Лазерные системы реактивной тяги

Теги:космос
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Вот это называется нарыл! И где? На сайте ВАК :lol: Оказывается люди и вот такими проблемами занимаются, причем серьезно, с экспериментальной базой:

_____________________________________________
Научная новизна работы
1. Разработана экспериментальная методика определения эффективности вклада лазерной энергии в тепловую энергию газовых и газокапельных сред на основе теории локального взрыва. На основе этой методики проведены экспериментальные исследования по взаимодействию излучения импульсных СО2- и Nd-лазеров с различными газовыми и газокапельными средами, позволившие экспериментально оценить эффективность вклада лазерной энергии в плазму оптического пробоя указанных сред с привлечением модели многократно ионизованной газовой плазмы, создаваемой под воздействием лазерного излучения с интенсивностью I = (1011–1014) Вт/см2.
2. Разработана полуэмпирическая модель формирования тяги в лазерно-химических реактивных двигателях на основе анализа экспериментальных исследований по взаимодействию лазерного излучения двух длин волн (λ = 10,6 мкм и λ = 1,06 мкм) с веществами CHO-химического состава (твердыми и жидкими). 3. Предложена лазерная система реактивной тяги, включающая в себя: лазер, адаптивные системы управления лазерным пучком, приемную оптическую систему, устанавливаемую на аппарате, и аэрокосмический лазерный реактивный двигатель, работающий с использованием излучения как непрерывных, так и импульсно-периодических лазеров. При этом направление движения аппарата (или направление вектора тяги двигателя) не зависит от взаимной пространственной ориентации аппарата и лазерного источника энергии Разработаны макеты лазерных систем реактивной тяги и проведены экспериментальные исследования по полету моделей аппаратов с лазерным двигателем, подтвердившие модельные представления формирования лазерной тяги с использованием излучения СО-лазеров.
4. Впервые экспериментально продемонстрирована возможность компенсации искажений лазерного пучка на всем оптическом тракте, охваченном петлей обращения волнового фронта (ОВФ), в импульсно-периодическом режиме работы СО2-лазера с использованием методов ОВФ при четырехволновом взаимодействии излучения в различных нелинейных средах (элегаз, активная среда лазерного усилителя), включая схемы ЧВВ с петлей обратной связи.
5. Разработан и экспериментально подтвержден метод ОВФ излучения импульсно-периодических СО2-лазеров, основанный на записи голограммы-корректора в газовой среде (элегаз 34SF6), - метод квази-ОВФ. Теоретически и экспериментально показано, что быстродействие такого корректора равно 2-5 мкс, что позволяет компенсировать практически все аберрации волнового фронта лазерного пучка, включая динамические аберрации, вызванные атмосферной турбулентностью.
6. Предложен алгоритм компенсации аберраций лазерного пучка, возникающих при его распространении от лазера к аппарату с ЛРД в направлении упреждения, для повышения эффективности доставки лазерной энергии к космическому аппарату с ЛРД на борту с лазера наземного или самолетного базирования, основанный на использовании источника когерентного оптического излучения, создаваемого в атмосфере специальным опорным лазером. В качестве такого источника излучения предложено использовать эффект вынужденного комбинационного рассеяния излучения в верхних слоях атмосферы (на уровне 30 км)
_____________________________________________
Там еще много чего интересного ;)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  

kost2

втянувшийся

компенсация искажений - это перепев штатовской программы. Типа пускаем слабый импульс, ловим отражение и по его искажению создаем противоискажения в системе фокусировки. Потом хреначим боевым импульсом и аккурат в нужной точке луч фокусируется. А штатовские военные сперли эту идею у астрономов, которые таким макаром корректируют искажения атмосферы для телескопов.
Т.ч. в свете вышеизложенного денег на такое баловство дадут и немалых. а вообще список тем напоминает старание на секретном ящике найти хоть что-нить для публикации в открытой печати. Т.е. боковые темы от главной - сшибать супостата лазерами.
 
RU Памятливый45 #30.08.2007 08:58  @kost2#30.08.2007 00:28
+
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★★
kost2> компенсация искажений - это перепев штатовской программы.
Уважаемый kost2!
Обвиняя кого то в плагиате было бы хорошо если бы обвиняющий был информирован в указанном вопросе не только по американской открытой прессе, но и по советским источникам.
 
RU kost2 #30.08.2007 16:18  @Памятливый45#30.08.2007 08:58
+
-
edit
 

kost2

втянувшийся

kost2>> компенсация искажений - это перепев штатовской программы.
Памятливый45> Уважаемый kost2!
Памятливый45> Обвиняя кого то в плагиате было бы хорошо если бы обвиняющий был информирован в указанном вопросе не только по американской открытой прессе, но и по советским источникам.

Вы всерьез думаете, что из-за такой безделицы я буду копаться в советских источниках? Да я не знаю как они выглядят, эти источники!
И потом первоисточник то идеи - астрономы, вернее радиоастрономы. Причем я не уточняю, чьи. А доступный мне вполне советский источник рассказывал помнится о 120 молоточках, которые правили бериллиевое зеркало лазера морского базирования перед каждым выстрелом, и сколько он поимел геморроя с АСУ этих молоточков. Я то тогда думал, что зеркало деформируется от нагрева, а оно вона как оказывается... компенсировали атмосферу. А кто автор этой без сомнения интересной идеи - не скажу. Потому как не знаю. Про астрономов услышал раньше. Да и про амовские потуги тоже. Хочешь приоритету - раскрывай информацию. Вы много не по своей теме знаете про закрытые разработки? То-то. А если наши и сделали раньше амов - сидят тихо и никому ни гу-гу, и правильно. Т.ч. приоритет в военных разработках - дело темное. Короче, кто первым спер - тот и автор.
 
MD Serg Ivanov #30.09.2007 00:12
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Для ракет ПРО и ПВО - само то. И хорошо комбинируется с боевым лазером. Не сняли лазером цель - ракету в нее, по лучу и наводим и питаем энергией.
Ускорение должно получится огромным. Пожалуй и маневрирующие ББ МБР можно загасить...
 
RU Alexandrc #01.10.2007 14:10
+
-
edit
 

Alexandrc

аксакал

Гм... а в каком-то выпуске детского тележурнала "Хочу все знать" или в одной из передач "Очевидного Невероятного" вроде даже какую-то модельку показывали, толкаемую лазерным импульсом...
Но вы там держитесь!  
MD Serg Ivanov #02.10.2007 17:57
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Было такое... И тут сообщение было.
А в атмосфере такая фигня вообще без рабочего тела летать могет. И с огромными ускорениями маневрировать. Легкий снаряд порядка 1кг вывести навстречу ГЧ МБР - и усё. Это не теплозащиту лазером ковырять.
 
RU Памятливый45 #02.10.2007 19:22  @Serg Ivanov#02.10.2007 17:57
+
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★★
S.I.> Было такое... И тут сообщение было.
S.I.> А в атмосфере такая фигня вообще без рабочего тела летать могет.
Атмосфера и есть рабочее тело.


S.I.> И с огромными ускорениями маневрировать.
При пропорциональном наведении достаточно, чтобы ускорение перехватчика превосходило ускорение цели в 1,4 раза.

S.I.> Легкий снаряд порядка 1кг вывести навстречу ГЧ МБР - и усё.

И после этого " советский город может спать спокойно" (из Бернеса или по мотивам).
Ибо если даже неподвижное относительно Земли килограмовое яблоко встретит боевой блок, идущий со скоростью несколько КМ/с, то они взаимно разрушат друг друга в порошок.

S.I.> Это не теплозащиту лазером ковырять.
И не круглое тащить и не квадратное катить.
Зачем теплозащиту преодолевать тепловым же излучением.
 

CAY

новичок
Памятливый4 5> При пропорциональном наведении достаточно, чтобы ускорение перехватчика превосходило ускорение цели в 1,4 раза.

Зачем?

Можно воспользоваться векторным наведением. При этом цель будет испытывать перегрузки в 2 раза больше чем перехватчик.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
От Лина.

Лин Индастриал - Революционный носитель «BEaM»

В проекте «BEaM» (Broadcasting Energy and Magnetohydrodynamics) для выведения полезного груза используется энергия передаваемая лазерным лучом с Земли. Проект разрабатывается совместно со швейцарским институтом Dltech и включает множество передовых технологий. Презентация проекта //  spacelin.ru
 

Информации мало и невнятно - что, впрочем, для инвестиционной презенташки естественно.
Но другого незаметно.

Но как-то концепт не выглядит сколько-нибудь проработанным. Даже по схема сразу миллион вопросов. Требующих очень особых компетенций.
Указано, что делали вместе со швейцарцами, но судя по их упоминанию - они специалисты по лазерам, но не по тому, что должно происходить в предлагаемом МГД-движителе.
Прикреплённые файлы:
 
 51.051.0

Naib

опытный

Fakir> Но как-то концепт не выглядит сколько-нибудь проработанным. Даже по схема сразу миллион вопросов. Требующих очень особых компетенций.

Вот как-то выплывают слова "оптический пробой атмосферы", то бишь выше пороговой плотности энергии они просто получат плазму, которая отрежет луч от корабля.

Что-то я в их идею не верю. Уже хотя бы расходимость луча как компенсировать? Не, ну можно кристаллом KDP перевести луч в видимую область, хоть в ультрафиолет (хотя последний уже поглощается изрядно), но с расстоянием плотность энергии неизбежно будет падать.

В общем, вопросов много больше, чем намёков на ответы.
 68.0.3440.10668.0.3440.106

Xan

координатор

Naib> Вот как-то выплывают слова "оптический пробой атмосферы", то бишь выше пороговой плотности энергии они просто получат плазму, которая отрежет луч от корабля.

Там же фокусируется уже в двигателе.
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir>> Но как-то концепт не выглядит сколько-нибудь проработанным. Даже по схема сразу миллион вопросов. Требующих очень особых компетенций.
Naib> Вот как-то выплывают слова "оптический пробой атмосферы", то бишь выше пороговой плотности энергии они просто получат плазму, которая отрежет луч от корабля.

Именно на этом пробое и летают :F Если кто не заметил, то у аппарата на "лазерной тяге" есть концентрирующее зеркало которое увеличивает интенсивность пучка в ~10-~100 раз. Кроме того, лазерный пробой можно дополнительно инициировать, например, коронным разрядом (с минимальной затратой энергии ака "огни Святого Эльма") в нужной области. И, таким образом, в луче энергия будет минимум на порядок ниже, чем необходимо для оптического пробоя - и в нужной концентрации именно в рабочей зоне.
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  61.061.0

3-62

опытный

Wyvern-2> Именно на этом пробое и летают

Только смущает раз - диапазон излучения (как бы надо по пику поглощения рабочего тела ориентироваться), два - подозрения в том, что при поглощение энергии объемом рабочего тела будет эффективнее. А при "фокусировке лазера" объем нагреваемого рабочего тела уменьшается.

Ну это так, "чисто теоретически". :)
 68.0.3440.10668.0.3440.106

Naib

опытный

Naib>> Вот как-то выплывают слова "оптический пробой атмосферы", то бишь выше пороговой плотности энергии они просто получат плазму, которая отрежет луч от корабля.
Xan> Там же фокусируется уже в двигателе.

А на "выхлопе" не будет поглощения? Рекомбинация ведь не сразу идёт и не полностью.
 68.0.3440.10668.0.3440.106

Xan

координатор

Naib> А на "выхлопе" не будет поглощения? Рекомбинация ведь не сразу идёт и не полностью.

Это ж импульсный двигатель. Пыхнула искра, всё разлетелось и успокоилось, новый импульс.
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> Именно на этом пробое и летают
3-62> Только смущает раз - диапазон излучения (как бы надо по пику поглощения рабочего тела ориентироваться), два - подозрения в том, что при поглощение энергии объемом рабочего тела будет эффективнее.

Блин, да почитайте же литературку

%(


Там же все четко описано - оптический газовый пробой одно из самых исследованных явлений...
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  61.061.0

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Naib>> А на "выхлопе" не будет поглощения? Рекомбинация ведь не сразу идёт и не полностью.
Xan> Это ж импульсный двигатель.

Совершенно не обязательно (хотя чаще всего и так):
Наблюдается медленное распространение плазменного фронта в лазерном луче со скоростями ~10 - 40 м/с, обязанное теплопроводностному прогреванию газа перед фронтом. Этот механизм действует преим. и в оптич. плазмотроне, где для непрерывности горения применяется непрерывный СО2-лазер. В оптич. плазмотроне достигается на 1000 - 3000 К более высокая темп-pa, чем в НОР в неподвижном газе. Продувкой воздуха снимаются верх. ограничения по мощности лазера, а также по фокусному расстоянию линзы f (в неподвижном воздухе в слабофокусированном луче, при f 20 см, НОР не горит).
 
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  61.061.0

Xan

координатор

Xan>> Это ж импульсный двигатель.
Wyvern-2> Совершенно не обязательно

На высокой скорости прямоточник может быть с подведением постоянной мощности.
А на низкой скорости, если без компрессора и турбины, может быть только пульсирующий.

ЗЫ
На мой взгляд, с лазером на земле имеет перспективу только обычный реактивный двигатель на водороде с нагревом водорода этим лазером.
Не знаю как.
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Xan>>> Это ж импульсный двигатель.
Wyvern-2>> Совершенно не обязательно
Xan> На высокой скорости прямоточник может быть с подведением постоянной мощности.
Xan> А на низкой скорости, если без компрессора и турбины, может быть только пульсирующий...
...с клапанами. Ага. Причем режим работы лазера может быть одинаковым что в первом, что во 2-м вариантах ;) А еще может быть первоначальный разгон с помощью ускорителей...
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  61.061.0

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Xan>>> Это ж импульсный двигатель.
Wyvern-2>> Совершенно не обязательно
Xan> На высокой скорости прямоточник может быть с подведением постоянной мощности.

Да, кстати, прямоточники возможны и на ДОзвуковых скоростях :)


К.П.Д. у них страдает, но в данном случае это пофиг ;)
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  61.061.0
LT Bredonosec #20.09.2018 14:18  @Wyvern-2#19.09.2018 10:19
+
-
edit
 
Xan>> А на низкой скорости, если без компрессора и турбины, может быть только пульсирующий...
Wyvern-2> ...с клапанами. Ага.
А клапана зачем? Рабочее тело - воздух.
Или ты про нагрев водорода лазером? Так в этом плане в атмосфере прямоточник с окислителем из воздуха выглядит эффективнее.

А вообще сама идея, что лазер с длиной волны, лучше всего поглощаемой атмосферой, чтоб эффективно греться в "камере", должен беспрепятственно проходить сквозь сотни км атмосферы, уже выглядит сильно сомнительно.
Про то, что непрерывный подвод мощи лазером сквозь плазму от предыдущего пыха - глупость, и не вспоминаю.
MD Wyvern-2 #21.09.2018 10:18  @Bredonosec#20.09.2018 14:18
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Bredonosec> Про то, что непрерывный подвод мощи лазером сквозь плазму от предыдущего пыха - глупость, и не вспоминаю.

Блин...плазмой рабочее тело перестает быть в момент прохода через критическое сечение сопла... Охлаждение-с...
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  61.061.0

Xan

координатор

Wyvern-2> К.П.Д. у них страдает, но в данном случае это пофиг ;)

У них ещё и тяга страдает, пропорционально квадрату скорости! :D


Bredonosec> А вообще сама идея, что лазер с длиной волны, лучше всего поглощаемой атмосферой,

Не так.
Длина волны подбирается под минимальное поглощение в атмосфере.
А в двигателе создаются условия, когда поглощение резко увеличивается.
А именно: сначала воздух пробивается высоким напряжением в сфокусированном луче, а уже потом излучение поглощается в образовавшейся плазме, разжигая её ещё сильнее.
 
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Xan

координатор

Можно было бы сделать что-то такое:

Параболическое зеркало, куда светят с земли;
В фокус бьёт струя водорода и там нагревается и разлетается;
Зеркало работает ещё и соплом.

Водород можно подкрашивать для лучшего поглощения.

Получится что-то вроде древнего ядерного взрыволёта.
Но зелёные придираться не будут.
 

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru