Импульсный детонационный двигатель — pulse detonation engine

В этот день… №1-08 (16-29 февраля)

Автор публикации: Александр Грищенко · 18 февраля 2016 ·   

Всех приветствую!
Продолжается февраль и продолжается наш обзор. Сегодня речь пойдёт о самом старом космонавте, о первом вертикальном старте пилотируемого ракетного аппарата и о холодных ракетных двигателях.
 
 
 

17 февраля 1976 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О создании межорбитальной космической системы «Буран». В тексте постановления упоминается разгонная ступень, орбитальный самолёт, межорбитальный буксир, система управления, говорится о возможности возвращения с орбиты грузов массой до 20 т, но облик системы строго не очерчен – отдан на проработку

Помещено в рубрику Из истории ракетной техники > Памятные и знаменательные события

Импульсный ядерно-термоядерный двигатель [ править ]

Pu lsed F ission- F usion (слоеного) движение вперед, системную зависит от принципов , аналогичных тем , слитого приводом ракеты магнито-инерциальная, ставит перед собой цель решить проблему экстремального стресса , индуцированного на защитной оболочки с помощью архитектуры Orion типа двигателя, вынув плазма, полученная из небольших топливных таблеток, которые подвергаются автокаталитическим реакциям деления и синтеза, инициированным Z-пинчем. Это теоретическая силовая установка, которая в настоящее время исследуется в рамках программы NIAC Университета Алабамы в Хантсвилле . По сути, это термоядерная ракета, использующая Z-пинч- конфигурацию, но в сочетании с реакцией деления для ускорения процесса термоядерного синтеза для более эффективной системы.

Топливная таблетка PuFF диаметром около 1 см может быть разделена на два компонента: дейтериево-тритиевый (DT) цилиндр плазмы, называемый мишенью , которая претерпевает синтез, и окружающая оболочка из U-235, которая подвергается делению в оболочке. литиевым вкладышем. Жидкий литий, выступая в качестве замедлителя, заполняет пространство между цилиндром DT и урановой оболочкой. Когда через жидкий литий проходит ток, создается сила Лоренца, которая затем сжимает DT-плазму в 10 раз в так называемом Z-пинче. Сжатая плазма достигает критичности и претерпевает ограниченное количество термоядерных реакций. Однако прирост энергии термоядерного синтеза ( Q ) этих реакций все еще намного ниже точки безубыточности ( Q <1), что означает, что реакция потребляет больше энергии, чем производит.

В конструкции PuFF быстрые нейтроны, высвобождаемые в результате начальной реакции синтеза, вызывают деление в оболочке U-235. Возникающее в результате тепло заставляет оболочку расширяться, увеличивая скорость ее имплозии в ядро ​​DT и сжимая ее, заставляя испускать еще больше быстрых нейтронов. Они снова увеличивают скорость деления в оболочке, делая процесс автокаталитическим. Есть надежда, что это приведет к полному выгоранию топлива деления и синтеза, что сделает PuFF более эффективным, чем другие концепции ядерных импульсов. Как и в случае с магнито-инерционной термоядерной ракетой, характеристики двигателя будут сильно зависеть от степени, до которой может быть увеличен термоядерный эффект цели DT.

Один «импульс» состоит из впрыска топливной таблетки в камеру сгорания, ее полного потребления через серию реакций деления-синтеза и, наконец, выброс выпущенной плазмы через магнитное сопло, создавая таким образом тягу. Ожидается, что одиночный импульс займет всего доли секунды.

Виды электродвигателей

Существуют следующие типы двигателей постоянного тока:

  • с возбуждением при помощи постоянных магнитов;
  • с последовательным соединением якоря и обмоток возбуждения;
  • с параллельным соединением якоря и обмоток возбуждения;
  • со смешанным соединением якоря и обмоток возбуждения;
  • вентильный двигатель (бесколлекторный двигатель постоянного тока), выполненный при помощи замкнутой системы; в таком типе двигателя используется инвертор (силовой полупроводниковый преобразователь), преобразователь координат и ДПР (датчик положения ротора).

Двигателем переменного тока называют электрический двигатель, питание которого обеспечивает переменный ток. Существуют следующие типы двигателей переменного тока:

  • гистерезисный двигатель;
  • вентильный реактивный двигатель;
  • асинхронный электродвигатель с частотой вращения ротора, отличающейся от частоты вращения создаваемого напряжением магнитного поля;
  • синхронный электродвигатель с частотой вращения ротора, совпадающей с частотой вращения создаваемого напряжением магнитного поля.

Также существует УКД (универсальный коллекторный двигатель) с функцией режима работы как на переменном, так и на постоянном токе.

Ещё один тип двигателей – это шаговый электродвигатель с конечным числом положений ротора. Определённое указанное положение ротора фиксируется при помощи подачи питания на необходимые соответствующие обмотки. При снятии напряжения питания с одной обмотки и его передаче на другие происходит процесс перехода в другое положение.

Двигатель переменного тока при питании посредством промышленной сети обычно не позволяет достичь частоты вращения более трёх тысяч оборотов в минуту. По этой причине при необходимости получить более высокие частоты используется коллекторный двигатель, дополнительными преимуществами которого является лёгкость и компактность при сохранении необходимой мощности.

Иногда также применяют специальный передаточный механизм под названием мультипликатор, который меняет кинематические параметры устройства до требуемых технических показателей. Коллекторные узлы иногда занимают до половины пространства всего двигателя, поэтому электродвигатели переменного тока уменьшают в размере и делают легче в весе путём использования преобразователя частоты, а иногда благодаря наличию сети с повышенной частотой до 400 Гц.

Ресурс любого асинхронного двигателя переменного тока заметно выше коллекторного. Определяется он состоянием изоляции обмоток и подшипников. Синхронный же двигатель при использовании инвертора и датчика положения ротора считается электронным аналогом классического коллекторного двигателя, поддерживающего работу посредством постоянного тока.

История возникновения электрических ракетных двигателей

Впервые идею использования электрической энергии высказывал К.Э. Циолковский в 1912 г.  В статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (Вестник воздухоплавания, №9, 1912 г.) он писал: «… с помощью электричества можно будет придавать громадную скорость выбрасываемым из реактивного прибора частицам…»

В 1916-1917 гг. Р. Годдард экспериментально подтвердил реальность осуществления этой идеи.

В 1929-1933 гг. под руководством В. П. Глушко был создан один из первых действующих электрических ракетных двигателей. Впоследствии на некоторое время работы по разработке ЭРД были прекращены.

Они возобновились только в конце 1950-х – начале 1960-х гг. и уже к началу 1980-х гг. в СССР и США испытано около 50 различных конструкций электрических ракетных двигателей в составе космических аппаратов и высотных атмосферных зондов.

В настоящее время ЭРД широко используются в космических аппаратах: как в спутниках, так и в межпланетных космических аппаратах.

Недостатки ионных двигателей

Возможность продолжительной работы ионного двигателя очень важна, так как он не способен развивать высокую тягу и моментально разгонять корабль до больших скоростей. В нынешних реализациях тяга ионных двигателей с трудом достигает 100 миллиньютонов.

Из-за такой конструктивной особенности, как минимум пока, такой двигатель не дает возможности стартовать с другой планеты, даже если у нее очень маленькая гравитация.

Получается, что использование таких двигателей для дальних путешествий пока невозможно без традиционных тяговых установок на химическом топливе. Зато, их совместное использование позволит гораздо более гибко пользоваться ускорением. Например, за счет обычного двигателя разгонять аппарат до более менее высокой скорости, а потом ускоряться еще больше за счет ионного двигателя.

Покорение дальнего космоса без новых технологий невозможно.

По сути, малая тяга на данный момент является главным недостатком таких двигателей, но ученые работают в этом направлении и в перспективе повысят его мощность, так как определенного прогресса удалось добиться уже сейчас.

Еще одной, пусть и не такой существенной, проблемой является надежность. В целом ионные двигатели достаточно надежны, но надо понимать, что их задача заключается в том, чтобы унести аппарат очень далеко и очень быстро. То есть работать он должен долго, чтобы не ставить под удар всю миссию. Поэтому, пока идут работы над увеличением мощности, разработчики стараются не забывать и о надежности.

В этот день… №1-12 (16-30 апреля)

Автор публикации: Александр Грищенко · 2 мая 2016 ·   

Здравствуйте, глубокоуважаемые читатели! Наверное, апрель самый «космический» месяц в году. И не только его первая половина, когда состоялся первый в мире полет человека в космос, но и последние две недели месяца. Именно в апреле началась эпоха пилотируемых орбитальных станций. Именно в апреле список космических стран пополнился новыми участниками.

 
 19 апреля 1971 года была выведена на орбиту первая долговременная пилотируемая орбитальная станция (ОС) «Салют» (СССР).

Орбитальная космическая станция (ДОС-1, или изделие 17К) была создана по программе гражданских орбитальных пилотируемых станций «Долговременная орбитальная станция» (ДОС). Станции типа «Салют» предназначались для решения широкого круга задач в околоземном космическом пространстве: медико-биологические исследований с изучением воздействия условий длительного полёта на организм человека, астрофизических

Помещено в рубрику Из истории ракетной техники > Памятные и знаменательные события

В этот день… №1-17 (21-30 июня)

Автор публикации: Александр Грищенко · 24 июня 2016 ·   

Здравствуйте! Вот мы и добрались до последней декады июня, богатой на примечательные события. Для отечественной космонавтики, к сожалению, июнь запомнился самой большой трагедией в истории пилотируемых космических полётов.
 

 
 22 июня 1960 года впервые в мире одной ракетой-носителем на орбиту выведены два ИСЗ – «Транзит-2А» и «СР-1» (США).

В 5:54 22 июня 1960 года с космодрома Канаверал (Canaveral), стартовый комплекс №17B, был осуществлён пуск ракеты-носителя «Тор-Эйбл стар» (Thor Ablestar), которая вывела на околоземную орбиту американские спутники: «Транзит-2А» (Transit-2A) и «СР-1» (Solrad-1 («Grab-1»)). космические аппараты были выведены на близкие орбиты с параметрами: наклонение орбиты — 66,69°; период обращения — 101,66 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли

Помещено в рубрику Из истории ракетной техники > Памятные и знаменательные события

Будущее ракетных двигателей

Мы привыкли видеть химические ракетные двигатели, которые сжигают топливо для производства тяги. Но есть масса других способов для получения тяги. Любая система, которая способна толкать массу. Если вы хотите ускорить бейсбольный мячик до невероятной скорости, вам нужен жизнеспособный ракетный двигатель. Единственная проблема при таком подходе — это выхлоп, который будет тянуться через пространство. Именно эта небольшая проблема приводит к тому, что ракетные инженеры предпочитают газы горящим продуктам.

Многие ракетные двигатели крайне малы. К примеру, двигатели ориентации на спутниках вообще не создают большую тягу. Иногда на спутниках практически не используется топливо — газообразный азот под давлением выбрасывается из резервуара через сопло.

Новые конструкции должны найти способ ускорить ионы или атомные частицы до высокой скорости, чтобы сделать тягу более эффективной. А пока будем пытаться делать электромагнитные двигатели и ждать, что там еще выкинет Элон Маск со своим SpaceX.

Абляция

Автор публикации: Редколлегия · 21 ноября 2015 ·  

АБЛЯЦИЯ (позднелат. ablatio — отнятие, устранение) — унос массы с поверхности твёрдого тела потоком горячего газа в результате оплавления, испарения, разложения и химической эрозии материала. На абляции основано абляционное (аблативное) охлаждение космических аппаратов (КА) и головных частей ракет-носителей, подвергающихся аэродинамическому нагреву при входе в атмосферу, а также стенок камер ракетных двигателей, нагреваемых продуктами сгорания. Охлаждаемая конструкция предохраняется от контакта с атмосферой (или продуктами сгорания) слоем абляционного материала, который воспринимает поступающую теплоту.

Из существующих абляционных материалов в космической технике наибольшее применение получили обугливающиеся пластмассы на основе фенольных, кремнийорганических и др. синтетических смол, содержащие в качестве наполнителей углерод (в т.ч. графит), двуокись кремния (кремнезём, кварц), найлон и др. В упрощённом виде механизм абляционного охлаждения на основе таких пластмасс можно представить следующим образом. При контакте пластмассы с высокотемпературным потоком газа в её поверхностном слое под действием теплоты происходит пиролиз материала (расщепление сложных органических соединений на более простые) с образованием уносимых газообразных продуктов и твёрдого пористого остатка — кокса, богатого углеродом. По мере продвижения границы пиролиза вглубь материала коксовый слой утолщается. Этот слой и диффундирующие через него газы обладают высокими теплоизоляционными свойствами и являются хорошей защитой основного материала. Кроме того, тепловой поток на конструкцию снижается за счёт отбора теплоты на разложение абляционного материала и в результате эндотермических химических реакций продуктов разложения с коксом и газовым пограничным слоем, а также реакций веществ-наполнителей с коксом (эти вещества газифицируются либо оплавляются, образуя капли на поверхности абляционного материала). При абляционном охлаждении КА большую роль играет излучение теплоты обугленной поверхностью, а при достаточно высокой температуре также расход энергии на сублимацию кокса.

Поскольку коксовый слой подвержен химической эрозии и растрескиванию вследствие возникающих в нём термических напряжений, то его приемлемая стойкость обеспечивается подбором состава и количеств, содержанием наполнителя в пластмассе. Абляционные материалы, используемые для тепловой зашиты конструкции, отличаются большой теплотой разложения и имеют хорошие теплоизоляционные свойства. Последние можно улучшить приданием материалу пористой структуры (с этой целью, например, в него включают кварцевые микропузырьки диаметром около 40 мкм).

Наряду с обугливающимися, существуют также абляционные материалы, не образующие коксового остатка; унос их массы, а также снижение теплового потока на конструкцию происходят за счёт оплавления, испарения (в т.ч. сублимации), разложения или химической эрозии у поверхности. К ним относятся упомянутые выше двуокись кремния, углерод, найлон, а также политетрафторэтилен, каучуки, карбиды и т. д.

Абляционная теплозащитная оболочка крепится к охлаждаемой силовой конструкции непосредственно, либо через промежуточный слой теплоизоляции.

Помещено в рубрику Изучаем ракетные двигатели > База знаний > Энциклопедия

Тяга

«Сила» ракетного двигателя называется тягой. Тяга измеряется в ньютонах в метрической системе и «фунтах тяги» в США (4,45 ньютона тяги эквивалентны одному фунту тяги). Фунт тяги — это количество тяги, необходимое для удержания 1-фунтового объекта (0,454 кг) неподвижным относительно силы тяжести Земли. Ускорение земной гравитации составляет 9,8 м/с².

Одной из забавных проблем ракет является то, что топливный вес, как правило, в 36 раз больше полезной нагрузки. Потому что помимо того, что двигателю нужно поднимать вес, этот же вес и способствует собственному подъему. Чтобы вывести крошечного человека в космос, нужна огромная ракета и много-много топлива.

Обычная скорость для химических ракет составляет от 8000 до 16 000 км/ч. Топливо горит около двух минут и вырабатывает 3,3 миллиона фунтов тяги на старте. Три основных двигателя космического шаттла, например, сжигают топливо в течение восьми минут и вырабатывают около 375 000 фунтов тяги каждый в процессе горения.

Примечания [ править ]

  1. . Gof Further.utsi.edu. Архивировано из на 4 сентября 2014 года . Проверено 3 марта 2014 .
  2. . Проверено 23 февраля +2016 . [ мертвая ссылка ]
  3. . Проверено 3 марта 2014 .
  4. . Home.no. Архивировано из 6 -го сентября 2013 года . Проверено 3 марта 2014 .
  5. Патент США 1,980,266
  6. ^ Джордж Миндлинг, Роберт Болтон: Тактические ракеты ВВС США: 1949–1969 : Пионеры , Lulu.com, 200: ISBN 0-557-00029-7 . pp6-31 
  7. ^ Ян Роскам, Чуан-Тау Эдвард Лан; Аэродинамика и характеристики самолета, DARcorporation: 1997, ISBN 1-884885-44-6 , 711 страниц. 
  8. . flightglobal.com . Проверено 31 августа 2014 года .
  9. Geng, T .; Schoen, MA; Кузнецов А.В.; Робертс, WL (2007). «Комбинированное численное и экспериментальное исследование 15-сантиметрового бесклапанного импульсного двигателя». Поток, турбулентность и горение . 78 (1): 17–33. DOI .
  10. Диас, Иисус (28 июля 2011 г.). . Wired.com .

Влияние потерь в камере ракетного двигателя на его выходные характеристики и конструктивные размеры

Автор публикации: Виктор Спесивцев · 7 августа 2016 ·   

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня мы продолжим освещать тему потерь в камере ракетного двигателя, и как Вы уже могли прочесть в заголовке, поговорим об их влиянии на характеристики РД.
 
 
 
 

Главной характеристикой двигателя является тяга, создаваемая камерой. Её величина закладывается в задание на проектирование, и оно должно быть выполнено при расчётах параметров и разработке конструкции камеры. Как известно, тяга выражается формулой

(1)

Действительное значение удельного импульса тяги снижается за счёт различных видов потерь в камере, и оно может быть определено при использовании

Помещено в рубрику Изучаем ракетные двигатели > База знаний > Вопросы теории

Маршевый ракетный двигатель

Автор публикации: Редколлегия · 19 января 2016 ·   

МАРШЕВЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, основной, разгонный ракетный двигатель — ракетный двигатель, обеспечивающий основное увеличение скорости ракеты-носителя или космического аппарата при их разгоне. По длительности работы намного превосходит стартовый ракетный двигатель. Например, разгон одной из ракет-носителей семейства «Тор-Аджена» (Thor-Agena) осуществляется стартовыми РДТТ и 2-мя маршевыми ЖРД, которые работают соответственно 40, 220 и 240 секунд и обеспечивают 3, 56 и 41 % прироста скорости от её конечного значения. Разгон первой советской ракеты-носителя осуществлялся с помощью маршевых ЖРД РД-107 и РД-108.

Помещено в рубрику Изучаем ракетные двигатели > База знаний > Энциклопедия

В этот день… №1-08 (16-29 февраля)

Автор публикации: Александр Грищенко · 18 февраля 2016 ·   

Всех приветствую!
Продолжается февраль и продолжается наш обзор. Сегодня речь пойдёт о самом старом космонавте, о первом вертикальном старте пилотируемого ракетного аппарата и о холодных ракетных двигателях.
 
 
 

17 февраля 1976 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О создании межорбитальной космической системы «Буран». В тексте постановления упоминается разгонная ступень, орбитальный самолёт, межорбитальный буксир, система управления, говорится о возможности возвращения с орбиты грузов массой до 20 т, но облик системы строго не очерчен – отдан на проработку

Помещено в рубрику Из истории ракетной техники > Памятные и знаменательные события

В этот день… №3-25 (1-10 июля)

Автор публикации: Александр Грищенко · 6 июля 2018 ·   

Затруднительно переделать самолёт-штурмовик в самолёт сельхозавиации, танк в трактор, а крейсер в круизный лайнер. А вот с МБР всё гораздо проще. Достаточно заменить полезную нагрузку и полётное задание.
 
 
 

 1 июля 1959 года – первое испытание атомного реактора «Киви-А» (США).

Вначале, немного теории. То, что ракетные двигатели на химическом топливе имеют ограничения по удельному импульсу, было ясно ещё в 40-е годы ХХ века. Выходом из энергетического кризиса могла стать ядерная энергия. Как известно, для того, чтобы сообщить одному килограмму массы вторую космическую скорость, необходимо для совершения межпланетного полёта, нужна энергия примерно четырёх килограммов химического ракетного топлива, но ту же энергию в состоянии выделить миллиграмм урана. Для использования в ракетной технике более всего подходит управляемая реакция деления ядер урана или плутония. Только в этом случае можно

Помещено в рубрику Из истории ракетной техники > Памятные и знаменательные события

Преимущества и недостатки

В наше время во многих отраслях промышленности такой тип двигателя пользуется огромным спросом, ведь бесколлекторный электродвигатель постоянного тока объединил в себе едва ли не все самые лучшие качества бесконтактных и других типов двигателей.

Неоспоримыми преимуществами вентильного двигателя являются:

  • широкий диапазон в изменении частоты вращения и лёгкость в его регулировании;
  • энергетические показатели невероятно высоки – КПД составляет более 90%;
  • безопасность при использовании в агрессивной среде или во взрывоопасных местах;
  • перегрузочная способность крайне велика;
  • при работе в режиме перегрузки электродвигателя наблюдается низкий перегрев;
  • отсутствие требующих техобслуживания узлов (в обычном вентильном двигателе);
  • бесконтактность;
  • точность позиционирования;
  • динамика и высокое быстродействие;
  • пусковой момент очень большой;
  • возможность использования в разных режимах (двигательном и генераторном);
  • высокая надёжность;
  • долгий срок службы;
  • отсутствие скользящих контактов;
  • высокий ресурс работы.

Несмотря на весомые положительные моменты, в бесколлекторном электродвигателе постоянного тока также есть несколько недостатков:

  • использование в конструкции ротора дорогостоящих материалов, в частности, постоянных магнитов, приводит к высокой стоимости устройства;
  • ресурс электронных узлов ограничен;
  • коллектор изнашивается достаточно быстро, что ограничивает срок службы устройства;
  • коллекторно-щёточные узлы требуют периодического профилактического обслуживания (в бесколлекторном двигателе постоянного тока);
  • электродвигателю присуща сложная для обывателя система управления.

Исходя из вышеизложенного и неразвитости современной электроники в регионе, многие всё ещё считают целесообразным использование обычного асинхронного двигателя с наличием преобразователя частоты.

Как работают ракетные двигатели?

Освоение космоса — самое удивительное из мероприятий, когда-либо проводимых человечеством. И большую часть удивления составляет сложность. Освоение космоса осложняется массой проблем, которые нужно решить и преодолеть. Например, безвоздушное пространство, проблема с температурой, проблема повторного входа в атмосферу, орбитальная механика, микрометеориты и космический мусор, космическая и солнечная радиация, логистика в условиях невесомости и другое. Но самая сложная проблема — это просто оторвать космический корабль от земли. Здесь не обойтись без ракетного двигателя, поэтому в этой статье мы рассмотрим именно это изобретение человечества.

С одной стороны, ракетные двигатели настолько просто устроены, что за небольшую копейку вы сможете построить ракету самостоятельно. С другой стороны, ракетные двигатели (и их топливные системы) настолько сложны, что доставкой людей на орбиту, по сути, занимаются только три страны мира.

Когда люди задумываются о двигателе или моторе, они думают о вращении. К примеру, бензиновый двигатель автомобиля производит энергию вращения, чтобы двигать колеса. Электродвигатель производит энергию вращения для движения вентилятора или диска. Паровой двигатель делает то же самое, чтобы вращать паровую турбину.

Ракетные двигатели принципиально отличаются. Ракетные двигатели — это реактивные двигатели. Основной принцип движения ракетного двигателя — это знаменитый принцип Ньютона, «на каждое действие есть равное противодействие». Ракетный двигатель выбрасывает массу в одном направлении, а благодаря принципу Ньютона движется в противоположном направлении.

Ракетный двигатель, как правило, выбрасывает массу в форме газа под высоким давлением. Двигатель выбрасывает массу газа в одном направлении, чтобы получить реактивное движение в противоположном направлении. Масса идет от веса топлива, которое сгорает в двигателе ракеты. Процесс горения ускоряет массы топлива так, что они выходят из сопла ракеты на высокой скорости. Тот факт, что топливо превращается из твердого тела или жидкости в процессе сгорания, никак не меняет его массу. Если вы сожжете килограмм ракетного топлива, вы получите килограмм выхлопа в виде горячих газов на высокой скорости. Процесс сжигания ускоряет массу.

Проект Орион [ править ]

Ядерно-импульсная двигательная установка. Заряд взрывчатого вещества аблятивно испаряет топливо, отталкивая его от заряда и одновременно создавая плазму из топлива. Затем пропеллент ударяет по пластине толкателя в нижней части космического корабля Орион, передавая импульс «толкающей» энергии.

Проект Орион был первой серьезной попыткой создать ракету с ядерным импульсом. Проектные работы проводились в General Atomics в конце 1950-х — начале 1960-х годов. Идея Ориона заключалась в том, чтобы с помощью варианта конструкции двухступенчатой ​​бомбы Теллера-Улама реагировать малыми направленными ядерными взрывчатыми веществами на большую стальную толкающую пластину, прикрепленную к космическому кораблю с амортизаторами. Эффективные направленные взрывчатые вещества максимизировали передачу импульса, давая удельные импульсы в диапазоне 6000 секунд, что примерно в тринадцать раз больше, чем у главного двигателя космического челнока . С уточнениями теоретический максимум 100 000 секунд (1 МН · с / кг) может быть возможен. Тяги были в миллионах тонн, что позволяет строить космические корабли размером более 8 × 10 6 тонн из материалов 1958 года.

Референсный дизайн должен был быть изготовлен из стали с использованием конструкции подводной лодки стиле с экипажем из более чем 200 и вес транспортного средства взлетной несколько тысяч тонн . Этот низкотехнологичный одноступенчатый эталонный проект достигнет Марса и обратно через четыре недели от поверхности Земли (по сравнению с 12 месяцами для текущей эталонной миссии НАСА с химическим приводом). Тот же аппарат может посетить спутники Сатурна за семимесячную миссию (по сравнению с миссиями на химическом топливе продолжительностью около девяти лет).

В ходе проекта был обнаружен и решен ряд инженерных проблем, в частности, связанных с защитой экипажа и сроком службы толкающей пластины. Система оказалась полностью работоспособной, когда проект был закрыт в 1965 году, основная причина заключалась в том, что Договор о частичном запрещении испытаний сделал ее незаконной (однако до этого договора США и Советский Союз уже взорвали как минимум девять ядерных бомб. (включая термоядерные бомбы, в космосе, т. е. на высотах более 100 км: см. высотные ядерные взрывы ). Были также этические проблемы с запуском такого транспортного средства в магнитосфере Земли : расчеты с использованием ныне оспариваемой линейной беспороговой модели.радиационных повреждений показали, что в результате каждого взлета погибнет от 1 до 10 человек. В пороговой модели такие чрезвычайно низкие уровни тонко распределенного излучения не будут иметь связанных с этим вредных эффектов, тогда как в моделях гормезиса такие крошечные дозы будут ничтожно полезными. С возможным использованием менее эффективных для достижения орбиты, а затем более эффективных грязных бомб большей мощности для путешествий, значительно снизится количество осадков, вызванных запуском с Земли.

Одной из полезных задач этой краткосрочной технологии было бы отклонение астероида, который мог бы столкнуться с Землей, как это было драматично показано в фильме 1998 года « Глубокий удар» , хотя в этом конкретном фильме это была комета. Чрезвычайно высокие характеристики позволят осуществить успешный даже поздний запуск, а аппарат сможет эффективно передавать большое количество кинетической энергии астероиду простым ударом а в случае неминуемого столкновения с астероидом несколько предсказанных смертей от радиоактивных осадков. вероятно, не будет считаться запретительным. Кроме того, автоматизированная миссия устранит наиболее проблемные моменты конструкции: амортизаторы.

Орион — один из очень немногих межзвездных космических двигателей, которые теоретически можно было бы построить с помощью доступных технологий, как это обсуждалось в статье 1968 года « Межзвездный транспорт » Фримена Дайсона .

Принцип работы

Работа двигателя заключается в том, что контроллер коммутирует определённое количество обмоток статора таким образом, что вектор магнитных полей ротора и статора ортогональны. При помощи ШИМ (широтно-импульсной модуляции) контроллер совершает управление протекающим через двигатель током и регулирует момент, оказывающий воздействие на ротор. Направление этого действующего момента определяет отметка угла между векторами. При расчётах используются электрические градусы.

Коммутацию следует производить таким образом, чтобы Ф0 (поток возбуждения ротора) поддерживался относительно потока якоря постоянным. При взаимодействии такого возбуждения и потока якоря формируется вращающий момент М, стремящийся развернуть ротор и параллельно обеспечить совпадение возбуждения и потока якоря. Однако во время поворота ротора происходит переключение различных обмоток под воздействием датчика положения ротора, в результате чего поток якоря разворачивается по направлению к следующему шагу.

В такой ситуации результирующий вектор сдвигается и становится неподвижным по отношению к потоку ротора, что, в свою очередь, создаёт необходимый момент на валу электродвигателя.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ас ремонта
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector