[image]

"Микроволновая ракета"

выведение с дистанционной СВЧ-запиткой, Escape Dynamics
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Микроволновые ракеты - новая технология освоения космоса

Микроволновые ракеты предложат более дешевый способ выхода в космос //  innotechnews.com
 
В 1924 г. русский ученый К.Э. Циолковский предположил, что для этой цели можно применить пучки микроволн, испускаемые наземными излучателями. Для создания тяги путем нагрева пропелланта до высокой температуры без помощи топлива на борту он намеревался использовать «параллельные пучки коротких электромагнитных волн», направляемые на ракету параболическими зеркалами. Таков был, по его мнению, наиболее привлекательный из доступных способов «достижения космической скорости». Об этой идее Циолковского надолго забыли — слишком большие мощности микроволновых пучков требовались для космических запусков. И хотя мазеры— квантовые генераторы пучков микроволн — были изобретены еще в 1950-х гг., довести их мощность до требуемых мегаваттных уровней удалось только с изобретением эффективных и менее дорогих гиротронов. Тогда и вспомнили об идее Циолковского. А недавние успехи в создании батарей и других систем запасания энергии открыли возможность питать достаточно мощные гиротроны, не перенапрягая энергосети.

Сегодня применимость концепции Циолковского исследуют ученые всего мира, в том числе Кевин Паркин (Kevin Parkin), который начал свою работу еще в 2012 г., будучи сотрудником Калифорнийского технологического института. Основываясь отчасти на его результатах, частная компания Escape Dynamics проводит в настоящее время испытания в целях разработки движимой микроволнами системы многократного использования для запуска спутников, а впоследствии и пилотируемых космических кораблей. На нее обратило внимание NASA: в июле оно включило такие системы в свои планы будущей разработки технологии.
 


Правда, у Циолковского такой идеи я навскидку не припомню, хотя вроде бы и знаю насквозь - не исключено, что они перепутали с Цандером.
Ну ладно, это мелочи. Выглядит в целом разумно и заметно перспективнее концепции лазерного запуска.
Да, для простоты можно использовать исключительно бортовой запас рабочего тела - всё равно можно надеяться получить ЯРД-иный УИ (и даже выше, т.к. не ограничены температурой ТВЭЛов, так что можно догонять до диссоциации и УИ до 1000-1200), но без многотонного "балласта" самого ЯРД. В совокупности в принципе может и хватить на одноступ, причём многоразовый. Если повезёт.

Что всё-таки они предметно готовы предложить? Помимо красивых картинок и духоподъёмных видюшек, ессно.

How One Company Plans to Launch Rockets Using Beams of Microwaves

More people than ever are joining the private space race, developing new ways to loft craft into the night sky. But the Colorado space startup Escape Dynamics has an unusual plan to achieve that goal, which will use beams of microwaves to power a rocket into space. //  gizmodo.com
 



conversion of the microwave energy into thrust was performed using a thermal thruster with a highly efficient absorbing heat exchanger. the heat exchanger was designed to capture more than 90% of the incoming energy and heat the propellant flowing through it towards the nozzle.

dr. dmitriy tseliakhovich, CEO/CTO indicated ‘we, for the first time, conclusively demonstrated that a new propulsion technology that goes beyond chemical rockets and that can be used for orbital launch works on a lab scale, and we are confident that we can take it to multi-megawatt scales and eventually introduce it into single-stage-to-orbit spaceplanes that will change the way we reach orbit.’
 

Escape Dynamics Tests First Combustion Free, Externally-Powered Space Launch Thruster – Parabolic Arc

This will be a game changer if they can make it work… Interesting! I hope to hear of more developments of this tech in the not too distant future. I wonder what the cost and capability advantage would be over conventional rockets with an easier/cheaper to work with fluid than liquid hydrogen? If all depends on the T/W they can get from their system. The point of high Isp is to have more mass budget available for structure to make the vehicle sturdier. A vehicle that at take off is 50% fuel/propellant 10% payload 10 % engines and 30% structure starts to look like an airliner and we can make them reliable. //  Дальше — www.parabolicarc.com
 
Escape Dynamics, Inc. announced successful tests of their thruster powered by beamed high power microwave energy, with performance greatly surpassing the limit of chemical combustion rockets. Specific Impulse (or Isp) is a measure of rocket or jet engine efficiency, much like miles-per-gallon for cars. While chemical rockets top out at around 460s Isp, static thrust tests conducted in the company’s lab in Colorado using helium demonstrated an Isp above 500s. Had hydrogen been used instead of helium, the specific impulse achieved would have been above the 600s threshold required for single-stage-to-orbit operations of a launch vehicle, which is not possible with chemical rockets.

Escape Dynamics’ recent tests demonstrated a full sequence of operation of an externally-powered propulsion system. Energy was drawn from the electric grid, converted into microwaves using a gyrotron, guided through a system of beam shaping mirrors, and beamed from an antenna to a thruster. Conversion of the microwave energy into thrust was performed using a thermal thruster with a highly efficient microwave-absorbing heat exchanger. The heat exchanger was designed to capture more than 90% of the incoming microwave energy and heat the propellant flowing through it towards the nozzle.
 


- пишут об эксперименте и полученном УИ (хотя навскидку я ожидал бы на 100-200 с больше), но ни слова ни о тяге, ни о технических подробностях.

То есть вроде что-то где-то кое-где у нас порой - но навскидку ничего содержательного, особенно по экспериментальной части, отыскать не удаётся.

Сама компания самоупразднилась в 2015, хотя еще в первом номер SciAm (= "В мире науки") за 2016 ей поют дифирамбы

Escape Dynamics - Wikipedia

Escape Dynamics, Inc. was a Colorado-based technology company that operated 2010–2015 focused on bringing to market single-stage-to-orbit reusable electromagnetically powered spaceplanes. Although the company demonstrated operation of a prototype thruster with an end-to-end (grid to thruster) sequence of operation of an externally powered propulsion system in 2015, the company ceased operations at the end of 2015 as a result of insufficient funding to complete the requisite R&D process to complete development. The company was founded by Richard F. //  Дальше — en.wikipedia.org
 

На самом сайте вообще ничего по делу. Даже описание принципа и статьи вывесить поленились. Одна картинка да фото команды.
   47.047.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir> Правда, у Циолковского такой идеи я навскидку не припомню, хотя вроде бы и знаю насквозь - не исключено, что они перепутали с Цандером.

Склероз подвёл: было у него в "Космическом корабле" (1924):

Наконец, есть третий/ самый завлекательный способ приобретения
скорости. Это — передача энергии снаряду извне, с Земли. Сам снаряд,
может не запасаться материальной (т. е. весомой, в виде взрывчатых
веществ или горючего) энергией. Она ему передается с планеты в образе
параллельного пучка электромагнитных лучей, с небольшой длиной волны.
Если размер ее не превышает нескольких десятков сантиметров, то такой
электромагнитый «свет» может направляться параллельным пучком <с
помощью) большого вогнутого (параболического) зеркала к летящему
аэроплану и там уже давать работу, необходимую для отбрасывания частиц
воздуха или запасного «мертвого» материала — для получения
космической скорости <еще в атмосфере).
 
   47.047.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Что-либо сколько-нибудь внятное пока удалось обнаружить только в диссере у Kevin Parkin.

Но это, во-первых, мало того 2006, еще до всей их движухи, но и нельзя сказать, чтоб производит глубочайшее впечатление... Ладно, по степени проработанности и разных возникающих вопросов всё простительно для стадии концепта - но то, что даже на этой стадии выходит, что надо иметь ~300 МВт СВЧ-мощности для аппарата стартовой массой 1 т, выводящего (весьма оптимистично) 100 кг... Уже оптимизма урезает.

Ну и так, по мелочи всякие вопросики - типа механической прочности весьма тонкостенного по построению теплообменника при высокой температуре и аэродинамическом напоре, способе привода ТНА и пр.
Прикреплённые файлы:
40-kN design.jpg (скачать) [544x768, 109 кБ]
 
 
   47.047.0
+
-1
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал
★☆
Идея вообще интересная.

А вот если взлететь как самолёт на 10-20км высоты, а потом подсвечивать сверху с пролетающей орбитальной СЭС?
   48.048.0
EE Татарин #10.09.2016 15:56  @Fakir#10.09.2016 00:46
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
Fakir> Но это, во-первых, мало того 2006, еще до всей их движухи, но и нельзя сказать, чтоб производит глубочайшее впечатление...
Что-то ты как-то поздно о них вспомнил. Они ещё в прошлом году (предсказуемо) сдулись, простили всем все свои долги и исчезли нафиг с горизонта.
   52.0.2743.11652.0.2743.116
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
DE Fakir #10.09.2016 21:14  @Татарин#10.09.2016 15:56
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Да как-то мимо меня они прошли. Либо же забылись. И попались на глаза только в январо/февральском номере Sci.Am. за этот год.
Интересно, откуда у них вообще бабки были? И почему сдулись - казалось бы, к Мильнеру пристроиться им самое то :)

Что жаль - что сдулись без следа, хоть бы технические результаты наделанного опубликовали, чтоб понятно было: там таки принципиальная жопа, или потенциально что-то когда-то выруливается.


Там еще у этого Кевина попалось на глаза про ректенны:
However, rectennas are currently limited to power densities of less than 1 KW/m2 at 2.45 GHz, which together with the high weight of ~1 kg/kW for DC power processing equipment, limits their use on highly energetic vehicles.
 
   47.047.0

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