Электромагнитный привод протестировали
Nov. 22nd, 2016 04:07 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
gb0http://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.B36120
Не пойму, что тут такого exciting, и где тут нарушение законов природы. Ну достигли 1.0 ... 1.2mN/kW тягу. Круто.
Теория изложена вот тут: https://en.wikipedia.org/wiki/RF_resonant_cavity_thruster
Русская педевикия вторит падким на сенсации газетным писакам –– типа магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, и сам факт наличия стоячей волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги.
А как по мне – то там все же где-то идет излучение, и никакой сенсации нет. Хотя бы потому, что бесконечно накачивать микроволнами или еще как 1000 Дж энергии ежесекундно в небольшой медный объект – невозможно, поплавится все нафик (или уже изобрели идеальный аккумулятор? пропустил что-то?). Значит, оно светит – радиоволнами или ИКшкой. А раз светит – это старая добрая фотонная ракета.
Совсем по-простому, если с борта ракеты идет направленное излучение в открытый космос киловатта света или иного электромагнитного излучения – это эквивалентно "похуданию" ракеты на примерно 11 пикограмм каждую секунду. Если верить старику Эйнштейну и E=mc2. Поток в 1 тысячу джоулей работы в секунду (1kW) эквивалентен потоку массы в 11 пикограмм за секунду же. Id est, масса теряется, как и в обычной ракете, только очень медленно, но "отбрасывается" назад очень быстро. Со скоростью света c ~ 300 000 000м/с. Закон сохранения импульса говорит, что раз мы придали чем-то импульс ("отбросили" свет), появится импульс в противоположном направлениии. Модели ракеты, выбрасываеющей газы определенной массы с определенной скоростью – общедоступны и изучаются школьниками. Миллиньютон на киловатт – это КПД около 30%, jbtw, "идеальный" двигатель должен давать чуть более 3mN/kW. По тем же школьным формулам.
1 миллиньютон – это тяга, примерно эквивалентная земному весу в 100мг. Добалды тяги, если это в "открытом космосе" вдали от гравитационных полей. С одной стороны. С другой стороны – не так все и радужно.
Если ракета имеет массу в 1 тонну, и на ней, примером, стоит маленький мегаваттный (1000kW) реактор, питающий двигатель – в итоге возникнет 1000 раз по тяге от одного киловатта, или около 1H ... 1.2Н (1000 * 1.0...1.2mN) тяги. 1Н тяги на 1000кг ракеты в сферическом вакууме – это – 1мм/с2 ускорения. За час – такая ракета наберет скорость 3600мм/с или около 13км/ч, а через год такого ускорения скорость составит ass-whooping ~31км/с или более 111 тысяч км в час. Соответственно, тормозить этим же приводом с 31км/с до 13км/ч ракета будет 1 год. Вобщем, как-то все не весело.
Где-то я сильно ошибся в расчетах?
Upd.: пообщался с вумными людьми; кажись, я начинаю понимать, в чем кажущийся парадокс этой всей катавасии. Нет, ни в какое нарушение фундаментальных законов я по-прежнему не верю, да и как-бэ – есть пояснения, не требующие никаких нарушений. Фокус же, однако, вот какой. Давление излучения (чистого света, не ветра из частиц после выброса) Солнца в районе земной орбиты – около 9µН/кв.м. Однако же солнечная панель в 1кв.м. – легко вырабатывает 100Вт при удачной ориентации. Cо снятых с одного кв. м. 100 Вт, заряженных в магнетрон – эти деятели обещают выдавать 100µН тяги, в 10 раз больше, чем с паруса, площадью в тот же кв.м. Вот это – реальная головоломка, однако, не требующая каких-либо фундаментально иных законов физики.
Не пойму, что тут такого exciting, и где тут нарушение законов природы. Ну достигли 1.0 ... 1.2mN/kW тягу. Круто.
Теория изложена вот тут: https://en.wikipedia.org/wiki/RF_resonant_cavity_thruster
Русская педевикия вторит падким на сенсации газетным писакам –– типа магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, и сам факт наличия стоячей волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги.
А как по мне – то там все же где-то идет излучение, и никакой сенсации нет. Хотя бы потому, что бесконечно накачивать микроволнами или еще как 1000 Дж энергии ежесекундно в небольшой медный объект – невозможно, поплавится все нафик (или уже изобрели идеальный аккумулятор? пропустил что-то?). Значит, оно светит – радиоволнами или ИКшкой. А раз светит – это старая добрая фотонная ракета.
Совсем по-простому, если с борта ракеты идет направленное излучение в открытый космос киловатта света или иного электромагнитного излучения – это эквивалентно "похуданию" ракеты на примерно 11 пикограмм каждую секунду. Если верить старику Эйнштейну и E=mc2. Поток в 1 тысячу джоулей работы в секунду (1kW) эквивалентен потоку массы в 11 пикограмм за секунду же. Id est, масса теряется, как и в обычной ракете, только очень медленно, но "отбрасывается" назад очень быстро. Со скоростью света c ~ 300 000 000м/с. Закон сохранения импульса говорит, что раз мы придали чем-то импульс ("отбросили" свет), появится импульс в противоположном направлениии. Модели ракеты, выбрасываеющей газы определенной массы с определенной скоростью – общедоступны и изучаются школьниками. Миллиньютон на киловатт – это КПД около 30%, jbtw, "идеальный" двигатель должен давать чуть более 3mN/kW. По тем же школьным формулам.
1 миллиньютон – это тяга, примерно эквивалентная земному весу в 100мг. Добалды тяги, если это в "открытом космосе" вдали от гравитационных полей. С одной стороны. С другой стороны – не так все и радужно.
Если ракета имеет массу в 1 тонну, и на ней, примером, стоит маленький мегаваттный (1000kW) реактор, питающий двигатель – в итоге возникнет 1000 раз по тяге от одного киловатта, или около 1H ... 1.2Н (1000 * 1.0...1.2mN) тяги. 1Н тяги на 1000кг ракеты в сферическом вакууме – это – 1мм/с2 ускорения. За час – такая ракета наберет скорость 3600мм/с или около 13км/ч, а через год такого ускорения скорость составит ass-whooping ~31км/с или более 111 тысяч км в час. Соответственно, тормозить этим же приводом с 31км/с до 13км/ч ракета будет 1 год. Вобщем, как-то все не весело.
Где-то я сильно ошибся в расчетах?
Upd.: пообщался с вумными людьми; кажись, я начинаю понимать, в чем кажущийся парадокс этой всей катавасии. Нет, ни в какое нарушение фундаментальных законов я по-прежнему не верю, да и как-бэ – есть пояснения, не требующие никаких нарушений. Фокус же, однако, вот какой. Давление излучения (чистого света, не ветра из частиц после выброса) Солнца в районе земной орбиты – около 9µН/кв.м. Однако же солнечная панель в 1кв.м. – легко вырабатывает 100Вт при удачной ориентации. Cо снятых с одного кв. м. 100 Вт, заряженных в магнетрон – эти деятели обещают выдавать 100µН тяги, в 10 раз больше, чем с паруса, площадью в тот же кв.м. Вот это – реальная головоломка, однако, не требующая каких-либо фундаментально иных законов физики.
