pokos
инфо
инструменты
Андрей Суворов
Wyvern-2
Fakir
Реклама Google — средство выживания форумов :)
-
/220px-Airy_disk_created_by_laser_beam_through_pinhole.jpg)
Межорбитальный буксир с дистанционной запиткой (мысли вслух)
Теги:
Кстати, Андрей, могу пояснить, почему вибраторы были с двух сторон поликора... Если интересно.
pokos> Андрей, форма ДН и Ку железно связаны.
Это не так. Мало того, что между коэффициентом направленного действия антенны и её коэффициентом усиления есть ещё к.п.д., так ещё и две антенны с одинаковым главным лепестком могут иметь разный уровень боковых лепестков. КУ при этом не меняется, а вот отношение излучений вперёд-назад может быть сильно разным. И именно задний лепесток у малоэлементного ВК обычно неприемлемо велик. И его борют самыми разными методами.
Это не так. Мало того, что между коэффициентом направленного действия антенны и её коэффициентом усиления есть ещё к.п.д., так ещё и две антенны с одинаковым главным лепестком могут иметь разный уровень боковых лепестков. КУ при этом не меняется, а вот отношение излучений вперёд-назад может быть сильно разным. И именно задний лепесток у малоэлементного ВК обычно неприемлемо велик. И его борют самыми разными методами.
Кстати, думается, что на ПЕРЕДАЮЩУЮ часть необходимо и эффективно будет просто забить 
Пока должна интересовать именно ПРИЕМНАЯ часть - даст ли она выигрыш в массе по сравнению с бортовой энергоустановкой?
Ник
Пока должна интересовать именно ПРИЕМНАЯ часть - даст ли она выигрыш в массе по сравнению с бортовой энергоустановкой?
Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης
А.С.> ...так ещё и две антенны с одинаковым главным лепестком могут иметь разный уровень боковых лепестков.
Могут. Но это будут антенны РАЗНОГО типа.
Две правильно расчитанные антенны одного типа, в частности, ВК никогда не будут иметь разную Дн при одинаковом Ку.
А.С.> И именно задний лепесток у малоэлементного ВК обычно неприемлемо велик.
1000 вибраторов - это "малоэлементный"????
Вот малоэлементный:
Могут. Но это будут антенны РАЗНОГО типа.
Две правильно расчитанные антенны одного типа, в частности, ВК никогда не будут иметь разную Дн при одинаковом Ку.
А.С.> И именно задний лепесток у малоэлементного ВК обычно неприемлемо велик.
1000 вибраторов - это "малоэлементный"????
Вот малоэлементный:
Прикреплённые файлы:
Yagi.tif (скачать)
[632 кБ]
А.С.>> ...так ещё и две антенны с одинаковым главным лепестком могут иметь разный уровень боковых лепестков.
pokos> Могут. Но это будут антенны РАЗНОГО типа.
pokos> Две правильно расчитанные антенны одного типа, в частности, ВК никогда не будут иметь разную Дн при одинаковом Ку.
Две одинаковые антенны, действительно, будут иметь одинаковую диаграмму направленности
Но говорить, что ДН и КУ связаны "железно", я не стал бы ни за что.
Мало того, можно построить реально малогабаритную антенну с высоким КНД за счёт сознательного жертвования КПД. такая антенна не будет обладать серьёзным усилением, возможно, чувствительность с ней будет даже хуже, чем с полуволновым вибратором, но зато можно будет отстроиться от мешающих передатчиков, или, наоборот, передавать сигнал, не опасаясь засечки, так что такие антенны (хоть и не "чудо") имеют смысл и реально существуют.
А.С.>> И именно задний лепесток у малоэлементного ВК обычно неприемлемо велик.
pokos> 1000 вибраторов - это "малоэлементный"????
Да я разве говорил, что 1000 вибраторов - это малоэлементный? но даже у 24-элементного ВК излучение "вбок" дб на ~12 меньше, чем "назад". А лечится это добавлением дополнительного рефлектора с резистивным элементом, но к.п.д. антенны при этом несколько падает, зато КНД растёт.
Когда речь идёт о защите окрестностей от паразитного облучения (если мы собираемся в антенну мегаватт вкачивать в непрерыве), то уровень боковых лепестков важен не менее, чем размер и форма основного, и, если это можно сделать дёшево, это обязательно нужно.
Возвращаясь к исходному. Возможно, это был не ВК - я эту штуку видел в 1987 или 1988 году, точно не помню, в НИИ Радиофизики, который был у меня базовой кафедрой - но это была директорная антенна миллиметрового диапазона, и точность изготовления, равно как и экранирование элементами друг друга - не главные препятствия.
Но ограничения по углам сканирования у ФАР носят совсем не такой характер. У густрых решёток поражённые углы уходят в мнимую область, вспомнил наконец, для решётки с точно лямбда пополам поражённый угол действительно равен 90 градусов, но, если мы берём более густую, хотя был на 20% более густую, то при изотропном излучателе можно сканировать действительно на все пи на четыре стерадиан, теряя в к.у. не более чем 6 дБ в самом худшем случае. Если в качестве элементарного излучателя использовать диполь, то, в одной плоскости сканировать можно на все 360, а в другой - только на 90
pokos> Могут. Но это будут антенны РАЗНОГО типа.
pokos> Две правильно расчитанные антенны одного типа, в частности, ВК никогда не будут иметь разную Дн при одинаковом Ку.
Две одинаковые антенны, действительно, будут иметь одинаковую диаграмму направленности
Но говорить, что ДН и КУ связаны "железно", я не стал бы ни за что.Мало того, можно построить реально малогабаритную антенну с высоким КНД за счёт сознательного жертвования КПД. такая антенна не будет обладать серьёзным усилением, возможно, чувствительность с ней будет даже хуже, чем с полуволновым вибратором, но зато можно будет отстроиться от мешающих передатчиков, или, наоборот, передавать сигнал, не опасаясь засечки, так что такие антенны (хоть и не "чудо") имеют смысл и реально существуют.
А.С.>> И именно задний лепесток у малоэлементного ВК обычно неприемлемо велик.
pokos> 1000 вибраторов - это "малоэлементный"????
Да я разве говорил, что 1000 вибраторов - это малоэлементный? но даже у 24-элементного ВК излучение "вбок" дб на ~12 меньше, чем "назад". А лечится это добавлением дополнительного рефлектора с резистивным элементом, но к.п.д. антенны при этом несколько падает, зато КНД растёт.
Когда речь идёт о защите окрестностей от паразитного облучения (если мы собираемся в антенну мегаватт вкачивать в непрерыве), то уровень боковых лепестков важен не менее, чем размер и форма основного, и, если это можно сделать дёшево, это обязательно нужно.
Возвращаясь к исходному. Возможно, это был не ВК - я эту штуку видел в 1987 или 1988 году, точно не помню, в НИИ Радиофизики, который был у меня базовой кафедрой - но это была директорная антенна миллиметрового диапазона, и точность изготовления, равно как и экранирование элементами друг друга - не главные препятствия.
Но ограничения по углам сканирования у ФАР носят совсем не такой характер. У густрых решёток поражённые углы уходят в мнимую область, вспомнил наконец, для решётки с точно лямбда пополам поражённый угол действительно равен 90 градусов, но, если мы берём более густую, хотя был на 20% более густую, то при изотропном излучателе можно сканировать действительно на все пи на четыре стерадиан, теряя в к.у. не более чем 6 дБ в самом худшем случае. Если в качестве элементарного излучателя использовать диполь, то, в одной плоскости сканировать можно на все 360, а в другой - только на 90
Wyvern-2> Пока должна интересовать именно ПРИЕМНАЯ часть - даст ли она выигрыш в массе по сравнению с бортовой энергоустановкой?
Именно поэтому я за лазер или зеркала. СБ и без лазера - энергоустановка. А уж с лазером ещё лучше. А ректенну придётся выбросить после разгона.
Именно поэтому я за лазер или зеркала. СБ и без лазера - энергоустановка. А уж с лазером ещё лучше. А ректенну придётся выбросить после разгона.
А.С.> ...но даже у 24-элементного ВК излучение "вбок" дб на ~12 меньше,
Не надо вот этого.... Посмотри лучше на картинку. Там 12-ти элементный всего-то.
А.С.> А лечится это добавлением дополнительного рефлектора с резистивным элементом,
Спасибо, это худший путь. Гораздо эффективнее плоский рефлектор.
А.С.> Когда речь идёт о защите окрестностей от паразитного облучения...
Это я уже упоминал, Fakir не проникся, лечится в АФАР учётом краевых эффектов. Но это накладывает ещё более жёсткие ограничения на фазовращатели.
А.С.> ...равно как и экранирование элементами друг друга - не главные препятствия.
Ещё раз поясняю. В ВК - это основной фактор, ограничивающий практическую длину. 6 лямбдов. Запомни и передай товарищу.
А.С.> ...для решётки с точно лямбда пополам ...если мы берём более густую,
Беда в том, что мы хотим иметь КПД всё же больше 30%, поэтому шаг нам придётся делать в районе 0,7 лямбда.
Не надо вот этого.... Посмотри лучше на картинку. Там 12-ти элементный всего-то.
А.С.> А лечится это добавлением дополнительного рефлектора с резистивным элементом,
Спасибо, это худший путь. Гораздо эффективнее плоский рефлектор.
А.С.> Когда речь идёт о защите окрестностей от паразитного облучения...
Это я уже упоминал, Fakir не проникся, лечится в АФАР учётом краевых эффектов. Но это накладывает ещё более жёсткие ограничения на фазовращатели.
А.С.> ...равно как и экранирование элементами друг друга - не главные препятствия.
Ещё раз поясняю. В ВК - это основной фактор, ограничивающий практическую длину. 6 лямбдов. Запомни и передай товарищу.
А.С.> ...для решётки с точно лямбда пополам ...если мы берём более густую,
Беда в том, что мы хотим иметь КПД всё же больше 30%, поэтому шаг нам придётся делать в районе 0,7 лямбда.
Wyvern-2>> Пока должна интересовать именно ПРИЕМНАЯ часть - даст ли она выигрыш в массе по сравнению с бортовой энергоустановкой?
pokos> Именно поэтому я за лазер или зеркала. СБ и без лазера - энергоустановка. А уж с лазером ещё лучше. А ректенну придётся выбросить после разгона.
кстати, оптимальные траетории получаются при возможности манипулировать параметрами тяга-импульс - т.е. на траектории потихоньку, но с высоким импульсом, в перелигеии - разок мощно, с большой тягой.
Почем бы НЕ СКОМБИНИРОВАТЬ так, что бы тонкопленочное зеркало работало и от солнышка (малая тяга) и от лазерочка (большая тяга кратковременно)?
Ник
pokos> Именно поэтому я за лазер или зеркала. СБ и без лазера - энергоустановка. А уж с лазером ещё лучше. А ректенну придётся выбросить после разгона.
кстати, оптимальные траетории получаются при возможности манипулировать параметрами тяга-импульс - т.е. на траектории потихоньку, но с высоким импульсом, в перелигеии - разок мощно, с большой тягой.
Почем бы НЕ СКОМБИНИРОВАТЬ так, что бы тонкопленочное зеркало работало и от солнышка (малая тяга) и от лазерочка (большая тяга кратковременно)?
Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης
Да потому, что тяга от солнышка будет - тьфу. И работа на солнечной энергетике по всей траектории, кроме перигея, будет, скорее всего, просто тратой рабочего тела. Оправдано в единственном случае - если нужно потом выдавать апогейный импульс, и с помощью СБ это удаётся сделать лучше, чем любым другим образом.
Fakir>> А вы никогда не слышали что в библиотеках эти, как их, книги, что ли - тоже бывают с названиями?
pokos> Често говоря, слышал. Только вот те книги, по которым я учился, есть только в одной библиотеке и у меня дома. Названия других книг, которые есть в других библиотеках, мне неизвестны. А найти гуглом их названия Вы сможете не хуже меня.
Может быть, лучше было бы всё же указать названия? А там уж видно будет - найдётся-не найдётся.
И что искать гуглом? Дедушкину деревню? Какие ключевые слова, помимо АФАР?
pokos> Апертура всяко лучше, чем у ФАР.
Апертура лучше?! "Не верю!"
>Накачивать селективным концентратором.
Так кто-то где-то делал?
>Охлаждать водородом.
В смысле? Расходовать водород, что ли? Неприемлимо.
А если не расходовать - нужны большие запасы водорода, большие радиаторы. Масса.
>Сколько весит, не скажу - не знаю.
Ото ж... Я тоже не знаю, но чуйка такая, что лазер окажется штукой очень и очень тяжёлой.
Хотя, конечно, надо считать.
pokos> Именно поэтому я за лазер или зеркала. СБ и без лазера - энергоустановка.
Только такая, что особо ни уму, ни сердцу...
>А уж с лазером ещё лучше. А ректенну придётся выбросить после разгона.
Зачем выбрасывать? В идеале буксир должен быть многоразовым. Впрочем, так ли важно, что будет с приёмником потом?
А.С.>> Когда речь идёт о защите окрестностей от паразитного облучения...
pokos> Это я уже упоминал, Fakir не проникся, лечится в АФАР учётом краевых эффектов. Но это накладывает ещё более жёсткие ограничения на фазовращатели.
А почему вы считаете, что паразитное облучение - сильная помеха, и важно от него избавиться?
А.С.>> ...для решётки с точно лямбда пополам ...если мы берём более густую,
pokos> Беда в том, что мы хотим иметь КПД всё же больше 30%, поэтому шаг нам придётся делать в районе 0,7 лямбда.
Да в принципе можно и 30% - если это упростит антенны (особенно приёмную) и упростит управление лучом.
pokos> Често говоря, слышал. Только вот те книги, по которым я учился, есть только в одной библиотеке и у меня дома. Названия других книг, которые есть в других библиотеках, мне неизвестны. А найти гуглом их названия Вы сможете не хуже меня.
Может быть, лучше было бы всё же указать названия?
А там уж видно будет - найдётся-не найдётся.И что искать гуглом? Дедушкину деревню? Какие ключевые слова, помимо АФАР?
pokos> Апертура всяко лучше, чем у ФАР.
Апертура лучше?! "Не верю!"
>Накачивать селективным концентратором.
Так кто-то где-то делал?
>Охлаждать водородом.
В смысле? Расходовать водород, что ли? Неприемлимо.
А если не расходовать - нужны большие запасы водорода, большие радиаторы. Масса.
>Сколько весит, не скажу - не знаю.
Ото ж... Я тоже не знаю, но чуйка такая, что лазер окажется штукой очень и очень тяжёлой.
Хотя, конечно, надо считать.
pokos> Именно поэтому я за лазер или зеркала. СБ и без лазера - энергоустановка.
Только такая, что особо ни уму, ни сердцу...
>А уж с лазером ещё лучше. А ректенну придётся выбросить после разгона.
Зачем выбрасывать? В идеале буксир должен быть многоразовым. Впрочем, так ли важно, что будет с приёмником потом?
А.С.>> Когда речь идёт о защите окрестностей от паразитного облучения...
pokos> Это я уже упоминал, Fakir не проникся, лечится в АФАР учётом краевых эффектов. Но это накладывает ещё более жёсткие ограничения на фазовращатели.
А почему вы считаете, что паразитное облучение - сильная помеха, и важно от него избавиться?
А.С.>> ...для решётки с точно лямбда пополам ...если мы берём более густую,
pokos> Беда в том, что мы хотим иметь КПД всё же больше 30%, поэтому шаг нам придётся делать в районе 0,7 лямбда.
Да в принципе можно и 30% - если это упростит антенны (особенно приёмную) и упростит управление лучом.
Fakir> И что искать гуглом? Дедушкину деревню? Какие ключевые слова, помимо АФАР?
- СВЧ АФУ
- полупроводниковые СВЧ приборы
- вакуумные СВЧ приборы
- ферритовые СВЧ компоненты
- микроэлектронные СВЧ компоненты
- теория ФАР
- согласующие структуры ФАР
- распространение радиоволн
- Таблица распределения полос радиочастот и План перспективного использования радиочастотного спектра
Fakir> Так кто-то где-то делал?
Наверное. Светодиодами точно накачивают. А уж плёночное цветное зеркало сделать - ещё проще.
Fakir> А если не расходовать - нужны большие запасы водорода, большие радиаторы. Масса.
Филькин расчёт. Большие-маленькие сиречь относительно.
Fakir> А почему вы считаете, что паразитное облучение - сильная помеха, и важно от него избавиться?
Помеха в 1МВт очень сильная даже на расстоянии 300км, можете мне поверить на слово....
Fakir> Да в принципе можно и 30% - если это упростит антенны (особенно приёмную) и упростит управление лучом.
А охлаждать чем будем? Кстати, к приёмной антенне это не имеет ровно никакого отношения.
- СВЧ АФУ
- полупроводниковые СВЧ приборы
- вакуумные СВЧ приборы
- ферритовые СВЧ компоненты
- микроэлектронные СВЧ компоненты
- теория ФАР
- согласующие структуры ФАР
- распространение радиоволн
- Таблица распределения полос радиочастот и План перспективного использования радиочастотного спектра
Fakir> Так кто-то где-то делал?
Наверное. Светодиодами точно накачивают. А уж плёночное цветное зеркало сделать - ещё проще.
Fakir> А если не расходовать - нужны большие запасы водорода, большие радиаторы. Масса.
Филькин расчёт. Большие-маленькие сиречь относительно.
Fakir> А почему вы считаете, что паразитное облучение - сильная помеха, и важно от него избавиться?
Помеха в 1МВт очень сильная даже на расстоянии 300км, можете мне поверить на слово....
Fakir> Да в принципе можно и 30% - если это упростит антенны (особенно приёмную) и упростит управление лучом.
А охлаждать чем будем? Кстати, к приёмной антенне это не имеет ровно никакого отношения.
Сон разума полный, но интересная цифирь про японцев (если повар нам не врёт):
Передача на расстояние не менее 20 км мощности 350 кВт-1 МВт при диаметре ректенны 30-50 м. Судя по плохонькому фото, передатчик имеет размеры довольно скромные.
Fakir> http://electronics.ru/pdf/6_2002/06.pdf
Fakir> Сон разума полный, но интересная цифирь ....
Я конечно не претендую - но предоставившего ссылочку почему бы не указать?
Ник
Fakir> Сон разума полный, но интересная цифирь ....
Я конечно не претендую - но предоставившего ссылочку почему бы не указать?
Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης
Я просто не был уверен, что ты не стесняешься быть к этоиу причастным
Песец, какие матёрые журналюги-катастры.
Усилитель на магнетронах, "Легкая, недорогая, диаметром 500 м, со сроком службы 40 лет ФАР"....
Чуть не омочил подштаники прямо на рабочем месте.
Усилитель на магнетронах, "Легкая, недорогая, диаметром 500 м, со сроком службы 40 лет ФАР"....
Чуть не омочил подштаники прямо на рабочем месте.
Блин, забыл предупредить, чтоб затягивались помалу и аккуратно
К вопросу о реалистичных размерах космических антенн.
Пишут, что еще в 70-х американские спутники радиоразведки типа "Шале" несли развёртываемые параболические антенны размером аж 35-40 м! И это при массе всего спутника 1,2 тонны!
"В некоторых зарубежных изданиях встречаются утверждения о том, что бортовые антенны спутников типа <Шале> сравнимы по размерам с футбольным полем."
На подписи к картинке говорится о 100 м, но в тексте об этом ни слова - никакой конкретики.
Оттуда же:
Возможная последовательность раскрытия крупногабаритной (100 м) антенны в космосе: А - антенна в сложенном виде; Б - выдвижение телескопических штанг с блоком облучателей; В - начало раскрытия опорной конструкции рефлектора (мембрана удерживается с помощью системы тросов); Г - вид антенны в раскрытом состоянии (1 - блок облучателей; 2 - телескопические штанги; 3 - система тросов; 4 - мембрана, образующая отражающую поверхность рефлектора; 5 - опорная конструкция рефлектора; 6 - блок радиоэлектронной аппаратуры; 7 - панели солнечных батарей)
Пишут, что еще в 70-х американские спутники радиоразведки типа "Шале" несли развёртываемые параболические антенны размером аж 35-40 м! И это при массе всего спутника 1,2 тонны!
"В некоторых зарубежных изданиях встречаются утверждения о том, что бортовые антенны спутников типа <Шале> сравнимы по размерам с футбольным полем."
На подписи к картинке говорится о 100 м, но в тексте об этом ни слова - никакой конкретики.
Оттуда же:
Возможная последовательность раскрытия крупногабаритной (100 м) антенны в космосе: А - антенна в сложенном виде; Б - выдвижение телескопических штанг с блоком облучателей; В - начало раскрытия опорной конструкции рефлектора (мембрана удерживается с помощью системы тросов); Г - вид антенны в раскрытом состоянии (1 - блок облучателей; 2 - телескопические штанги; 3 - система тросов; 4 - мембрана, образующая отражающую поверхность рефлектора; 5 - опорная конструкция рефлектора; 6 - блок радиоэлектронной аппаратуры; 7 - панели солнечных батарей)
Прикреплённые файлы:
Картинка, конечно, вызывает множество вопросов и наводит на кучу сомнений - но уж за что куплено...
Американские военные чё-то там опять воду мутят про передачу энергии с орбиты. Очередной виток бредовой идеи орбитальных СЭС
Но нам интересна микроволновая передача энергии - а про неё ничего толкового не пишут, даже в 75-страничной pdf-ке...
// environment.newscientist.com
Но нам интересна микроволновая передача энергии - а про неё ничего толкового не пишут, даже в 75-страничной pdf-ке...
Pentagon backs plan to beam solar power from space - environment - 11 October 2007 - New Scientist
The US should spend $10 billion to build a test satellite to collect solar energy and beam it to Earth, a new Pentagon report argues// environment.newscientist.com
Эта идея муссировалась ещё в совке. Даже предварительно было посчитано, во что оно обойдётся. Как щас помню, на 10МВт нужна была ректенна 100м диаметром и ещё 300м защитной зоны.
Хвала аллаху, у нас эту бредятину особо всерьёз не восприняли, видимо...
Но вот про ректенну и передатчик почитать бы, если насчитали чего по теме...
Но вот про ректенну и передатчик почитать бы, если насчитали чего по теме...
Fakir> Картинка, конечно, вызывает множество вопросов и наводит на кучу сомнений - но уж за что куплено...
Это по размерам еще фигня Вот "гигант":
EXPLORER-49 (RAE-B)
Космический аппарат Explorer-49 стал вторым спутником, запущенным в рамках проекта Radio Astronomy Explorer (RAE, Радиоастрономический исследовательский КА). Этим проектом предполагалось проведение радиоастрономических исследований планет Солнечной системы, Солнца и Вселенной в длинноволновом диапазоне (в диапазоне частот от 25 кГц до 13.1 МГц). Первый КА работал на околоземной орбите, а Explorer 49 был выведен на селеноцентрическую орбиту.
Корпус КА представлял собой усечённый цилиндр диаметром 92 см и высотой около 79 см. По бокам корпуса установлены четыре панели неподвижных солнечных батарей. В систему орбитального маневрирования КА входили: работающий на гидразине двигатель для корректировки скорости, система управления положением с использованием холодного газа и твердотопливный двигатель для перехода на окололунную орбиту. В состав научного оборудования КА входили два девятиканальных радиометра Ryle-Vonberg и три 32-канальных приемника радиоимпульсов с качающейся частотой. На аппарате были установлены: верхняя V-образная (уголковая) антенна длиной 229 метров , направленная в сторону от Луны; нижняя V-образная антенна длиной 183 метра , направленная к поверхности Луны; и 37-метровая вибраторная антенна , параллельная лунной поверхности. При запуске все антенны находились в свернутом состоянии и разворачивались только на рабочей орбите. Полученные данные передавались на Землю в режиме реального времени через передатчик УВЧ диапазона (400 МГц) малой мощности, или записывались на бортовой ленточный самописец, и затем передавались на Землю через передатчик УВЧ большой мощности. Вес станции при запуске составлял 328 кг, вес КА на лунной орбите - около 200 кг.
Космический аппарат Explorer-49, известный также как RAE-B или RAE-2, был запущен 10 июня 1973 года с помощью РН Delta-1913 с космодрома на мысе Канаверал. 15 июля был включен твердотопливный двигатель, и КА перешел на селеноцентрическую орбиту с параметрами: переселений - 1053 км, апоселений - 1064 км, наклонение - 55.7°, период обращения - 217 мин. После проведения тестирования оборудования 20 июня аппарат приступил к выполнению программы научных исследований. Вначале была развернута только 37-метровая дипольная антенна, во время работы которой аппарат был ориентирован на Солнце. Через три недели дипольная антенна была убрана, ориентация КА изменена, после чего были развернуты как дипольная, так и обе V-образные антенны. Нижняя V-образная антенна была развернута вначале только на 183 м (на длину верхней), и лишь в ноябре 1974 года была развернута на всю длину - 229 м. После завершения программы исследований аппарат, предположительно упал на Луну, однако дата и координаты точки падения в настоящее время не известны.
Ник
Это по размерам еще фигня
Вот "гигант":EXPLORER-49 (RAE-B)
Космический аппарат Explorer-49 стал вторым спутником, запущенным в рамках проекта Radio Astronomy Explorer (RAE, Радиоастрономический исследовательский КА). Этим проектом предполагалось проведение радиоастрономических исследований планет Солнечной системы, Солнца и Вселенной в длинноволновом диапазоне (в диапазоне частот от 25 кГц до 13.1 МГц). Первый КА работал на околоземной орбите, а Explorer 49 был выведен на селеноцентрическую орбиту.
Корпус КА представлял собой усечённый цилиндр диаметром 92 см и высотой около 79 см. По бокам корпуса установлены четыре панели неподвижных солнечных батарей. В систему орбитального маневрирования КА входили: работающий на гидразине двигатель для корректировки скорости, система управления положением с использованием холодного газа и твердотопливный двигатель для перехода на окололунную орбиту. В состав научного оборудования КА входили два девятиканальных радиометра Ryle-Vonberg и три 32-канальных приемника радиоимпульсов с качающейся частотой. На аппарате были установлены: верхняя V-образная (уголковая) антенна длиной 229 метров , направленная в сторону от Луны; нижняя V-образная антенна длиной 183 метра , направленная к поверхности Луны; и 37-метровая вибраторная антенна , параллельная лунной поверхности. При запуске все антенны находились в свернутом состоянии и разворачивались только на рабочей орбите. Полученные данные передавались на Землю в режиме реального времени через передатчик УВЧ диапазона (400 МГц) малой мощности, или записывались на бортовой ленточный самописец, и затем передавались на Землю через передатчик УВЧ большой мощности. Вес станции при запуске составлял 328 кг, вес КА на лунной орбите - около 200 кг.
Космический аппарат Explorer-49, известный также как RAE-B или RAE-2, был запущен 10 июня 1973 года с помощью РН Delta-1913 с космодрома на мысе Канаверал. 15 июля был включен твердотопливный двигатель, и КА перешел на селеноцентрическую орбиту с параметрами: переселений - 1053 км, апоселений - 1064 км, наклонение - 55.7°, период обращения - 217 мин. После проведения тестирования оборудования 20 июня аппарат приступил к выполнению программы научных исследований. Вначале была развернута только 37-метровая дипольная антенна, во время работы которой аппарат был ориентирован на Солнце. Через три недели дипольная антенна была убрана, ориентация КА изменена, после чего были развернуты как дипольная, так и обе V-образные антенны. Нижняя V-образная антенна была развернута вначале только на 183 м (на длину верхней), и лишь в ноябре 1974 года была развернута на всю длину - 229 м. После завершения программы исследований аппарат, предположительно упал на Луну, однако дата и координаты точки падения в настоящее время не известны.
Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης
Вот в старой статье о СКЭС в УФН (сон разума про СКЭС скипаем, интересна передача энергии):
// ufn.ru
мужики рисовали антенну диаметром 1 км на геостационаре, диаметр пятна от которой на Земле - около 7 км.
Если принять те же оптимистические предположения, можно ожидать, что при апертуре 100 м (против 1 км у авторов) угол расходимости луча будет порядка 0,003 рад.
Т.е. на 1000 км мощность будет размазана по пятну радиусом около 3 км, на 100 км - радиусом порядка 300 м.
Для приёмной антенны диаметром порядка 10-20 м - она получит около 0,001 излученной мощности (т.е. 0,1%) даже всего на 100 км... мда... не говоря о 1000...
Как-то сильно грустно.
Потому как чтобы получить на 20-метровую антенну хотя бы мегаватт-другой - излучать придётся ГИГАВАТТЫ. Такой реактор повесить на орбите - уже перебор.
Надо сильно увеличивать размеры либо излучающей антенны, либо приёмной, либо обеих.
Причём если увеличивать излучающую - то расходимость-то упадёт, но возрастёт радиус пятна из-за радиуса самой антенны, так что много не выиграешь...
А увеличивать приёмную до сотни метров (тогда на неё будет приходиться около 3% излученной мощности на 100 км) - это масса и сложность, вся затея стремительно будет терять смысл...
Если при этом антенна принимает порядка мегаватта - то мощность излучателя еще в пределах разумного (30 МВт), но массовая эффективность приёмника мала.
Не выходит каменный цветок...
Разве что закладываться на расстояния не в 100-1000 км, а 10-100.
Но это уже совсем другие требования к "резонансности" орбит, шут его знает, насколько там с точки зрения баллистики получится... Не говоря о малой суммарной энергии, передаваемой буксиру за пролёт.
Проблемы солнечных космических электростанции
Проблемы солнечных космических электростанции, Ванке В.А., Лопухин В.М., Саввин В.Л.// ufn.ru
мужики рисовали антенну диаметром 1 км на геостационаре, диаметр пятна от которой на Земле - около 7 км.
Если принять те же оптимистические предположения, можно ожидать, что при апертуре 100 м (против 1 км у авторов) угол расходимости луча будет порядка 0,003 рад.
Т.е. на 1000 км мощность будет размазана по пятну радиусом около 3 км, на 100 км - радиусом порядка 300 м.
Для приёмной антенны диаметром порядка 10-20 м - она получит около 0,001 излученной мощности (т.е. 0,1%) даже всего на 100 км... мда... не говоря о 1000...
Как-то сильно грустно.
Потому как чтобы получить на 20-метровую антенну хотя бы мегаватт-другой - излучать придётся ГИГАВАТТЫ. Такой реактор повесить на орбите - уже перебор.
Надо сильно увеличивать размеры либо излучающей антенны, либо приёмной, либо обеих.
Причём если увеличивать излучающую - то расходимость-то упадёт, но возрастёт радиус пятна из-за радиуса самой антенны, так что много не выиграешь...
А увеличивать приёмную до сотни метров (тогда на неё будет приходиться около 3% излученной мощности на 100 км) - это масса и сложность, вся затея стремительно будет терять смысл...
Если при этом антенна принимает порядка мегаватта - то мощность излучателя еще в пределах разумного (30 МВт), но массовая эффективность приёмника мала.
Не выходит каменный цветок...
Разве что закладываться на расстояния не в 100-1000 км, а 10-100.
Но это уже совсем другие требования к "резонансности" орбит, шут его знает, насколько там с точки зрения баллистики получится... Не говоря о малой суммарной энергии, передаваемой буксиру за пролёт.
Реклама Google — средство выживания форумов :)
Вопрос 1) Зачем располагать энергостанцию на орбите? Не вижу в этом никаких преимуществ.
Вопрос 2) Выбираем тип излучения.
Угол расхождения луча (заданого вида излучения) вследствие дифракции можно найти по формуле:
где λ = длина волны и d = диаметр луча.
Средняя длина волны видимого света - 5500 ангстрем, среднеквадратичная длина волны СВЧ (от 1 до 300 мм) - 17 мм. Разница в 3 тысячи раз. Соответственно, при аналогичных размерах передатчика диаметр приёмника должен быть в 3 тысячи раз больше.
С другой стороны, КПД передачи излучения по СВЧ - 70-80%, а лазером - всего 1% (это навскидку, лень искать точные цифры на интернете, но порядок чисел ясен).
Не слишком ли много энергии уйдет на питание лазера? Допустим, наш космический аппарат весит тонну и хочет перейти с LEO на GEO, то есть требует характеристической скорости 3.88 км/сек. Максимальный достигнутый КПД ЭРД - 80% (для двигателя на эффекте Холла с висмутом в качестве рабочего тела); возьмем 40% как консервативную оценку. Если я не наошибался в арифметике, на оплату счетов за электричество у нас уйдет 336 k$, что примерно в 30 дешевле, чем использовать химические движки и выводить требуемое им топливо.
Характеристическая скорость 3880 м/сек
Масса КА 1000 кг
Удельный импульс движка 30000 m/sek
Запас рабочего тела 129 kg
Кинетическая энергия рабочего тела 58200000000 дж
1 киловаттчас = 3600000 дж
Нам требуется 16167 квтч
КПД лазера 2%
КПД СБ 30%
КПД ионного двигателя 40%
Обший КПД передачи энергии 0.2400%
На Земле нам требуется 6736111 квтч
Цена 1 квтч $0.05
На оплату счетов за электричество уйдет $336,805.56
Я считаю это убедительным доказательством преимуществ лазера над СВЧ.
Итак, что мы на данный момент имеем? Наземная станция, расположеная вблизи экватора, с поворачивающимся на турели лазером подсвечивает спутник в перигее. Каждая новая орбита КА выбирается такой, чтобы ее период был кратен периоду обращения Земли вокруг своей оси. Соответственно, спутник каждый раз будет оказываться в перигее точно над передающей станцией.
Немножко мазков для полноты картины:
Высота перигея 600 км (минимальная высота, на которой будут работать нынешние ионники).
Диаметр лазера 30 см
Диаметр светового пятна на спутнике 1 метр.
Вывести спутник на GEO система не сможет, лишь на GTO (Geostationary Transfer Orbit). GEO слишком высоко. Чтоб до туда достать лучем и собрать его в пятно диаметром 1 м, фокусирующее зеркало лазера должно иметь размеры 200 на 200 метров.
Технически, такая система способна работать. IMHO. Теперь перейдем к основной части:
Вопрос 3) Нахрен это всё нужно?
Нетрудно подсчитать, что мощности весьма скромных по размеру штатных солнечных батарей спутника в запасом хватает для питания ионного двигателя.
Вывод: вышеописанная система спутнику нахрен не нужна.
Трудности с применением ионного двигателя в качестве мершевого не зациклились на питании. ЭРД дорог, сложен, ненадежен, требует чистого вакуума, не прошел проверку временем и т.д. и т.п.
К сожалению, масштаб этих сложностей я описать не могу, так как сам не очень понимаю. На картинке ионник выглядит просто. Однако я вижу практический результат: штатных СБ любого спутника с огромным запасом хватает для питания ионника. И тем не менее, за исключением считанных экпериментальных аппаратов, ионники в качестве главного маршевого двигателя на спутниках не применяются. Например, рассчетная мощность СБ МКС - 100 киловатт. Если только 1.31 кВт пустить на питание ионника, МКС могла бы самостоятельно поддерживать свою орбиту, что позволило бы сэкономить порядка 300 млн.$ ежегодно. А ионника там не стоит. Рассчеты я приводил здесь:
Вопрос 2) Выбираем тип излучения.
Угол расхождения луча (заданого вида излучения) вследствие дифракции можно найти по формуле:
где λ = длина волны и d = диаметр луча.
Средняя длина волны видимого света - 5500 ангстрем, среднеквадратичная длина волны СВЧ (от 1 до 300 мм) - 17 мм. Разница в 3 тысячи раз. Соответственно, при аналогичных размерах передатчика диаметр приёмника должен быть в 3 тысячи раз больше.
С другой стороны, КПД передачи излучения по СВЧ - 70-80%, а лазером - всего 1% (это навскидку, лень искать точные цифры на интернете, но порядок чисел ясен).
Не слишком ли много энергии уйдет на питание лазера? Допустим, наш космический аппарат весит тонну и хочет перейти с LEO на GEO, то есть требует характеристической скорости 3.88 км/сек. Максимальный достигнутый КПД ЭРД - 80% (для двигателя на эффекте Холла с висмутом в качестве рабочего тела); возьмем 40% как консервативную оценку. Если я не наошибался в арифметике, на оплату счетов за электричество у нас уйдет 336 k$, что примерно в 30 дешевле, чем использовать химические движки и выводить требуемое им топливо.
Характеристическая скорость 3880 м/сек
Масса КА 1000 кг
Удельный импульс движка 30000 m/sek
Запас рабочего тела 129 kg
Кинетическая энергия рабочего тела 58200000000 дж
1 киловаттчас = 3600000 дж
Нам требуется 16167 квтч
КПД лазера 2%
КПД СБ 30%
КПД ионного двигателя 40%
Обший КПД передачи энергии 0.2400%
На Земле нам требуется 6736111 квтч
Цена 1 квтч $0.05
На оплату счетов за электричество уйдет $336,805.56
Я считаю это убедительным доказательством преимуществ лазера над СВЧ.
Итак, что мы на данный момент имеем? Наземная станция, расположеная вблизи экватора, с поворачивающимся на турели лазером подсвечивает спутник в перигее. Каждая новая орбита КА выбирается такой, чтобы ее период был кратен периоду обращения Земли вокруг своей оси. Соответственно, спутник каждый раз будет оказываться в перигее точно над передающей станцией.
Немножко мазков для полноты картины:
Высота перигея 600 км (минимальная высота, на которой будут работать нынешние ионники).
Диаметр лазера 30 см
Диаметр светового пятна на спутнике 1 метр.
Вывести спутник на GEO система не сможет, лишь на GTO (Geostationary Transfer Orbit). GEO слишком высоко. Чтоб до туда достать лучем и собрать его в пятно диаметром 1 м, фокусирующее зеркало лазера должно иметь размеры 200 на 200 метров.
Технически, такая система способна работать. IMHO. Теперь перейдем к основной части:
Вопрос 3) Нахрен это всё нужно?
Нетрудно подсчитать, что мощности весьма скромных по размеру штатных солнечных батарей спутника в запасом хватает для питания ионного двигателя.
Вывод: вышеописанная система спутнику нахрен не нужна.
Трудности с применением ионного двигателя в качестве мершевого не зациклились на питании. ЭРД дорог, сложен, ненадежен, требует чистого вакуума, не прошел проверку временем и т.д. и т.п.
К сожалению, масштаб этих сложностей я описать не могу, так как сам не очень понимаю. На картинке ионник выглядит просто. Однако я вижу практический результат: штатных СБ любого спутника с огромным запасом хватает для питания ионника. И тем не менее, за исключением считанных экпериментальных аппаратов, ионники в качестве главного маршевого двигателя на спутниках не применяются. Например, рассчетная мощность СБ МКС - 100 киловатт. Если только 1.31 кВт пустить на питание ионника, МКС могла бы самостоятельно поддерживать свою орбиту, что позволило бы сэкономить порядка 300 млн.$ ежегодно. А ионника там не стоит. Рассчеты я приводил здесь:
Это сообщение редактировалось 26.10.2008 в 16:27
Copyright © Balancer 1997..2018
Создано 03.11.2006
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
Создано 03.11.2006
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
