Все разработки Елистратова С. А - cryon
https://vk.com/topic-157925094_47172151-Двигатели для межзвёздных перелетов
-----Ядерный звездолет с урановым плазменным двигателем ffre для 22-23 века.
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rc..Плавится и испаряется уран, подается в магнитное сопло разбавленным тяжелым газом, реагирует, вылетает и даёт импульс, а нейтроны нагревают катушки сопла, электромагнитное излучение тоже, потери около 13%. В affre коллимация импульса почти 80 % так что паруса(в которых нет принудительной коллимации струи) и правда дрянь.радиаторы охлаждения сопла и магниты с их питанием будут примерно по-ровну весить(почему? до по тому что коллимация импульса нужна высокая) при скорости тепловой коло 6000 км в сек. Это температура 5 миллионов градусов. И разбавлять плазму я так понимаю нужно элементами с атомным весом 110 в соотношении 1 урана к 3 общего веса.
Элементы пельтье на радиаторах могут быть источником питания для сверхпроводящих электромагнитов.
https://tnenergy.livejournal.com/1510.htmlhttps://tnenergy.livejournal.com/3137.htmlКаково будет питание для магнитов удерживающих плазму с концентрацией 10^13 частиц на см^3 с атомной массой 110 размером сопла 3 метра диаметром на длину 4 метра? т.е. всего частиц 3*10^20 и их масса 0.01 грамма. энергия магнитов 100 гигаджоулей, мощность тепловая 1000 мегаватт. Запас энергии в поле 500 гигаджоулей. расход вещества 0.1 грамма в секунду, инертный газ с весом 110 и 0.34 грамма урана. Плазма в сопле с энергией 130 мегаджоулей. Мощность = I^2R а дальше? Что то около 50 тысяч киловольт должно быть.
Магниты сверхпроводящие при комнатной температуре, работают по 10 лет, все время работы ступени 30 лет(3 сменных сопла общим весом 40 тонн), поле 8 Тесла. Удельный импульс не 6000 км в сек(тепловая скорость) а из за неполной коллимации меньше- 5000 км в сек. Радиаторы при комнатной температуре с литием и материалом аэрографен и углеткань(запускать миссию надо подальше от Солнца, доставлять в саркофаге из радиопоглощающего Материала.) вес радиаторов на 1 кв метр 800 грамм, теплоотдача при температуре 400 кельвин 10 кватт на метр квадратный. Площадь - 13 000 квадратных метров при теплопередаче на сопло 13%. Вес радиаторов 80 тонн. 3 ступени, время работы 40+40+40 лет, разгон до 5000 км в сек. Масса стартовая 2000 тонн. После трех ступеней 200 тонн. 4 и 5 ая ступень реактор на быстрых нейтронах с vassimir двигателем скорость истечения 1300 км в сек, время работы 40+40 лет, приращение скорости 1000 км в сек. Конечная масса 33 тонны. Далее полёт в 80 лет на скорости 6000 км в сек. после 200 лет разгона до скорости 6000 км в сек, и торможение магнитным парусом на дистанции 0.3 светового года за 20 лет. Далее маневрирование на реакторе аналогичном нуклону на 1 мегаватт.
И все мы на орбите землеподобной планеты, или еще реактор на 500 киловатт и полетели к соседней звезде. Но где есть планеты где нет разведано лазерными парусниками - они у меня за 200 лет долетают. Вывод на орбиту и буксировка к Юпитера 10 миллиардов долларов. Расходы: 21000 долларов за кг урана - 320 тонн + 7.5 миллиарда долларов. 21 сопло со сверхпроводниками комнатной температуры -12. 5 миллиардов долларов. Реактор 3-4 ступени - 3 миллиарда долларов. Прочее - 5 миллиардов долларов итого 300 лет полёта, доставка 10 тонн груза, 38 миллиардов долларов+ стоимость разработки.
------Разгон крошечных парусников фотографирующих планеты звезд мощным лазером для 21-22 века
https://ru.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshothttps://breakthroughinitiatives.org/initiative/3Для космического расположения: Зеркало диаметром 600 метров, лазерные диоды на 1000 нм(с шириной спектра 4-5 нм) с охлаждением литием, на 10 Гигаватт оптической мощности, парус диаметром 7 метров из аэрографита толщиной 0.5 мм при плотности 180 грамм на м^3 и прочностью на сжатие 1 кпа. И ферма жесткости над парусом - кубы(ребра кубов) с длиной ребра 400 мм из 1 миллиметровых трубок с перфорированными стенками из сплава титана с золотом β-Ti3Au(5 Гпа , 5 грамм на см^3). Полезная нагрузка подвешена внизу фермой из тех же трубок β-Ti3Au, сам парус плоский, с дифракционными решетками на диэлектрическом слое зеркала отклоняющими свет внутрь к центру паруса, так что парус центрируется на потоке. Вес паруса с нагрузкой -15 грамм.
Основную массу станции составляют ли-ионные батарейки(220 вт*часов на кг массы) и литий охлаждения лазерных диодов работающий с 50% кпд и на 1 кг лития приходится 800 кдж тепла.
На рисунке калькулятора полета время пролета 248 лет но это с учетом работы лазера почти в холостую в конце разгона и к тому же без учета расходимости луча дающего ослабление пятна по 5-15% ширины паруса по окружности, так что реально 270 лет полета. 2.9 гватт часа мощности лазеров это 13 тысяч тонн лития для охлаждения лазерных диодов, 5.7 Гватт часа запаса в ли-ион батарейках это еще 21 тысяча тонн массы. еще ферма размером 600 метров, зеркало на ней. Итого 50 тысяч тонн на орбиту выводить. Но мучатся на земле с адаптивной оптикой не лучший вариант.
Как собираются адаптировать? Что будет считывать волновой фронт? Ну ладно, подсветим атмосферу на другой частоте, звезду зажжем. А неоднородности воздуха все равно не компенсировать за счет фронта в бесчисленных движущихся слоях воздуха толщиной десятки км)))
Плюс еще возмущаемый мощным потоком энергии от лазерного луча...
В любом случае надо лазеры в космос отправлять. А с Земли - идея заведомо фейковая!
-Двигатели для планеров
---Стандартная электричка
Мотор brushless outrunner
https://russian.alibaba.com/product-detail/big-thrust..520 элементов ли-ион на 20 Ампер. 40 последовательно, 13 паралельно
Складной пропеллер двухлопастный диаметром 1300 мм на оборотах 4700 об в минуту.
Складывать всю винтомоторную группу накладно по массе - физюляж получается тяжелым слишком
ESC на 400 ампер
-Двигатели для планеров
---Футуристический вариант, лет через 15
Китай сделал из компрессора и микроволновки двиг с тягой 28 Н на 1 квт
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0005814НЕа одноместный планер ас 4 115 я планировал ставить 520 ли ион батареек и мотор brushless out runner на 25 кВт, он даёт статическую тягу 80 кг, динамическую 60 кг. Вот только сколько будет стоить это чудо техники? И ресурс? Компрессор на 2 киловатт
Судя по скорости истечения 90 метров в секунду от скорости молекул воздуха 500 метров в секунду получим 1.3 атмосферы давления на входе, чтоб струя не летела назад.
https://pokupki.market.yandex.ru/product/kompressor-b.. можно сократить вес до 6 кг.
20 кватт(на выходе) магнетрон это 450 ньютонов тяги . свч магнетрон весит 10 кг + 14 кг трансформатор(ато и больше 20 кг) для 3000 вольт и стоит 100 000 рублей + трансформатор 20 000 рублей. Тяга 45 кг, скороподъемность 7.5 метра в секунду. 22 кг аккумуляторов -5.1 кватт часов емкости, 900 секунд работы и 90 000 рублей. 260 км дальность полёта. 450 ньютонов это диаметр струи 12 см после сужения, до сужения 30 см диаметр и 1 метр длина. 57 кг вес всей установки. Магнетроны имеют КПД 85,% так что требуется 10 литров воды для охлаждения,завязанной на более холодный трансформатор.
О том что парус на лазере Breakthrough_Starshot греется:
Здесь, на рисунке из статьи о парусах поглощение на уровне 0.005% От 1.3 Гигаватт на м^2 для 1064 нм. Т.е. температура паруса будет 870 К при полном поглощении но в инфракрасном спектре поглощение слабее. На калькуляторе который я использую есть параметры Sail Reflection Efficiency (0 - 1)
что как раз 0.99995
Sail Light Absorption (0 - 1)
допустим 0.1 т.е. I(l)=I_{o}e^{{-k_{{\lambda }}l}}, где для диэлектриков зеркала кофф поглощения 10^-6 1/метр а длина слоя вещества в диэлектрическом зеркала 35 нм 10^-6.5 метра. Далее идет металл толщиной 50 нм. Углерод толщиной 500 нм средней по аэрографиту. и опять металл. рассчитать все это проблематично, но группа с Хокингом рассчитывала даже на 6 Гватт на квадратный метр чтобы получить большую скорость чем у меня, так что я думаю парус выдержит 1.3 гватт на М^2.
Хотелось бы получить 300-400 Кельвинов температуры для 1.3 Гватт на метр квадратный... В той же статье далее:
Multi layer dielectric on glass with no metal - For the small very high flux sails, such as the
relativistic WaferSat probes, the flux on the reflector becomes so large that metalized reflectors , even
with multi layer dielectric coatings become extremely difficult to make. The issue is that the metalized
sub structure is not reflective enough so the thermal management becomes a critical problem (sails
vaporize). One solution is the remove the metals completely and use a fully dielectric reflector. This is
what we propose for the extreme cases of high flux small sails. Glasses designed for fiber optics and
other photonic communication applications have extremely low absorption coefficients with ppt (parts
per trillion) per micron thickness currently achieved. While the reflection coefficient will not be as large
as it is for the metalized cases in general, they are sufficient. Note in this case the absorption takes place
in the bulk of the glass of the reflector and dielectric coating while in the metalized plastic and glass
case it is absorption in the metal film that is dominant. We plot the absorption coefficients for modern
fiber optic glasses to illustrate this. As a comparison a 1 cm (104 micron thick piece of ZBLAN glass
with 20 ppt/ micron absorption coefficient would have a total absorption of 20x10-12 x 104
= 2x10-7 or
0.2 ppm at a wavelength of 1.06 microns.
0.2 ppm at a wavelength of 1.06 microns это 2*10^-7*1.3 *10^9Wt/м^2= 260 wt/м^2 что даст температуру 200 кельвинов для толщины 1 см, но в углеродных нанотрубках аэрографена поглощение будет больше, в металле среднее.
Уведомление о переадресации
