Топливная эффективность реактивных двигателей: Дополнение
Сегодня ночью меня осенило: в своей вчерашней заметке Топливная эффективность реактивных двигателей я сделал постыдную ошибку: вместо энергосодержания керосина 50 МДж/кг я посчитал 50 кДж/кг (видимо, моё подсознание посчитало, что 50 МДж/кг -- это ужасно много), то есть я ошибся в этом параметре в 1000 раз, а остальные параметры зависят от квадратного корня от энергосодержания, то есть они оказались меньше примерно в 30 раз.
При правильном расчете корень извлекается точно и красиво, давая скорость струи 10000 м/c (около 30 скоростей звука). Эта оценка очень грубая и не учитывает массу кислорода в продуктах сгорания, но, тем не менее, по порядку величины она соответствует реальности: химические двигатели дают струю со скоростью 4500 м/c -- спасибо тов. dragon_ru за интересную ссылку.
Соответственно, по моему расчету, расход топлива будет примерно 0.1 % в секунду, то есть, если взять какое-то количество топлива и далее считать, что вес его поддерживается постоянным (допустим, оно подкачивается шлангом), то это начальное количество топлива будет держать себя в воздухе 1000 секунд -- примерно 15 минут; эта величина называется удельным импульсом и в реальности составляет 450 секунд, что даёт представление о том, сколько времени вообще может работать ракетный двигатель, взлетая с Замли.
Хотя мой новый результат в 30 раз лучше, тем не менее вывод о прожорливости реактивного двигателя остаётся. Представьте себе малолитражный автомобиль весом в одну тонну с баком на 40 литров бензина. Если вы поставите на него реактивный двигатель, чтобы поднять его в воздух, бензина вам хватит секунд на 5. Или можно рассмотреть мечту диверсанта -- реактивный ранец, позволяющий ему летать. Такой продержится в воздухе порядка минуты.
Это всё фундаментальные законы природы, и никакая нанотехнология не улучшит положение дел.
При правильном расчете корень извлекается точно и красиво, давая скорость струи 10000 м/c (около 30 скоростей звука). Эта оценка очень грубая и не учитывает массу кислорода в продуктах сгорания, но, тем не менее, по порядку величины она соответствует реальности: химические двигатели дают струю со скоростью 4500 м/c -- спасибо тов. dragon_ru за интересную ссылку.
Соответственно, по моему расчету, расход топлива будет примерно 0.1 % в секунду, то есть, если взять какое-то количество топлива и далее считать, что вес его поддерживается постоянным (допустим, оно подкачивается шлангом), то это начальное количество топлива будет держать себя в воздухе 1000 секунд -- примерно 15 минут; эта величина называется удельным импульсом и в реальности составляет 450 секунд, что даёт представление о том, сколько времени вообще может работать ракетный двигатель, взлетая с Замли.
Хотя мой новый результат в 30 раз лучше, тем не менее вывод о прожорливости реактивного двигателя остаётся. Представьте себе малолитражный автомобиль весом в одну тонну с баком на 40 литров бензина. Если вы поставите на него реактивный двигатель, чтобы поднять его в воздух, бензина вам хватит секунд на 5. Или можно рассмотреть мечту диверсанта -- реактивный ранец, позволяющий ему летать. Такой продержится в воздухе порядка минуты.
Это всё фундаментальные законы природы, и никакая нанотехнология не улучшит положение дел.