| 14.11.2004 - 01:25 - radnom | |
|
| Rozmyslal som nad zjednodusenou verziou takeho naporoveho magneto-elektrickeho atmosferickeho motoru. Mozno by naozaj stacilo aby sa iony generovali pomocou elektrostatickeho pola v okoli rozmernej elektrody tie by boli nasavane a usmernovane magnetom (ten by nemusel mat velky magneticky tok) . Po nasani by sa pomocou sustavy elektrod sustredil takmer do jednoho bodu. kde by prekonavali elektromagneticky uzaver ktory by bol vlasne tryska. Tak by sa zabespecil maximalny tah. otazka je ako dostat tolko energie na tahac (o nosnej rakete nie je mozne hovorit pretoze by ho mohlo pouzit len na urychlenie na 1. kozmicku rychlost). Mohlo by sa vyuzit ionizacneho laseroveho lucu (vlnova dlzka pod 380nm - ionizacia vzduchu pred tahacom) + mikrovlnne vysielanie energie k tahacu. Tahac by bolo mozne vyniest do vysky okolo 30-35km a urychlit ho na pracovnu rychlost (+- 1-2km/s) (zabespecit dostatocny prietok ionov). Tahac by mal stupat len velmi pomaly a mal by vyuzivat aj vstlakovu silu pod kridlami ktorymi by mal byt vybaveny. po niekolkych hodinach mozno az dnoch by vystupal do vysky okolo 80-120 km kde by jeho ucinnost prudko poklesla. vtedy by sa zazehol urychlovaci stupen a drahovu rychlost by dosiahol pomocou tohto stupna (delta_v=1-2km/s). povedzme si ze zasobovanie energiou mame vyriesene mikrovlnamy. otvaraju sa este dalsie otazky: ako tahacu zabespecit stali prisun energie a aku maximalnu hmotnost uzitocneho nakladu bude moct uniest pri realnych rozmeroch. toto je len idea nemam to ani prepocitane mozno z by to ani nikdy nefungovalo. |
|
citace:
Rozmyslal som nad zjednodusenou verziou takeho naporoveho magneto-elektrickeho atmosferickeho motoru. Mozno by naozaj stacilo aby sa iony generovali pomocou elektrostatickeho pola v okoli ....
V podstate sem dospel k podobnym zaverum. Uvedomil jsem si ze tak jaxem nad svym motorem tady premyslel by nastaly problemy v ionosfere - doslo by asi knabiti motoru na + potencial. Pro aktivni pohon iontu bych proto pouzil trifazove el. pole. Slo by to pak udelat jako soustavu el. cerpadel iontu vedle sebe. S magnetickym sanim souhlasim. Co se tyka el. zaostrovani - v obrazovce funguje jen diky pritomnosti vetsiho urychlovaciho napeti v podelnem smeru. Pri dostatecne rychlosti by ale asi dokazali ionty prekona vystupni praci z el. ostricih pole.
Mimocodem jake ionty jsou v ionosfere - a je pomer + a - iontu 1:1? |
| 15.11.2004 - 12:36 - radnom | |
|
| v ionosfere su prevazne + iony pretoze e- sa len velmi tazko lapaju do pasce v ionosfere a akonahle sa stretnu s nejakym + ionom miznu v nom a tym ho aj neutralizuju. na druhej starne - iony su dlhodobo neudrzatelne teda sa rozpadaju na e- a neutralny atom. |
|
citace:
v ionosfere su prevazne + iony pretoze e- sa len velmi tazko lapaju do pasce v ionosfere a akonahle sa stretnu s nejakym + ionom miznu v nom a tym ho aj neutralizuju. na druhej starne - iony su dlhodobo neudrzatelne teda sa rozpadaju na e- a neutralny atom.
A ja zase tvrdim, ze celkovy soucet naboju v plazme je neutralni, protoze naboj nemuze ani vznikat ani zanikat, pri excitaci vzdy vznikaji 2 castice s opacnymi naboji napr. kationt + elektron (je jedno jake castice) a pri rekombinaci ze 2 castic opacneho naboje 1 castice neutralni - sumou takovychto reakci bude vzdy neutralni celkovy naboj. Doporucuji nejakou kniho zabyvajici se plazmou - toto se obvykle pise nekde v 1. kapitole - matne se mi vybavuje neco jako "vyskyt a zakladni vlastnosti plazmatu". |
|
[quoteA ja zase tvrdim, ze celkovy soucet naboju v plazme je neutralni, protoze .....
To je v poradku. Slo jen o to jestli se vyskytuji v ionosfere i zaporne nabite atomy ve stejne mire jako kladne. Uz mi po vysvetleni doslo, ze je to blost a ze tam budou +atomy a -elektrony. |
|
To je v poradku. Slo jen o to jestli se vyskytuji v ionosfere i zaporne nabite atomy ve stejne mire jako kladne. Uz mi po vysvetleni doslo, ze je to blost a ze tam budou +atomy a -elektrony.
Je tam vsechno - je to takova polivka - anionty, kationty, volne elektorny + castice kosmickeho zareni, ktere se bezne a v nizsich vrstvach a v labolatorne namichanem plazmatu nevyskytuji. Presnejsi slozeni v zavislosti na nadmorske vysce lze dohledat v tabulkach - pochopitelne priblizne - napr. americky urad pro letectvi vede takoveto normovane tabulky. Zalezi take na geograficke poloze. Presne slozeni se meni s casem v zavislosti na intenzite slunecniho vetru, mag. a el. pole pole a dalsich parametrech vstupujicich do systemu a je predmetem studia ktery se provadi druzicemi pro vyzkum atmosfery Zeme... |
|
Zajímavá diskuse. Uvidíme k čemu povede :-)
Já chci jen připomenout, že podobnými náměty se zabývají i další lidé. Stratosférické raketoplány/vzducholodě s iontovým pohonem nejen navrhuje, ale už i nějakou dobu staví a zkouší firma JP Aerospace ( http://www.jpaerospace.com/ ) v projektu Airship To Orbit. Je to docela podobné některým vašim úvahám.
Existují i skupiny, které zcela vážně rozpracovávají náměty, které tu často označujeme za "příliš velké". Např. projekt StarTram ( http://www.newworlds.com/startram.html ) počítá s elektromagnetickým katapultem dlouhým cca 1000 km ústícím ve výši hodně přes 20 km, přičemž závěrečná část "tunelu" nemá pevnou podpůrnou konstrukci, ale elektromagneticky "levituje" pomocí supravodivých magnetů (na vzdálenost 20 km!). To je síla! Jednotkovou cenu dopravy nákladu na LEO odhadují na 100 USD/kg.
Takže klidně zkuste pokračovat v úvahách a případně i experimentech. Něco z toho se fakt může ujmout ... |
|
| Tak nejak sem si to predstavoval - stou vzducholodi. Ja nad tim premyslim a oni uz to stavi! |
|
| Ahoj potreboval bych, nekoho kdo vi ze pojede z Prahy do ValMezu na setkani o raketove technice a byl by ochoten delat kuryra a privezt nejaky HW. kontakt na me k detailni domluve je pet8@atlas.cz 608567537 |
|
citace:
citace:
v ionosfere su prevazne + iony pretoze e- sa len velmi tazko lapaju do pasce v ionosfere a akonahle sa stretnu s nejakym + ionom miznu v nom a tym ho aj neutralizuju. na druhej starne - iony su dlhodobo neudrzatelne teda sa rozpadaju na e- a neutralny atom.
A ja zase tvrdim, ze celkovy soucet naboju v plazme je neutralni, protoze naboj nemuze ani vznikat ani zanikat, pri excitaci vzdy vznikaji 2 castice s opacnymi naboji napr. kationt + elektron (je jedno jake castice) a pri rekombinaci ze 2 castic opacneho naboje 1 castice neutralni - sumou takovychto reakci bude vzdy neutralni celkovy naboj. Doporucuji nejakou kniho zabyvajici se plazmou - toto se obvykle pise nekde v 1. kapitole - matne se mi vybavuje neco jako "vyskyt a zakladni vlastnosti plazmatu".
sa ospravedlnujem za tazkopadny vyklad ale nemyslel som to zle. samozrejme ze na vonok je ionosfera neutralna teda aspon priblizne. no dovolujem si tvrdit ze v ionosfere budu prevladat + iony pretoze - iony sa po velmi kratkom case samovolne rozpadavaju (su na vyssej energetickej hladine a k tozpadu im staci len nepatrna energia) ak sa pozreme na vznik +ionov tak tie vzniknu bud oziarenim UV ziarenim alebo narazom castice do neutralneho atomu. -iony vznikaju zachytenim pomaleho e- (taketo e- sa v ionosfere takmer nenachadzaju vsak ani nemaju preco ... ergo skor by ich zachytil nejaky +ion) sa spoluprace urcitej energie. teda z toho vyplyva ze -iony vznikaju tahsie a ich zivotnost je kratka preto by tam mali byt prevazne +iony |
|
| Ja Vam rozumim. Jeste by me zajimal tlak ve vyskach 10, 20, 40, 80 a 100km |
|
neviem ci tu nahodou nemlatime praznu slamu. ide o to ze ak sa ma dosiahnut orbitalna vyska musi sa cast tahu motora previest do zvysleho smeru aby sa to nezosipalo o niekolko 100km. Teda let musi byt v takom sklone aby na danu vysku islo do vertykalneho tahu 1G pre aktualnu vysku a pritom este prekonavalo trenie atmosfery. teraz toto berte s urcitym zaukruhlenim konstant teda ak ma raketovy motor tah 1kN a cekova hmotnost nosica je 100kg tak nepojde ani hore ano dole bude vysiet vo vzduchu kym nedojde palivo, pretoze
F_tah = m.g
akonahle ale bude jeho tah 2kN tak to uz pojde hore. pretoze
F_tah > m.g
gravitacne zrychlenie sice klesa ale tento pokles nieje nijak vynimocny. Skor sa tu presadzuje pokles hmotnosti a teda cim dalej tym viac sili moze ist do pohybu horizontalneho (nosic sa zacne natacat do horizontalnej polohy ale nie sam odseba okrem poklesu hmotnosti narasta odstrediva sila ktora zenie nosic od zeme to je koli vzrastajucej horizontalnej rychlosti. takze do vertikalneho smeru (vzhladom na povrch) po dosiahnuti suborbitalnej rychlosti uz nieje potrebne dat takmer ziadnu silu a ta moze byt pouzita na pohyb dopredu. vystupna vyska sa nakoniec dosiahne uz len zotrvacnostou a odstredivou silov letu. a teraz nas problem.
povedzme si ze nech startovacia hmotnost ionoveho tahaca je ~5t (to nieje vela!) z toho 2t vazi pohonna latka (plazma), >3t pohonna jednotka a konstrukcia a PLAYLOAD 500kg (400kg urychlovacia jednotka a 100kg druzica). teda podla Ziolkovskeho vzorca mame rychlost po urychleni bude>
v = v_0 log (M/M_0)
teda ak sa podary urychlit iony v motore na 15km/s
tak potom vysledna rychlost po urychleni bude nieco menej ako 6km/s (zvysok bude na urychlovacom 2st stupni). tah motoru ale musi predstavovat minimalne 120% (emtiricky - buchol som sa po bruchu a napadla ma takato cifra ale celkom to sedi lebo aj odpor vzduchu treba brat do uvahy ) tiaze celeho komplexu (cim menej tym pomalsie bude stupat hore), teda F_tah = 60kN (lepsie vsak 100kN) .. ked sio to tak dam do suvisu s beznymi raketamy tak tah 60kN a hmotnost 5t to su mozno tak tahace typu centaur (brat s rezervou). No podme dalej tah deleno vytokova rychlost nam dava stratu hmotnosti alebo prietok paliva , teda >
Q=F_tah/v_0 =4t/s !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
teda palivo by vysicalo za 0.5s!!! zrychlenie by bolo v prvej tisicine male ale v tej poslednej by uz leteli len trosky:)
takze ionovy motor nieje dobre pouzit na kolmy start! Lepsie je pouzit sustavu kvazy lietadiel (alebo jedno s menitelnou geometriou kridel) takto moze mat pri zachovanej startovacej hmotnosti mensi tah (povedzme 1kN). V prvej faze letu by sa vypustil s lietadla v stratosfere (~20km). Po odpojeni by sa zapalil raketovy motor na t<10s koli tomu aby sa dostal z dosahu lietadla a tak isto aby zabespecil dostatocny vstlak pod kridlami kym by sa rozprestreli do plneho rozpatia. mohol by ich rozprestriet aj pocas volneho letu ale by zbytocne stratil vysku. Po rozprestreti by bez motoru rychlo klesala rychlost (vyska by stupala ale nie radikalne (+-1km)) na uroven kde je v rovnovahe vztlak pod kridlami a gravitacna sila. a az teraz by sa mohol zapalit ionovy motor z tahom 1kN teda Q by bolo len 67kg/s ale aj tak by ho vycerpal za menej ako 1,5 min. Zo vzrastajucou rychlostou by naberal vysku a pomali zasuval kridla ... tie by pri velkych rychlostiach akurat zavadzali. Po vycerpani paliva by sa mohol nachadzat tak vo vyske asi 60km. Od tialto je to uz len na skok a s rychlostou 6km/s duplom. Po zacehu urychlovacieho stupna by bola dosiahnuta maximalna vyska a kruhova rychlost (tahac by musel byt zapaleny 2x; raz na uryclenie o dv~1,5km/s a druhy krat na upravenie perigea dv<100m/s a to asi po 70s a 300s od oddelenia). Start z balona by bol dokonca lepsi lebo by sa mohla dosiahnut startovacia vyska az cez 40km. Ak by sa pouzil naporovy ionovy motor co by prave koli vlastnostiam vzletu (celi priebeh by bol v atmosfere) mohol s vysokou uspesnostou pouzit. Ale je treba tu ratat s narastom hmotnosti konstrukcie az o 200% (vsetko nieco stoji  . Malo by to este niekolko vyhod a to: recyklacia nosica, nezavyslost na mnozstve pracovnej latky, pevna zavyslost dosiahnutej rychlosti na nadmorskej vyske, tah motora by mohol byt tak isto pevne zavysli na nadmorskej vyske (teda ked je nisko tak vysoky tah a mala rychlost unikajucich ionov a naopak). Na druhej strane prinasa to urcite nevyhody ak by sa nosic pohyboval velmi dlho v riedkej atmosfere tak by narastala jeho povrchova teplota a teda by sa mohlo stat ce sa nam pocas letu roztopi. Preto je dolezite aby jeho praca bola ohranicena na niekolko minut (do 3-4min). Podme este k energii potrebnej na urichlenie nasich ionov ... zoberme si ze pouzijeme zmes N a O (klasicky atmosfericky plyn; pomer 4:1). na ionyzovanie 67kg takejto zmesi sa spotrbuje 6GW za jedinu jednu sekundu (a to pri 100% ucinnosti)! ... (ionyzacne napatie by v takom to pripade bolo asi 1MV a viacej) toto si neviem predstavit ako to dopravit na nosic. Toto asi nepojde ani mikrovlnami (asi by ho roztavili). Takze neviem ci je vobec o atmosferickom ionovom motore konstruktivne rozpravat ... urcite to raz budeme nuteny taketo nosice postavit ale ako amatersky pocin je to nerealne. Radsej by som uvazoval nad inymi pohnnymi jednotkami a to hlavne na klasicke pohonne zmesi. Ked som sa nazaver dostal az sem tak areospike je vhodnre a uz odskusane riesenie. |
|
citace:
neviem ci tu nahodou nemlatime praznu slamu. ide o to ze ak sa ma dosiahnut orbitalna vyska musi sa .......
Ne, ne a ne! Rozhodne nemlatime prazdnou slamu. Nechme ted stranou otazku zdroju. Jaxem tady psal jsem praktik. Na teoretizovani nejsem. Ale taky jsem modelarir. Pri stavbe modelu jsem spis nes stavbu maket ci krasnych modelu delal experimenty. A taxem nasbiral jiste zkusenosti - no zkratka co se tyka elektricky pohanenych letadel a vznasedel jsem - nechci se chlubit, sem skromnej - dostal do vzduchu veci, ktere vzhledem k pomeru hmotnost/vykon, dle teorie, vubec litat nemeli. Jinak jsem taky trochu pocital. Tak jaxem si doma navrhoval ten iontovej pohon jsem dospel k zaveru ze u axialniho urychlovani pomoci stridaveho trifazoveho pole nedosahnu vetsi vystupni rychlost jak 5km/s. Spis jen 2km/s. Navic tah bude malej. Vratil sem se proto k navrhu s radialnim urychlovanim a dopadem na specialni tvarovanou trysku, mozna magneticky chranenou. Navic by se jednalo o hybrid vznasedla a iontoveho motoru. Chce to zkusit. Az budu vedet kolik to zere budu pocitat zdroj.
Mimochodem - zkusil jsem navrhnout zdroj pro lifter aby nebyl spojen draty se zemi. Takovej typ lifteru co unesl toho mysaka. Vyslo mi, ze by stacil jen na 0.2s letu. Chce to zlepsit pohon. |
|
no ... ja by som sa skor zameral asi na hybrit chemickeho a magneto elektrickeho motora v takom pripade. Pravdepodobnost ze sa s tym zvysi tah motoru je vysoka. Problemom je najst tu spravnu kombinaciu.
Mohlo by to vyzerat takto. Palivo by sa spalovalo v specialnej komore pod velmi vysokym tlakom (viac ako 10MPa - je to tazke na vyrobu) teplota by tu dosahovala do 6kK! Splodiny by boli odvadzane do turbiny ktora by zabespecovala prisun pohonnych latok a vyrobu elektrickej energie (radove az MW!). Splodiny by potom unikali cez hlavnu trysku vybavenu uryclovacimi elektrodami do priestoru.
Co tu blasne chcem naznacit? Pri spalovani vznika pri reakcii obrovske mnozstvo ionov (skoro vsetky atomi su ionyzovane!) na pohon cerpadiel by sa pouzilo prebytocne teplo teda spalovacia komora by bola dvojvrstvova a velmy rozmerna (pomerne). Vnutorna vrstva by mala huste rebrovanie (radiator), vonkajsia vrstva by uz len cely "kolos" zabespecoval. V jadre by sa takmer dokonale spalovala pohonna latka a ta by ohrievala palivo nachadzajucej sa v medzi vrstve. teplota ohriateho paliva by bola okolo 1000K. (palyvo by muselo byt teda kryogenne) takto ohriate palyvo ma tendenciu zvacsovat svoj objem. a jedinu moznost kam ten objem uvolnit by bolo v jadre spalovacej komory. Tam by sa ale dostalo cez turbinu pohanajucu turbocerpadlo. Do spalovacej komory by boli zavedene ionyzacne elektrody ktore by silne ionyzovali horiace palivo (alebo skor oddelili iony a e-). Potom by nasledoval prechod dalsou turbinov tentokrate pohanajucu elektro generator. A potom uz len von cez sustavu elektrod. Takyto motor by sa vyznacoval tym ze by mal velmi dlhu trysku. Pretoze palivo sa uz pohybuje hypersonickymi rychlostami je potrebne ho urychlit na rychlosti este vyssie. a to sa neda urobyt pri prietoku 60kg/s na 1,5m ! takze tryska by mala mat asi 4-5m pri takomto prietoku. ak by generator daval 100kW. tak urychlenim by sa mohlo dosiahnut este raz taku rychlost vytoku. Na konci trisky by poslednu elektodu tvoril oblak elektronov generovany v elektronovych delach pohananych rozdielom potencialov medzi elektrodov a koncom trysky. Je treba vsak mysliet aj na udrzanie termodynamickej rovnovahy teda kedy su idealne podmienky na saostatny chod motoru. Mal by byt sebestacny. Ak by ale nebola oznost ako zabespecit samocinny chod muselo by sa to riesit dvoma pohonnymi jednotkami ... jedna pre turbocerpadlo a druha na pohon generatora. Splodiny by teda mohli prudit do jednej trysky. Elektromagnetmi by sa zabespacovali niektore vedlajsie efekty ktore som tu nespomenul.
Neviem ci by to fungovalo, ale pokusit sa o nieco take mozeme |
|
| No tohle je na me prilis HEAVY technika. I kdyz je to asi spravnejsi smer nez muj ultralight. Presto to chci zkusit. Pocitam, ze moje koncepce by mela vahu cele konstrukce nosne, nebo samonosne druzice-rakety do 50kg. Doba chodu motoru 1-1.5h. Za tu dobu by mela dosahnout nizkou obeznou drahu 120-130km. Uzitecne zatizeni max. 1-2% hmotnosti. Start mozna pomoci balonu ci vzducholodi. A mozna je to vse omyl.... |
|
citace:
No tohle je na me prilis HEAVY technika. I kdyz je to asi spravnejsi smer nez muj ultralight. Presto to chci zkusit. Pocitam, ze moje koncepce by mela vahu cele konstrukce nosne, nebo samonosne druzice-rakety do 50kg. Doba chodu motoru 1-1.5h. Za tu dobu by mela dosahnout nizkou obeznou drahu 120-130km. Uzitecne zatizeni max. 1-2% hmotnosti. Start mozna pomoci balonu ci vzducholodi. A mozna je to vse omyl....
ja viem ja som to trosku pritvrdil ale na takoto niecom som pracoval uz skor (teda co sa tyka oddelenej spalovacej komory od trysky). podstate som chcel vyuzit vsetku chemisku energiu ulozenu v palive. Podstate islo o motor pohanany zmesou O2 - petrolej (alebo ine palivo). Komora bola oddelena od trysky hustou mriezkou. Vstrekovanie paliva a okyslicovadla bolo do expanznej komory. od tial pokracovalo do spalovacej komory zuzenym hrdlom s faradayovou klietkou (to aby sa palivo nechytilo v expanznej komore a neznicilo tak vstrekovanie). Vo spalovacej komore palivo s okyslicovadlom zhory do nitky a cez male dierky v mriezke unikaju len splodiny vysokymi rychlostami do priestoru. takyto motor sa vyznacuje malim plamenom slahajucim z trisky ale problem je ho uchladit. preto som vymyslel spalovaciu sustavu s jadrom a obalom. Podotykam ze tento motor nema vysoku vytokov rychlost splodin ale obrovsky tah! Kedze cas tahu sa da vyuzit na pohon elektrickeho generatora ktory by zabespecoval vyrobu elektriny odpadaju tu niektore casti ako mriezka. Vyroba ionoveho motoru je aj tak narocna a vyroba chemickeho motora duplom.ale vyrobyt ionovy motor pohanany plazmou z horenia chemickeho palyva tu este nebolo preto si myslim ze to stoji za hriech. Takto mame nielen zdroj energie na pohon ionov ale aj iony samotne a takmer kompletne ionyzovane! Ked mam pravdu povedat tak ma tento princip napadol ked som na cviku zo skolskych pokusov pracoval s nesamostatnym vybojom vo vzduchu. Ak sa medzi dosky vzduchoveho kondenzatora ulozi sviecka, tak sa jej plamen vychyli! teda je zdrojom ionov. problem ale je tu v tom ze po rychlom poklese teploty sa iony eutralizuju to sa da zabespecit dodatocnou ionyzacnou energiou ... teda ak z plazmi odsajete elektrony tak je to super. +iony sa nemaju s cim spajat a neuralizovat a takto si mozeme pridat trochu casu na ich urychlenie. kedze niekde sme tie e- nasali musime ich aj vypudit to sa da zabespecit druhou elektodov ktora je nabyta na - a je potiahnuta vrstvickou kovu s malou vystupnou pracou elektronou. elektroda by mala byt prstencova ulozena v torodialnej ochrannej elektrode nabytej tiez na -. takto sa vytvory e- oblak ktory chce niekam uniknut. jedina cesta je cez uzku strbinu v toroide. to aby sa nam e- a +iony nestrely prilis skoro by zabespecovala sustava cievok ktora by stlacala zvezok +ionov do uzkeho zvazku a tym zabranovala dopadu ionov na elektrodu (ostatne neutralne atomi by neboli nicim brzdene a po dopade na elektrodu by ju krasne vyhrievali a tak zvysovali jej ucinnost - takychto atomov by bolo asi 0.1 az 1%). no jedny problem fakt vidim v turbine. ta by dosahovala asi 150 - 300 tisic otacok za minutu! a cim mensia by bola tym rychlej sie by sa tocila! loziska no neviem si predsavit?!... mozno fluidne take ake sa puzivaju v harddiskoch. palivo by bolo hnane medzi trecie plochy tak aby sa zabespacila rovnovaha a dostatocny odstup od ulozenia. Ale rychlost otacania by bola zavysla od sklonu lopatiek turbyny. Pocet stupnov - lopatkovych skruzi bude 4 - 2x pevne a dve volne so suzenim prierezu o 5%- tak sa zabespec vyssi tlak a znizi strata energie. Turbina bude sluzit aj ako elektronovy vysavac - + nabita elektroda. doprava paliva a okyslicovadla by mohla byt aj pretlakovym systemom ... vyroba hlavnych statickych dielov motora by nebola draha ... a rozmerovo prisposobitelna. Predpokladam ze s vlastnym generatorom by mohol byt uz motor o tahu ~1kN. co je pri specifickom impulze 4kNs/kg spotreba paliva 1/4 kg/s . prud generovany tecucou plazmou by bol ohromny aj pri takomto malom prietoku ale o to vyssi by bol efekt. |
|
Ahoj Randome
mas nejak spocitano - pokud by vse fungovalo tak jak predpokladas, k jakym usporam paliva by to vedlo?
jinak na 300 tisic otacek u lozisek ??? opravdu mi neni jasne jak chces na tohle jit - maximalni konstruovana rychlost otaceni pochopitelne zavisi na prumeru loziska a lze toto dohledat v tabulkach. Obycejna bezne dostupna kulickova loziska pro modelarske motory (tj. male prumery) se kterymi mam zkusenosti jsou konstruovana na rychlosti otaceni okolo 50 - 70 tisic/min. prumery 3 - 15mm specialni loziska zvladaji o cca 10% vice otacek. Fluidni loziska jsou ticha ale objemna a no je to na dele pro konstrukci raketovych motoru nevhodna. Jedinne zarizeni - ktere zvlada otacky ktere by jste potreboval jsou loziska na gyroskopech balistickych raket ponorenych d kapalneho helia ochlazeneho na teploty nekolika kelvinu tj. funguje tam supratekutost - toto je ale pro raketovy motor nepouzitelne - protoze v blizkosti spalovaci komory to na nekolik kelvinu neuchladite protoze to nelze pouzit z konstrukcnich duvodu ze stejnych duvodu jako fluidni loziska.
Vite proc max. rychlosti proudovych motoru letadel jsou okolo 3 machu? Protoze neexistuji materialy, ktere by na lopatkach turbiny pri tech otackach a teplotach byly schopny namahani vydrzet - rika se tomu konstrukcni omezeni - to plati pro klasicke vrtule cca do rychlosti 800 km/h proto principialne nemohou prekonat rychlost zvuku a pro proudove motory cca 3 machy - presne tato konstrukcni omezeni vedla NASA na vyvoj X43a motoru bez rotacnich soucasti.
Je tam tech technickych problemu/neostatku vice ale nemam silu to vsechno vysvetlovat... nez zacnete s konstrukci raetovych motoru - zkuste si obeznamit se zakladnimi konstrukterskymi pouckami - preste te si treba neco o dmychadlech to ma k cerpadlum raketovych motoru docela blizko. Bohuzel to co jste vymysle mi prijde spise jako skafemlejnek a jsem skepticky k tomu, ze by to vubec slo postavit ale budu velmi rad pokud se mylim.... drzim palce |
|
| Taxem jeste rozebiral svuj napad na ultralight nosic. Zatim to vypada ze konstrukce bude celkem zajimava. Tryska motoru dle odhadu vychazi asi 2x vetsi nez samotna lod. Zatim delam jen myslenkove konstrukce, a odhady. Tvar trysky by vypadal asi jako destnik bez rukojeti na jehoz vrcholu je sani a pod nim je ionizacni zdroj a energeticky modul a zasoba paliva + uzitecne zatizeni a rizeni. |
|
| Pri pokracovani uvah o funkci meho UL motoru, sem narazil na problem sani iontu. Protoze konstrukce neumoznuje dosazeni vysokych rychlosti pod 100km - motor by mel pomalu vystoupat do 100km a pak teprve zrychlovat tecne k povrchu. A protoze ve velkych vyskach je ridka atmosfea bude muset byt nad motorem "dratova" konstrukce cerpadla pro cerpani iontu do sani. Pro tecne zrychleni uz bude muset mit vlastni zasobnik pracovni latky - a na tom to mozna skonci, protoze mam obavy ze ho to neunese, protoze bude moc velkej.... |
|
nazdar petr.
na zaciatok chcem podotknut ze to co som napisal boli viac menej len uvahy a vsetky hodnoty boli tak povediac z brucha. nebudem reagovat na fakty ktore si uviedol pretoze su v podstate spravne (az na to helium ... fakt netusim kolko by stal takyto gyroskop a aky by bol velky... alebo jeho prevadzka nakladna .. ale skor sa mi to zda ako neskutcnost - pretoze problem je praveze s teplotov ... ocel alebo co je tam pouzite by sa od vybracii pri tak nizkej teplote rozsypala, a supra tekute helium ako mazyvo je absolutne nepouzitelne {ma nulovu vyskozitu - aj ked na druhej strane snazi sa zaujat co najmensi objem a tak neustale tecie po vsetkych moznych aj nemoznych povrchoch} - na toto fakt nepoznam odpoved - skus dat nejaku stranku o tom). je jasne ze 300kot./min nieje unesitelne. ale tato neprijemnost sa da obist. bud by sa cast splodin odviedla cez turbinu a cast by isla priamo cez ionyzacnu mriezku do trisky. mozno takto sposob by bol este realnejsi ale zvysovala by sa narocnost konstrukcie ale znizili by sa naroky na material. No ked sme pri tom tak urcite sa v raketovom motore s tahom niekolko kN nedaju pouzit suciastky ktore su bezne pouzivane v modelarstve. a to z jednoducheho dovodu pri teplote okolo 700degC by sa nadobro znicili. Nehovoriac o tom ze to na letiet aj vo vakuu. Z hladiska materialu by som asi pucil profesionalne suciastky puzivane v automobilizme. Tie su sice tiez stavane na nicsie teploty a mensie tlaky ale to ze su vyrabane pre stroje prepravujuce ludi bez toho aby ohrozili ich zivot. su skor urcene pre dhodobe zatazenia ale na tych par minut kym to cele bude fungovat to vydrzi. Ja som s kor skepticky voci tomu zvyseniu sp. impulzu pomocou elektrostatickeho urychlenia ionov. Netusim ci by to fungovalo, ale ak ano bola by to pecka.
teda snazim sa docielit to aby chemicke palivo (odpad) dokazalo konkurovat palivam s omnoho vyssim sp. impulzom. (napr. kryogennym palivam) teda napriklad: stlaceny vzduch s redukovanym mnozstvom dusika (pomocou chladenia - uz som to testoval a v celku sa to podarilo; nieje k tomu potrebny kryo-turbokompresor len klasicky na ~15atm ale treba k tomu adekvatne mnozstvo tekuteho dusiku - co pri jeho cene nieje nic strasne) a destialcka - percento obsahu O2 je viac ako 80%; ako palivo petrolej alebo hydrazin(letecky benzin (do warburgu ).taketo pohonne hmoty nemaju velky specificky impulz ale ak sa cast energie z chemickeho spalovania pouzije na vyrobu ionyzacneho a urychlovacieho napatia ktorym sa potom z ionyzuje zhorene palivo pri vysokom tlaku a teplote (dosahovane pri horeni) dokaze toto palivo efektivne vyuzit vyrovenu elektricku energiu pri svojom dalsom urychleni. Premena mechanickej energie na elektricku je asi 70% (ak si pamatam este z ucebnice fyziky) a ucinnost pri uryhclenni ionov je asi 80% teda to dava ucinnost vyuzitia tejto energie na 60%. moja otazka znie ma niektory z raketovych klasickych motorov ucinnost viac ako 50%? velka cast energie sa strati v podobe tepelnej energie.
co sa tyka mojich skusenosti niesom ziaden expert ale ani lamer. Mam za sebou naporovy motor (nema ale velky tah ;za poslednych 9rokov som sa na to nemal cas pozriet) a nejake pokusi o raketovy motor na TPL ale tam cesta nevedie. zatial som mnemal moznost robit s turbo kompresormi az na "turbo" cerpadlo z akvarka ktore mi cerpalo zachladenu nemrznucu zmes do pocitaca. |
|
och ... nie hydrazin ake kerozin
|
|
| Stale se zabyvam myslenkou na iontovy atmosfericky motor. Uz se mi podarilo spocitat, ze neni problem dosahnout u trifazovyho urychlovani iontu, rychlost pole 20-30Km/sec |
|
| vypocty sem at se k nim mohou ostatni vyjadrit... |
|
citace:
vypocty sem at se k nim mohou ostatni vyjadrit...
Takze, predpokladam pro pokus tri tenke elektrody tvaru obdelniku, sirku ted necham je nepodstatna a delky rekneme 5cm. Na elektrody je privedeno trifazove pole o frekvenci 500kHz se stridou 1:1, napeti 500-700V a fazovym posuvem 120°. Elektrody jsou naskladany za sebou a jejich hrany jsou od sebe vzdaleny 0.5mm a cely povrch je izolovany. V miste kde jsou elektrody blizko sebe se intenzita el. pole nad izolacni vrstvou (tloustka 0.1-0.5mm) pohybuje kolem 350kV/m. To je intenzita vetsi nez je u lifteru pouzita pro ionizaci vzduchu. Protoze cela draha ma 15cm a frekvence trifazoveho pole je 500kHz. pohybuje se toto pole rychlosti 500kHz*0.15m/3 = 25000m/s. V praxi by bylo treba pouzit vice elektrod s promenou sirkou, aby se ionty postupne stihly synchronizovat s pohybem pole a rychlost pole vzrustala postupne.
No dobre moc toho pocitani neni - ale co si mysite, bude to stacit k vyrobe iontu? |
|
| Jeste poznamka. Prvni a druha elektroda k sobe neprileha hranou, ale na prvni elektrode jsou ionizacni hroty a jejich spicky jsou vzdaleny od hrany druhe elektrody 0.5mm. Hroty jsou rozmisteny asi 5mm od sebe. |
|
| jaky predpokladas tah, hmotnost, jaky tobude mit cele prikon<? |
|
citace:
jaky predpokladas tah, hmotnost, jaky tobude mit cele prikon<?
Prikon je zavisly na tom jak ucina bude ionizace pracovni latky. Uvazuju, ze by se misto plynu pouzila slana voda. Jestli-ze se pak predpoklada, ze k ionizaci dochazi asi v prostoru 1mm3 kolem hrotu elektrody, zavisi tah a prikon jen na mnozstvi proudu, ktery dodame. Ionty se budou pohybovat vuci el. poli asynchronne. Budou pomalejsi nez pole. Teoreticky, kdyby doslo k ionizaci v celem obemu 1mm3 a ten byl urychlen na 7500ms-1 tak by se za sekundu z jednoho hrotu urychlilo asi 4.5kg pracovni latky. Je evidentni, ze to vychazi az moc. Myslim, ze v praxi bude dochazet k tomu, ze diky tomu ze proud ze zdroje bude limitovan dojde pri ionizaci k snizeni napeti mezi elektrodami a tim k preruseni ionizace. Pocet molekul a tim i skutecne mnozstvi paliva za sekundu pak bude priblizne odpovidat I/Q, kde I je proud ze zdroje, a Q naboj elektronu. Plati to pokud kazda molekula bude ionizovana odejmutim pouze jednoho elektronu. Prikon pak je 500V*I*n, kde n je pocet urychlovacich elektrod a I je proud zdroje. Predpokladam, ze pri stridavem poly v podctate stridavy proud bude mezi vsemi elektrodami stejny, pokud nad nimi bude protekat stejne mnozstvi paliva. |
|
| Jeste k rozmerum a hmotnosti. Protoze prikon je zavisly na mnozstvi "paliva" a plose elektrod, bude ve skutecnosti mnozstvi latky pro motor zaviset na proudu zdroje. Takze ciste teoreticky - da se postavit treba motor o prumeru cca 2cm a delce 8cm vcetne zdroje 500V s prikonem v radech 1-10W a s tahem desitky az stovky mikronewtonu. Tryska by byla ulozena uvnitr civky zdroje pro generovani napeti 500V. Vstupni napajeni by asi muselo byt alespon 12V. Pro presnejsi odhad bych potreboval znat kolik vazi jedna molekula slane vody (staci vody). Hmotnost bez palva bych pak odhadoval na 120-250g. Toto jsou parametry motoru kde dochazi jen k linearnimu urychlovani "paliva" Podle toho jak dopadnou testy, chci to behem pristiho roku dat dohromady, bych pak zkusil silnejsi variantu s radialnim urychlovanim pracovni latky. |
|
| Hmotnost bez paliva až 250g, tah ale pouze desítky mikronewtonů. Přiznám se že mi není jasné kde má tenhle motor fungovat- v kosmu nebo v atmosféře? Co bude zdrojem energie - solární články, palivové články, akumulátory, nebo to bude napájené po kabelu? |
|
citace:
Hmotnost bez paliva až 250g, tah ale pouze desítky mikronewtonů. Přiznám se že mi není jasné kde má tenhle motor fungovat-
No tohle ma byt zkusebni pohon. Co se tyka rozmeru a tahu, sel by narvat treba do cube-satu. Jinak samozrejme cilem je dostat mnohem vetsi tah. Teeticku by to slo se stejnou velikosti jen z vetsim zdrojem napeti. Napred to potrebuju vyzkouset.
Nevi nekdo kde najdu hmotnost jedne molekuly vody - chemie neni muj kun... |
