Микроволновый челнок

[clopic]

В калифорнийском технологическом институте заканчивал аспирантуру в 2006 году Kevin Parkin. Его диссертация называется "THE MICROWAVE THERMAL THRUSTER AND ITS APPLICATION TO THE LAUNCH PROBLEM" (состоялась защита или нет неизвестно). Годом ранее Kevin с компанией подавали заявку на исследовательский проект  (http://www.eece.unm.edu/faculty/edl/Kevin/UNM%20Proposal.pdf). В 2005 или 2006 его работа была призером конкурса "Полет в будущее" им. Хайнлайна в Москве. Сама диссертация у меня есть. И заявка на исслед. грант и диссертация сделаны на очень высоком уровне (имеется и экспериментальная часть). Удивляет полное отсутствие на местных формах данной работы, хотя Kevin предлагает действительно прорывное решение в области доставки ПН на орбиту. Есть, конечно,  проблемы, но они решаемы. Есть ощущение, что кто-то сейчас очень интенсивно тишком это направление прорабатывает. Предлагаю тщательно изучить матералы и обсудить на форуме.

[ДмитрийК]

Вот о чем собственно речь, для тех сому лень искать
http://etd.caltech.edu/etd/available/etd-06022006-160023/

thruster covers the underside of a rocket aeroshell with a lightweight microwave absorbent heat exchange layer that may double as a re-entry heat shield. By illuminating the layer with microwaves directed from a ground-based phased array, an Isp of 700–900 seconds and T/W of 50–150 is possible using a hydrogen propellant.

Короче предлагается греть пепелац с земли микроволновой ФАРой.
Как тема для диссера вполне сойдет, а так ...

[sergey_manakov]

Вот я как раз такое предлагал на форуме.
Опять мою идею прямо из мозга украли :evil:  

[ronatu]

Вот я как раз такое предлагал на форуме.
Опять мою идею прямо из мозга украли :evil:  

Причем лет 10 тому назад...

[ronatu]

А работы с лазерной-микроволновой накачкой идут полным ходом и в первую очередь для Космического Лифта.

Кстати для него (Космического Лифта) космический мусор (сделано в Китае) очень большая проблема.

[clopic]

Защитился, значит, Kevin в мае 2006. А что сейчас поделывает? Информации нет? В заявке на исследовательский проект была таблица вех, одной из них был летающий прототип (небольшой) к 2011 г. Интересно, проект по заявке стартанул или нет?

[clopic]

Вот о чем собственно речь, для тех сому лень искать
http://etd.caltech.edu/etd/available/etd-06022006-160023/

thruster covers the underside of a rocket aeroshell with a lightweight microwave absorbent heat exchange layer that may double as a re-entry heat shield. By illuminating the layer with microwaves directed from a ground-based phased array, an Isp of 700–900 seconds and T/W of 50–150 is possible using a hydrogen propellant.

Короче предлагается греть пепелац с земли микроволновой ФАРой.
Как тема для диссера вполне сойдет, а так ...

У японцев абляционный уже летает (не на орбиту, конечно) на 140 ГГц. Т. е., не пройдет и 10 лет, как мы со своими хим. ракетами будем сидеть в ...

[Татарин]

У японцев абляционный уже летает (не на орбиту, конечно) на 140 ГГц. Т. е., не пройдет и 10 лет, как мы со своими хим. ракетами будем сидеть в ...

Абляцинный-микроволновый РД как альтернатива химии в ближайшие 10 лет?

Нет шансов.

[clopic]

У японцев абляционный уже летает (не на орбиту, конечно) на 140 ГГц. Т. е., не пройдет и 10 лет, как мы со своими хим. ракетами будем сидеть в ...

Абляцинный-микроволновый РД как альтернатива химии в ближайшие 10 лет?

Нет шансов.

Нет, конечно, абляционный беспереспективен как средство выведения, но для отработки фокусировки луча и системы управления им - самое то (простой, дешевый). Как транспорт неплохо выглядит предложенный Кевином аппарат с SiC+полупроводник теплообменником с водородом в качестве рабочего тела. Не надо забывать и про испытания японцами в 2000 г. дирижабля с ректеной, от которой питались электродвигатели, энергия поступала по СВЧ лучу.

[zyxman]

качестве рабочего тела. Не надо забывать и про испытания японцами в 2000 г. дирижабля с ректеной, от которой питались электродвигатели, энергия поступала по СВЧ лучу.

насколько я знаю, над ректенной на 2.4ГГц японцы уже 16 лет работают вместе с французами и даже добились земного применения (линия электропитания при сложном рельефе).
но в тех исследованиях плотность мощности на единицу площади очень мала - из соображений медицины намного меньше СБ.

[clopic]

Until August, Parkin's doctoral thesis research was supported by the US Air Force Space Command.

He is in talks with the US Defense Advanced Research Projects Agency to continue the work next year.

A full-scale ground station, which would be an array of 100-200, $2 million, 1MW Gyrotrons emitting microwaves in the 100Ghz wavelength, would consume up to 500MW transmitting energy to a launch vehicle.

[khach]

Шевелятся потихоньку. Главное, чтобы наземку построили. А там можно будет экспериментировать с конструкцией пепелаца.
В порядке бреда:
ИМХО прямой нагрев водорода на SiC -занятие безперспективное. Т.к имея столько СВЧ энергии на борту совершенно свободно можно порвать молекулу водорода и летать на атормарном, еще и доразгоняя в сопле. И сопло можно делать магнитное , по крайне мере часть потока стенки греть небудет (т.к водородная криогеника на борту будет, со сверхпроводящими соленоидами договориться можно). С некоторой осторожностью можно предполагать, что имея пепелац размером с центральный блок Энергии можно надеяться на дополнительные 50 процентов энергии за счет термоядерной реакции на борту. Это небудет самоподдерживающаяся реакция- энергетический баланс меньше 1, но энергия лишней небывает.
А СВЧ резонатор надо не биконический закрытый, а квазиоптику открытую- там с плазмой взаимодействие проще.
И не факт, что стогигагерцовые гиротороны для такой системы оптимальны- да, их хорошо фокусировать, но для большой системы длина волны СВЧ должна быть соизмерима с геометрическими размерами двигателя, и может оказаться, что прийдется возвращаться на единицы гигагерц или вообще в дециметровый диапазон.
Эх, дал бы кто столько ресурсов, сколько в 40е-50е на ракеты и ядерку давали, можно было бы лет за 10 такую систему и построить....

[Татарин]

Шевелятся потихоньку. Главное, чтобы наземку построили. А там можно будет экспериментировать с конструкцией пепелаца.
В порядке бреда:
ИМХО прямой нагрев водорода на SiC -занятие безперспективное. Т.к имея столько СВЧ энергии на борту совершенно свободно можно порвать молекулу водорода и летать на атормарном, еще и доразгоняя в сопле. И сопло можно делать магнитное , по крайне мере часть потока стенки греть небудет (т.к водородная криогеника на борту будет, со сверхпроводящими соленоидами договориться можно).

С магнитными соплами - это какое-то всеобщее заблуждение.

1А = 1Кулон/сек = 1.6Е19 элементарных зарядов в секунду.
Число Авогадро = 6.22Е23
Скорость частиц в рассматриваемом примере - десятки километров в секунду.

Вопрос: какие нужны поля, чтобы удержать 1 моль частиц при таких делах?

С некоторой осторожностью можно предполагать, что имея пепелац размером с центральный блок Энергии можно надеяться на дополнительные 50 процентов энергии за счет термоядерной реакции на борту. Это небудет самоподдерживающаяся реакция- энергетический баланс меньше 1, но энергия лишней небывает.

А откуда ТЯР на борту-то?

[ronatu]

А вот я смотрю на эти попытки несколько иначе.

Как попытки освободить носитель от окислителя.
Оставив только топливо на борту.

Используя энергию переданную на борт извне для разгона рабочего тела...

[goran d]

Шевелятся потихоньку. Главное, чтобы наземку построили. А там можно будет экспериментировать с конструкцией пепелаца.
В порядке бреда:
ИМХО прямой нагрев водорода на SiC -занятие безперспективное. Т.к имея столько СВЧ энергии на борту совершенно свободно можно порвать молекулу водорода и летать на атормарном, еще и доразгоняя в сопле. И сопло можно делать магнитное , по крайне мере часть потока стенки греть небудет (т.к водородная криогеника на борту будет, со сверхпроводящими соленоидами договориться можно).

С магнитными соплами - это какое-то всеобщее заблуждение.

1А = 1Кулон/сек = 1.6Е19 элементарных зарядов в секунду.
Число Авогадро = 6.22Е23
Скорость частиц в рассматриваемом примере - десятки километров в секунду.

Вопрос: какие нужны поля, чтобы удержать 1 моль частиц при таких делах?

С некоторой осторожностью можно предполагать, что имея пепелац размером с центральный блок Энергии можно надеяться на дополнительные 50 процентов энергии за счет термоядерной реакции на борту. Это небудет самоподдерживающаяся реакция- энергетический баланс меньше 1, но энергия лишней небывает.

А откуда ТЯР на борту-то?

возможность удержания не зависит директно от количества частиц
Если не учитывать МГДы всякие.

[Татарин]

возможность удержания не зависит директно от количества частиц
Если не учитывать МГДы всякие.

При низких температурах? Именно напрямую от количества частиц и средней их энергии.

[goran d]

возможность удержания не зависит директно от количества частиц
Если не учитывать МГДы всякие.

При низких температурах? Именно напрямую от количества частиц и средней их энергии.

А как с формулой F=Bvq
сила действующяя на индивидуальный ион зависит только от магнитной индукции и скорости
А крутятса вроде так что только усиливают магнитное поле

[inneren]

и скока же электричества надо чтоб на атомарном водороде летать, заправляя молекулярный?
уточню вопрос потребная мощность в кВт, МВт... на тонну веса челнока

[Димитър]

насколько я знаю, над ректенной на 2.4ГГц японцы уже 16 лет работают вместе с французами и даже добились земного применения (линия электропитания при сложном рельефе).

А можно узнать откуда информация

[clopic]

1. ItoT., Fujino Y., Fujita M. Fundamental Experiment of a Rectenna Array for Microwave Power Reception.-IEICE Transactions on Communications, 1993, v. E76-B, №12.

2. http://electronics.ru/pdf/6_2002/06.pdf