потолок ионолёта

[Ultima Thulean]

Насколько высоко над Землёй может работать ионолёт (лифтер)?

[ziggyStardust]

80-120 км... как только хоть что-то ионизируется между катодом и анодом, т.с. есть чему придать импульс... А судя по прохождению на КВ таки что-то там есть...

[СТРОБОСКОП]

80-120 км... как только хоть что-то ионизируется между катодом и анодом, т.с. есть чему придать импульс...

Так по вашему и вертолеты на такой высоте летать могут? То, что плотность воздуха с высотой падает, может слышали?

[ziggyStardust]

Так по вашему и вертолеты на такой высоте летать могут?

И вертолеты могут, но исключительно "топориком" вниз...

То, что плотность воздуха с высотой падает, может слышали?

Слышать то слышали, да как-то не заостряли на этом внимания, летали себе и все... )) ... А серьезно - плотность то падает, но энергия которую мы можем сообщать ионам практически та же... Обмен m на V^2. Теория ионолета в первом приближении проста как лом:

Правда и здесь стоит уточнить, что с понижением давления увеличивается напряжение пробоя и уменьшаются потери на тормозное излучение. Так что на высотах за 20 км (или в атмосфере Марса) ионолет себя будет чувствовать только увереннее...

[СТРОБОСКОП]

Теория ионолета в первом приближении проста как лом:

Может расшифруете, что за буковки вы накалякали? А то ребус какой-то получается, а не "теория".

[СТРОБОСКОП]

Насколько высоко над Землёй может работать ионолёт (лифтер)?

Ионолет вообще не летает. С внутренним источником энергии он слишком тяжел для полета.  А с внешним источником можно говорить и о том, что гиря летает. Ведь ее можно струей воды от насоса над землей подвесить.

[Ultima Thulean]

Гипотетически Если бы с энергией не было проблем

[Грехов Михаил]

80-120 км... как только хоть что-то ионизируется между катодом и анодом, т.с. есть чему придать импульс... А судя по прохождению на КВ таки что-то там есть...

Ниже гораздо. Ионолет вообще невозможен.... делают конечно модели (этакие треугольники из фольги), которые взлетают - но с одним "но" - внешним источником энергии/питания. Как только такой источник энергии в виде аккумуляторов и высоковольтных преобразователей (а это все массивные вещи) мы разместим непосредственно на борту ЛА (не Любителя Астрономии, а Летательного Аппарата) - то вырабатываемой тяги будет недостаточно, чтобы оторваться с поверхности Земли. КПД ничтожно мал.

Далее допустим у нас чудо источник питания почти нулевой массой - а-ля "пенопластовый". Имеем скажем тягу ионолета превышающую его вес в 10 раз. Как известно ионами увлекается окружающий воздух и при этом он летит за счет массы отбрасываемого воздуха. С высотой давление воздуха уменьшается... итого - там, где давление будет 0,1 атмосферы и менее - ионолет не полетит. А это примерно 19,5км. То есть тут многое зависит от весового совершенства конструкции. Для достижения скажем 40км потребуется вес ионолета в 100 раз меньше той тяги, которую он вырабатывает на уровне моря. Для 100 км давление 2,4*10^-4мм. рт. ст. Это в 3,1млн раз меньше, чем на уровне моря -760мм.рт.ст. А это грубо "нечто весом 3,2 милиграмма вырабатывает тягу 1кг"-что малореально.

Даже если подавать внешнее питание по сверхпроводящим проводам (с нулевым сопротивлением, чтобы не было потерь) то они все-равно что-то весят. Ионолет должен поднимать и их тоже. И 19,5км таких проводов думаю в конечном итоге будут весьма тяжелыми.   

[Ultima Thulean]

В принципе, энергию можно подавать и без проводов

Просто я думал о ЛА, способных на полёт выше стратостатов (максимум 40-60 км), но ниже спутников (минимум 100-150 км)

[Грехов Михаил]

Не сможете без проводов. В любом случае там, на верху должен быть приемник этой энергии (видимо большой площади) и преобразователь. Опять тяжело. Скажем если передавать СВЧ, то придется еще и лютую мощность фокусировать весьма точно. Ионолет на высоте 19км будет практически точкой.

Да... на таких высотах длительный полет уже проблема. Крылья не работают практически... (ну или на дикой скорости только как у ракетоплана Х-15 и то там полет на несколько минут и крылья больше нужны для управления аппаратом при его возвращении и спуске) и орбитальный полет невозможен ибо на скорости 7,9 км/с все сгорит. 

[GraY25]

В чём проблема использовать лёгкие плёночные солнечные батареи?
У меня раньше был такой ионизатор воздуха, включаешь в розетку, начинает дуть ветер, а внутри только проволока и диоды.
Жрёт очень мало электричества.

[Грехов Михаил]

Для ионолета они в общем-то нифига не легкие. КПД пленочных СБ 20% и менее. Придется развивать площадь побольше. На что-то их растягивать -приклеивать. + преобразователь. Что за ионизатор такой?

[GraY25]

Включите фантазию.
Крылья с солнечными батареями можно сделать большими, надувными и надувать их водородом.
Который можно тут же добывать электролизом конденсируя водяной пар на элементах пельтье.
Энергии море, да и проблема полёта ночью решается.

[Грехов Михаил]

Тогда это не ионолет, а водородный аэростат. Такими фантазиями можно уйти далеко от ионолета совсем. Водяного пара на таких высотах нет совсем. Если и есть, то в виде кристалликов льда - тех же Серебристых Облаков. Он внизу весь... в тропосфере. И так давление воздуха низкое... далее -электролизная работать вечно не сможет. Там есть чему изнашиваться. От угольных электродов и прочего. Такой полет фантазии можно обеспечить нагенирив приличные тонны чуши не имеющей ничего общего с реальностью.

[ziggyStardust]

Может расшифруете, что за буковки вы накалякали? А то ребус какой-то получается, а не "теория".

Это не я... Я просто нашел на просторах интернету.  Очевидно што в первом определении приравниваются формула из определения кинетической энергии и энергии заряда в электрическом поле. Получается зависимость скорости истечения. Во-втором определение "скорости истечения массы" и "электрического тока". Из этого всего выводится сила реактивной тяги(скорость истечения на расход рабочего тела) от напряжения между электродами, ионного тока, массы иона и элементарного заряда...

Ионолет вообще не летает. С внутренним источником энергии он слишком тяжел для полета.

Точно то же можно говорить о вертолете если попытаться сделать его из пенопласта...

Ниже гораздо. Ионолет вообще невозможен...

Таких не берут в космонавты... ммм.. не...в путинские секретные физики...

КПД ничтожно мал.

Ну он в полтора раза выше вертолетного... Почему последние все-таки взлетают...

Как известно ионами увлекается окружающий воздух и при этом он летит за счет массы отбрасываемого воздуха.

Ну Вам же привели простейшие соотношения... И летит он не за счет отбрасывания массы, а за счет отбрасывания.... импульса(собственно как и все остальное)...

С высотой давление воздуха уменьшается...

Но скорость носителей возрастает...

В принципе, энергию можно подавать и без проводов

Теоретически - да... Но есть такое неприятнейшее явление как преломление "луча" СВЧ излучения на неоднородностях атмосферы... Опять какая-нить экспедиция пропадет в тайге с закипевшими мозгами...

[Грехов Михаил]

Ну он в полтора раза выше вертолетного... Почему последние все-таки взлетают...

Более того с источником энергии на борту - топливо, электрический аккумулятор + двигатель. И помимо этого вертолет может нести груз/пассажиров. Но вот летающих самостоятельно ионолетов (даже без дополнительной перевозимой полезной нагрузки) чет не видно. Насчет КПД - вопрос спорный.

Ну Вам же привели простейшие соотношения... И летит он не за счет отбрасывания массы, а за счет отбрасывания.... импульса(собственно как и все остальное)...

Импульс отбрасываем?  Чего еще отбрасываем? ускорение? Силу? Инерцию? или каких других коней?

Но скорость носителей возрастает...

Скорость ионов зависит от величины приложенного электрического напряжения - то есть поля. И это ничего не дает... поскольку сделать напряжение больше при том-же токе - нереально. Это увеличение мощности питания.

[Ultima Thulean]

Что за ионизатор такой?

Люстра Чижевского?

[ziggyStardust]

Но вот летающих самостоятельно ионолетов (даже без дополнительной перевозимой полезной нагрузки) чет не видно.

Ну што-то такое постоянно да видят... А так... Вот Вы сколько раз воочию видели B2 или "черного дрозда"?

или каких других коней?

Вплоть до членов экипажа... лишь бы имели массу и улетали с противоположным заданному вектором скорости...

Скорость ионов зависит от величины приложенного электрического напряжения - то есть поля.

Ионов стало меньше, но летят они быстрее, т.е. ток (единиц зарядов за единицу времени) с набором высоты не упал... // сорри, была опечатка

Это увеличение мощности питания.

Если ток упал, а напряжение увеличилось, то возможен таки случай сохранения величины мощности постоянной...

Но этого "в ручную" делать не придется. Дело в том что приведенные соотношения это т.с. "элементарная теория ионолета". Т.е. должная быть понятной школьнику-девятикласснику. А на деле все сложнее. "У земли..." скорость дрейфа заряда будет совсем не прямо следовать из U*e... Ион будет множество раз сталкиваться с нейтральными атомами передавая им энергию. И скорость его движения в ионизационном промежутке будет много ниже попади он в него в вакууме. А набрав высоту мы облегчим т.с. иону путь, скорость автоматически(!!!) возрастет, приближаясь к расчетной(приведенным выше элементарным формулам). Т.е. мы просто подали определенное напряжение на электроды и поддерживаем постоянный ток через "ионизационный промежуток" (по сути сохраняя мощность постоянной) а размен скорости истечения на массу истечения произойдет сам, автоматически, в зависимости от высоты...

 И потому для случая ""ионолет-лифтер" у земли" лучше говорить об "эквивалентной скорости носителя заряда"(т.е. была-бы она такой подымись мы на высоту ...)...

[zam2]

Может расшифруете, что за буковки вы накалякали? А то ребус какой-то получается, а не "теория".

Это не я... Я просто нашел на просторах интернету.

Это феноменально!!!

[Грехов Михаил]

Ну што-то такое постоянно да видят... А так... Вот Вы сколько раз воочию видели B2 или "черного дрозда"?

B-1 лично видел. B-2 ни разу... но друг, бывающий в США в командировках по взаимодействию с NASA вполне себе SR-71 видел в авиакосмическом музее. Ничего "потустороннего" не летает. Очнитесь уже!

Ионов стало меньше, т.е. ток (единиц зарядов за единицу времени) с набором высоты упал...

Значит меньшим количеством зарядов будет увлекаться и меньшая масса воздуха. И тяга упадет. То есть ион будет реже сталкиваться с атомами воздуха.

Т.е. мы просто подали определенное напряжение на электроды и поддерживаем постоянный ток через "ионизационный промежуток" (по сути сохраняя мощность постоянной) а размен скорости истечения на массу истечения произойдет сам, автоматически, в зависимости от высоты...

См выше.... приобретая одно мы теряем другое. В результате этот размен в плане возрастания тяги ничего не дает. Шило на мыло... как в трансформаторе размениваем ток на напряжение или наоборот. Но на выходе получаем такую же мощность да с потерями в меди, стали и др. с КПД около 98%.