Татарин
инфо
инструменты
spam_test
Fakir
Xan
Реклама Google — средство выживания форумов :)
-
![[image]](https://www.balancer.ru/cache/uploads/images/1247/128x128-crop/1247591-0002-001-pervyj-iskusstvennyj-sputnik-zemli.png)
Атмосферный дайвер
Производство и запасание рабочего тела на низкой орбите для многоразовых системТеги:
Сначала - факты.
1. "Граница космоса", как известно, проходит около 100км - начиная с неё определяющей становится баллистика, аэродинамика не может поддерживать аппарат (точнее, скорость будет выше орбитальной для этой высоты).
2. На этой высоте атмосфера ещё значима - следовые количества воздуха сохраняются и теоретически возможен полёт (ну или, скорее, постоянное поддержание орбиты) двигателем с внешним источником энергии и воздухом как бесплатным и бесконечным рабочим телом.
3. Воздуха на этой высоте достаточно, чтобы за разумный срок набирать и сжижать его десятками и сотнями тонн прямо в полёте.
Теперь - пред(по)ложения.
Большая по площади система солнечных батарей может иметь небольшое лобовое аэродинамическое сопротивление при достаточной длине. Поэтому возможно создание простого аппарата, который удерживается на своей сверхнизкой орбите (100км и менее) и продолжает свой гиперзвуковой за счёт разгона воздуха в прямоточном МГД-двигателе с простым прямым разрядом в магнитном поле.
МГД-двигатель в этом случае представляет из себя два параллельных электрода во всю длину аппарата, которые находятся в магнитном поле и на которые подано высокое напряжение непосредственно (даже без преобразования) от солнечных батарей.
Часть воздуха забирается в воздухозаборник и адиабатически сжимается набегающим потоком, тепло отводится излучением, затем воздух адиабатически же расширяется.
Высококипящий азот выкидывается в двигатель, кислород сжижается в бак-аккумулятор в несколько десятков или сотен тонн.
...
Результат - имеем десятки и сотни тонн бесплатного жидкого кислорода на низкой ~100км орбите. Постоянно возобновляемого весь срок службы системы.
...
Космический аппарат выводится на промежуточную низкую орбиту, стыкуется с наработчиком кислорода, перекачивает себе в пустые после вывода на орбиту баки жидкий кислород и использует его как окислитель и рабочее тело (в смысле, в том числе - не в стехиометрии, а с избытком кислорода в выхлопе).
Вариант: на наработчике висит не просто бак, а бак c двигателем - буксир. После стыковки буксир берёт сладкий компонент из бака КА и вытаскивает КА на целевую орбиту, а затем сам спускается вниз на орбиту наработчика и стыкуется с ним снова.
...
Ну то есть идея-то в чём?
Зачем таскать кислород туда, куда он и сам залазит? А 100км + 8км орбитальной скорости - это высоко и по ХС очень много, это почти НЗО. Халявное рабочее тело на такой высоте в почти-неограниченных количествах радикально меняет систему выведения и подход к тому же супертяжу.
1. "Граница космоса", как известно, проходит около 100км - начиная с неё определяющей становится баллистика, аэродинамика не может поддерживать аппарат (точнее, скорость будет выше орбитальной для этой высоты).
2. На этой высоте атмосфера ещё значима - следовые количества воздуха сохраняются и теоретически возможен полёт (ну или, скорее, постоянное поддержание орбиты) двигателем с внешним источником энергии и воздухом как бесплатным и бесконечным рабочим телом.
3. Воздуха на этой высоте достаточно, чтобы за разумный срок набирать и сжижать его десятками и сотнями тонн прямо в полёте.
Теперь - пред(по)ложения.
Большая по площади система солнечных батарей может иметь небольшое лобовое аэродинамическое сопротивление при достаточной длине. Поэтому возможно создание простого аппарата, который удерживается на своей сверхнизкой орбите (100км и менее) и продолжает свой гиперзвуковой за счёт разгона воздуха в прямоточном МГД-двигателе с простым прямым разрядом в магнитном поле.
МГД-двигатель в этом случае представляет из себя два параллельных электрода во всю длину аппарата, которые находятся в магнитном поле и на которые подано высокое напряжение непосредственно (даже без преобразования) от солнечных батарей.
Часть воздуха забирается в воздухозаборник и адиабатически сжимается набегающим потоком, тепло отводится излучением, затем воздух адиабатически же расширяется.
Высококипящий азот выкидывается в двигатель, кислород сжижается в бак-аккумулятор в несколько десятков или сотен тонн.
...
Результат - имеем десятки и сотни тонн бесплатного жидкого кислорода на низкой ~100км орбите. Постоянно возобновляемого весь срок службы системы.
...
Космический аппарат выводится на промежуточную низкую орбиту, стыкуется с наработчиком кислорода, перекачивает себе в пустые после вывода на орбиту баки жидкий кислород и использует его как окислитель и рабочее тело (в смысле, в том числе - не в стехиометрии, а с избытком кислорода в выхлопе).
Вариант: на наработчике висит не просто бак, а бак c двигателем - буксир. После стыковки буксир берёт сладкий компонент из бака КА и вытаскивает КА на целевую орбиту, а затем сам спускается вниз на орбиту наработчика и стыкуется с ним снова.
...
Ну то есть идея-то в чём?
Зачем таскать кислород туда, куда он и сам залазит? А 100км + 8км орбитальной скорости - это высоко и по ХС очень много, это почти НЗО. Халявное рабочее тело на такой высоте в почти-неограниченных количествах радикально меняет систему выведения и подход к тому же супертяжу.
Татарин> 3. Воздуха на этой высоте достаточно, чтобы за разумный срок набирать и сжижать его десятками и сотнями тонн прямо в полёте.
А кислорода мало, энергии хватит на всю эту машинерию? А то ведь СБ немаленькие, тоже сопротивление создают.
А кислорода мало, энергии хватит на всю эту машинерию? А то ведь СБ немаленькие, тоже сопротивление создают.
Даже трудно сказать, сколько раз подобная идея в разном изводе появлялась с 60-х 
Само удержание на 100 км орбите при помощи подъёмной силы и движков - "сателлоид", как бы не 59-й.
Накопление топлива/рабочего тела - тоже неоднократно. ЕМНИС от Бурдакова до англичан.
Идея ИМХО паршивая. При приличном сечении заборника (иначе при ничтожной плотности копиться будет очень долго) имеем большое сопротивление, которое тяжело компенсировать.
И - ласт бат нот лист - заборник будет очень неприятной штукой. Там режим течения свободномолекулярный, ни о какой воронке или ВЗ как у нормального ВРД речи быть не может: вся аэродинамика там "по Ньютону", от стенок ВЗ молекулы тупо будут отражаться. Ну на самом деле еще гораздо хуже - молекулы в значительной степени будут диссоциировать при ударе. Со всеми вытекающими и недотекающими.
Само удержание на 100 км орбите при помощи подъёмной силы и движков - "сателлоид", как бы не 59-й.
Накопление топлива/рабочего тела - тоже неоднократно. ЕМНИС от Бурдакова до англичан.
Идея ИМХО паршивая. При приличном сечении заборника (иначе при ничтожной плотности копиться будет очень долго) имеем большое сопротивление, которое тяжело компенсировать.
И - ласт бат нот лист - заборник будет очень неприятной штукой. Там режим течения свободномолекулярный, ни о какой воронке или ВЗ как у нормального ВРД речи быть не может: вся аэродинамика там "по Ньютону", от стенок ВЗ молекулы тупо будут отражаться. Ну на самом деле еще гораздо хуже - молекулы в значительной степени будут диссоциировать при ударе. Со всеми вытекающими и недотекающими.
Татарин>> 3. Воздуха на этой высоте достаточно, чтобы за разумный срок набирать и сжижать его десятками и сотнями тонн прямо в полёте.
s.t.> А кислорода мало, энергии хватит на всю эту машинерию? А то ведь СБ немаленькие, тоже сопротивление создают.
СБ создают сопротивление только когда проекция скорости на нормаль к площади не нулевая.
А торцом СБ - это просто лист с очень ограниченной толщиной (при огромной возможной площади - просто делай и делай СБ длиннее и длиннее).
s.t.> А кислорода мало, энергии хватит на всю эту машинерию? А то ведь СБ немаленькие, тоже сопротивление создают.
СБ создают сопротивление только когда проекция скорости на нормаль к площади не нулевая.
А торцом СБ - это просто лист с очень ограниченной толщиной (при огромной возможной площади - просто делай и делай СБ длиннее и длиннее).
Татарин> А торцом СБ - это просто лист с очень ограниченной толщиной
Совершенно верно. Только при этом у тебя на бОльшей части витка они дадут ничтожную мощность. А потребная мощность - постоянна по витку.
...и это не считая всех прочих проблем.
Совершенно верно. Только при этом у тебя на бОльшей части витка они дадут ничтожную мощность. А потребная мощность - постоянна по витку.
...и это не считая всех прочих проблем.
Fakir> Даже трудно сказать, сколько раз подобная идея в разном изводе появлялась с 60-х
Fakir> Само удержание на 100 км орбите при помощи подъёмной силы и движков - "сателлоид", как бы не 59-й.
Да. Но у них не было наших солнечных батарей.
Fakir> Идея ИМХО паршивая. При приличном сечении заборника (иначе при ничтожной плотности копиться будет очень долго) имеем большое сопротивление, которое тяжело компенсировать.
Это полезное сопротивление: всё лобовое сопротивление и сводится к сопротивлению заборника, а значительная часть этой рассеянной энергии и идёт на сжатие/ожижение газа.
Fakir> И - ласт бат нот лист - заборник будет очень неприятной штукой. Там режим течения свободномолекулярный, ни о какой воронке или ВЗ как у нормального ВРД речи быть не может: вся аэродинамика там "по Ньютону", от стенок ВЗ молекулы тупо будут отражаться. Ну на самом деле еще гораздо хуже - молекулы в значительной степени будут диссоциировать при ударе. Со всеми вытекающими и недотекающими.
Это нормально, я об этом думал. При достаточной длине сателлоида наклон воздухозаборника может быть порядка миллирадиан-десятков миллирадиан. При нормальной шлифовке поверхности фольги заборного конуса (нормальной - это электрохимической, в смысле) геометрия на нашей стороне. Кроме того, это всё равно необходимо чтобы обеспечить достаточно маленькую тепловую нагрузку на заборник и успевать отводить тепло излучением.
...
Я не говорю, что идея недоспутника, МГД-двигателя или забора воздуха из атмосферы - новая. Я говорю, что сейчас сложилась ситуация, когда комбинация этих идей может и взлететь - в прямом и переносном смысле.
Теперь в числах:
Плотность атмосферы примерно в 1Е6 раз ниже, чем у поверхности, то есть, около 1мкг/м3.
При скорости 8км/с забор ~1мг/с выжирает на лобовое сопротивление мощность 32кВт.
1мг/с = 3.2кг/час, 72.5кг/сутки
Плюс потери на трение, плюс на хранение ЖК и по углам чтобы оставалось.
КИУМ СБ на круговой экваториальной (для простоты) орбите 0.87/2 = 21% (на круговой полярной - аж все 100%, но лучше взять экваториальную, ибо "Казань летит, но мне туда не надо"©).
Потребная площадь арсенид-галлиевых бесконцентраторных СБ будет около 200м2 на каждый добываемый милиграмм в секунду.
То есть, при (реальной) площади СБ порядка 2000м3 можно нарабатывать 720 * 20% ~= 150кг ЖК в сутки.
При этом собственная масса недоспутника будет порядка 30-40 тонн, посильно нынешней тяжёлой ракете (с переделкой СУ, ессно).
Fakir> Само удержание на 100 км орбите при помощи подъёмной силы и движков - "сателлоид", как бы не 59-й.
Да. Но у них не было наших солнечных батарей.
Fakir> Идея ИМХО паршивая. При приличном сечении заборника (иначе при ничтожной плотности копиться будет очень долго) имеем большое сопротивление, которое тяжело компенсировать.
Это полезное сопротивление: всё лобовое сопротивление и сводится к сопротивлению заборника, а значительная часть этой рассеянной энергии и идёт на сжатие/ожижение газа.
Fakir> И - ласт бат нот лист - заборник будет очень неприятной штукой. Там режим течения свободномолекулярный, ни о какой воронке или ВЗ как у нормального ВРД речи быть не может: вся аэродинамика там "по Ньютону", от стенок ВЗ молекулы тупо будут отражаться. Ну на самом деле еще гораздо хуже - молекулы в значительной степени будут диссоциировать при ударе. Со всеми вытекающими и недотекающими.
Это нормально, я об этом думал. При достаточной длине сателлоида наклон воздухозаборника может быть порядка миллирадиан-десятков миллирадиан. При нормальной шлифовке поверхности фольги заборного конуса (нормальной - это электрохимической, в смысле) геометрия на нашей стороне. Кроме того, это всё равно необходимо чтобы обеспечить достаточно маленькую тепловую нагрузку на заборник и успевать отводить тепло излучением.
...
Я не говорю, что идея недоспутника, МГД-двигателя или забора воздуха из атмосферы - новая. Я говорю, что сейчас сложилась ситуация, когда комбинация этих идей может и взлететь - в прямом и переносном смысле.
Теперь в числах:
Плотность атмосферы примерно в 1Е6 раз ниже, чем у поверхности, то есть, около 1мкг/м3.
При скорости 8км/с забор ~1мг/с выжирает на лобовое сопротивление мощность 32кВт.
1мг/с = 3.2кг/час, 72.5кг/сутки
Плюс потери на трение, плюс на хранение ЖК и по углам чтобы оставалось.
КИУМ СБ на круговой экваториальной (для простоты) орбите 0.87/2 = 21% (на круговой полярной - аж все 100%, но лучше взять экваториальную, ибо "Казань летит, но мне туда не надо"©).
Потребная площадь арсенид-галлиевых бесконцентраторных СБ будет около 200м2 на каждый добываемый милиграмм в секунду.
То есть, при (реальной) площади СБ порядка 2000м3 можно нарабатывать 720 * 20% ~= 150кг ЖК в сутки.
При этом собственная масса недоспутника будет порядка 30-40 тонн, посильно нынешней тяжёлой ракете (с переделкой СУ, ессно).
Это сообщение редактировалось 16.04.2018 в 15:25
Татарин>> А торцом СБ - это просто лист с очень ограниченной толщиной
Fakir> Совершенно верно. Только при этом у тебя на бОльшей части витка они дадут ничтожную мощность. А потребная мощность - постоянна по витку.
Полвитка у меня ночь, полвитка - день.
Проекция площади СБ на нормаль к солнцу "днём" у меня tg(ф), так что энергия будет двойной интеграл от этого тангенса от нуля до п/2, верно? Это ln(косинус п/2), потому что косинус нуля - ноль.
Получается чуть менее половины. От половины, потому что половина у нас ночь.
На полярной орбите СБ всегда просто развёрнуты на солнце и получают энергию с КИУМ 100%.
Fakir> ...и это не считая всех прочих проблем.
Каких?
Fakir> Совершенно верно. Только при этом у тебя на бОльшей части витка они дадут ничтожную мощность. А потребная мощность - постоянна по витку.
Полвитка у меня ночь, полвитка - день.
Проекция площади СБ на нормаль к солнцу "днём" у меня tg(ф), так что энергия будет двойной интеграл от этого тангенса от нуля до п/2, верно? Это ln(косинус п/2), потому что косинус нуля - ноль.
Получается чуть менее половины. От половины, потому что половина у нас ночь.
На полярной орбите СБ всегда просто развёрнуты на солнце и получают энергию с КИУМ 100%.
Fakir> ...и это не считая всех прочих проблем.
Каких?
Татарин> Получается чуть менее половины. От половины, потому что половина у нас ночь.
...здравствуйте, аккумуляторы.
Об чём и речь. Не менее половины витка ты будет двигло запитывать ими.
Ну или если тормозиться на всём витке, а доразгоняться (в смысле, работать двигателем... на самом деле всё наоборот) только на части - куча нюансов будет.
Татарин> На полярной орбите СБ всегда просто развёрнуты на солнце и получают энергию с КИУМ 100%.
Авотхер Бестеневых орбит на 100 км не бывает.
И не забываем про вращение плоскости орбиты.
...здравствуйте, аккумуляторы.
Об чём и речь. Не менее половины витка ты будет двигло запитывать ими.
Ну или если тормозиться на всём витке, а доразгоняться (в смысле, работать двигателем... на самом деле всё наоборот) только на части - куча нюансов будет.
Татарин> На полярной орбите СБ всегда просто развёрнуты на солнце и получают энергию с КИУМ 100%.
Авотхер
Бестеневых орбит на 100 км не бывает.И не забываем про вращение плоскости орбиты.
Татарин>> Получается чуть менее половины. От половины, потому что половина у нас ночь.
Fakir> ...здравствуйте, аккумуляторы.
Зачем?!
Татарин>> На полярной орбите СБ всегда просто развёрнуты на солнце и получают энергию с КИУМ 100%.
Fakir> Авотхер Бестеневых орбит на 100 км не бывает.
С фига ли?
Чисто геометрически - вот с фига ли? Откуда тень-то по-твоему?!
Fakir> И не забываем про вращение плоскости орбиты.
Не забываем. Ну так у нас и не баллистика, а квазибаллистика. Бесконечная энергия и бесконечное рабочее тело.
Fakir> ...здравствуйте, аккумуляторы.
Зачем?!
Татарин>> На полярной орбите СБ всегда просто развёрнуты на солнце и получают энергию с КИУМ 100%.
Fakir> Авотхер
Бестеневых орбит на 100 км не бывает.С фига ли?
Чисто геометрически - вот с фига ли? Откуда тень-то по-твоему?!
Fakir> И не забываем про вращение плоскости орбиты.
Не забываем. Ну так у нас и не баллистика, а квазибаллистика. Бесконечная энергия и бесконечное рабочее тело.
Fakir>> Само удержание на 100 км орбите при помощи подъёмной силы и движков - "сателлоид", как бы не 59-й.
Татарин> Да. Но у них не было наших солнечных батарей.
Да плевать, технически "сателлоид просто" , сателлоид как таковой сейчас сделать почти наверняка можно, и не исключено, что удалось бы и тогда - вот только зачем?
А сателлоид с накоплением - о-о...
Хм... (задумался) Кстати, есть нюанс и с сателлоидом, использующим подъёмную силу... может и не получиться. Даже "просто". Надо считать.
Татарин> Это полезное сопротивление: всё лобовое сопротивление и сводится к сопротивлению заборника, а значительная часть этой рассеянной энергии и идёт на сжатие/ожижение газа.
Полезного сопротивления не бывает. Ну если только твоей задачей не является погашение "лишней" скорости.
На сжатие и ожижение ничего не пойдёт - не тот режим, уйдёт только на диссоциацию с ионизацией, а с ними ты еще наплачешься. (при рекомбинации будет адски греться... ты радиаторы предусмотрел? )
Татарин> Это нормально, я об этом думал. При достаточной длине сателлоида наклон воздухозаборника может быть порядка миллирадиан-десятков миллирадиан.
Татарин> ...
Запомни то, что написал!
Татарин> Я не говорю, что идея недоспутника, МГД-двигателя или забора воздуха из атмосферы - новая. Я говорю, что сейчас сложилась ситуация, когда комбинация этих идей может и взлететь - в прямом и переносном смысле.
Да фиг там.
Татарин> Теперь в числах:
Татарин> Плотность атмосферы примерно в 1Е6 раз ниже, чем у поверхности, то есть, около 1мкг/м3.
Татарин> При скорости 8км/с забор ~1мг/с выжирает на лобовое сопротивление мощность 32кВт.
Татарин> 1мг/с = 3.2кг/час, 72.5кг/сутки
Ты площадь заборника какую взял? А?
Татарин> Да. Но у них не было наших солнечных батарей.
Да плевать, технически "сателлоид просто" , сателлоид как таковой сейчас сделать почти наверняка можно, и не исключено, что удалось бы и тогда - вот только зачем?
А сателлоид с накоплением - о-о...
Хм... (задумался) Кстати, есть нюанс и с сателлоидом, использующим подъёмную силу... может и не получиться. Даже "просто". Надо считать.
Татарин> Это полезное сопротивление: всё лобовое сопротивление и сводится к сопротивлению заборника, а значительная часть этой рассеянной энергии и идёт на сжатие/ожижение газа.
Полезного сопротивления не бывает. Ну если только твоей задачей не является погашение "лишней" скорости.
На сжатие и ожижение ничего не пойдёт - не тот режим, уйдёт только на диссоциацию с ионизацией, а с ними ты еще наплачешься. (при рекомбинации будет адски греться... ты радиаторы предусмотрел?
)Татарин> Это нормально, я об этом думал. При достаточной длине сателлоида наклон воздухозаборника может быть порядка миллирадиан-десятков миллирадиан.
Татарин> ...
Запомни то, что написал!
Татарин> Я не говорю, что идея недоспутника, МГД-двигателя или забора воздуха из атмосферы - новая. Я говорю, что сейчас сложилась ситуация, когда комбинация этих идей может и взлететь - в прямом и переносном смысле.
Да фиг там.
Татарин> Теперь в числах:
Татарин> Плотность атмосферы примерно в 1Е6 раз ниже, чем у поверхности, то есть, около 1мкг/м3.
Татарин> При скорости 8км/с забор ~1мг/с выжирает на лобовое сопротивление мощность 32кВт.
Татарин> 1мг/с = 3.2кг/час, 72.5кг/сутки
Ты площадь заборника какую взял? А?
Fakir>> ...здравствуйте, аккумуляторы.
Татарин> Зачем?!
То есть работать движком ты хочешь не по всей орбите?
Fakir>> Авотхер Бестеневых орбит на 100 км не бывает.
Татарин> С фига ли?
Ну вот так гнусно мир устроен
Татарин> Чисто геометрически - вот с фига ли? Откуда тень-то по-твоему?!
Дык эта... от этой, ну, круглой... она еще на китах стоит... или на слонах?
Татарин> Не забываем. Ну так у нас и не баллистика, а квазибаллистика. Бесконечная энергия и бесконечное рабочее тело.
То есть ишшо и подруливаем?))
Татарин> Зачем?!
То есть работать движком ты хочешь не по всей орбите?
Fakir>> Авотхер
Бестеневых орбит на 100 км не бывает.Татарин> С фига ли?
Ну вот так гнусно мир устроен
Татарин> Чисто геометрически - вот с фига ли? Откуда тень-то по-твоему?!
Дык эта... от этой, ну, круглой... она еще на китах стоит... или на слонах?
Татарин> Не забываем. Ну так у нас и не баллистика, а квазибаллистика. Бесконечная энергия и бесконечное рабочее тело.
То есть ишшо и подруливаем?
))
Fakir> Совершенно верно. Только при этом у тебя на бОльшей части витка они дадут ничтожную мощность. А потребная мощность - постоянна по витку.
А на солнечносинхронной?
Всё время почти перпендикулярно к солнцу = вечный день.
А на солнечносинхронной?
Всё время почти перпендикулярно к солнцу = вечный день.
Xan> Всё время почти перпендикулярно к солнцу = вечный день.
Авотфиг.
Авотфиг.
Xan> А на солнечносинхронной?
1.
На высоте 100 км плоскость орбиты может быт наклонена на 10 градусов от перпендикулярности к солнцу.
А Земля болтается за год на ±26.
Стало быть спутник должен уметь менять наклон орбиты на ±16 градусов.
2.
В первом приближении независимо от высоты сопротивление и тяга МГД пропорциональны.
А потребная мощность растёт с понижением высоты.
Стало быть есть предельная высота. Она же и оптимальная по скорости накопления воздуха.
3.
Нагрев при ловле воздуха, как легко догадаться, будет пропорционален тяге МГД умноженной на скорость.
То есть, подводимой электрической мощности. Которая пропорциональна солнечной мощности.
Поэтому радиаторы будут гораздо меньше по площади, чем солнечные батареи.
1.
На высоте 100 км плоскость орбиты может быт наклонена на 10 градусов от перпендикулярности к солнцу.
А Земля болтается за год на ±26.
Стало быть спутник должен уметь менять наклон орбиты на ±16 градусов.
2.
В первом приближении независимо от высоты сопротивление и тяга МГД пропорциональны.
А потребная мощность растёт с понижением высоты.
Стало быть есть предельная высота. Она же и оптимальная по скорости накопления воздуха.
3.
Нагрев при ловле воздуха, как легко догадаться, будет пропорционален тяге МГД умноженной на скорость.
То есть, подводимой электрической мощности. Которая пропорциональна солнечной мощности.
Поэтому радиаторы будут гораздо меньше по площади, чем солнечные батареи.
Fakir> То есть работать движком ты хочешь не по всей орбите?
Не знаю, смотря по какой. Но в целом - да, не по всей.
Fakir> Ну вот так гнусно мир устроен
Тень от шара - круглая, как в 1972-м было твёрдо установленно одним чукчей.
Если шар опоясать окружностью, лежащей в плоскости нормальной к направлению света, то ни одна из точек окружности не будет лежать в тени. Это, вроде, другой чукча доказал, но это факт математический.
Таковой окружностью является правильная полярная орбита.
Fakir> То есть ишшо и подруливаем?))
Почему нет?
Не знаю, смотря по какой. Но в целом - да, не по всей.
Fakir> Ну вот так гнусно мир устроен
Тень от шара - круглая, как в 1972-м было твёрдо установленно одним чукчей.
Если шар опоясать окружностью, лежащей в плоскости нормальной к направлению света, то ни одна из точек окружности не будет лежать в тени. Это, вроде, другой чукча доказал, но это факт математический.
Таковой окружностью является правильная полярная орбита.
Fakir> То есть ишшо и подруливаем?
))Почему нет?
Fakir> Да плевать, технически "сателлоид просто" , сателлоид как таковой сейчас сделать почти наверняка можно, и не исключено, что удалось бы и тогда - вот только зачем?
Для забора топлива и рабочего тела непосредственно из атмосферы. Энергия на НЗО есть в неограниченном количестве. Там не хватает только её лоренц-инварианта. Массы.
Татарин>> Это полезное сопротивление: всё лобовое сопротивление и сводится к сопротивлению заборника, а значительная часть этой рассеянной энергии и идёт на сжатие/ожижение газа.
Fakir> Полезного сопротивления не бывает. Ну если только твоей задачей не является погашение "лишней" скорости.
Fakir> На сжатие и ожижение ничего не пойдёт - не тот режим, уйдёт только на диссоциацию с ионизацией, а с ними ты еще наплачешься. (при рекомбинации будет адски греться... ты радиаторы предусмотрел? )
Сопротивление - не полезно.
Полезна энергия налетающего газа, которая в значительной степени идёт на увеличение давления.
Радиаторы - конечно, воздухозаборник и есть радиатор. Вопрос лишь в правильном соотношении для него сечения "в лоб" и сечения "снизу".
При лобовом сечении S=1м2, плотности воздуха 1мкг/м3 радиатор должен отводить S*ro*v * v2/2 = 1m2 * 1E-9kg/m3 * 2.56E11m2/s2 = 256Вт... Оппа, нефигово я там выше обсчитался, нужно передоверять арифметику калькулятору, мозги стареют.
Но неважно - на каждый 1м2 воздухозаборника и приток 8мг воздуха в секунду нужно отводить меньше, чем 256Вт. Часть их этой энергии пойдёт на сжатие воздуха.
30 грамм в час на квадратный метр. 256Вт(max) рассеянного тепла. Запомним.
Чтобы компенсировать этот импульс, нужно такое же количество проносящегося мимо воздуха доразгонять на 8км/с каждую секунду. Это ещё 256Вт.
Итого выходит 500Вт на 30 грамм воздуха в час и квадратный метр воздухозабора. На 10 кило в час (300м2 воздухозабора) потребуется 160кВт от СБ и 80кВт рассеять.
Геометрически всё сходится - получается вполне красивая конструкция.
Татарин>> Это нормально, я об этом думал. При достаточной длине сателлоида наклон воздухозаборника может быть порядка миллирадиан-десятков миллирадиан.
Fakir> Запомни то, что написал!
Запомнил.
В любом случае, ходы записаны.
Для забора топлива и рабочего тела непосредственно из атмосферы. Энергия на НЗО есть в неограниченном количестве. Там не хватает только её лоренц-инварианта. Массы.
Татарин>> Это полезное сопротивление: всё лобовое сопротивление и сводится к сопротивлению заборника, а значительная часть этой рассеянной энергии и идёт на сжатие/ожижение газа.
Fakir> Полезного сопротивления не бывает. Ну если только твоей задачей не является погашение "лишней" скорости.
Fakir> На сжатие и ожижение ничего не пойдёт - не тот режим, уйдёт только на диссоциацию с ионизацией, а с ними ты еще наплачешься. (при рекомбинации будет адски греться... ты радиаторы предусмотрел?
)Сопротивление - не полезно.
Полезна энергия налетающего газа, которая в значительной степени идёт на увеличение давления.
Радиаторы - конечно, воздухозаборник и есть радиатор. Вопрос лишь в правильном соотношении для него сечения "в лоб" и сечения "снизу".
При лобовом сечении S=1м2, плотности воздуха 1мкг/м3 радиатор должен отводить S*ro*v * v2/2 = 1m2 * 1E-9kg/m3 * 2.56E11m2/s2 = 256Вт... Оппа, нефигово я там выше обсчитался, нужно передоверять арифметику калькулятору, мозги стареют.
Но неважно - на каждый 1м2 воздухозаборника и приток 8мг воздуха в секунду нужно отводить меньше, чем 256Вт. Часть их этой энергии пойдёт на сжатие воздуха.
30 грамм в час на квадратный метр. 256Вт(max) рассеянного тепла. Запомним.
Чтобы компенсировать этот импульс, нужно такое же количество проносящегося мимо воздуха доразгонять на 8км/с каждую секунду. Это ещё 256Вт.
Итого выходит 500Вт на 30 грамм воздуха в час и квадратный метр воздухозабора. На 10 кило в час (300м2 воздухозабора) потребуется 160кВт от СБ и 80кВт рассеять.
Геометрически всё сходится - получается вполне красивая конструкция.
Татарин>> Это нормально, я об этом думал. При достаточной длине сателлоида наклон воздухозаборника может быть порядка миллирадиан-десятков миллирадиан.
Fakir> Запомни то, что написал!
Запомнил.
В любом случае, ходы записаны.
Fakir> И - ласт бат нот лист - заборник будет очень неприятной штукой. Там режим течения свободномолекулярный...: вся аэродинамика там "по Ньютону", от стенок ВЗ молекулы тупо будут отражаться. Ну на самом деле еще гораздо хуже - молекулы в значительной степени будут диссоциировать при ударе.
При выведении на орбиты различных аппаратов, обтекатели полезной нагрузки сбрасываются еще ниже, чем 100 км.
И ничего, несмотря на совершенно необтекаемую форму и очень нежную конструкцию аппаратов, да еще в сложенном виде, эта ньютоновская бомбардировка молекулами не приводит ни к каким неприятностям.
При выведении на орбиты различных аппаратов, обтекатели полезной нагрузки сбрасываются еще ниже, чем 100 км.
И ничего, несмотря на совершенно необтекаемую форму и очень нежную конструкцию аппаратов, да еще в сложенном виде, эта ньютоновская бомбардировка молекулами не приводит ни к каким неприятностям.
G.s.> При выведении на орбиты различных аппаратов, обтекатели полезной нагрузки сбрасываются еще ниже, чем 100 км.
Скорость при этом ещё далеко не орбитальная, километра три в секунду.
А мощность от скорости в кубе.
Таблица 1. СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ.
Высота = 150 км, плотность = 3.2e-9 кг/м3, пробег = 18 метров
Удельная мощность нагрева потоком = rho * v3 / 2 = 3.2e-9 * 78003 / 2 = 760 ватт/м2
Это половина от солнечной радиации. Вполне терпимо.
Если высота 100 км, то плотность 8.8e-7, мощность = 209000 ватт/м2, температура чёрного тела = 1380 К.
Скорость при этом ещё далеко не орбитальная, километра три в секунду.
А мощность от скорости в кубе.
Таблица 1. СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ.
Высота = 150 км, плотность = 3.2e-9 кг/м3, пробег = 18 метров
Удельная мощность нагрева потоком = rho * v3 / 2 = 3.2e-9 * 78003 / 2 = 760 ватт/м2
Это половина от солнечной радиации. Вполне терпимо.
Если высота 100 км, то плотность 8.8e-7, мощность = 209000 ватт/м2, температура чёрного тела = 1380 К.
Идея в общем интересная.
Татарин> Высококипящий азот выкидывается в двигатель, кислород сжижается в бак-аккумулятор в несколько десятков или сотен тонн.
Только вот если мы умеем использовать воздух как рабочее тело с помощью солнечных батарей - то зачем нам отделять кислород?
Просто набрали бак и полетели куда надо.
Татарин> Высококипящий азот выкидывается в двигатель, кислород сжижается в бак-аккумулятор в несколько десятков или сотен тонн.
Только вот если мы умеем использовать воздух как рабочее тело с помощью солнечных батарей - то зачем нам отделять кислород?
Просто набрали бак и полетели куда надо.
Татарин> Если шар опоясать окружностью, лежащей в плоскости нормальной к направлению света, то ни одна из точек окружности не будет лежать в тени.
Мир устроен так мерзко, что околокруговые орбиты высокого наклонения имеют свойство проворачиваться. Откуда и появляются солнечно-синхронные орбиты.
Мир устроен так мерзко, что околокруговые орбиты высокого наклонения имеют свойство проворачиваться. Откуда и появляются солнечно-синхронные орбиты.
G.s.> При выведении на орбиты различных аппаратов, обтекатели полезной нагрузки сбрасываются еще ниже, чем 100 км.
G.s.> И ничего, несмотря на совершенно необтекаемую форму и очень нежную конструкцию аппаратов, да еще в сложенном виде, эта ньютоновская бомбардировка молекулами не приводит ни к каким неприятностям.
Кэп, неприятность другая и в другом.
G.s.> И ничего, несмотря на совершенно необтекаемую форму и очень нежную конструкцию аппаратов, да еще в сложенном виде, эта ньютоновская бомбардировка молекулами не приводит ни к каким неприятностям.
Кэп, неприятность другая и в другом.
Fakir>> Да плевать, технически "сателлоид просто" , сателлоид как таковой сейчас сделать почти наверняка можно, и не исключено, что удалось бы и тогда - вот только зачем?
Татарин> Для забора топлива и рабочего тела непосредственно из атмосферы.
Это уже не "сателлоид просто".
Татарин> Полезна энергия налетающего газа, которая в значительной степени идёт на увеличение давления.
Да фиг там. В этих категориях вообще некорректно рассуждать. Там НЕТУ потока газа. Там летят отдельные молекулы. И сжатия не возникает.
Татарин> Радиаторы - конечно, воздухозаборник и есть радиатор. Вопрос лишь в правильном соотношении для него сечения "в лоб" и сечения "снизу".
Татарин> При лобовом сечении S=1м2,
Ыгы. Вот только попробуй получить воздухосборник, а не "зеркало" с такой площадью.
Прилетела молекула с аццкой скоростью, трахнулась-бахнулась о преграду, диссоциировала слегка, и обломки умчались чорт-те куда, с высокой вероятностью - на бесконечность, а вовсе не в Zakroma of Rodina.
Останется только спеть вслед романс "Не уходи, побудь со мною!" А молекула - баба коварная: уйдёт.
ЧЕМ ты её задержишь, как заставишь не улетать?
Все аналогии с воздухозаборниками ВРД - нифига не работают.
Поэтому реалистичный КПД сбора - ничтожен, на порядки меньше, чем ты насчитал, а лобовое сопротивление при этом почти вдвое больше (не затормозил и остановил, а затормозил и отразил).
Татарин> Для забора топлива и рабочего тела непосредственно из атмосферы.
Это уже не "сателлоид просто".
Татарин> Полезна энергия налетающего газа, которая в значительной степени идёт на увеличение давления.
Да фиг там. В этих категориях вообще некорректно рассуждать. Там НЕТУ потока газа. Там летят отдельные молекулы. И сжатия не возникает.
Татарин> Радиаторы - конечно, воздухозаборник и есть радиатор. Вопрос лишь в правильном соотношении для него сечения "в лоб" и сечения "снизу".
Татарин> При лобовом сечении S=1м2,
Ыгы. Вот только попробуй получить воздухосборник, а не "зеркало" с такой площадью.
Прилетела молекула с аццкой скоростью, трахнулась-бахнулась о преграду, диссоциировала слегка, и обломки умчались чорт-те куда, с высокой вероятностью - на бесконечность, а вовсе не в Zakroma of Rodina.
Останется только спеть вслед романс "Не уходи, побудь со мною!" А молекула - баба коварная: уйдёт.
ЧЕМ ты её задержишь, как заставишь не улетать?
Все аналогии с воздухозаборниками ВРД - нифига не работают.
Поэтому реалистичный КПД сбора - ничтожен, на порядки меньше, чем ты насчитал, а лобовое сопротивление при этом почти вдвое больше (не затормозил и остановил, а затормозил и отразил).
Fakir> Прилетела молекула с аццкой скоростью, трахнулась-бахнулась о преграду, диссоциировала слегка, и обломки умчались чорт-те куда, с высокой вероятностью - на бесконечность, а вовсе не в Zakroma of Rodina.
Берём глубокий стакан. Тогда молекулы, ударившись о дно, потом ударятся о стенки. Несколько раз. И остынут.
И получится слой газа, в который будут влетать следующие молекулы.
В самой атмосфере пробег 9 см на 100 км, 40 на 110, 1.3 метра на 120 и 18 метров на 150.
Для заборника в несколько метров размером уже будет получаться газ.
А вот потом его надо будет сжимать большим количеством ступеней в огромное число раз. Каждый раз охлаждая.
А потом уже сжижать, когда давление получится порядка атмосферного.
А то при 0.1 атм азот будет твёрдый получаться.
Берём глубокий стакан. Тогда молекулы, ударившись о дно, потом ударятся о стенки. Несколько раз. И остынут.
И получится слой газа, в который будут влетать следующие молекулы.
В самой атмосфере пробег 9 см на 100 км, 40 на 110, 1.3 метра на 120 и 18 метров на 150.
Для заборника в несколько метров размером уже будет получаться газ.
А вот потом его надо будет сжимать большим количеством ступеней в огромное число раз. Каждый раз охлаждая.
А потом уже сжижать, когда давление получится порядка атмосферного.
А то при 0.1 атм азот будет твёрдый получаться.
Дем> Только вот если мы умеем использовать воздух как рабочее тело с помощью солнечных батарей - то зачем нам отделять кислород?
Предполагается огромных размеров МГД двигатель, который использует пролетающий мимо уже ионизированный воздух. И магнитное поле Земли.
Надо только проволочки протянуть и ток пустить.
Предполагается огромных размеров МГД двигатель, который использует пролетающий мимо уже ионизированный воздух. И магнитное поле Земли.
Надо только проволочки протянуть и ток пустить.
Реклама Google — средство выживания форумов :)
Fakir> Да фиг там. В этих категориях вообще некорректно рассуждать. Там НЕТУ потока газа. Там летят отдельные молекулы. И сжатия не возникает.
характерный свободный пробег = kT * d2p * п sqrt(2)
Для азота d =3E-10м, Т берём за 200К, давление 1Е-6 атм, 1Е-1Па, откуда средний пробег молекулы порядка 1Е-2м, сантиметры.
Что много меньше (на 2-3 порядка) характерного размера недоспутника и его воздухозаборника - метры и десятки (первые сотни в длину) метров.
Собссно, объясни, почему именно не возникает сжатия?
Что именно мешает выбрать оптимальную высоту, где, допустим, плотность выше ещё на порядок, а сжатие возникает?
характерный свободный пробег = kT * d2p * п sqrt(2)
Для азота d =3E-10м, Т берём за 200К, давление 1Е-6 атм, 1Е-1Па, откуда средний пробег молекулы порядка 1Е-2м, сантиметры.
Что много меньше (на 2-3 порядка) характерного размера недоспутника и его воздухозаборника - метры и десятки (первые сотни в длину) метров.
Собссно, объясни, почему именно не возникает сжатия?
Что именно мешает выбрать оптимальную высоту, где, допустим, плотность выше ещё на порядок, а сжатие возникает?
Copyright © Balancer 1997..2024
Создано 16.04.2018
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
Создано 16.04.2018
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
