Будущее ближе чем кажется: космический прямоточный двигатель (2) Space scramjet
Анимация принципиальной схемы работы космического прямоточника готова.
КОСМИЧЕСКИЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ / SPASE SCRAMJET
На первых кадрах анимации показывается включение системы аэродинамического окна камеры прямоточного двигателя. В качестве источников газодинамического «ниппеля» используются реактивные двигатели, которые работают 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.
Click to viewКОСМИЧЕСКИЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ / SPASE SCRAMJET
На первых кадрах анимации показывается включение системы аэродинамического окна камеры прямоточного двигателя. В качестве источников газодинамического «ниппеля» используются реактивные двигатели, которые работают 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.