Космический прямоточный кинетический двигатель Space Kinetic Scramjet
Проект Александра Майбороды: Способ запуска КЛА на основе механической энергии потоков веществ из внеземных источников
Способ запуска, показанный на примере SS2, не следует воспринимать как способ идентичный реально возможному. Здесь изображён только некоторый условный вариант на основе знакомых зрителю образов. Реальный ракетоплан и технология его разгона до скорости спутника будут более совершенными, чем то, что показано в фильме.
Приятного просмотра!
Видеоприложение к докладу "Способы оптимизации геокосмического грузооборота. Аванпроект на основе патентов RU2398717 и RU2385275"
(снижение удельной стоимости запусков до 50-100 долл./кг)
http://www.everettica.org/art/Majb412...
Способ запуска КЛА на основе механической энергии потоков веществ из внеземных источников
Новая версия с детализацией процессов: http://www.youtube.com/watch?v=MqfRAS...
Дополнительно см.: http://technic.itizdat.ru/docs/MAO/FI...
Принципиальные схемы и видео приложение к докладу "Способы оптимизации геокосмического грузооборота. Аванпроект на основе патентов RU2398717 и RU2385275"
(снижение удельной стоимости запусков до 50-100 долл./кг).
Патенты:
Method for delivering cargoes into space and a system for implementation of same.
Method and system for feeding jet engines.
Демонстрируются варианты использования механической энергии внеземных веществ для запуска летательных аппаратов с Земли (и прочих небесных тел) в космос. Изображены три варианта работы прямоточных двигателей:
1) использование кинетической энергии попутного потока рабочего вещества из внеземных источников;
2) использование кинетической энергии встречного потока рабочего вещества из внеземных источников, на основе теоремы Меркулова И.А.;
3) использование химической энергии встречного потока рабочего вещества, формируемого суборбитальными летательными аппаратами-заправщиками.
Показаны принципиальные схемы накопления внеземных веществ из атмосфер Венеры и Марса (углекислого газа) посредством применения КА-накопителей типа «PROFAC» с электроядерной двигательной установкой. Даны варианты накопления жидких и твердых веществ на основе струйных технологий подачи в КА-накопитель с поверхности безатмосферных небесных тел: Луны, Цереры, Фобоса и Деймоса.
Схемы работы прямоточных двигателей показы условно -- без изображения работы аэродинамического окна и прочих, подразумеваемых по умолчанию, технических подробностей.
Ответы на некоторые вопросы зрителей: http://alboros.livejournal.com/154462...
Монография Корпус технологий http://technic.itizdat.ru/docs/MAO/FI...
Space scramjet http://technic.itizdat.ru/docs/MAO/FI...
На первых кадрах анимации показывается включение системы аэродинамического окна камеры прямоточного двигателя. В качестве источников газодинамического «ниппеля» используются реактивные двигатели, которые работают либо на сжатом газе, либо на монотопливе типа пероксида водорода или гидразина, либо на двухкомпонентном топливе, например, керосин + кислород или водород + кислород.
После создания аэродинамического окна прямоточный двигатель готов к приему внешнего потока вещества. В отличие от космического воздушно-реактивного двигателя Меркулова, здесь вместо естественного воздушного потока используется искусственный поток в виде нити, изготовленной из внеземных материалов.
Скорость нити при её вертикальном падении составляет около 11 км/с.
При старте с круговой орбиты, относительная скорость нити может находиться в диапазоне 7,5-15 км/с.
При использовании эллиптических орбит относительная скорость нити находится в диапазоне 15-22 км/с.
Длина нити зависит от времени разгона аппарата. При вертикальном старте и достижении скорости 11 км/с за 5 минут, длина нити приблизительно равна 5000 км. При разгоне в течение 1 минуты, длина нити приблизительно равна 1000 км.
Кинетический прямоточный двигатель для создания тяги использует энергию искусственно созданного потока внеземного вещества (в виде нити или ленты). Для использования энергии потока летательный аппарат должен подняться за пределы плотных слоев атмосферы. В зависимости от плотности и толщины нити и других факторов, точка встречи аппарата и гиперзвукового потока вещества находится в диапазоне от 50 до 200 км.
При создании нити из реголита, количество энергии, необходимой для сброса нити к стартующему аппарату, многократно меньше кинетической энергии нити, которая освобождается в прямоточной камере двигателя. При этом, в качестве рабочего тела, в прямоточном двигателе могут использоваться не только водород, но и такое удобное вещество как вода.
Отношение начальной массы аппарата к конечной равное 10 при вертикальном старте обеспечивает достижение характеристической скорости в 12 км/с, при горизонтальном старте с круговой орбиты достигается скорость около 24 км/с, при старте с эллиптической орбиты -- 35 км/с. Такие значения начальных скоростей отлета решают проблему пилотируемых экспедиций к Марсу, Юпитеру и т.д.
UPD.Технологии точного позиционирования летательного аппарата перед захватом потока вещества давно существуют (после захвата потока, возникают эффекты автоцентрирования струи в прямоточной камере). Смотреть здесь:
http://www.youtube.com/watch?feature=...
http://www.youtube.com/watch?feature=...
Space Kinetic Scramjet. Демонстрируется способ извлечения кинетической энергии из потока вещества (рабочего тела двигателя), подаваемого из внеземных источников в попутном направлении.
Настоящий способ в 15-30 раз сокращает топливно-энергетические затраты при выводе на околоземные орбиты космических аппаратов.
В качестве рабочего тела используются вещества, извлеченные из реголита Луны и астероидов.
Возможно также использование кинетической энергии орбитальных запасов земного вещества, которые сформированы орбитальным коллектором сырья (патент RU 2398717).
КПД передачи кинетической энергии достигает 80-90 процентов. Дополнительная подача кислорода или его соединений (тетраоксид азота и т.п.) в камеру двигателя либо из бортовых запасов, либо в составе троса, компенсирует тепловые потери.
При позиционировании сопла двигателя относительно троса с точностью, которые обеспечивают современные средства наведения противоспутниковых ракетных снарядов, с высокой степенью надежности обеспечивается исключение контакта потока рабочего тела со стенками сопла и камеры двигателя.
Дополнительную защиту обеспечивает эффект газодинамической подушки в узкой части сопла, придание которому должного удлинения обеспечивает получение аэродинамических сил, центрирующих космический аппарат с двигателем относительно троса.
При вероятности нештатных ситуаций как у обычных ракет (3-5 процентов), и даже выше, рассматриваемый способ запусков более эффективен, чем классический ракетный.
Второй вариант прямоточного кинето-реактивного двигателя, использующего встречные потоки вещества, показан здесь: http://www.youtube.com/watch?v=MqfRAS...
СО-сообщества 2 Академия, Марсианский трактор, Мир Полдня, Школа Полдня, ЗОНА СИНГУЛЯРНОСТИ.
Click to viewСпособ запуска, показанный на примере SS2, не следует воспринимать как способ идентичный реально возможному. Здесь изображён только некоторый условный вариант на основе знакомых зрителю образов. Реальный ракетоплан и технология его разгона до скорости спутника будут более совершенными, чем то, что показано в фильме.
Приятного просмотра!
Видеоприложение к докладу "Способы оптимизации геокосмического грузооборота. Аванпроект на основе патентов RU2398717 и RU2385275"
(снижение удельной стоимости запусков до 50-100 долл./кг)
http://www.everettica.org/art/Majb412...
Способ запуска КЛА на основе механической энергии потоков веществ из внеземных источников
Новая версия с детализацией процессов: http://www.youtube.com/watch?v=MqfRAS...
Дополнительно см.: http://technic.itizdat.ru/docs/MAO/FI...
Принципиальные схемы и видео приложение к докладу "Способы оптимизации геокосмического грузооборота. Аванпроект на основе патентов RU2398717 и RU2385275"
(снижение удельной стоимости запусков до 50-100 долл./кг).
Патенты:
Method for delivering cargoes into space and a system for implementation of same.
Method and system for feeding jet engines.
Демонстрируются варианты использования механической энергии внеземных веществ для запуска летательных аппаратов с Земли (и прочих небесных тел) в космос. Изображены три варианта работы прямоточных двигателей:
1) использование кинетической энергии попутного потока рабочего вещества из внеземных источников;
2) использование кинетической энергии встречного потока рабочего вещества из внеземных источников, на основе теоремы Меркулова И.А.;
3) использование химической энергии встречного потока рабочего вещества, формируемого суборбитальными летательными аппаратами-заправщиками.
Показаны принципиальные схемы накопления внеземных веществ из атмосфер Венеры и Марса (углекислого газа) посредством применения КА-накопителей типа «PROFAC» с электроядерной двигательной установкой. Даны варианты накопления жидких и твердых веществ на основе струйных технологий подачи в КА-накопитель с поверхности безатмосферных небесных тел: Луны, Цереры, Фобоса и Деймоса.
Схемы работы прямоточных двигателей показы условно -- без изображения работы аэродинамического окна и прочих, подразумеваемых по умолчанию, технических подробностей.
Ответы на некоторые вопросы зрителей: http://alboros.livejournal.com/154462...
Монография Корпус технологий http://technic.itizdat.ru/docs/MAO/FI...
Space scramjet http://technic.itizdat.ru/docs/MAO/FI...
На первых кадрах анимации показывается включение системы аэродинамического окна камеры прямоточного двигателя. В качестве источников газодинамического «ниппеля» используются реактивные двигатели, которые работают либо на сжатом газе, либо на монотопливе типа пероксида водорода или гидразина, либо на двухкомпонентном топливе, например, керосин + кислород или водород + кислород.
После создания аэродинамического окна прямоточный двигатель готов к приему внешнего потока вещества. В отличие от космического воздушно-реактивного двигателя Меркулова, здесь вместо естественного воздушного потока используется искусственный поток в виде нити, изготовленной из внеземных материалов.
Скорость нити при её вертикальном падении составляет около 11 км/с.
При старте с круговой орбиты, относительная скорость нити может находиться в диапазоне 7,5-15 км/с.
При использовании эллиптических орбит относительная скорость нити находится в диапазоне 15-22 км/с.
Длина нити зависит от времени разгона аппарата. При вертикальном старте и достижении скорости 11 км/с за 5 минут, длина нити приблизительно равна 5000 км. При разгоне в течение 1 минуты, длина нити приблизительно равна 1000 км.
Кинетический прямоточный двигатель для создания тяги использует энергию искусственно созданного потока внеземного вещества (в виде нити или ленты). Для использования энергии потока летательный аппарат должен подняться за пределы плотных слоев атмосферы. В зависимости от плотности и толщины нити и других факторов, точка встречи аппарата и гиперзвукового потока вещества находится в диапазоне от 50 до 200 км.
При создании нити из реголита, количество энергии, необходимой для сброса нити к стартующему аппарату, многократно меньше кинетической энергии нити, которая освобождается в прямоточной камере двигателя. При этом, в качестве рабочего тела, в прямоточном двигателе могут использоваться не только водород, но и такое удобное вещество как вода.
Отношение начальной массы аппарата к конечной равное 10 при вертикальном старте обеспечивает достижение характеристической скорости в 12 км/с, при горизонтальном старте с круговой орбиты достигается скорость около 24 км/с, при старте с эллиптической орбиты -- 35 км/с. Такие значения начальных скоростей отлета решают проблему пилотируемых экспедиций к Марсу, Юпитеру и т.д.
UPD.Технологии точного позиционирования летательного аппарата перед захватом потока вещества давно существуют (после захвата потока, возникают эффекты автоцентрирования струи в прямоточной камере). Смотреть здесь:
http://www.youtube.com/watch?feature=...
http://www.youtube.com/watch?feature=...
Space Kinetic Scramjet. Демонстрируется способ извлечения кинетической энергии из потока вещества (рабочего тела двигателя), подаваемого из внеземных источников в попутном направлении.
Настоящий способ в 15-30 раз сокращает топливно-энергетические затраты при выводе на околоземные орбиты космических аппаратов.
В качестве рабочего тела используются вещества, извлеченные из реголита Луны и астероидов.
Возможно также использование кинетической энергии орбитальных запасов земного вещества, которые сформированы орбитальным коллектором сырья (патент RU 2398717).
КПД передачи кинетической энергии достигает 80-90 процентов. Дополнительная подача кислорода или его соединений (тетраоксид азота и т.п.) в камеру двигателя либо из бортовых запасов, либо в составе троса, компенсирует тепловые потери.
При позиционировании сопла двигателя относительно троса с точностью, которые обеспечивают современные средства наведения противоспутниковых ракетных снарядов, с высокой степенью надежности обеспечивается исключение контакта потока рабочего тела со стенками сопла и камеры двигателя.
Дополнительную защиту обеспечивает эффект газодинамической подушки в узкой части сопла, придание которому должного удлинения обеспечивает получение аэродинамических сил, центрирующих космический аппарат с двигателем относительно троса.
При вероятности нештатных ситуаций как у обычных ракет (3-5 процентов), и даже выше, рассматриваемый способ запусков более эффективен, чем классический ракетный.
Второй вариант прямоточного кинето-реактивного двигателя, использующего встречные потоки вещества, показан здесь: http://www.youtube.com/watch?v=MqfRAS...
СО-сообщества 2 Академия, Марсианский трактор, Мир Полдня, Школа Полдня, ЗОНА СИНГУЛЯРНОСТИ.