Очередная "гениальная" ракетная идея.

Сидим мы тут, чистА культурно отдыхаем. Зашел разговор о покорении космоса. и понятно, что кроме ракет в ближайшее время ничего эффективного не намечается. Но как сделать ракету удобной, надежной, безопасной и дешевой???
В результате мозгового штурма было предложенно.
1.Ракету заправлять водой.
2.Воду разлагать электричеством.
3.Электричество получать с земли по СВЧ лучу.
4.В качестве приемной антенны использовать корпус.

Как вам такое предложение?

Да уж, видно хорошо отдохнули .

sergey_manakov> Сидим мы тут, чистА культурно отдыхаем. Зашел разговор о покорении космоса. и понятно, что кроме ракет в ближайшее время ничего эффективного не намечается. Но как сделать ракету удобной, надежной, безопасной и дешевой???
sergey_manakov> В результате мозгового штурма было предложенно.
sergey_manakov> 1.Ракету заправлять водой.
sergey_manakov> 2.Воду разлагать электричеством.
sergey_manakov> 3.Электричество получать с земли по СВЧ лучу.
sergey_manakov> 4.В качестве приемной антенны использовать корпус.
sergey_manakov> Как вам такое предложение?

Разлагать воду электричеством нет необходимости, достаточно просто нагреть воду до высокой температуры, и направить в сопло.

СВЧ-луч невозможно сфокусировать на ракете небольшого размера. Есть тут решение - сделать нечто, напоминающее солнечный парус. Громадное зеркало из тончайшей пленки, чтобы фокусировать СВЧ на приемной антенне. Но все равно, это не будет работать в удалении от СВЧ-передатчика.
Опять же, если будет большое зеркало, то проще всего солнечные лучи ловить и использовать для нагрева рабочего тела в реактивном двигателе.

СВЧ теряет мнoгo энергии и летчики скoрее пoджaрятся. Нaдo электричествo пo прoвoду пoдaвaть. Внaчaле эстaкaду с кoнтaктным прoвoдoм , a пoтoм с кaтушки.

А лазером?

твоя ракета отличается от обычного водород-кислородного ЖРД только массой оборудования для разложения воды+массой приемника энергии Т.е. "обреченная быть всегда хуже".
Выигрыш? Взрывопожаробезопастность?

Ник

Можно одноразовую часть системы (бочка с двигателем) сделать очень дешевой и безопасной(в случае чего - сливает воду и садится на парашюте).

И ещё про свч. Совсе не обязательно точно попадать в ракету. Достаточно, чтобы на приемник попадало необходимое количесво энергии. А пн можно экранировать.

sergey_manakov> И ещё про свч. Совсем не обязательно точно попадать в ракету. Достаточно, чтобы на приемник приходило необходимое количесво энергии. А пн можно экранировать.

Два раза почему-то напечаталось.

А не проще чистый водород залить? УИ даже при температуре 1000-2000К будет в разы больше чем у современных кислород-водородников.

нагреть воду в баке до 99 градусов , она прекрасно
будет испарятся в вакууме .......

... обеспечивая аморально низкий УИ

Чем проще - тем лучше
_____________________________________
Реактивные двигатели на основе радиогидравлического эффекта
В практическом плане основные применения радиогидравлического эффекта на первых порах виделись в области ракетной техники и двигателей нового типа. Основной предпосылкой к этому были расчетные оценки КПД таких двигателей, превышающие 50% (до 70-80%), что существенно больше, чем КПД всех известных сегодня химических реактивных двигателей.(Ну эт они загнули -у современных ЖРД с регенеративными-закрытыми схемами ТНА К.П.Д.достигает 98-99% - прим.мой) Высокий КПД объясняется прежде всего тем, что данный эффект проявляется при незначительном - порядка 10° - нагреве жидкости, которая служит рабочим телом. Естественно, потери энергии при этом существенно ниже, чем в химических реактивных двигателях - в отличие от последних происходит выброс не раскаленных газов, а незначительно нагретой жидкости. В области ракетной техники изобретениями были признаны системы вертикального и горизонтального старта и разгона с использованием энергоресурсов наземных источников [2, 3], а также генератор СВЧ-импульсов гигаваттного уровня для питания этих систем [4].
В частности, была рассмотрена концепция построения системы горизонтального старта с воды (известный проект транспортно-космической системы на основе экраноплана "Альбатрос", разгонявшего ракету перед включением ее двигателей). В предложенном проекте предполагалось в качестве разгонного блока использовать корабль с диэлектрическим корпусом, оснащенным большой приемной антенной и системой множества излучателей. С берегового стационарного источника на борт подается СВЧ-энергия, которая принимается бортовой антенной и направляется на излучатели. Расположенные под днищем излучатели выталкивают судно из воды (аналог экранного эффекта), а размещаемые в корме - сообщают ему горизонтальную скорость. Расчеты показали, что при стартовой массе порядка 2000 т и длине разгона 20 км до скорости 1,2 км/с достаточно передавать импульсы мощностью 16 ГВт при длительности импульса 100 мкс и частоте их посылок 500 Гц. Поскольку СВЧ-генераторы с гигаваттной мощностью известны, а геометрические размеры передающей антенны не ограничены (диаметр антенны принимался равным 50 м для формирования диаграммы направленности с шириной главного лепестка на уровне половинной мощности 1 м при длине волны 10 см), непреодолимых проблем с построением такой системы нет. Диаметр приемной антенны 12 м, потери на линии берег - корабль 50%, КПД двигателей (излучателей) 50%. По расчетам, КПД разгона всей системы "Альбатрос" оценивался в 3-14%, а предлагаемой системы - в 17-27%.
Был предложен и принцип построения атмосферного и космического летательного аппарата на основе радиогидродинамического эффекта. На диэлектрическом корпусе корабля имеется множество отверстий, к которым подается несжимаемая жидкость (вода, глицерин). Она и служит рабочим телом. В районе выходных отверстий на жидкость воздействуют СВЧ-генераторы. Жидкость выбрасывается со скоростью 2 км/с и сообщает кораблю соответствующий импульс. По расчетам, для вывода корабля сухой массой 100 т на высоту 200 км с разгоном до 3,2 км/с потребуется 400 т воды.


_____________________________________
О сколько нам открытий чудных...

Ник

Wyvern-2> Чем проще - тем лучше
Wyvern-2> _____________________________________
Wyvern-2> Реактивные двигатели на основе радиогидравлического эффекта
Wyvern-2> В практическом плане основные применения радиогидравлического эффекта на первых порах виделись в области ракетной техники и двигателей нового типа. Основной предпосылкой к этому были расчетные оценки КПД таких двигателей, превышающие 50% (до 70-80%), что существенно больше, чем КПД всех известных сегодня химических реактивных двигателей.(Ну эт они загнули -у современных ЖРД с регенеративными-закрытыми схемами ТНА К.П.Д.достигает 98-99% - прим.мой) Высокий КПД объясняется прежде всего тем, что данный эффект проявляется при незначительном - порядка 10° - нагреве жидкости, которая служит рабочим телом. Естественно, потери энергии при этом существенно ниже, чем в химических реактивных двигателях - в отличие от последних происходит выброс не раскаленных газов, а незначительно нагретой жидкости. В области ракетной техники изобретениями были признаны системы вертикального и горизонтального старта и разгона с использованием энергоресурсов наземных источников [2, 3], а также генератор СВЧ-импульсов гигаваттного уровня для питания этих систем [4].
Wyvern-2> В частности, была рассмотрена концепция построения системы горизонтального старта с воды (известный проект транспортно-космической системы на основе экраноплана "Альбатрос", разгонявшего ракету перед включением ее двигателей). В предложенном проекте предполагалось в качестве разгонного блока использовать корабль с диэлектрическим корпусом, оснащенным большой приемной антенной и системой множества излучателей. С берегового стационарного источника на борт подается СВЧ-энергия, которая принимается бортовой антенной и направляется на излучатели. Расположенные под днищем излучатели выталкивают судно из воды (аналог экранного эффекта), а размещаемые в корме - сообщают ему горизонтальную скорость. Расчеты показали, что при стартовой массе порядка 2000 т и длине разгона 20 км до скорости 1,2 км/с достаточно передавать импульсы мощностью 16 ГВт при длительности импульса 100 мкс и частоте их посылок 500 Гц. Поскольку СВЧ-генераторы с гигаваттной мощностью известны, а геометрические размеры передающей антенны не ограничены (диаметр антенны принимался равным 50 м для формирования диаграммы направленности с шириной главного лепестка на уровне половинной мощности 1 м при длине волны 10 см), непреодолимых проблем с построением такой системы нет. Диаметр приемной антенны 12 м, потери на линии берег - корабль 50%, КПД двигателей (излучателей) 50%. По расчетам, КПД разгона всей системы "Альбатрос" оценивался в 3-14%, а предлагаемой системы - в 17-27%.
Wyvern-2> Был предложен и принцип построения атмосферного и космического летательного аппарата на основе радиогидродинамического эффекта. На диэлектрическом корпусе корабля имеется множество отверстий, к которым подается несжимаемая жидкость (вода, глицерин). Она и служит рабочим телом. В районе выходных отверстий на жидкость воздействуют СВЧ-генераторы. Жидкость выбрасывается со скоростью 2 км/с и сообщает кораблю соответствующий импульс. По расчетам, для вывода корабля сухой массой 100 т на высоту 200 км с разгоном до 3,2 км/с потребуется 400 т воды.
Wyvern-2> Электроника НТБ - научно-технический журнал -
Wyvern-2> _____________________________________
Wyvern-2> О сколько нам открытий чудных...
Wyvern-2> Ник

Я по быстрому просмотрел статью о "электрогидравлическом эффекте". Там несметное количество ошибок в расчетах, так что нет смысла принимать это все всерьез. Если и можно использовать СВЧ, то совсем не так, как там излагает автор.

Wyvern-2

у современных ЖРД с регенеративными-закрытыми схемами ТНА К.П.Д.достигает 98-99%

 

это как?

Вот мне это тоже очень интересно.
ЕМНИП, там никак не больше 60% для самых-пресамых продвинутых.

vadimir> Wyvern-2
vadimir> это как?

Это так - на создание реактивного импульса расходуется до 98-99% энергии содержащейся в топливе.
Все дело в том, что при закрытой схеме ТНА охлаждение - а потери всегда уходят в виде тепла - двигателя осуществляется одним из компонентов топливной пары, который затем поступает в камеру сгорания.
При регенеративной - тож самое, только тепло охлаждения используется для работы ТНА

Ник

Боюсь, вы ошибаетесь. Причём довольно сильно.
На создание реактивного импульса используется далеко не 98%.

(достаю свои лекции по общей теории ракетных двигателей)
Вот:
Превращение энергии газа при течении по камере связано с изменением 4х параметров: Давление, температура, плотность, скорость.
Этим 4м параметрам соответствуют 3 вида энергии: потенциальная, тепловая и кинетическая.

Соответственно, 3 вида удельной энергии (энергии 1 кг рабочего тела):
Потенциальная: Hp=p/ro
Тепловая: Ht=Cv*T
Кинетическая: Hw=(W²)/2

И есть такое понятие энтальпии - сумма потенциальной и тепловой удельных энергий, или, после преобразования: H=Cp*T.

В идеальной камере РД: H+Hw=const.

Так вот, изменение кинетической энергии (определяющей УИ) от 0 в КС до некоторого значения на срезе сопла равно изменению энтальпии продуктов сгорания. В последнюю величину входит изменение потенциальной энергии (давение) и химической (температура).
Именно изменение! Продукты сгорания тоже имеют свою потенциальную и химическую энергию, которая не идёт на создание тяги.

То есть, грубо говоря, в тягу идёт только энергия, выделившаяся при сгорании компонентов топлива в КС, а энергия, содержащаяся в образовавшихся ПС тягу не создаёт. Ну, то есть, эта масса и создаёт, но разгоняется она не за счёт своей внутренней энергии, а за счёт тепла, выделившегося при реакции.

Так что, извините, даже 60% - это для ЖРД очень хороший и вряд ли достижимый КПД.
Для химических, естессно.


P.S. А величины 98-99% может достигать коэффициент удельного импульса - отношение теоретического удельного импульса (для идеальной камеры?) к фактическому (экспериментальному).

P.P.S.
То есть, условно можно сказать - на создание реактивного импульса может идти 98-99% энергии, выделившийся в КС.
Но никак не 98-99% полной энергии топлива.

_B1_> Так вот, изменение кинетической энергии (определяющей УИ) от 0 в КС до некоторого значения на срезе сопла равно изменению энтальпии продуктов сгорания. В последнюю величину входит изменение потенциальной энергии (давение) и химической (температура).
_B1_> Именно изменение! Продукты сгорания тоже имеют свою потенциальную и химическую энергию, которая не идёт на создание тяги.

Оч. сложный вопрос. Если предположить, что К.П.Д. ЖРД = разнице между теоритическим и приктическим значением Иу, то прав я. Если пересчитать энергию топлива на энергию механического импульса - то может быть прав ты.


Ник

Разница между торией и практикой это не есть КПД... ЖРД это та же тепловая машина, преобразующая энергию топлива в работу,соотвественно ее КПД из этого и рассчитывается, он далеко не 90 % и даже не 60

ЖРД - тепловая машина, ничем принципиально не отличающаяся от любой другой тепловой машины. Поэтому её КПД никак не может превосходить КПД цикла Карно с соответствующими температурами холодильника и нагревателя (а на самом деле у любой реальной тепловой машины КПД меньше карновского, т.к. цикл другой). Температура нагревателя - температура в КС, температура холодильника - температура газов на срезе сопла.
Поэтому 98% там, конечно, и близко нет.

а какое максимальное давление можно создать в баке ракеты? минут на 10-20?
набрали в бак воды, нагрели, открыли клапан, полетели...то есть в баке накопили тепловую энергию на стартовом столе, вода наиболее эффективный тепловой аккумулятор.

можно еще за КПД принять разницу, между энергией полученной от сгорания топлива, и кинетической энергией набранной ракетой

Зависит от размеров бака и массового совершенства.
Если речь идёт о достаточно большом баке, полагаю, не больше 100атм.

У такой бочки с клапаном УИ будет непростительно низкий. Любой, даже самый примитивный ХРД будет выгоднеее, даже несмотря на много большие проблемы и стоимость производства ракетного движка.
Такая схема применима только в том случае, если большой УИ на хрен не нужен, под боком анлимитное количество воды и энергии.