Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

МТКС на основе использования энергии излучения Солнца

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей
Предыдущая тема :: Следующая тема  

Реализуем или нет, проект МТКС на основе использования энергии излучения Солнца?
Да, хорошая альтернатива!
50%
 50%  [ 3 ]
Да, со значительными затратами!
16%
 16%  [ 1 ]
Да, но не скоро!
16%
 16%  [ 1 ]
Нет, слишком сложен!
0%
 0%  [ 0 ]
Нет, бесперспективен!
16%
 16%  [ 1 ]
Всего голосов : 6

Автор Сообщение
Samvlamix
Ветеран


Зарегистрирован: 25.02.2005
Сообщения: 558
Откуда: Млечный путь, Солнечная система, Планета Земля, Россия

СообщениеДобавлено: 30 Июл 2007 [21:06]    Заголовок сообщения: МТКС на основе использования энергии излучения Солнца Ответить с цитатой

Многоразовая транспортная космическая система на основе использования энергии излучения Солнца. Это возможность основана на использовании орбитальных концентраторов, и космической транспортного корабля, отличительная особенность которого состоит в том, что она основана на непосредственное использование энергии излучения Солнца.
Если использовать орбитальный отражатель, эффективным диаметром ок. 3 км. то он в состоянии обеспечить генерируемую мощность до 10 ГВт. Падающие световые потоки на КК концентрируются на специальных приемниках светового излучения. Эта энергия в теплообменном двигателе используется для нагрева рабочего вещества, которая затем истекает через сопло, создавая тягу.
В качестве конструкционных материалов теплообменника целесообразно использовать жаропрочные материалы и сплавы. Рабочим веществом теплообменного двигателя могут служить экологически безвредные вещества – водород, вода или даже атмосферный воздух. Двигатель в состоянии работать в комбинированном режиме: на начальном участке разгона используется воздух, затем после набора скорости 1-2 км/с. И выхода в верхние разряженные слои атмосферы осуществляется переход на рабочее вещество, которое находиться на борту космического корабля. В зависимости от температуры теплообменника и от используемого рабочего вещества скорость истечения из сверхзвукового сопла двигателя в пределах от 2-10 км/с. Далее на высоте от 20 км, где солнечное излучение практически не поглощается атмосферой, именно на этой высоте в диапазоне длин волн 300-700 нм, на этом диапазоне приходиться 98% энергии излучаемым Солнцем, с них и целесообразней производить разгон космического корабля.


Shot at 2007-07-30

Теперь конкретный пример:
Выберем массу транспортного корабля 100 т и будем считать, что двигатель развивает тягу 3∙10 в 6 степени Н. При полете корабль на высоте 25-30 км воздухозаборник будет иметь площадь поперечника сечения 10-40 м². Космическая ступень с помощью транспортного самолета выводиться на высоту 10-15 км, где и начинается разгон. После выхода в верхние разряженные слои атмосферы МТКС продолжает набор скорости за счет имеющихся на его борту запасов рабочего вещества, величина которых составляет 10-30 т. Транспортируемые грузы по маршруту Земля – Орбита более 50т.
В это время в работу вступает геостационарный орбитальный концентратор, и чтобы в течение всего времени полета световой пучок следил за кораблем, орбитальный концентратор должен разворачиваться с угловой скоростью около 1,7∙10 в минус 5 степени. Из за размещения концентратора на геостационарной орбите его масса составит около 100-200 т, то тяговые усилия для его разгона сравнительно не велики 3∙10 в 4 степени. До вывода МТКС предварительно на геостационарной орбите собирается концентратор из 6 сегментов, который выводиться РН “Энергия”.

Описываемая перспективная многоразовая транспортная система с использованием солнечной энергией обладает рядом преимуществ:

1. Многоразовость и многоцелесообразность системы в условиях большого грузопотоков.
2. Обеспечивает минимальное воздействие на окружающую среду.
3. Значительное снижение транспортных операций, в условиях большого роста величины грузопотока.
4. Поэтапная отработка транспортной системы и комплексное использование таких её элементов, как орбитальных отражателей и т.д.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 31 Июл 2007 [08:25]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Скорей всего такое устройство сделано не будет по причине безопасности. Сами подумайте, ведь эту конструкцию в случае чего можно и как орбитальное оружие использовать. Мировая общественность такое на орбиту не пустит.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 31 Июл 2007 [12:11]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Можно и удешевить: основную площадь зеркал разместить на Земле, а на орбиту вывести вспомогательное "целостатное" зеркало, площадь которого может быть в сотню раз меньше.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 31 Июл 2007 [16:00]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Идея использования солнечного концентратора с размещением последнего на планете (Земля или Луна) уже неоднократно высказывалась (скажем так, мной, но под другим ником) на прошлом форуме (на народ.ру) и на форуме зеникса.

Не вижу смысла строить концентратор на орбите. Идею строительства подобного сооружения на Земле считаю полезной и всячески поддерживаю.

Не уверен, что дополнительное зеркало на орбите необходимо. Достаточно концентратор на Земле сделать либо поворотным, либо так выбрать его геометрию, чтобы за счёт движения Солнца солнечный зайчик двигался вдоль разгонной траектории ЛА.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 31 Июл 2007 [16:46]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Концентратор на поверхности Земли, это уже "ближе к телу". Работать правда будет только в ясную погоду. Хотя за счет выбора региона с низним количеством пасмурных дней, можно этот аспект свести к минимуму. В качестве основного вариант рабочего тела, я бы лично рассматривал воду. У нее колечно теплоемкость высокая, но ведь и энергии у наз с большим концентратором просто дофига...

Самые большие запасы воды у нас в океане, посему и стартовать удобнее будет прямо с воды.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 02 Авг 2007 [10:20]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Можно и удешевить: основную площадь зеркал разместить на Земле, а на орбиту вывести вспомогательное "целостатное" зеркало, площадь которого может быть в сотню раз меньше.

Не только "можно" но и абсолютно необходимо. Более того - ИМХО это единственно возможная схема вывода.
На земле - стартовое зеркало... Вернее - скорее всего много-много зекрал со своей системой наведения...
В космосе - доразгонное зеркало....


Недостатки схемы:
- разгонное зеркало нужно строить близко к экватору. Желательно в пустыне.
- доразгонное зеркало - сложный и очень дорогой объект.

Альтернатива - СКЭС. Солнечная космическая станция - передает энергию на землю в виде ЭМ излучения. Вот его уже можно использовать для старта носителя.
Преимущества:
1. Не надо сооружать циклопических специализированных сооружений узкой направленности...
2. Энергия ЭМ излучения - более удобоварима чем грубое излучение солнца. Ею можно непосредственно запитать ионные двиглы корабля.
3.СКЭС на геостационаре - неподвижен отностительно земли. Значит - есть четкий поток энергии внутри которого стартующий корапь снабжается энергией - не надо сложной системы фокусировки...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 02 Авг 2007 [12:04]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Кстати, на геостационар с экватора зеркалами очень удобно выводить. Просто поднять корабль на геостационар (вертикально) и всё. За счёт сколь угодно большой энерговооружённости ЛА расход рабочего тела может быть небольшим. Просто поднять на 35 мегаметров и всё -- дело в шляпе.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 02 Авг 2007 [12:31]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
Просто поднять корабль на геостационар (вертикально) и всё

На геостационаре ненулевая скорость относительно центра Земли. Она существенно больше таковой на экваторе, т.е. спутник в ЛЮБОМ случае надо ДОРАЗГОНЯТЬ (на 2,2 км/сек).
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 02 Авг 2007 [12:34]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Цитата:
Просто поднять корабль на геостационар (вертикально) и всё

На геостационаре ненулевая скорость относительно центра Земли. Она существенно больше таковой на экваторе, т.е. спутник в ЛЮБОМ случае надо ДОРАЗГОНЯТЬ (на 2,2 км/сек).

Это мелкое техническое придирательство. Cool
Ну - придется двигло не строго вниз направлять, а с некоторым смещением... ДЛя набора той самой 2,2км/с составляющей.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
privaloff
Новичок


Зарегистрирован: 19.01.2007
Сообщения: 30

СообщениеДобавлено: 05 Авг 2007 [05:01]    Заголовок сообщения: Re: МТКС на основе использования энергии излучения Солнца Ответить с цитатой

Samvlamix писал(а):
запасов рабочего вещества, величина которых составляет 10-30 т. Транспортируемые грузы по маршруту Земля – Орбита более 50т.


Ну это небольшое преувеличение... Но вообще красивая идея. На одном лишь тепловом двигателе удельный импульс будет невелик, а вот если использовать вашу идею для увеличения скорости истечения продуктов горения обычного химического двигателя - мне кажется разумно. Взять обычную ракету, покрасить в черный цвет и подсветить солнечным зайчиком снизу... Не знаю, почему это сейчас не применяется. Кстати, мелкая поправка: зеркала размещать на геостанционаре не получится никак, как как угловой диаметр Солнца 1951,4 секунд. Это равно 0.542055556 градусов, или 0.009460654 радиан.

http://www.astrogalaxy.ru/331.html

Соответственно, параболическое зеркало на расстоянии 35 786 км (высота геостационарной орбиты) создаст солнечный зайчик диаметром 338 километров. Многовато. На Земле нужно зеркала размещать - проще и дешевле.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Samvlamix
Ветеран


Зарегистрирован: 25.02.2005
Сообщения: 558
Откуда: Млечный путь, Солнечная система, Планета Земля, Россия

СообщениеДобавлено: 09 Авг 2007 [15:28]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Да идея, размещения концентраторов не на орбите, а на Земле, может более простая и дешевая, но какова эффективность такого размещения, ведь большая часть солнечного излучения будить поглощенная атмосферой, и патом на Земле наступают ночи, как с этим быть?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 09 Авг 2007 [17:37]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Поглощение измеряется не в разах, а в процентах, а ночные запуски и вовсе необязательны, как показала практика ))). Мы же собираемся делать дешёвую и мощную МТКС, правильно? В этом случае у нас будет достаточно рабочего вещества на борту для любых коррекций орбиты.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Иванов Иван
Новичок


Зарегистрирован: 13.10.2007
Сообщения: 1

СообщениеДобавлено: 13 Окт 2007 [07:08]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Мое мнение - эта система если и будет реализована, то будет выполнять в космосе роль наподобии аэростатов в нынешней авиации. Для глобального освоения космоса она не подходит.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Кулибин
Старожил


Зарегистрирован: 09.12.2006
Сообщения: 217
Откуда: Сургут.

СообщениеДобавлено: 13 Окт 2007 [12:29]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Солнечный свет для плазменных двигателей в принципе не пригоден, так как его сложно сконцентрировать в достаточно узкий пучок, то есть двигатель получится не плазменный, а паровой, самый лучший паровой реактивный двигатель на водороде может скорость истечения реактивной струи около 10 километров в секунду, это чуть более двухкратно превосходит импуль шаттла, при том что водород топливо очень проблемное, а на воде получится аналог химической ракеты на водороде и кислороде. На счет 100 тонн веса, это фантастика. Самый тяжолый обьект который до сих пор взлетел с помощью излучения весил меньше килограмма, хоть бы несколько тонн запустить и то был бы величайший прорыв.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 13 Окт 2007 [20:25]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Иванов Иван
Мнение оно хорошее, но необоснованное.

Кулибин
Дык проблемы-то нет. Оно ДЕЙСТВУЕТ !!! Разрабатывать надо, совершенствовать...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Татарин
Ветеран


Зарегистрирован: 16.02.2005
Сообщения: 269

СообщениеДобавлено: 14 Окт 2007 [01:32]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Кулибин писал(а):
Солнечный свет для плазменных двигателей в принципе не пригоден, так как его сложно сконцентрировать в достаточно узкий пучок, то есть двигатель получится не плазменный, а паровой, самый лучший паровой реактивный двигатель на водороде может скорость истечения реактивной струи около 10 километров в секунду, это чуть более двухкратно превосходит импуль шаттла, при том что водород топливо очень проблемное, а на воде получится аналог химической ракеты на водороде и кислороде. На счет 100 тонн веса, это фантастика. Самый тяжолый обьект который до сих пор взлетел с помощью излучения весил меньше килограмма, хоть бы несколько тонн запустить и то был бы величайший прорыв.

Замечу, что в атмосфере удельный имульс может быть бесконечнывм - если использовать воздух (энергия и так идёт с земли). Кстати, компрессор может работать на солнечных батареях: их мощность при должном охлаждении и монохроматичном излучении может достигать мегаватт на квадратный метр.

На первой ступени это могло бы сильно пригодиться...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей Часовой пояс: GMT + 2
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах