Лазерный двигатель!

Автор нейромантик, 19.07.2006 10:51:01

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

нейромантик

:shock:
Я тут подумал немного (и мне понравилось), а почему бы батареей полупроводниковых лазеров не нагревать непосредственно рабочее тело?
Двигатель в виде магнитной бутылки, благо её можно сделать с прозрачными стенками. В серединку бутылки выстреливаем мишень например из калия или натрия, и обстреливаем её из лазеров нагревая и ионизируя. Конечно за один импульс весь объём мишени ионизировать не возможно, но плазму будет сдувать по направлению к горлышку, а неитральный разогретый газ будет оставаться на месте, и его можно будет ионизировать лазерным излучением, и тоже выбросить из движка, до того как он начнёт нагревать стенки камеры.

Ну как иНдейка?
 8)
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

Fakir

Дико извиняюсь, но фигня полная :wink:

Guest1

Не ново. Был проект КА (РН) с воздушным прямоточным двигателем, нагрев воздуха - от лазера на земле, фокусировка кольцевым зеркалом.

нейромантик

ЦитироватьДико извиняюсь, но фигня полная
Тоесть? По-подробнее можно?

ЦитироватьНе ново. Был проект КА (РН) с воздушным прямоточным двигателем, нагрев воздуха - от лазера на земле, фокусировка кольцевым зеркалом.
Был, но наведение зеркала в полёте в атмосфере - геморрой очень серьёзный. Ко всему будут образовываться окислы азота в изобилии. Был проект испарения рабочего тела (например ненужных конструкций КК) за счёт лазерного излучения с Земли. Но при этом образуются высокотемпературные газы, которые будут разъедать камеру "сгорания" в двигателе.

Здесь образуется ионизированная плазма, которую проще выбрасывать, и которая будет сама содавать давление на неионизированный газ, чтобы он утекал вместе с ней. Для усиления ионизации надо использовать лазеры УФ спектра, и продолжать облучать полученное облачко для ионизации ещё не ионизированных атомов.
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

Feol

А в чём преимущества именно такого способа нагрева рабочего тела?
Всем пользователям нравится это сообщение.

нейромантик

Во-первых, его предложил я.  :D
Во-вторых, можно пользоваться не особо дорогим натрием или калием - ионизация происходит не из-за нагрева, а из-за воздействия УФ лучей.
В-третьих, сравнительная конструктивная простота.
В-четвёртых КПД должен быть неплохим - греем металл мы полупроводниковым лазером с КПД до 90%.
В-пятых - он должен быть очень долговечен и консервационно пригоден - раскалённый газ со стенками не взаимодействует ведь.
 :idea:
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

foogoo

ЦитироватьВо-первых, его предложил я.  :D
Во-вторых, можно пользоваться не особо дорогим натрием или калием - ионизация происходит не из-за нагрева, а из-за воздействия УФ лучей.
В-третьих, сравнительная конструктивная простота.
В-четвёртых КПД должен быть неплохим - греем металл мы полупроводниковым лазером с КПД до 90%.
В-пятых - он должен быть очень долговечен и консервационно пригоден - раскалённый газ со стенками не взаимодействует ведь.
 :idea:
А почему лазер? Куда эффективнее нагревать микроволнами.

нейромантик

Микроволны - это тепловой нагрев. Здесь вещество можно ионизировать особо его не разогревая, достаточно будет его испарить. И потери будут меньше - сколько энергии в виде излучения получится на выходе микроволновки? Половина?
Здесь КПД 90%.
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

foogoo

ЦитироватьМикроволны - это тепловой нагрев. Здесь вещество можно ионизировать особо его не разогревая, достаточно будет его испарить. И потери будут меньше - сколько энергии в виде излучения получится на выходе микроволновки? Половина?
Здесь КПД 90%.
ЦитироватьМагнетроны обладают высоким КПД (до 80 %),
Магнетрон

нейромантик

В случае магнетрона ионизация будет идти за счёт теплового разогрева плазмы, а в случае облучения ультрафиолетом за счёт прямой ионизации. Т.е. плазма будет "холоднее" и ею будет проще управлять.
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

foogoo

ЦитироватьВ случае магнетрона ионизация будет идти за счёт теплового разогрева плазмы, а в случае облучения ультрафиолетом за счёт прямой ионизации. Т.е. плазма будет "холоднее" и ею будет проще управлять.
Т.е. Вы предлагаете ионный двигатель вместо теплового? Чем предлагаете разгонять плазму?

нейромантик

Не совсем ионный. Надо создать бутылочную магнитную ловушку, и использовать полученную плазму для сжатия внутренних слоёв мишени, и ускорения.
Т.к. плазма будет электрически неитральна, устройство двигателя значительно упростится.
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

foogoo

ЦитироватьНе совсем ионный. Надо создать бутылочную магнитную ловушку, и использовать полученную плазму для сжатия внутренних слоёв мишени, и ускорения.
Т.к. плазма будет электрически неитральна, устройство двигателя значительно упростится.
Какой источник энергии на корабле будет использоваться для поддержания магнитной бутылки?

goran d

Магнитная бутылка может не тратить много електричества если ее сделать из очень длинного провода

Боцман

Чего то туману много!Ни зги не видать!Плазма  электрически нейтральная?Где плазма?Где то потеряна азбучная истина-чем выше температура,тем выше тяга.О разгоне плазмы молчок!О корабельной электростанции молчок.Главное -бутылка!Автор,пора вывходить из запоя!
банзай

Fakir

Боцман
ЦитироватьПлазма электрически нейтральная?Где плазма?Где то потеряна азбучная истина-чем выше температура,тем выше тяга.

Боцман, попробуйте почитать что-нибудь посложнее азбуки.
Чтобы там было написано про ионные двигатели и СПД.

Старый

ЦитироватьБоцман
ЦитироватьПлазма электрически нейтральная?Где плазма?Где то потеряна азбучная истина-чем выше температура,тем выше тяга.

Боцман, попробуйте почитать что-нибудь посложнее азбуки.
Чтобы там было написано про ионные двигатели и СПД.
А разве в данном топике речь идёт об ионных или СПД? Тут предлагается обычное тепловое расширение.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Fakir

Ну, в данном топике, скажем прямо, речь идёт хрен знает о чём. Сотрясение воздуха, граждане участники имеют о том, о чём говорят, крайне отдалённое представление.

Но надо сказать, что и тепловое расширение вовсе не обязательно так банально - когда речь идёт о плазме в магнитных полях. Процитирую отрывок про VASIMR из своего обзора (надеюсь, заказчик мне по ушам не настучит :) ).

"VASIMR представляет собой электротермический реактивный двигатель. Особенность его состоит в том, что в отличие от дуговых электротермических двигателей нагрев рабочего тела (водорода, дейтерия или гелия) осуществляется электромагнитным излучением в результате ионно-циклотронного резонанса – в рабочем объёме создаётся продольное магнитное поле. Рабочее тело может быть нагрето до температур порядка 10 эВ. Ускорение рабочего тела происходит в магнитном сопле. Строго говоря, нагрев рабочего тела в  VASIMR-е не является нагревом в привычном понимании, т.к. температура рабочего тела анизотропна – нагреваемые ионы приобретают энергию (в малой области резонанса – в плосткости ICR-антенны), вращаясь вокруг линий магнитного поля (относительно однородного в центральной ячейке), при этом их «продольная» энергия невелика. Когда же «вращающиеся» частицы попадают в магнитное сопло, где напряжённость магнитного поля плавно спадает – энергия вращения преобразуется в энергию поступательного движения (за счёт сохранения 1-го адиабатического инварианта - см. выше раздел об открытых ловушках), и поток ускоряется.

Двигатель состоит из трёх основных секций (см. рис.): 1) источника плазмы, 2) центральной ячейки (в которой осуществляется ионно-циклотронный нагрев - ICR) и 3) магнитного сопла. Удельный импульс и тяга варьируются путём перераспределения фиксированной электрической мощности (порядка 10 кВт) между источником плазмы и центральной ячейкой. При необходимости получать высокую тягу и относительно низкий УИ бóльшая доля мощности подается на геликоновую антенну (радиочастотного диапазона - RF) источника плазмы, и меньшая – на центральную ячейку, таким образом, расходуется большее количество рабочего тела, но нагретого до менее высокой температуры. В режиме работы с высоким УИ и малой тягой основная мощность подаётся на центральную ячейку, обеспечивая высокую скорость истечения. В настоящее время мощность ICR-нагрева лабораторной установки до 10 кВт, RF-источника – до 1,5 кВт.

По первоначальному варианту проекта в качестве источника плазмы предполагалось использовать магнитоплазмадинамический источник (заменен источником с геликоновой антенной в 1990-х), а центральная ячейка должна была представлять собой пробкотрон (что позволяло в некотором смысле рассматривать VASIMR в качестве прототипа ТЯРД). Однако при переходе к экспериментальным работам ради упрощения установки центральная секция-пробкотрон была заменена на ячейку с более простой конфигурацией поля. Напряжённость магнитного поля лётного двигателя должна составлять до 0,7 Тл. Предполагается использовать сверхпроводящую магнитную систему массой порядка 20 кг, которая должна работать при температуре 35 К. "

Старый

ЦитироватьНу, в данном топике, скажем прямо, речь идёт хрен знает о чём. Сотрясение воздуха, граждане участники имеют о том, о чём говорят, крайне отдалённое представление.
По крайней мере то что речь не идёт о двигателе с электрическим разгоном рабочего тела ясно точно.

ЦитироватьНо надо сказать, что и тепловое расширение вовсе не обязательно так банально - когда речь идёт о плазме в магнитных полях. Процитирую отрывок про VASIMR из своего обзора (надеюсь, заказчик мне по ушам не настучит :) ).

 Ой, блин, ВАСИМИР! Химера из химер! Так это вы чтоли его изобрели?

 Только не пускайтесь в доказательства того что это самая что ни на есть перспектива, а в том что он нигде и никогда и никаких шансов виноват исключительно я...
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Fakir

Так, видимо, придётся всё-таки кое-что разжевать, раз тема всплывает...

нейромантик
ЦитироватьДвигатель в виде магнитной бутылки, благо её можно сделать с прозрачными стенками. В серединку бутылки выстреливаем мишень например из калия или натрия, и обстреливаем её из лазеров нагревая и ионизируя.

ЦитироватьКонечно за один импульс весь объём мишени ионизировать не возможно, но плазму будет сдувать по направлению к горлышку,

Хос-споди... Что значит - плазму будет сдувать? Чем сдувать, кто?

Цитироватьа неитральный разогретый газ будет оставаться на месте,

Да-а?! А он об этом знает?

Поймите, когда речь идёт о магнитных ловушках, резких движений вообще делать нельзя. Вся устойчивость моментально кончится, и вся плазма окажется на стенке.

ЦитироватьВ-третьих, сравнительная конструктивная простота.

Уж куда уж...

ЦитироватьВ-четвёртых КПД должен быть неплохим - греем металл мы полупроводниковым лазером с КПД до 90%.

Отвратительным он будет. Ниже любого плинтуса.

ЦитироватьЗдесь образуется ионизированная плазма, которую проще выбрасывать, и которая будет сама содавать давление на неионизированный газ, чтобы он утекал вместе с ней. Для усиления ионизации надо использовать лазеры УФ спектра, и продолжать облучать полученное облачко для ионизации ещё не ионизированных атомов.

Вы не понимаете, о чём говорите.
Вы себе представляете, какую плазму можно удержать в магнитной бутылке? Она редкая, по сути - неплохой лабораторный вакуум. Никакого существенного влияния на нейтральный газ такая плазма оказывать не может. А если и может (т.е. если плотность нейтралов достаточно велика) - значит, кончилось магнитное удержание.
Та же байда с ионизацией. При линейных размерах порядка метров плазма такой плотности прозрачна, УФ её насквозь пройдёт и не заметит.

ЦитироватьМикроволны - это тепловой нагрев. Здесь вещество можно ионизировать особо его не разогревая, достаточно будет его испарить. И потери будут меньше - сколько энергии в виде излучения получится на выходе микроволновки? Половина?

Вы очень плохо понимаете, о чём говорите :(

ЦитироватьНадо создать бутылочную магнитную ловушку, и использовать полученную плазму для сжатия внутренних слоёв мишени, и ускорения.
Т.к. плазма будет электрически неитральна, устройство двигателя значительно упростится.

Cовсем уж, простите, бред пошёл...
Кстати, вы можете мне показать не электрически нейтральную плазму?
Определение плазмы - знаем, нет? Впрочем, понятно...

P.S. Простите за резкость, но как-то раздражает, когда люди, не имея представления даже о самых базовых понятиях, выдвигают "ррреволюционные прожекты". Типичная особенность всех таких самопальных прожектов - то, что в них половина неоригинальна (в данном случае - использование магнитной бутылки, хотя автор и не понимает, что это такое, и как работает), а то, что оригинально - хоть святых выноси.