Электрические ракетные двигатели

CaRRibeaN>1) См вышенаписанное про радиационный пояс.

Да, это конечно неприятное место, но по-моему, буржуи
уже научились делать довольно устойчивые к радиации СБ.
Где-то я видел описание. Пойду поищу...


CaRRibeaN>А вы чего хотите - что бы на ЭРД 2 тонку толкать до ГСО? Т.е. 24-36 трансподеров Рокотом - неслабо

Именно этого я и хочу.
Более того, по-моему это уже почти возможно.


CaRRibeaN>Заказчиков нету. На данный момент, в связи с тем что предложение есть на 15-20 трансподеров на Российском рынке, а если понадобиться - то и больше, никому не нужны малые спутники - дешевле арендовать трансподер. Рынок насытился.

CaRRibeaN>Вообще вы заметили как просел рынок выводов на ГСО (легких, тяжелых - не важно) в этом году? Арианспейс уже не пуляет каждый месяц, как это было 5 предыдуших лет, а простаивает по 3-4 месяца, Протоном пока было всего 2 вывода, Дельты вообще не выводили ничего в этом году, Атлас - то ли 1 то ли 2 раза, только Сиа Лаунч наращивает обороты (понятно - ему весь заказ бывш. Хьюджей теперь идет - а это до 30% рынка).

Это точно - мало того, что рынок насытился, так еще экономика
трещит по швам; а телеком вообще в полной ж... Так что
инвестиций в сектор, похоже не видать.

Но это, IMHO, не означает, что не надо думать на два
шага вперед - новые тяжелые платформы надо делать уже сейчас.
И, кстати, никто не мешает нам буксировать чужие платформы.
Даже если буксир одноразовый, все равно дешевле выйдет,
чем на LOX/LH2. А если многоразовый ?


ratman>>Но мне кажется, что они SOTV не доделают - им так
CaRRibeaN>бюджет порезали, бедным...

CaRRibeaN>Кому порезали? Все в прорядке с SOTV - в 2005 надо думать полетит. А в 2004 - VASMIR - вот здорово

Да, здорово. Если полетит
Насчет SOTV - я пошел в соотв. форум.

raman>>уже научились делать довольно устойчивые к радиации СБ.
CaRRibeaN>Где-то я видел описание. Пойду поищу...

CaRRibeaN>Да не утруждайте себя. Пленочные СБ из аморфного кремния. Они все равно подвержены действию радиации.

CaRRibeaN>Но главное-то не это, а ПН - вот ей-то как хужеет от радиации, словами не передать и в сказке не описать

А вот об этом я, к стыду своему, знаю довольно мало.
Где можно посмотреть какие-нибудь цифры на эту тему ?

И, кстати, как можно защититься от протонной (90%) и ионной (8%) радиации ?
Я так понимаю, в радиационных поясах в основном эта проблема - электроны там вроде как нестрашные (< 100 кэв), а уровень э/м излучения такой же как и везде.

<blockquote>>>В России нет ещё пока журнала лучше, чем НК!</blockqoute>

Alek>Я надеюсь ты уже прочитал в последнем (августовском) номере, статью:
Alek>"ЭРД в космосе: транспортные операции"

Alek>есть интересные цифры

А есть какой-то способ читать НК из-за бугра ?

ratman>>Именно этого я и хочу. Более того, по-моему это уже почти возможно.

CaRRibeaN>Вобщем да. Правда надо не забывать про то, что ксенона уже становиться заметное количество, и СБ нужно киловатт на 30, т.е. весом килограмм 300-500... кстати не плохо

---

Если использовать СПД-100, то для вывода 2т платформы нужно:
8 СПД-100
380 кг Xe
6 месяцев
> 10 кВт (а как у вас получилось 30 ?)
для 2т платформы 10 кВт - это не так уж и много, imho
(или > 20 кВт и 3 месяца )

При этом на LEO выводится не более 2.5 т (Ангара ?)
Для LOX/LH2 эта цифра ближе к 6 т.
(конечно, лучше бы сравнивать реальные системы, но и
так хорошо получается)

При нынешней стоимости запусков (>$5000/kg, если я не
ошибаюсь) разница 5000*3500=17.5M
Я не знаю как вы, а я за такие деньги удавлюсь
И еще кого хошь удавлю

В принципе - пара запусков - и мы окупили разработку.
Boeing, по-моему, просил 48М на SOTV. Так то буржуи - им
больше денег надо. На бигмаки и кока-колу

Вообще, насчет цифр я не очень уверен - мне самому
интересно, сколько сейчас чего стоит.

---

Ксенона, конечно - вы правы - нужно много.
Но вообще-то, imho, на ксеноне далеко не улетишь.
Надо искать что-то другое. Желательно жидкое - аммиак
или, еще лучше, воду.

Ну да это пока мечты...

Или нет ?
Вон люди на гелии получили 1500 уи.

И конструкция простая как чайник: микроволны греют
плазму - плазма греет газ. И работает на чем
угодно - хоть из крана наливай. Они, кстати, пробовали
аммиак и воду - тоже ничего получилось.
А я слышал, на Луне кто-то лед отыскал...
Про астероиды я уже молчу - см. "Путь Марсиан" Азимова

---

ratman>>Но это, IMHO, не означает, что не надо думать на два
CaRRibeaN>шага вперед - новые тяжелые платформы надо делать уже сейчас.

CaRRibeaN>Нуууу... насчет тяжелых я бы поспорил.

А давайте поспорим

Во-первых, как это ни дико звучит, давайте-ка снизим уи
до 1500. Проиграем по массе, зато снизим
энергопотребление до разумных 20 кВт.
Тогда за 6 месяцев, потратив 2.7т топлива (кстати, а почем кило ксенона ), мы дотащим до ГСО около 8т груза.
При этом на LEO нам нужно всего 11т

Сама платформа при этом, кстати, весит совсем немного - почти
все 8 т - это пн.

Вы скажете, что таких грузов нет (пока ?) и будете правы.
Подождем-с. Но когда они появятся, неплохо бы чего-нибудь
такое иметь в гараже

---

ratman>>И, кстати, никто не мешает нам буксировать чужие платформы.
CaRRibeaN>Даже если буксир одноразовый, все равно дешевле выйдет,
CaRRibeaN>чем на LOX/LH2. А если многоразовый ?

CaRRibeaN>Вот тут к сожалению надо считать. Ибо может оказаться что овчинка выделки не стоит. Или окупаться будет слишком долго. Во всяком случае "поезда на ГСО" на обычном топливе чебя не оправдявают, даже при том, что пускаються они со стоимостью 700$/кг, в 5 раз дешевле чем протоном.

Согласен, буксир со своими батареями, топливом и пр.
будет весить не меньше тонны/полутора. Поэтому, конечно,
лучше пока просто ставить все, относящееся к выведению
прямо на платформу. Но:

1. Буржуи от своих платформ не откажутся, а это большой рынок.
2. Для средних/тяжелых платформ по весу все равно будет выигрыш:
для 3т платформы:
LOX/LH2:
масса LOX/LH2 ~ 6т
баки и движок ~ 600 кг (КС=0.1)
ЭРД:
маленькая платформа типа "Яхты" - 300 кг
топливо - 500 кг
СБ на 15 кВт - 200/300 кг
(кстати, если сильно извратиться, то можно
подключиться к спутнику )
То есть 6.6т против 1/1.2т = $27,000,000
3. Если буксир возвращать с дозаправкой (вот и нашлась
работенка космонавтам на МКС ), то дело не
только в том, что экономятся деньги (может они и не будут
экономиться). Дело еще и в том, что на халяву можно
отработать интересную технологию. Глядишь, в хозяйстве
пригодится...


А, кстати, что вы имели в виду, говоря про $700/кг ?

ratman>>Это точно - мало того, что рынок насытился, так еще экономика
CaRRibeaN>трещит по швам; а телеком вообще в полной ж...

CaRRibeaN>Телекому поплохело буквально вчера - во втором квартале 2001, плохо чувствовал себя только американский, а теперь хорошо себя чувствуют только азиаты.

Не вполне согласен - поплохело ему в апреле 2000 года:
AT&T: Intuit Services: Login
British Telecom: Intuit Services: Login
France Telecom: Intuit Services: Login

CaRRibeaN>А спутники - это вложения на долго, и оплачиваються они месяцев за 30 до пуска, так что проблема не в сегодняшней коньюктуре, хотя что-то могут и отозвать.

Конечно. Я имел в виду, что поскольку телекому поплохело,
они не будут столько инвестировать в развитие, сколько
раньше. То есть нового спроса нет, т.к. рынок насыщен, а
нового предложения нет, потому что у телекома нет денег.
Алес капут

Вот, кстати, обзор 99 года на близкую тему:
Satellite Equity: A Market Full of Surprises
http://www.theresafoley.com/Archives/Article_1/article_1.html


CaRRibeaN>Кстати в приведенном графике что-то странное, точно знаю что в 2000 Арианспейс запустил больше чем в 1999 (смотрел их годовой отчет).

Я думаю, это потому, что статья писалась в середине года
и у него не было полных данных - вот ссылка на всю статью:
404 Not Found
А может быть и левые данные. Надо поискать какой-нибудь другой
источник и сравнить...

ratman>>А есть какой-то способ читать НК из-за бугра ?
Alek>Даже два!
Спасибо

ratman>>(кстати, если сильно извратиться, то можно
Alek> подключиться к спутнику )

Alek>Это тоже уже разрабатывается Смотри опять же в топик про SOTV - проект центра Келдыша.

IMHO у SOTV/СЭДУ есть небольшая проблема: у них уи всего
порядка 800 (у ЭРД - от 1500 до 3000). Единственное их
преимущество - это то что они более эффективно (по сравнению
с СБ) используют солнечную энергию и сл-но у них больше мощность. Если вместо зеркал они ставят комбинацию СБ/резистор,
то они сразу теряют мощность на порядок и ничем не отличаются
от простого resistojet'a.

CaRRibean недавно писал, что SOTV хорошо подходит для выведения
на ГСО. А я пытаюсь доказать, что ЭРД будут дешевле и проще. Правда и медленнее. Так что надо решать проблемы с радиацией.

Тэкс... Давайте по порядку:

---

1. Расчет для 2т:

ratman>>6 месяцев

CaRRibeaN>Гы-гы, и как это у вас получилось? Я напутал с питанием, а вот если добираться на ГСо с LEO у меня получилось 4+ лет.

двигатели - 8 СПД-100
уи = 2500 с
масса (без топлива) = 2 т
масса топлива (Xe) = 400 кг
потребляемая мощность = 9.8 кВт

тяга = 8*0.083 = 0.664 Н
расход топлива = F/V = 2.7*10-5 кг/с
время = 171 день
приращение ХС (dV)
приближенно: dV = F*t/(средняя масса) = (0.664*1.48*10+7)/2200 = 4467 м/с
более точно (ф-ла Циолковского) dV = U*ln(m0/m1) = 4471 м/с

А, если не секрет, как у вас 4 года получилось ? (гы-гы)

---

2. Расчет для тяжелой платформы

ratman>>Во-первых, как это ни дико звучит, давайте-ка снизим уи до 1500. Проиграем по массе, зато снизим энергопотребление до разумных 20 кВт. Тогда за 6 месяцев мы, потратив 2.7т топлива (врядли это будет ксенон), мы дотащим до ГСО около 8т груза. При этом на LEO нам нужно всего 11т

CaRRibeaN>По-подробнее плиз, с резвесовочками и тягами, вам нужно пробить ХС 4.47 км/с, с LEO на ГСО. Чем хороши ЭРД - они легко считаються из первых принципов (Уи, затраты на ионизацию, и , скажем к.п.д. 80%)

Расчет делается для уже существующих движков, поэтому топливо - Хе (о ксеноне - ниже).
Выбран режим двигателя при котором (для одного двигателя):

КПД = 83% (как у СПД-100)
уи = 1500 с
тяга = 200 мН
расход топлива = F/V = 1.36*10-5 кг/с
потребляемая мощность = Е/КПД = 1772 Вт

(все значения - в пределах заявленых в справочнике; по энергии все сходится)
Итого:

двигатели - 12 СПД-140
уи = 1500 с
масса (без топлива) = 8 т
масса топлива (Хе) = 3 т
потребляемая мощность = 21.3 кВт

тяга = 2.4 Н
расход топлива = 1.6*10-4 кг/с
время = 217 дней
приращение ХС (dV)
dV = U*ln(m0/m1) = 4686 м/с

Я бы, конечно, поставил еще батарей, но увы: обещал 20 кВт... Пацан сказал - пацан сделал

---

3. O ксеноне

ratman>>Ксенона, конечно - вы правы - нужно много.
CaRRibeaN>Но вообще-то, imho, на ксеноне далеко не улетишь.
CaRRibeaN>Надо искать что-то другое. Желательно жидкое - аммиак
CaRRibeaN>или, еще лучше, воду.

CaRRibeaN>Думаете он просто так под руку попался?
CaRRibeaN>1) У него отностительно не большой потенциал ионизации 1100 Дж/моль, да в добавок моль-то приличная По Дж/кг он второй или третий.
CaRRibeaN>2) Это нейтральный газ - он нигде не оседает, ни на каких конструкциях КА
CaRRibeaN>3) Ну и в третьих тяжелый - а чем тяжелее, тем лучше для ЭРД.

CaRRibeaN>Вы же приводите варианты с водородосодержащими в-вами - а у водорода кажеться наибольший потенциал ионизации (или у гелия круче?)

Во-первых, сошлюсь на авторитет:

<цитата>
Andrei Shestakov: "От ксенона, кстати, собираются уходить. Хорошее РТ, но дорогой:
его годовое производство по всему миру - 4 (четыре) тонны.
А так ЭРД не принципиально, на чем работать. Вопрос в том,
сколько он будет при этом потреблять энергии и каким окажется ресурс."
< /цитата>

Низкий потенциал ионизации - штука, конечно, хорошая, но не катит:
1 моль ксенона это 0.131 кг. Чтобы разогнать эти 0.131 кг до 20 км/с (уи=2000)
нужно 26.2 мДж. То есть в 23000 раз больше, чем это все ионизировать.
Так что потенциал ионизации влияет на конструктивную простоту, но не
на КПД.

Пока вопрос стоит просто: сколько стоит килограмм ксенона ? Кто-то знает ?
И какие потенциальные возможности расширения его добычи ? (Из чего его, кстати,
добывают ? Из воздуха ?)

Дальше в лес - толще партизаны: когда-нибудь ксенона просто не хватит.
Я не знаю, можно ли сделать СПД на воде. На ртути можно. А ее можно из
термометров выковыривать

А о воде и аммиаке - ниже.

---

Уф - устал...

КУТ ХЕРЕ - продолжение следует.

ratman>>Пока вопрос стоит просто: сколько стоит килограмм ксенона ? Кто-то знает ?
ratman>>И какие потенциальные возможности расширения его добычи ? (Из чего его, кстати,
ratman>>добывают ? Из воздуха ?)

au>Internet osvaivayte - pervaya ssylka po poisku!

Спасибо за совет

Так все-таки: сколько стоит кг ксенона ?

Продолжаем разговор... © Карлсон

---

4. Microwave thrusters

ratman>>Вон люди на гелии получили 1500 уи.

CaRRibeaN>Ну если рядом есть электростанция, то можно и 80000 уи.

причем здесь электростанция - у них мощность 70 Вт и КПД ~ 90%

ratman>>И конструкция простая как чайник: микроволны греют
CaRRibeaN>плазму - плазма греет газ.

CaRRibeaN>Чесно говоря нету времени сейчас считать, но обьяснение фиговенькое, явно кто-то что-то напутал.

Никто ничего не напутал: идея очень простая.
В разонансной полости создается стоячая волна. Под низким давлением подается
газ. Газ, естественно, от этого дела ионизируется. Плазма начинает жрать
энергию и неслабо греется. (Теплоотдача и давление при этом не очень большие,
т.к. газа немного). Плазма греет остальной газ. Все это вылетает из сопла со страшной силой.

Они, кстати, грант получили от US AirForce.

А вообще - было бы интересно услышать независимое экспертное мнение.
Только по существу.

Статья:

Линки:
Successful Flight Demonstration of Plasma Thruster Under Microgravity
research.html
Page Not Found

US патент:



(Но это, кстати, не их изобретение - они только волновод патентуют. Все это придумал
какой-то другой чувак - я когда-то где-то читал)

Если это все правда - то это неплохая идея. Уи неплохой, работает на любом топливе,
ломаться там вроде нечему. Я, правда, не знаю, можно ли повысить мощность хотя бы до
500 Вт. У кого какие мнения ?

---

5. И, наконец, любимая тема - о деньгах

ratman>>И еще кого хошь удавлю
CaRRibeaN> (>$5000/kg, если я не ошибаюсь * 3500 = 17.5M)
CaRRibeaN>В принципе - пара запусков - и мы окупили разработку.
CaRRibeaN>Boeing, по-моему, просил 48М на SOTV. Так то буржуи...

CaRRibeaN>НУ, что-то у вас уж совсем примитивные расчеты окупаемости - без расчетов затрат

Расчет правильный - у меня MS in finance

Я исхожу из того, что доставка на ГСО стоит $15000/кг, а
на LEO - $5000/кг. Если эти цифры неправильные - pls, подставьте
свои и сообщите результат.

Итак: мы берем $30М за доставку 2 т на ГСО и запускаем 2.5 на LEO.
Наши затраты = 2500*$5000 = $12.5M.
(Чтобы было понятнее, представте себе, что мы не сами делали запуск на
LEO, а у кого-то купили на рынке). То есть, мы как бы продали запуск на LEO,
а заплатили нам как за ГСО. $17.5М кладем в карман.

При этом платформа стоит почти столько же.


ratman>>Вы скажете, что таких грузов нет (пока ?) и будете правы.
CaRRibeaN>Подождем-с. Но когда они появятся, неплохо бы чего-нибудь
CaRRibeaN>такое иметь в гараже

CaRRibeaN>Блин, такое в гараже себе не могут позволить иметь пока Боинг с Локхидом, а вы про Россию.

Так вот давайте и посчитаем, сколько будет стоит поставить такую штуку в гараж.
А потом решим: можем мы это себе позволить или нет. Вдруг можем

---

6. Радиация

ratman>>Где можно посмотреть какие-нибудь цифры на эту тему ?

CaRRibeaN>Цифры чего? Радиационной стойкости? Если Сб - то они пока секретны, ибо для аморфного кремния как считать теоретическую стойкость пока не ясно, а натурных испытаний пока не было.

ratman>>И, кстати, как можно защититься от протонной (90%) и ионной (8%) радиации ?

CaRRibeaN>Да как обычно - водой... или парафином. Или свинцом если ничего другого нету

ratman>>Я так понимаю, в радиационных поясах в основном эта проблема - электроны там вроде как нестрашные (< 100 кэв)

CaRRibeaN>Да так. Только все же энергия меняеться в зависимости от высоты на Землей.

Да... тут похоже все непросто...

Для того чтобы все аккуратно посчитать нужны следующие цифры (я думаю, только для протонов):
1. доза радиации (по энерг. спектру), допустимая для пн и для сб
2. коэфф. поглощения радиации (по энерг. спектру) для, скажем, парафина
3. интенсивность радиации (по энерг. спектру) от высоты

Если все это грамотно оценить, то уже можно смело начинать писать интегралы

---

7. SOTV


ratman>>Единственное их
CaRRibeaN>преимущество - это то что они более эффективно (по сравнению
CaRRibeaN>с СБ) используют солнечную энергию и сл-но у них больше мощность.

CaRRibeaN>Вы немного странно оцениваете. Причем тут мощность - почитайте наши марсианские топики - ЭРД на 15 МВТ - слабо ?

Читал - на 15 мВт и SOTV слабо - сгорит к чертовой матери
А что я странно оцениваю ?

ratman>>CaRRibean недавно писал, что SOTV хорошо подходит для выведения на ГСО

CaRRibeaN>Пальцем можно ткнуть, где писал?

Можно. Я не знаю, как сделать линк на message, но цитата выглядит так:

"У нас есть среднеимпульсные и среднетяговые решения на SOTV.
Они оптимальны в случае вывода на ГСО... орнбитального маневрирования... ВСЕ."

CaRRibeaN>Я бы сказал SOTV идеально подходит при работе на высокоэнергетических отлетных ступенях, где требуеться ХС 13-17 км/с. На ГСо все равно тащить месяц, а выйгрыш по массе мне лично не очевиден - вроде в два раза, но если вспомнить что конструкция имеет меньшую удельную тягу и должны долгое время хранить водород...

Да вот о том и разговор. Вроде бы как в два раза. Начинаешь считать - уже полтора. А у ЭРД - три.
Все-таки 8000 м/с - это мало. Для околоземного пространства и Луны нужно как минимум 15000.
Хотя, наверное, у ЭРД и SOTV нужны оба.

ЭРД - это идеальный грузовик - ползет себе, как танкер из Кувейта. 6 месяцев или 9 - никого
не волнует - главное, что ползет. А SOTV все-таки побыстрее и подороже...

ratman>>А я пытаюсь доказать, что ЭРД будут дешевле и проще.

CaRRibeaN>Дык очень просто - берете действительно стандартную платформу весом 2400, считаете что от нее можно получить 10 КВт. Потом исходите из расчета что вам надо достичь ГСО за пол-года. Ну а дальше нюансы - если вы хотите многоразовый буксир - то каждый его кг будет стоить столько-то, однаразовый - столько-то... Цифры я вам примерные скажу, когда опишите в черне, тягу, Сб борт и т.п.

Описал - говорите цифры

---

8. Расчет многоразового буксира

3 т - ПН
300 кг - платформа буксира
200 кг - СБ
750 кг - топливо
100 кг - топливо на обратную дорогу

двигатели - 16 СПД-100
потребляемая мощность = 19.5 кВт
тяга = 1.3 H
расход топлива = F/V = 5.3*10-5
время (туда) = 164 дня
время (обратно) = 21 день (неслабо )
dV (туда) = U*ln(m0/m1) = 4641 м/с
dV (обратно) = U*ln(m0/m1) = 4471 м/с

стартовый вес на LEO = 4350 кг

альтернативная стоимость на рынке = 3000*$15000 = $45M
стоимость запуска на LEO = 4350*$5000 = $22M

минус стоимость платформы = ?

Даже если бы экономического смысла в этом не было, технологию отработать
полезно. Тем более за чужие деньги. А сам девайс почти ничем не отличается от обычной
платформы с ЭРД. Так что денег на разработку нужно немного.

Ну да это, впрочем, экзотика - врядли до этого дело дойдет.
Но считать-то все равно надо - на всякий случай

ratman>Пока вопрос стоит просто: сколько стоит килограмм ксенона ? Кто-то знает ?
ratman>И какие потенциальные возможности расширения его добычи ? (Из чего его, кстати,
ratman>добывают ? Из воздуха ?)

Internet osvaivayte - pervaya ssylka po poisku!



i eshe:
Xenon

Na pervom sayte voobshe nadolgo zapast' mojno - ostorojno

CaRRibeaN>Надеюсь что у нашего американского друга все в порядке... просто инет например вырубили

Да, спасибо, все в порядке. Весь день вчера была перекличка.
Вроде все целы. Кроме брата друга моей подруги

А мой дальний родственник успел уйти с 101 этажа...

А хорошая знакомая ехала по West Side highway на работу.
Взрыв. Поднимает голову и видит через sunroof, как на
нее падает балка. Она по тормозам. Балка падает на машину
перед ней и сносит чуваку голову. На машину сзади тоже
что-то падает и она взрывается. Подруга доводит машину
до 48 стрит, ставит в гараж и вот тут-то ее и начинает
колбасить...

Инет, кстати, все время работал. А вот TV вырубилось
сразу (кабеля у меня нету), телефон вырубался пару раз,
сотовые начали работать только к вечеру.

Sorry, пошел я спать - устал как собака...

... да, не дошел я спать ... smile.gif [image link error]

1. О Ньютонах
ratman]]А, если не секрет, как у вас 4 года получилось ? (гы-гы)

CaRRibeaN]А очень просто - если тяга в Н, то и массу неплохо бы привесли к Ньютонам wink.gif [image link error]

CaRRibeaN]Ну или к килограммам все.

Так. А вот это уже из курса средней школы.
Масса меряется в килограммах. Сила в ньютонах.
Подставьте 1 кг в F=m*a:

m = 1 кг
а = g = 9.81 м/с²
F = 9.81 ньютона (одна килограмм-сила)

Размерность ньютона - кг*м/с².

Масса в ньютонах не измеряется. Так же как и сила -
в килограммах. Есть такая единица килограмм-сила, но она
нестандартная (точнее, инженерная - из МКГСС).

CaRRibeaN]Чесно говоря мозги гудят от работы, но мне кажеться что и здесь вы делаете ошибки с размерностями.

Я не упоминал, что кроме Master of Science in Finance
я когда-то закончил Физтех ? С размерностями ошибок нет. smile.gif [image link error]

CaRRibeaN]Опять Ньютоны с кг в перемешку. Когда вы видите в достаточно очевидной областью возможности нарыть золотые горы - сомневайтесь - почему не придумали до вас smile.gif [image link error]

Потому что перепутали массу с силой ? wink.gif [image link error]

CaRRibeaN]Пишите плиз МВт, маленькие м - это милли smile.gif [image link error] Не могу смотреть smile.gif [image link error]

Вот когда вы правы - тогда вы правы smile.gif [image link error] smile.gif [image link error]

2. О микроволновом движке

ratman]]В разонансной полости создается стоячая волна. Под низким давлением подается
CaRRibeaN]газ. Газ, естественно, от этого дела ионизируется.

CaRRibeaN]Совсем даже не естесвенно. Хотя зделать можно. Газ плохо поглощает.

ratman]]Плазма начинает жрать
CaRRibeaN]энергию и неслабо греется. (Теплоотдача и давление при этом не очень большие,
CaRRibeaN]т.к. газа немного). Плазма греет остальной газ. Все это вылетает из сопла со страшной силой.

CaRRibeaN]Ага понял. Тот же Васмир, вид сбоку... Идея интересная чесно говоря... Изящная идея.

Не вполне - Васмир разгоняет электромагнитным полем. А здесь -
только термально.

ratman]]А вообще - было бы интересно услышать независимое экспертное мнение.
CaRRibeaN]Только по существу.

CaRRibeaN]У меня запар по работе, я щас напрямую отрываю время от сна smile.gif [image link error] Может быть сегодня все же заставлю прочитать, носкорее всего ждем выходных.

А что это мы тут с вами - одни что-ли ? Ау - народ,
где там наши специалисты по плазме ? Это форум или
что ? smile.gif [image link error]

3. О деньгах

CaRRibeaN]Грубо говоря - тонна железа РБ-ЭРД без учета пуска но с нииокр будет в россии стоить 10 млн. Пуск - ну еще столько же, со всеми потерями закладываю. Пересчитывайте базовые параметры и можно попробовать вместе прикинуть стоимость. Как-то я уже делал именно такой прикидочный расчет (буксир LEO-GSO) но для ЖРД, поищите "рассчет космического поезда".

Хорошо, примем 20М как рабочую цифру. Нииокр - это что
за зверь ? Только разработка или включает в себя изготовление ?

ratman]]Я исхожу из того, что доставка на ГСО стоит $15000/кг, а
CaRRibeaN]на LEO - $5000/кг. Если эти цифры неправильные - pls, подставьте
CaRRibeaN]свои и сообщите результат.

CaRRibeaN]Цифирь немного неправильная да не важно. Считайте пока что так, хотя если извратиться, то можно добиться LEO за 3000, а ГСО вобщем-то стоит порядка 20000.

Это только усиливает мою точку зрения. Я считал, что LEO
дешевле ГСО в 3 раза, а вы говорите, что в 6.5 wink.gif [image link error]

Используя ваши цифры:

для двухтонной пн:
стоимость платформы = $10М
стоимость запуска = 2500*$3000 = $7.5М
алтьтернативная стоимость = 2000*$20000 = $40M
выигрыш = $22.5М
и т.д.

Я, кстати, основывался на графиках из уже цитированной
статьи. Если они сильно неправильные, скажите мне, я перестану
пользоваться источником:

http://www.abo.fi/~mlindroo/spacemarkets/gtocomm4.gif [not image]
http://www.abo.fi/~mlindroo/spacemarkets/leocost1.gif [not image]

ratman]]Так вот давайте и посчитаем, сколько будет стоит поставить такую штуку в гараж.

CaRRibeaN]Грубо говоря 30-50 млн баксов, ничего особого забабахивать не надо... Стойкость его будет....нуууу.... года 3 можно наверное гарантировать.

А почему 30-50 ? 10+10=20 (см. выше). Тогда, как я и писал,
два-три запуска и мы окупились.

4. О радиации

ratman]]1. доза радиации (по энерг. спектру), допустимая для пн и для сб

CaRRibeaN]Никогда не задумывались откуда растут ноги таких экспериментов как Phantom Torso? Это на МКС? Дозу радиации расчитать, да еще и по спектру безумно сложно. У меня есть программа считающая такие вещи (по работе), но она считает для вполне конкретных значений... ну узко считает...

CaRRibeaN]Почему это так? Дело в том что такие вещи считаються пока эмпирически, а эмпирика всегда ограничена.

Не можем расчитать - давайте оценивать.

ratman]]2. коэфф. поглощения радиации (по энерг. спектру) для, скажем, парафина

CaRRibeaN]Вот это можно. Я могу достать такие данные.

ratman]]3. интенсивность радиации (по энерг. спектру) от высоты

CaRRibeaN]Это тоже не проблема. Если поищите - найдете, начните например с http://www.nature.ru

ok - поищите данные поглощения, а я поищу данные по поясам.

ratman]]Если все это грамотно оценить, то уже можно смело начинать писать интегралы

CaRRibeaN]Нифига. Мы даже плюс-минус километр оценить не можем, только "продержиться не менее", желательно найти человека который работал по этой тематике.

Я имею в виду интегралы по орбите с оценкой дозы радиации.
Плюс-минус километр там не важно.

5. О ксеноне

alek]]Cтоимость 1 л Xe на коммерческом рынке
CaRRibeaN] составляет 10-15 US$

CaRRibeaN]Т.е. килограмм 2500.

Т.е. вдвое меньше, чем стоимость его доставки на LEO.
Не критично. Ксенон добывают из воздуха. Т.е. производство
можно наращивать неограниченно. Если я ничего не напутал,
то в атмосфере ксенона около 5*10+8 т. - на первое время
хватит smile.gif [image link error]

И потом, при массовом производстве стоимость будет падать.

6. О SOTV

ratman]]ЭРД - это идеальный грузовик - ползет себе, как танкер из Кувейта. 6 месяцев или 9 - никого
CaRRibeaN]не волнует - главное, что ползет. А SOTV все-таки побыстрее и подороже...

CaRRibeaN]Побыстрее и прилично. Подороже - не так уж и сильно.

Подороже за счет того, что на LEO выводится в полтора/два раза
больше груза (по сравнению с ЭРД). А это уже довольно большая
разница.

ratman>Так. А вот это уже из курса средней школы.
Масса меряется в килограммах. Сила в ньютонах.

Ээээ, тут некое недопонимание. Я имел в виду конечно вес.

ratman>Масса в ньютонах не измеряется. Так же как и сила -
в килограммах. Есть такая единица килограмм-сила, но она
нестандартная (точнее, инженерная - из МКГСС).

Вообщем это мое заблуждение не понятно с чем связанно.
Я почему-то считал что бы получить 1 м/с надо силу в Ньютон приложить в
весу в Ньютон - это примерно 108 г. Ну теперь я другой человек.

ratman>Потому что перепутали массу с силой ?

Ну см выше.

ratman>Не вполне - Васмир разгоняет электромагнитным полем. А здесь -
только термально.

Не совсем. У ВАСМИРа насколько я помню только сопло электромагнитное.

Прочитал я и статью и кое что еще. Ну какие ощущения - температура в камере небольшая, следовательно и скорости ионом не могут быть большими - Уи тоже маленький(кстати нигде не нашел абсолютных цмфер). Единственным плюсом такого двигателя можно считать высокий кпд передачи энергии к РТ. Думаю у них будут проблемы с "зажиганием", т.е.
начальной ионизацией.

ratman>Ау - народ,
где там наши специалисты по плазме ?

Это кто? Не было здесь никогда "специалистов по плазме". Но вообще у меня есть знакомые такого профиля - что нужно-то?

ratman>Нииокр - это что
за зверь ?

Научно-Исследовательские И Опытно Конструкторские Работы.

ratman>Это только усиливает мою точку зрения. Я считал, что LEO
дешевле ГСО в 3 раза, а вы говорите, что в 6.5

Я понимаю.

ratman>для двухтонной пн:

Я прикинул по подробнее, с бортом и получил примерные цифры буксира - вес пустого около 800 кг. Стоимость ну пусть 25 миллионов с учетом разработки и производства.

Выйгрыш - где-то 15-20 лямов. Очень не плохо.

ratman>Я, кстати, основывался на графиках из уже цитированной
статьи. Если они сильно неправильные, скажите мне, я перестану
пользоваться источником:

В основном они правильные. Но для ариана-5 например такое чувство что брали цифры из рекламной брошурки. Ибо запульнуть 6000 кг на ГТО (т.е. 3660 на ГСО) им стоит 100-110 млн. Т.е. примерная стоимость килограмма аж 27 тыс долларов, Но реально конечно и ариан и атлас и протон имеют приличные запасы по снижению стоимости. Дельта-2 и Сеа Лаунч - почти не имеют.

Надо также помнить что рынок этот нерыночный (сорри за каламбур). Например китайцы на этом рынке не представлены.

Вобщем скорее всего это цифирки сделанны так - стоимость вывода на шеопереходную орбиту поделена на массу.

ratman>А почему 30-50 ? 10+10=20 (см. выше). Тогда, как я и писал,
два-три запуска и мы окупились.

Грубо говоря накладные расходы. Плюс девайс надо испытать...

ratman>Не можем расчитать - давайте оценивать.

Давайте

ratman>Я имею в виду интегралы по орбите с оценкой дозы радиации.

К сожалению интегрировать просто так нельзя - надо еще учитывать поправочную функцию связанную с тем что поглощение зависит от спектра нелинейно да и от плотности излучения тоже нелинейно.

ratman>И потом, при массовом производстве стоимость будет падать.

Ну при очень массовом. Ибо стоимость скорее всего упираеться в энергетику и т.п.

ratman>Подороже за счет того, что на LEO выводится в полтора/два раза
больше груза (по сравнению с ЭРД).

Мда, но сама система может быть и дешевле.

Кстати к затратам надо еще отнести то что мы пиля по полгода через радиацию снижаем ресурс спутника на несколько лет. ХОтя конечно прежде надо посчитать насколько.

У англичан сейчас летают два спутника как раз занимающиеся исследованием влияния радиации на пн. Они были запущенны в октябре прошлого года Арианом-5...

ratman>буксир стоит не более $10М, запуск (т.е. первый рейс) стоит не более $15М =>
=> выигрыш не менее $35М

Я пока не знаю. Конечно сделать буксир весом в несколько сот кг - это примерно 10 млн, но надо добавить и накладные расходы и НИИОКР и испытания.

ratman>каждый следующий рейс требует не более $5М на запуск топлива + дозаправку,
а приносит $60М

Нуууу.... 5 лямов не стоит никакой пуск, не говоря уж о том, что это достаточно сложная операция - дозаправка. Вам надо дозаправляться 3 компонентами. Вообщем что бы уложиться с 700 кг ксенона в 5 лямов надо что бы только пуск стоил меньше 2 миллионов $ Закладывайтесь на себестоимость 10 млн пуска, плюс 2 млн на операцию по дозаправке.

Вообще надо помнить что рынок не рыночный, - демпинговать (если вы не американец, если вы американец - пожалуй все цифры расходов наод умножить на 5).

ratman>А вас ловлю на слове: вы обещали данные по поглощению протонов парафином (по спектру приближенно) и, если найдете, хотя бы грубую оценку стойкости пн к протонной радиации.


Про парафин (и воду, если уж на то пошло. В принципе еще графит). - искал в инете, в книжках, кое-какую эмпирику нашел (типа, протонны энергией 5 МЭВ проходя 1000 мм парафина имеют энергию на выходе 400 эв.) Пока попросил знакомого, может он чего знает (пока он оффлайн).

А стойкость - пожалуйста - приблизительно берите 200-500 килорад для электроники. Для сб - не знаю, современные имеют деградацию 20% за 15 лет.

ratman>Не думаю, кстати, что все так плохо: недавно говорил с члеком, который делал "Чандру" и заодно посмотрел какая у него орбита. Орбита сильно эллиптическая и он довольно много времени проводит в поясах. И ничего - летает 2 года как миленький и еще 10 должен летать.

Да, но Чандра находиться по моему в поясах порядка 18 часов из 150-часовой орбиры (кажеться, я не уверен в цифрах).

Но вообще может сделать проще - накатать вежливое письмо человеку - который профессионально с этим работал?

ratman>И, кстати, нет худа без добра - спутник будет защищен на весь срок эксплуатации.

А вот это смысла не имеет. Если действительно 15 заявленых лет (а пока ни один не отлетал столько) выдержат - то городить дополнительную защиту смысле нету. Ибо за 15 лет они стареют морально.

ratman>Они говорят, что добились уи 1500 с

Многовато... Температуры недостаточны для таких скоростей молекул. Тем более(!) что у них нету сопла Лаваля (во всяком случае никакого упоминания я не нашел... Вобщем статья у них больше посвещяна всяким измерением, чем конкретике.

ratman>Чего там - проще, чем в конфорке - снизить давление (увеличить длину пробега молекул): и зажигание обеспечено.

Кстати рабочее давление у них до 3+ атмосфер.

ratman>Нужно сделать экспертную оценку - может ли такая беда работать.

Работать-то она может. Вопрос с камими параметрами

ratman>* можно ли на ней получить такие уи, как они заявляют (1500 с)

Это-то легко - по известной формуле считается скорость молекул - это и есть предел. формуля - v=sqrt(3kT/m0) m0 - масса одной молекулы в кг - 1 а.е.м.= 1.66*10^-27 кг. Температура в кельвинах. Если считать что для гелия они достагли 1800 К (с учетом температуры электронов). То получаем v=6700. Явно не достаточно для 1500 с.

ratman>* можно ли в нее вкачать хотя бы киловатт

Я лично не вижу проблем ни в плазменой области (правда не спец) ни в радио.

ratman>* может ли она действительно работать на аммиаке и воде без существенной потери уи

Естественно будет потери. В 2 раза примерно.

ratman>* будет ли у нее ресурс больше, чем у СПД

Ой думаеться этот вопрос не решить никак кроме прямых испытаний. Но в принципе никаких проблем вроде нету - температуры и температурные поля не разрушающие, микровейв тоже не бог весть какой, газы в принципе нейтрыльные. Точнее если делать это водой то будет паро-кислородная эрозия. А в остальных случаях это решаеться (теоретически) подбором конструкционных материалов (кварц - рулез, главное не разбить )

ratman>Если все это так, то это очень хорошие двигатели

Вот в чем проблема... Эсли принцип все тот же - т.е. энтальпия->скорость потока, то вот вам цифирь - на водороде при температуре 3100 импульс составляет 810 секунд. 3100 - это приблизительно максимум который держат к. м. ну углерод наверное можно до 4000 К (пламенный привет ) Вообще для теплового разгона без использования полевой изоляции величины больше 1000 - фантастика. Так что относиться к этому проекту надо с большим скепсисом.

ratman>Не сходятся скорость истечения и расход энергии на кг

Ну - см. выше.

ratman>>каждый следующий рейс требует не более $5М на запуск топлива + дозаправку,
CaRRibeaN> а приносит $60М

CaRRibeaN>Нуууу.... 5 лямов не стоит никакой пуск, не говоря уж о том, что это достаточно сложная операция - дозаправка. Вам надо дозаправляться 3 компонентами. Вообщем что бы уложиться с 700 кг ксенона в 5 лямов надо что бы только пуск стоил меньше 2 миллионов $ Закладывайтесь на себестоимость 10 млн пуска, плюс 2 млн на операцию по дозаправке.

принимается (хотя можно извращаться и запускать топливо дополнительным грузом -
ну да ладно - пока и так хорошо)


CaRRibeaN>Вообще надо помнить что рынок не рыночный, - демпинговать (если вы не американец, если вы американец - пожалуй все цифры расходов наод умножить на 5).

делать в штатах очень неэффективно - тогда не только деньги, но и время надо
на 5 умножать: бюрократия в NASA серьезная...

Обобщим:

рассматриваются 3 конфигурации:

2т пн платформа (min)

8т пн платформа (max)

отдельный (многоразовый или одноразовый - не принципиально) буксир для 3т пн.

Время выведения для всех вышеупомянутых - порядка 6 мес.

---

Платформа________________Изгот___LEO(вес/$)__Доход___Прибыль___Кап.влож./НИИОКР

---

2т_______________________$10М____2.5т/$10М___$40М____$20М_______$10M_____

---

8т_______________________$20М____12т/$40М____$160М___$100М______$10M____

---

буксир_(первый_запуск)____$10М____4.5т/$15М___$60М____$35М_______$10M_____

---

дозаправка_топливом/______$3М_____1т/$10М_____$60М____$42М______________
стыковка_с_пн____________________+$5М__________________________________

---

Господа, кто не согласен, вносите коррекции прямо в таблицу.

P.S. сорри за таблицу - фонт пропорциональный, а с html лень
возиться

ratman>>Чего там - проще, чем в конфорке - снизить давление (увеличить длину пробега молекул): и зажигание обеспечено.

CaRRibeaN>Кстати рабочее давление у них до 3+ атмосфер.

Да, но это уже после разогрева. А при старте давление там сколь угодно низкое. Вообще-то они как раз и пишут, что с повышением давления они теряли плазму (естественно !)


ratman>>* можно ли на ней получить такие уи, как они заявляют (1500 с)


CaRRibeaN>Это-то легко - по известной формуле считается скорость молекул - это и есть предел. формуля - v=sqrt(3kT/m0) m0 - масса одной молекулы в кг - 1 а.е.м.= 1.66*10^-27 кг. Температура в кельвинах. Если считать что для гелия они достагли 1800 К (с учетом температуры электронов). То получаем v=6700. Явно не достаточно для 1500 с.

Не достаточно. А откуда вы взяли 1800 ? И как у вас получилось
6700 ? v = sqrt(3*1.4*10-23*1800/4*1.7*10-27) = 3334 м/с
Там написано 5000К. Но все равно не достаточно. v(Т=5000) = 5557 м/с.

ratman>>Если все это так, то это очень хорошие двигатели

CaRRibeaN>Вот в чем проблема... Эсли принцип все тот же - т.е. энтальпия->скорость потока, то вот вам цифирь - на водороде при температуре 3100 импульс составляет 810 секунд. 3100 - это приблизительно максимум который держат к. м. ну углерод наверное можно до 4000 К (пламенный привет ) Вообще для теплового разгона без использования полевой изоляции величины больше 1000 - фантастика. Так что относиться к этому проекту надо с большим скепсисом.

Не вполне согласен. Все дело в низкой плотности, теплопотоке и теплопроводности. Газа немного, его теплопроводность низкая, он сильно охлаждается возле стенок. Вещества стенок много, теплопроводность у них высокая (особенно у металлов), тепло быстро отводится от стенок. Так сказать ничего нельзя - надо считать (это, кстати, не сложно). И, получится, скорее всего, что ничего все в порядке.

Я ж говорю - спец должен смотреть. А вообще-то, был бы у меня сейчас доступ к физ. лаборатории - сам бы попробовал сделать: там делать нечего. Может, кто-то попробует ?