У сраного электронагревателя, оказывается, КПД не 100% а 50.

А остальная половина, простите, куда девается? В тепло?

Остальная половина выделяется на проводах и генераторе до нагревателя. :)

зачем тогда строить подстанции и повышать\понижать напряжение, если все равно половина будет потеряна?

Если не повышать - потеряется ещё больше.

В тепло, но не там где надо.

Если сопротивление источника питания и проводов 1 ом, а нагрузки - 99 ом, то при напряжении источника 230 В падение на нагрузке составит 227,7 В. КПД равен 99%. Что в этом ненормального?

98.01

Ненормально то, что выделяемая мощность на нагрузке не максимальная. А такой обогреватель вам будет неудобен. Так-то можно 99 Ом сделать мегаомом и КПД ещё больше поднимется к 100%. Только греть не будет. Максимальная выделяемая мощность будет при равенстве сопротивлений. Но КПД будет 50%.

Если сделать нагрузку с КПД ближе к 100% - это значит, что где-то здоровенный генератор крутится на холостом ходу в не оптимальном режиме.

Агаааа :) Согласованная нагрузка — страшный зверь :)

Согласованная нагрузка, это отнюдь не "оптимальный режим" генератора. По сути никто так генераторы не проектирует. И конечно никто мощные генераторы в таком режиме не использует.

Мне кажется, или вы ошибаетесь?
Если напряжение 100 Вольт и паразитное сопротивление и нагрузка равны по 5 ом - ток 10А, на нагрузке выделится 250Вт
Если паразитное/нагрузка - 1/9, то при том же токе в 10А выделится 810Вт
Т.е. в общем случае большее отношение нагрузка/паразитное - лучше, что логично


P = U * I
100V * 10A = 1000W
Если паразитное сопротивление и нагрузка равны, то там и там выделится по 500Вт

Я по току считал
Типа, P = I*R^2
Вроде учитывая что U = I*R оно то на то и выходит

Не очень понял почему у вас так вышло((
Но ладно, не принципиально

Формула мощности P=I^2*R.

Посмотрите экстремум функции отношения сопротивления к сумме сопротивлений.

Вот подробнее:

Как видите, максимум мощности при КПД 50%. В этом случае Rн=Rи. (н-нагрузка, и-источник). На графике зависимости от K. Rн=K*Rи.

То, что в проводах, на подстанциях, в электрогенераторах, газотурбинах, в воде и солнце что-то теряется - не имеет никакого отношения к КПД нагревателя. Для подсчёта КПД нагревателя как устройства, нужно измерять его потребление прямо на его вилке, и также смотреть выделяемую тепловую мощность. А Вы выдаёте КПД системы "источник-нагрузка" за КПД нагрузки.
Про согласование - не спорю, тут Вы полностью правы.

Тут зависит от того, вы продаете или покупаете;) А в замкнутой системе, типа летящей ракеты, потери необходимо учитывать.

Не берусь судить двигательную составляющую статьи — моей компетенции не хватает.

Но вступление очень смущает

Оказывается, мы просто не знаем, как правильно использовать материю. 

Знаем. Идеальное использование - соединение вещества и антивещества. Почти вся масса перейдёт в энергию. Знаем, но использовать в ближайший век не осилим технически.

Сократить разрыв между этими двумя формулами можно, создав особые условия для увеличения количества ионизированных частиц в веществе и правильно применив их в ходе химической реакции горения.

Кстати, с точки зрения современной физики это единственный правильный способ сократить энергетический разрыв между этими двумя формулами.

0_о Как ионизация помогает получить энергию из массы? По-моему, ионизация требует энергии, а не позволяет её получить.

Получить энергию из массы мы можем, например, в ядерных реакциях, когда масса реально уменьшается. Пусть на мизерные доли процента, но всё же много больше, чем в химических реакциях.

А при ионизации, я не думаю, что масса будет уменьшаться. Скорее, наоборот, из-за накачки энергии в это вещество, масса плазмы окажется больше, чем масса исходных газов.

Тут все относительно просто. Изменение массы возможно только при ядерных реакциях синтеза или деления ядер. Во всех остальных случаях действует закон сохранения массы. Ионизация это свойство материи. И да его можно использовать в практических целях и уже используется. Например в МГД генераторах для выработки электроэнергии.

При этом никакой дополнительной энергии не требуется.

Вот насчёт доп энергии непонятно. Какая же энергия центрифугу крутит? Обратную связь трудно представить, а аккумулятор (например) - это доп масса, которую тоже поднимать надо. Да и сама центрифуга массой обладает, то есть её подъём (повышение потенциальной энергии) ещё как требует доп энергии! А МГД генераторы на месте стоят и подъёма не требуют.

Вы ведь сами в начале в начале статьи привели формулу Эйнштейна и написали что это про эквивалентность массы и энергии. Даже чайник когда нагревается увеличивает массу :) Если исключить испарение, конечно.

когда нагревается увеличивает массу

Теплород XXI века, кстати :) И существует, в отличие от.

Но для приблизительных расчётов неудобен, а для точных — в кинетических энергиях молекул мы дальше продвинулись, там модель лучше :)

С КПД ракетного двигателя надо быть осторожным. Хотите удивиться?

Если μ — массовый расход топлива, а u — скорость истечения, то тяга F=μu. Мощность двигателя FV = μuV, где V — скорость ракеты. Очевидно, что при некоторой скорости КПД превышает 100%. Вот и живите теперь с этим.

Но у вас даже в ваших вычислениях (где вы кинетическую энергию газов считаете за "полезное действие" ошибка:

Выделившееся тепло рассчитаем по формуле E=mq (рисунок 1-2), кинетическая энергия E=mV2/2 (стандартная формула). Удельная теплота сгорания водорода L=120 Мдж/кг, скорость истечения газов V=4.5 км/сек. Если это посчитать, то вы получите КПД=0.9%.

Теплота относится к массе молекулярного водорода (массой 2), а вылетает из сопла водичка массой уже совсем не 2, а 18. Так что m должны быть совершенно разными.

Ну и у кондиционера в режиме обогрева КПД превышает 100%, ничего удивительного. Главное - найти источник халявной энергии. Окружающая среда ненулевой температуры или энергия разогнанной ракеты. И, пожалуйста, вы превысили 100%.

Это называется не КПД. КПД кондиционера рассчитывается с учётом притока тепла из окружающей среды и не может быть больше 100%. А то, о чем вы упомянули, называется "коэффициент эффективности"...

Так и с ракетным двигателем ровно то же самое. Если считать честно, а не "возьмите халявную энергию разогнанной ракеты", то КПД выше 100% вы не получите.

Да я не стал это всё читать. По понятным причинам. А про КПД отметил просто потому что сравнительно недавно разбирался с этими тепловыми насосами, пытаясь понять, в чём их смысл. У меня знакомый товарищ в Канаде поставил у себя дома тепловой насос в рамках правительственной экологической программы (там идёт какая-то частичная компенсация затрат, то есть фирма-подрядчик гребёт с двух сторон - и от заказчика и от государства). Я его спросил - ну и? Он ответил в том смысле, что после нуля всё равно на газ приходится переходить, потому что это выходит дешевле...

Газом можно крутить тепловой насос, если сжечь газ в ДВС :)

Не слышал, чтобы его так называли — но это действительно по смыслу подходит больше…

Да потому что все пользуются аббревиатурой КПД не сильно вникая в физический смысл терминов.

Нет тут совершенно верно все посчитано. Существующая физическая ракетного двигателя проста в камере сгорания потенциальная энергия, в сопловой части образуется кинетическая энергия. Ну естественно это Джоули. Сам коэффициент считается как отношение полезной работы к затраченной энергии. Как видите скорости ракеты тут нет вовсе. В принципе я ожидал подобных вопросов и поэтому ниже в статье провел еще один пример сравнения ЖРД и ТРД и приведены их импульсы (это мера эффективности этих типов двигателей) . Существующий КПД ТРД лежит в пределах 30-40% , ну и как следствие ЖРД получается менее процента.

Насчет воды ваш пример не соответствует закону сохранения массы. Сколько массы поступило в камеру сгорания , ровно столько же и вылетело из сопла.

В этом комменте вы всё пишете верно, но не видите точно такой же проблемы в статье. Полезная мощность любого реактивного двигателя, выбрасывающего рабочее тело, равно произведению тяги на скорость истечения (W = T * u). Если у вас скорость истечения выросла втрое, то либо просела тяга, либо вы вкачали дополнительную энергию (через эм поле и/или вращение) "из розетки", которой на ракете не будет

Мощность двигателя FV

И не стыдно вам вводить людей в заблуждение?:)

С точки зрения пассажиров астероида Му-му (Оумуамуа) скорость ракеты составляет примерно полсотни км/с - и это ещё до того, как она оторвётся от стартового стола:) Тут конечно КПД можно насчитать любой, хоть 100500%:)

Физический смысл у вашей формулы есть только в двух системах отсчёта - в сопутствующей (ракете) и в системе центра масс гравитирующего тела.

Цикл прекрасный, жаль что автор уже 3 года ничего не пишет.

Спасибо Писать надо по делу, что бы вам интересно было.

Спасибо Писать надо по делу, что бы

И желательно — без издевательств над русской языкой!

А что, закон сохранения энергии отменили?

Французы 200 лет назад прекратили принимать заявки на "перпетуум мобиле".

Пожалуйста если вам интересно, прочтите статью. Там на ваш вопрос Дан подробный ответ.

интересно, а если на таком принципе сделать сварочный аппарат, он же будет большую температуру поддерживать при тех же затратах энергии? или будет тратить меньше газа? ну всмысле если этот принцип экстраполировать на любые газовые процессы то он же должен так же работать?

очень внимательно прочитал обе статьи, спасибо. ещё вопрос можно, а что такое проблема 500 секунд?

а что такое проблема 500 секунд?

Вероятно речь о том, что химические ракетные двигатели не могут преодолеть планку удельного испульса в 500 секунд. В то время как другие виды ракетных двигателей могут (плазменные, электростатические и т.д.), но их тяга слишком мала для использования в атмофсере. Только для длительных манёвров в космосе используются.

Да вы совершенно правы.

У большинства электрореактивных двигателей нет теоретических ограничений на мощность. Просто на спутниках в лучшем случае доступно пару киловатт электричества

Есть такое выражение "бумага всё стерпит", в данном случае монитор, но сути не меняет.

Во время испытания двигателя тип РД3 была достигнута скорость в камере сгорания- 350 m/s. ЦС, воздействующая на частицы топлива, при этом составляла более 100 тонн на квадратный сантиметр.

А из какого материала должна быть изготовлена камера сгорания, чтобы при температуре 3500К выдерживать такое давление?

Из обычных конструкционных материалов плюс НП цикл.

Это возможно? 1 атмосфера = 10 тонн/м^2. У вас 100 тонн на 1 см^2! Это 100 00 00 тонн на квадратный метр. 100 000 атмосфер! И всё это при 3500!

Если там действительно фокусируют плазму какие-то киловольты с килоамперами — то самый банальный эксперимент на предмет «а не померещилось ли мне?» — я уже описал. Засечь величины такого порядка можно чуть ли не коровой.

Справедливости ради, температура газа не обязательно равна температуре стенки. Камеры сгорания некоторых ЖРД делают из относительно легкоплавкой меди, потому что у нее очень высокая теплопроводность. А с обратной стороны стенка охлаждается топливом, что и позволяет ей не нагреться от газа в камере сгорания.

После прочтения статьи сложилось впечатление, что автор не знает физику даже в рамках школьного курса. А с тематикой реактивных двигателей знаком очень поверхностно.

Статья в целом написана странно, возможно это просто троллинг, либо писала нейросеть.

Разбирать подробно и писать что не так - затрудняюсь, поскольку там почти всё не так. Для того, чтобы разобрать все ошибки и странности статьи, в понятном для широкой аудитории формате, надо написать материал в 3-5 раз превышающий её по объёму.

Как Колумб — Америку открыл, но не понял :)

Больше нужно независимых экспериментов, чтобы разобраться в явлении. А то прямо какая-то шаровая молния — «текут какие-то токи и что-то стабилизируют, но какие?», а любые попытки в конкретику — дают чушь и кучу взаимопротиворечивых уравнений. Что не помешало ей в 2012-м потанцевать перед спектрометрами, нацеленными на молнию обычную — ей-то забыли рассказать, что у неё нет теоретического объяснения.

Чем чёрт не шутит, может, там действительно схожие процессы. Может, и с молнией яснее станет.

Что конкрето по вашему открыл автор? И что не ясно с молнией?

С шаровой молнией не ясно примерно ничего, даже факт существования. Очень уж редкая и в поле зрения приборов попала примерно раз. Какая должна быть конфигурация плазмоида, чтобы механическое движение и движение тока в сумме создали устойчивую структуру, способную плавать несколько секунд — знают только чёрт и дух Джеймса Максвелла, но призывать чертей и духов мы не умеем, увы %(

Что конкретно открыл автор — вопрос прямо как выстрел в голову, конечно :-D Мне только затянутый анекдот вспоминается про Петю, который принёс из леса ёжика. Где «еще у ежика выросло два рога, один спереди, другой сзади», ага. Понятно, что принёс он вовсе не ёжика, а… ну, мне интуиция подсказывает, что там (если автору его прорывные эффекты не мерещатся, а шаровая молния не придумана командой спектроскопистов) — картина должна быть в чём-то похожая. Самостабилизирующийся плазмоид, которому его токи не дают разлетаться некоторое время.

Насчёт ШМ, кстати, тоже один любитель публиковался в «Науке и Жизни», типа, при помощи проволочки и батареи конденсаторов заставил плазмоид прожить полсекунды, а не просто мгновенно испариться медным облачком. Хитрая форма проволочки у него была.

Проблема этих экспериментов в том, что никто их не перепроверяет и не пытается рыть глубже. Если бы хотя бы Креосан инициировал эту проволочку не батареей конденсаторов, а пойманной на его любимые тросовые молниеотводы настоящей «боевой» молнией — мы бы хоть смогли наблюдать время жизни плазмоида.

Ладно, давайте признаемся, что мы вообще ни хрена пока не можем точно рассчитывать плазму. Мы не понимаем природу H-Mode в токамаках, природу шаровой молнии, ну и тут ещё нам этот движок заботливо подкинули, у которого почему-то факел тоже значительно «прочнее», чем должна быть унылая струя плазмы. И все объяснения, включая эту статью, выглядят очень кисло и неубедительно. Что не мешает той же H-Mode точно существовать, а ШМ — весьма вероятно существовать.

Если вы под ''молнией" подразумевали "шаровую молнию", то да, с ней много непонятного.

В ряде задач плазму вполне себе считают, с достаточной для реализации проектов "в металалле" точностью. Наверняка есть и задачи, в которых расчитать не удаётся.

Что касается изобретения автора, я просто постарался максимально корректно написать своё мнение, на случай, если эта статья - не шутка от начала до конца, и человек действительно пытается что-то изобретать и делиться изобретениями с окружающими. Это само по себе заслуживает уважения.

Как заслуживает уважения то, что автор провёл серию экспериментов. Если, повторюсь, статья не шутка, и он продемонстрировал реальный уровень знаний, то, что он остался жив и сохранил способность набивать текст на клавиатуре - говорит либо о его феноменальном везении, либо о некой технической интуиции, которая позволила обойтись без высоко вероятных печальных последствий совершенно не понимая что конкретно и зачем он делает.

Сама же статья, для человека знакомого даже не с газодинамикой, а просто со школьной физикой, представляется, мягко говоря, носящей скорее шуточный характер.

+1 по всем пяти абзацам.

Когда читал кусок про разделение плазымы на йоны и электроны с помощью центрифуги, вспомнил похожую научную работу на тему использования вакуума, цитата оттуда:

Интересно практическое применение вакуума. Рассмотрим ракету, внутри которой находится бак с вакуумом, называемый вакумулятором. Вакуум порциями выбрасывается наружу, в сопле ракеты создается разрежение, и она летит соплом вперед, неся свой боевой задник.

Заметим, что из одного литра вакуума можно совершенно безболезненно сделать 2, 4, 8, 16 литров. Поэтому вакуум - это топливо, гораздо более дешевое, чем все другие виды топлива.

И вот глядя на это саморазмножение вакуума, невольно задумываешься; а может быть, он живой?! И тогда становится жутко. Представляешь себе огромную живую систему - и совершенно пустую... Но зато становится ясно, зачем вакуум глотает энергию - он ею питается.

А я с интересом прочитал. Лишь бы не вышло как с ведром и микроволновой.

Факел на рисунке 8 — красота, конечно. Но первое и самое напрашивающееся измерение — напряжение и магнитное поле в этих полосках — почему-то до сих пор не.

Сразу признаюсь, что некоторые части статьи слегка пролистывал и мог что-то упустить, поэтому мои вопросы локальные. :) И да, первую статью не читал еще, но планирую.

Вы пишете:

температура меняется (1200:85=14) в 14 раз! В центральной части камеры сгорания 1473 K, у стенок 358 K.

Тут, возможно, какая-то опечатка в цифрах: 1473 разделить на 358 не равно 14. И затем ещё ниже идёт масштабирование с умножением на 14, но не объясняется, откуда там линейная зависимость, хотя бы кратко.

Вокруг рисунка 9 с формулой на обозримую прокрутку вверх и вниз нет расшифровки левого слагаемого: что такое k, G, V (ну, это, наверно, скорость струи), B ? Может это есть где-то, но хорошо бы иметь рядом. Чисто оформительское замечание.

Ещё интересно было бы узнать о затратах энергии на собственно центрифугу. Она же энергетически не бесплатная. Сколько она ест относительно получаемой энергии и нет ли у этих затрат такой же квадратичной зависимости, которая нивелирует квадратичный рост энергии струи. И энергия на центрифугу тоже должна откуда-то браться: от какой-то обратной связи (трудно представить) или от отдельного источника (аккумулятора? у которого тоже масса, её поднимать надо тоже). Кажется, для МГД поднимать ничего не надо. Ну, это чисто дилетантские вопросы с ходу.

Еще вопрос про 4 фактора, которые влияют на эффективность. Пытались ли формулировать оптимизационную задачу? И если да, какое число непрерывных и дискретных параметров получалось? Или может пробовали создавать мат модель и идентифицировать параметры из разницы между моделью и экспериментами? Тут я могу сконтачить с университетскими группами, решающими такие задачи, если интересно.

Ещё часто чередуются сокращения на русском и на английском, как будто это перевод или куски статей на разных языках. Где NP, где НП, а разок то ли НP (эн-пи), то ли HP (эйч-пи). И странно видеть m/s вместо м/с, всё-таки не новые термины, что тоже наводит на мысль о копи-пасте со статьи на английском. Вполне вероятно, это просто сборка из статей в разные журналы.

В целом, спасибо за попытку объяснить именно широкому кругу читателей.

Кстати, знаете вот этих ребят? https://habr.com/ru/articles/871572/

Кстати, да! Без «этих ребят» вряд ли получится полноценно исследовать девайс. Там явно больше критичности к результатам надо. Да и стенды нужны более сложные, чтобы можно было режимами поиграть — тем же направлением впрыска, как минимум.

А ещё кажется очень странным, что автор статьи не гуглится ни на одной странице университетов, первая ссылка по запросу «глеб кулев кандидат технических наук» ведет сюда, третья - на малоизвестный сайт с теми же статьями, начиная с 2023-го примерно. Вторая и четвертая - на описание диссертации Кулева Глеба Георгиевича по совершенно другой теме от 1992 года. У нас все кандидатские - публичные, насколько я знаю.

Да понятно сразу, что это не академическая наука, а креосанщина типа «передачи энергии по одному проводу» — но если поставленный на кухне эксперимент подтверждает эффект, то это всё равно наука, пусть сто раз любительская. Проблема в том, что академическая наука не может даже H-Mode в токамаках объяснить, хотя там бьются огромные институты с огромными миллионами. Сверхпроводимость и ту не сразу объяснили. Квантмех ржёт над нами.

Соответственно, шансы объяснить происходящее в этой консервной банке у нас, ну, унылые. Сложность этой задачи — не для любительской науки. Не на всякий вопрос, который можно задать в кухонном эксперименте, можно получить ответ в кухонной теории. Очень не на всякий.

Очень часто результат кухонного эксперимента не удаётся объяснить по той банальной причине, что эксперимент поставлен некорректно и, соответственно, его результаты - недостоверные.
И вот в данном случае лично я не вижу повода верить ни одному из результатов замеров, приводимых автором.
Вот он пишет:

Скорость реактивной струи скачкообразно увеличилась с 512 m/s до 1593 m/s, преодолев при этом локальную скорость звука в 900 m/s.

Откуда он взял 512, 1593 и 900 м/с?.. Вот просто на сам формат чисел посмотрите: 512 и 1593 - числа с точностью до одного метра в секунду, а 900 - явно чисто ориентировочная оценка (вероятность, что он измерил скорость звука и она оказалась настолько "круглой" ничтожна). Откуда такая точность первых чисел и столь низкая - у третьего? Или же 1593 - это не в смысле "1593 +/- 1" (а без указания погрешности экспериментальные данные допустимо приводить лишь тогда, когда эта погрешность равна +/- последняя значащая цифра, в нашем случае - единицы метров в секунду), а просто такое число он получил, но погрешность - "какая-то"?.. Наиболее вероятно, что как раз последний случай: в результате пересчётов показаний приборов он получил вот такую-то скорость, но какова погрешность этой скорости - никто не знает. А, может, скорость так и вовсе из показаний приборов на самом деле получить нельзя, т.к. автор что-то не учёл.

Академическая наука - она не на ровном месте появилась. И не просто так эксперименты ставятся в очень специфических условиях, многократно повторяются, по возможности перепроверяются другими группами на других установках. Без этого легко "перевернуть физику" просто плохо вставив кабель в разъём...

Йон в 1800 раз тяжелее электрона и сам факт разделения плазмы на йоны и электроны "центрифугой" вас не смутил?

Сепарации плазмы на ионы и электроны препятствует очевидно электростатическое взаимодействие, которое будет выравнивать потенциал. Характерные (обратные) времена уравновешивания — это плазменная дебаевская частота. Только превысив её, можено о чëм-то говорить, а это килогерцы (хотя многое зависит от параметров плазмы).

Значит характерные скорости плазмы в центрифуге (размером в десятки сантиметров) должны быть более киломера в секунду, т.е. 3-5 махов. Но тут стоит напомнить, что внутри камеры сгорания (до критического сечения сопла) скорости принципиально дозвуковые, и откуда там возьмутся "махи", я не знаю, надо спрашивать автора.

Да не, там только в результате какого-то самоподдерживающегося процесса может возникнуть ионизация. Пошёл ток — появилось поле, усилился ток, усилилось поле, и так далее. В результате скорость плазмы внутри — падает, но возникают электрические токи. Снаружи — токи её удерживают и разгоняют, образуя типа такое «магнитное сопло». Это просто было бы чудо и мечта, если бы на выходе всё оказалось именно так.

Но для этого должна быть какая-то нелинейность. Катушка возбуждения в генераторе всяко нуждается либо в щёточном коллекторе, либо в диоде… Возможно, механические стоячие волны?

Да, кстати, по касательной к окружности там могут быть и махи, в принципе. Если оно больше кружится, чем к выходу едет — вполне может быть осевая скорость дозвук, а тангенциальная — хороший гиперзвук. Но мне всё равно кажется, что это тянет максимум на некий «стартовый импульс».

UPD: судя по следам на КС, «больше кружится, чем к выходу едет» там НЕ происходит. Так что да, если оно действительно работает — то по другой причине.

Я нашёл сканы «Науки и Жизни» про получение шаровой молнии на кухне, путём сугубо креосановских экспериментов — но картинки не грузятся :(

Нумбер 7 за 2009-й год это был, есличо.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации