Российские инженеры предложили концепцию лазерного ракетного двигателя

отметили
21
человек
в архиве
Российские инженеры предложили концепцию лазерного ракетного двигателя
До тех пор пока двигатели на антиматерии и варп-двигатели не обрели своего места в космической инженерии, учёные разрабатывают необычные способы ускорения движения «обычных» ракет. Так, российские исследователи предложили новый способ ускорения космического корабля уже во время полёта. Методика подразумевает лазерную «пальбу» со станции наземного базирования.

Новая технология позволит ускорить аппараты, преодолевающие земное притяжение, с помощью потока плазмы, появляющейся в ходе лазерной абляции. Такой подход повысит эффективность традиционных систем ракетных двигателей.

Лазерная абляция традиционно используется для удаления вещества с поверхности материала. Для подталкивания кораблей сфокусированный лазерный луч будет «стрелять» по объекту в космосе и сжигать его поверхностный материал, создавая таким образом шлейф заряженных частиц плазмы, который и сгенерирует тягу.

Эта технология изначально рассматривалась как потенциальная методика для удаления космического мусора с орбиты Земли, но позднее стало ясно, что она может послужить и для других серьёзных целей. Лазерная абляция позволит обеспечить дополнительную тягу космическому кораблю без необходимости крепления первичного источника энергии на борт судна.

Однако, несмотря на попытку облегчить конструкцию корабля, его корпус всё же нужно будет снабдить дополнительным металлическим слоем, который будет сжигаться лазером уже вне Земли.
источник: cdn.static4.rtr-vesti.ru
Идея принадлежит группе исследователей, возглавляемой Юрием Резунковым из Научно-исследовательского института оптико-электронного приборостроения. Резунков возглавляет Лабораторию мощных газовых лазеров и работает над технологиями дополнительного ускорения ракет уже много лет.

Занимаясь исследовательской деятельностью, Резунков и его коллеги поняли, что эффективность современных методов лазерного ускорения ограничена рядом факторов. Например, учёные выявили нестабильность сверхзвуковых газов, появляющуюся по мере их прохождения через сопло. Также при генерации ударных волн сдавливается входное отверстие сопла, из-за чего снижается тяга двигателя.

Все эти эффекты, по словам авторов нового исследования, могут быть уменьшены при использовании лазерной абляции. Струи плазмы будут направляться таким образом, что они будут течь максимально близко к внутренним стенкам сопла. Если объединить технологии абляционной струи и сверхзвукового потока газа, проходящего через сопло, то общая осевая нагрузка на сопле будет значительно эффективнее.
источник: cdn.static4.rtr-vesti.ru
«Подводя итоги нашего исследования, мы уже можем составить определённые прогнозы. Описанные нами методики могут применяться не только для запуска малых спутников на околоземную орбиту, но и для дополнительного ускорения сверхзвуковых самолётов, которые смогут достичь скорости, превышающей 10 Маха», — сообщает Резунков в пресс-релизе Оптического общества………
Добавил Никандрович Никандрович 1 Ноября 2014
проблема (2)
Комментарии участников:
sant
+2
sant, 1 Ноября 2014 , url
сколько дырок в атмосфере сделает такой лазер…
не говоря уж о том, что он может и сам корабль сжечь…
надо бы етого Резункова на корабль посадить и лазером погонять… )))
V.I.Baranov
0
V.I.Baranov, 1 Ноября 2014 , url
Вот видите, когда комментируете для души, а не для гонорара, вполне приличные и интересные комментарии получаются.
fStrange
-4
fStrange, 1 Ноября 2014 , url
Когда вы не гавкаете, у вас все равно коммент не по теме получается. Попробуйте еще поработать над собой.
V.I.Baranov
0
V.I.Baranov, 1 Ноября 2014 , url
Не возьму себе я в толк, как будет лазерный луч проходить через толстенный слой плазмы образующейся за соплом? Авторы как то не сообщают, как луч будет взаимодействовать с заряженными частицами в этом слое?

Хороша идея космического лифта из натянутого над Землёй троса, если бы не сила Кориолиса да закон сохранения энергии… Вот так и тут.
Злобыня_Никитич
+1
Злобыня_Никитич, 2 Ноября 2014 , url
Извините, ВЫ точно знаете всё об идее космического лифта?
Силы Кориолиса тут имеют значение, но её ценность в том, что не надо крепить трос к полярному полюсу, только и всего.

В чём заключается проблема в этом проекте закона сохранения энергии, не хотели бы пояснить?
Это было бы интересно всем физикам, да простому люду любопытно.
А то никто не в курсе, оказывается.
V.I.Baranov
0
V.I.Baranov, 3 Ноября 2014 , url
Для начала, хорошо бы не путать силу Кориолиса с центробежной…
При движении полезного груза по натянутому тросу сила Кориолиса действует перпендикулярно натянутому тросу и стаскивает с орбиты натягивающий груз. Вообще то мне лень излагать сведения из школьного учебника по физике.
Злобыня_Никитич
+1
Злобыня_Никитич, 3 Ноября 2014 , url
Раз вам лень «излагать сведения из школьного учебника по физике» не могли бы Вы привести формулу и примерно оценить эту силу для объекта массой 1000 кг, который находится на экваторе?
Да, и пожалуйста проясните, что там не так с законом сохранения энергии. Любопытно же, наверное, не мне одному.
V.I.Baranov
0
V.I.Baranov, 3 Ноября 2014 , url
Кинетическая энергия натягивающего груза расходуется на разгон и поднятие полезного груза, соответственно скорость натягивающего падает, т.е. орбита становится ниже и ниже. Ну неужели Вы думаете, что если бы космический лифт мог работать, он бы до сих пор не был осуществлён?
Злобыня_Никитич
0
Злобыня_Никитич, 3 Ноября 2014 , url
Насколько мне известно, основная проблема технологического создания космического лифта — отсутствие в настоящий момент материалов с необходимым соотношением масса/усилие на разрыв.
Теоретически, по этим параметрам подходят углеродные нанотрубки, но пока их не научились выращивать требуемой длины.

Извиняюсь, я настойчив. Что же не так с законом сохранения энергии в проекте космического лифта?

Вы как-то даже противоречите самому себе. То есть, вы допускаете создание такого лифта, но почему-то утверждаете, что если по нему пройдёт муравей, то удалённая станция свалится обратно на землю.

Вы в курсе, как влияет вращение Земли на такие неочевидные вещи, как очертания материков (по отношению к воде)?

Вы понимаете, что груз, находящийся на геостационарной орбите если его соединить фантастической невесомой нитью с землей свалится вниз от веса вскарабкавшегося наверх муравья, но если его перевести чуть выше — не упадёт?
Это же элементарная физика.
V.I.Baranov
0
V.I.Baranov, 3 Ноября 2014 , url
Дорогой Злобыня! Возьмите и посчитайте работу которую должна совершить натянутая нить по ускорению груза в тангенциальном направлении при его подъёме по нити. Сила которая осуществляет эту работу (которая возникает при движении по радиусу ) называется силой Кориолиса. Если уж совсем непонятно, посмотрите какую скорость вдоль поверхности Земли имеет тело на поверхности и поднятое на устойчивую орбиту. А потом попробуйте понять за счёт какой энергии поднимаемое на орбиту приобретёт эту скорость. Возьмите карандаш и бумагу, разрисуйте силы которые возникают в системе «космический лифт» при движении вверх полезного груза. Это действительно элементарная физика, которая не пользуется для оценки процесса художественными образами муравьёв и блох.

Возьмите ниточку, привяжите грузик, раскрутите над головой, а потом зафиксируйте руку и внимательно наблюдайте, что происходит с грузиком. Попробуйте понять, что грузик раскручивался за счёт натяжения нити. Повторите опыт и внимательно наблюдайте за своей рукой во время раскручивания. Ещё раз попытайтесь понять как сила натяжения нити передаёт энергию раскручивающемуся грузику. Посмотрите, что делает для этого рука.
Злобыня_Никитич
0
Злобыня_Никитич, 3 Ноября 2014 , url
Цитата из Википедии:
Си́ла Кориоли́са — одна из сил инерции, существующая в неинерциальной системе отсчёта из-за вращения и законов инерции, проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения.

Сила Кориолиса на экваторе, где угол к оси вращения является 0° является нулевым.

Про то, что закон сохранения энергии нарушается в идее космического лифта — опять ноль. Вам 2, V.I.Baranov V.I.Baranov, идите учите школьные учебники.

Как же тяжело с этими двоечниками по физике.
P.S. Дискуссия окончена, пусть все насладятся вашими знаниями.
V.I.Baranov
+1
V.I.Baranov, 3 Ноября 2014 , url
Сила Кориолиса на экваторе, где угол к оси вращения является 0° является нулевым.

Либо Вы троль, либо просто дурак. Я вообще то физик по образованию. Да, не советую Вам физику по Википедии учить. Можно чего и недопонять.
Злобыня_Никитич
0
Злобыня_Никитич, 3 Ноября 2014 , url
Понятно, принято. Дискуссии не будет. Пусть все насладятся уровнем вашего высшего образования.
V.I.Baranov
-1
V.I.Baranov, 3 Ноября 2014 , url
А Вы дорогой троль (я даже догадываюсь, какой) наслаждайтесь своей тупостью.


Войдите или станьте участником, чтобы комментировать