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 

Ионный двигатель
На страницу Пред.  1, 2
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Техника
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [14:46]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Ну, кажись все разобрались, как образуются ионы. Тогда поймете и остальное.
Не нужно никакого третьего электрода. Поверхность паруса заряжена положительно. Через микроскопические отверстия в поверхности поступает газ.
Центральная ЭЛТ как в кинескопе выбрасывает с субсветовой скоростью пучок электронов. Притяжение поверхности заворачивает электроны назад. Проходя через газ, они его ионизируют. Положительные ионы отталкиваются от поверхности и движутся навстречу потоку электронов. Образуется ток. К поверхности текут через плазму электроны, от поверхности положительные ионы.
Разогнанные положительные ионы увлекают за собой электроны и от паруса со скоростью в десятки километров утекает нейтральная плазма.
Или опять непонятно?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Андрюша Мехедов!
Новичок


Зарегистрирован: 29.03.2007
Сообщения: 2

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [21:29]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Чрезвычайно низкий кпд-гораздо меньше, чем у стоковского ионного двигателя.

Притяжение между злектронами и ионами будет большим, как ни заряжай отражатель(что в принципе представляет проблему).

А насчё т того, что струя не будет рассеиваться за время ионизации - это из той же области, из которой домовой и леший. Оцените скорость звука для этого течения - тогда можно что-то говорить
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 31 Мар 2007 [12:20]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenixt писал(а):

Проходя через газ, они его ионизируют. Положительные ионы отталкиваются от поверхности и движутся навстречу потоку электронов. Образуется ток. К поверхности текут через плазму электроны, от поверхности положительные ионы.
Разогнанные положительные ионы увлекают за собой электроны и от паруса со скоростью в десятки километров утекает нейтральная плазма.
Или опять непонятно?

Зеникс, ті только что описал схему работі одноэлектродного генератора ионных пучков! У мну гдето брошюрка валялась... Такие генераторы производятся в промышленности.

А теперь твоя ашипка -
Тяга ионника зависит от величины тока ионов. Ясен пень... Так вот, для пучка протонов, величина тока при расходе 1г/с протонов равна числу фарадея. Т.е. ток в таком ионнике равен 96320 Кулон/сек = Ампер. А теперь умножим этот ток на величину разгонного напряжения, ну пусть всего 10000вольт, и получим мощность ионного тока. 965320*10000=9653200000 (Ват)или 9,7 ГВт в таком скромном пучке. Его еще надо поделить на КПД процесса генерации ионов и преобразования электроэнергии источника тока в ток пучка... Если весь КПД = 0,9 (чего еще надо постараться достичь), то необходимая мощность источника питания = 10,8 (ГВт). Это три большие атомные электростанции...

А теперь расчет тяги такого пучка:
Скорость улета протонов (считаем что мы 100% компенсируем улетающую плазму) около 98000км/с. Тогда тяга развиваемая движком = 1Е-3кг/с*98Е+6м/с=98000Н=10000кг.

Потрясающе, конечно, 1 граммом водорода мы развиваем тягу в 10 тонн!!!

А теперь - разделим мощность источника электроэнергии на развиваемую тягу: 10,8Е+9Вт/98000Н=110204Вт/Н. То есть - на 1Ньютон тяги нам нужно 110кВт элеткроэнергии.

Так что НЕТ никакой возможности взлететь на ионной тяге... Солнечная постоянная=1,4кВт/м2. Если 100% преобразовать энергию в энергию ионного пучка (в тягу) - то тяга составит 0,013Н = 0,0013кг. Это должны быть ОООЧень легкие солнечные батареи....
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
kromwell
Новичок


Зарегистрирован: 23.10.2006
Сообщения: 33
Откуда: oil&gas

СообщениеДобавлено: 02 Апр 2007 [06:47]    Заголовок сообщения: Вот это класс! Ответить с цитатой

ruata matsu а ты кто по образованию?
все было очень доходчиво.

с другой стороны может слить этот пост в "гафний. Гигантские линкоры"?

Взлетать с Земли не надо, Вся сборка на орбите нужное количество электростанций Smile
а если появится ворог какой, так мы на него направляем дюзы и каааак запускаем двгатель!
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 02 Апр 2007 [07:29]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

[quote="ruata matsu"]
zenixt писал(а):

А теперь расчет тяги такого пучка:
Скорость улета протонов (считаем что мы 100% компенсируем улетающую плазму) около 98000км/с. Тогда тяга развиваемая движком = 1Е-3кг/с*98Е+6м/с=98000Н=10000кг.

Бред. Электрон в 1800 раз легче протона и в и 149 тысяч раз легче иона криптона со степенью ионизации единица.
0.001*98000000^2/(2*0.149*10^6)~32 МВатт. И скорость улета плазмы составит всего 252 км/сек, а не 98000 км/сек, как вам придумалось.
Но нам достаточно, чтобы плазма истекала со скоростью 44 км/сек.
Тогда нам достаточно разгонять электроны до 20000 км/сек
Для истечения 1 грамма в секунду площадь паруса, т.е солнечных батарей, составит всего 2100 кв. метров, т.е диаметр всего 50 м.
Такой парус, вместе с собственным весом будет в состоянии поднять всего 24 кг груза с Луны. А сам парус будет весить не меньше 20 кг.
Так что я сильно сомневаюсь, что он сможет взлететь даже с Луны с ПН.
Исправил. Сгоряча ошибся. Не ошибся ли снова? Че то башка сегодня не соображает.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 04 Апр 2007 [10:35]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Максимальная скорость v [м/с] истечения вещества из реактивного летательного аппарата, способного взлететь с поверхности планеты с ускорением свободного падения g [м/с^2] зависит от удельной энерговооружённости аппарата q [вт/кг] следующим образом :-

Код:
v = q/g


Минимальная мощность W [ вт ] энергоустановок корабля массой M [ кг ], самостоятельно преодолевающего гравитационное воздействие планеты с ускоренем g за счёт отбросса массы со скоростью v равна

Код:
W = M g v
,

то есть линейно зависит от массы и скорости истечения.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 04 Апр 2007 [10:42]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
Солнечная постоянная=1,4кВт/м2. Если 100% преобразовать энергию в энергию ионного пучка (в тягу) - то тяга составит 0,013Н = 0,0013кг. Это должны быть ОООЧень легкие солнечные батареи....


На данном уровне развития надо увеличивать солнечную постоянную. Концентрация пучка света на ЛА с помощью большого поля зеркал это единственный реальный способ взлёта с планеты на любом реактивном двигателе, имеющем достаточно высокий удельный импульс. Если энергию на корабле получить нельзя, то надо её туда передать. Другого пути нет. В принципе, вполне возможно построить на поверхности Земли длинную параболическую конструкцию, такую, которая без любого обслуживания, периодически (раз в год) концентрировала энергию на траектории, используемой для вывода ЛА. Солнечный зайчик мог бы двигаться вслед за кораблём за счёт движения Солнца на небосводе. Инкам, к примеру, такая система была бы вполне по силам.... Они очень хорошо изучили поведение Солнца и научились строить весьма точные циклопические сооружения для слежения за ним. Для отражения солнечного света инки могли бы использовать зеркала из золота, к примеру....
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 06 Апр 2007 [10:24]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenixt писал(а):

Бред. Электрон в 1800 раз легче протона и в и 149 тысяч раз легче иона криптона со степенью ионизации единица.
0.001*98000000^2/(2*0.149*10^6)~32 МВатт.

Итак, Зеникс, ваша совковая жажда халявы просто ужасно бросается в глаза….

Но, давайте рассмотрим удельные показатели, по ВАШИМ же цифрам. Итак, вы уменьшили энергопотребление до 32МВт. Бог с вами. И получили тягу 24кг. В общем то, согласен. А теперь – рассчитаем удельные показатели… 32МВТ/(9,8*24кг)=136кВт/Н.
(мои цифры были 110кВт/Н).

ТО есть для создания 1грамма тяги, нужно 1,33МВт электрической мощности…
Кстати для получения 32МВт мощности от солнца – при 100% преобразовании солнечного излучения в ток ионов, нужно 32000кВт/1,4кВт=22857м2.
А не 2100м2 – как вы заявили… и это будут батареи диаметром уже не «всего50м» а все 170м.
24000грамм/22857м2=1грамм_тяги/м2.


Цитата:
Для истечения 1 грамма в секунду площадь паруса, т.е солнечных батарей, составит всего 2100 кв. метров, т.е диаметр всего 50 м.
брехня.

Цитата:
Такой парус, вместе с собственным весом будет в состоянии поднять всего 24 кг груза с Луны.
согласен. 24кг тяги при 32МВт. Мощности. Угу.

Цитата:

А сам парус будет весить не меньше 20 кг.

Вигвам.



Цитата:
Так что я сильно сомневаюсь, что он сможет взлететь даже с Луны с ПН. Исправил. Сгоряча ошибся. Не ошибся ли снова? Че то башка сегодня не соображает.
Неа. не взлетит.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 07 Апр 2007 [07:31]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):

Итак, Зеникс, ваша совковая жажда халявы просто ужасно бросается в глаза….

Итак, ruata matsu занялся "политической физикой". Однако, не буду следовать его примеру и не стану навешивать ярлыки.
А предложу ruata matsu решить вот такую задачку.
Допустим детонационная волна распространяется со скоростью 2000 м/сек.
Один килограмм взрывчатого веществ содержит 3 МДж энергии. Тогда взрыв 1 кг этого вещества будет длиться 0.00005 сек. Какова будет мощность взрыва Question
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 10 Апр 2007 [16:35]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenixt писал(а):

ruata matsu писал(а):

Итак, Зеникс, ваша совковая жажда халявы просто ужасно бросается в глаза….

Итак, ruata matsu занялся "политической физикой". Однако, не буду следовать его примеру и не стану навешивать ярлыки.

"политической физикой" ? Shocked Протестую... Это ярлык!!! Razz
zenixt писал(а):
Допустим детонационная волна распространяется со скоростью 2000 м/сек. Один килограмм взрывчатого веществ содержит 3 МДж энергии. Тогда взрыв 1 кг этого вещества будет длиться 0.00005 сек. Какова будет мощность взрыва

Насколько я понимаю, такая задача не имеет чисто математического решения? Может какие упрощения предложишь?
Замечания:
0. 2км/с - это скорость детонации для газовой фазы. Ни одно твердое ВВ не имеет такой маленькой скорости детонации.
Зеникс, ты точно имел в виду газ?
1. Скорость детонации - это просто волна, распространение газов взрыва идет с другой скоростью. и Эта скорость также меняется в хитрой закономерности.
2. Давление при взрыве твердого ВВ имеет гигантский пик (сотни тысяч или миллионы атмосфер). После чего давление сначало очень резко снижается, а затем спадает уже более плавно.
3. Ну и главная засада - конкретные цифры по пунктам 1 и 2 - засекречены, и только через первый отдел. Very Happy

4. Глубоко сомневаюсь, что вообще можно как то применять термин "мощность". Существуют другие термины, например - "бризантность". Это дробящее действие ВВ. Если насыпать ВВ в стакан и взорвать - то, скажем гексоген, не даст осколков. А вот порох разорвет стакан на осколки... Еще есть термин "работоспособность", она меряется относительно пороха. И характеризует перемещательную способность взрыва. ее определяют экспериментально, по той кучке земли - которую выпихнет взрывом из некоего стандартнозо шпура... если я ничего не напутал. Rolling Eyes

Так вот - бризантность -= это как бы проявление "близкодействующей" мощности взрыва. А работоспособность - типа как бы "дальнедействующая" мощность взрыва. И нету единого термина общей Мощности взрыва...
о настрочил... Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 10 Апр 2007 [16:54]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

А... Я вот только не пойму - при чем тут ионные двигатели?

Давайте вернемся все-таки к теме ветки...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 10 Апр 2007 [17:07]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
А... Я вот только не пойму - при чем тут ионные двигатели?...

а... типа... Зеникс спросил... Embarassed Rolling Eyes
Kuasar писал(а):

Давайте вернемся все-таки к теме ветки...

для небольших ускоряющих напряжений 10-30кВ были получены зениксом и мной удельные значения по тяге = 110 и 130кВт/Н. Что означает, что нам нужен реактор пришельцев, что бы создавать хоть мало мальски пригодные движки для полетов в космос... Laughing
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: 22 Июн 2007 [18:36]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu, мне видится большая перспектива в дальнейшем развитии ЭРД, тем более что они уже начали применятся в качестве маршевых двигателей, единственным сдерживающим фактором для них является слабая тяга, и высокая возможная потребляемая мощности ЭРДУ, что требует размещение бортовой ядерной энергетической установки большой массой.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Samvlamix
Ветеран


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

СообщениеДобавлено: 22 Июн 2007 [18:55]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Кстати ЯЭУ уже выводилась в космос, например из последних ЯЭУ “Топаз-2” на КА “Космос-1867” электрической мощностью до 5,5 кВт. То есть возможность использовать ЯЭУ в качестве источника электрической энергии для ЭРДУ. Кроме того в настоящее время в России ведется отработка и создание космических ядерных энергетических установок следующего поколения. Ранее созданные установки ЯЭУ «Бук» и ЯЭУ «Тополь» имели уровень мощности 3-10 кВт и ресурс работы от 3 месяцев до одного года. Имеется практический задел по созданию установок мощностью до 100 кВт и с ресурсом работы от 5 до 10 лет. То есть реальная перспектива применения ЯЭУ есть.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Samvlamix
Ветеран


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

СообщениеДобавлено: 22 Июн 2007 [21:03]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Samvlamix писал(а):
То есть реальная перспектива применения ЯЭУ есть.

Но на том же АМС “Смарте-1” использовался Солнечная электрическая ДУ PPS-1350 (СПД-100), тяговой мощностью всего 0,084 Н, с потребляемой мощностью — 1350 Вт. Что было в полнее достаточно для достижение Луны, хотя и за приличное время.
Так же могут быть использованы более мощные ЭРДУ например СПД-290 тяговой мощностью уже 1,5 Н с потребляемой мощностью — от 3 до 30 кВт, обеспечиваемый солнечными источниками энергии (они обеспечивают генерацию до 20 кВт электроэнергии). В то же время для полетов в дальний космос использование ЯЭУ практически не имеет альтернативы. Для таких масштабных проектов, как экспедиция на Марс, преимущество использования ядерной энергетики не вызывает сомнений. Причем ЯЭУ может служить не только для питания аппаратуры но и для жизнеобеспечения экипажа.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Иван
Новичок


Зарегистрирован: 22.03.2008
Сообщения: 7
Откуда: Москва

СообщениеДобавлено: 22 Мар 2008 [22:57]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

При рассмотрении конструкции парусообразного ионного двигателя прошу учесть во внимание заряженные частицы прилетающие от солнца (я про те что заряжают облака и в последствии создают молнии (помимо статики)), возможно они создадут тот необходимый заряд который будет отталкивать ионы?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Техника Часовой пояс: GMT + 2
На страницу Пред.  1, 2
Страница 2 из 2

 
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