?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Escape Dynamics все.

С полгода назад я писал о прикольном американском стартапе Escape Dynamics, которые предлагали способ вывода полезной нагрузки в космос на тепловом реактивном двигателе с внешним подогревом микроволнами. Так вот, стартап закрылся.


Команда на момент закрытия.

На сайте пишут, что while microwave propulsion is feasible and is capable of efficiency and performance surpassing chemical rockets, the cost of completing the R&D all the way through operations makes the concept economically unattractive for our team at this time. We also concluded that at current stage technical risks and uncertainty about the cost and timeline are still very high - т.е. техническая проблематика настолько сложна, что даже красивая идея не спасает. Хотя 560 секунд на гелии при подогреве микроволновной продемонстрированы, это все же не то же самое, что пускать шаттлики в космос.

Я так прикинул, что стартап должен был скушать примерно 4-8 млн долларов за свою жизнь. 

Comments

rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 11:00 am (UTC)
Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
микроволнами нагреть газ только до 1700 С? или 2000 К? так?

инфу про 1700 градусов (не указано даже С или К) взял здесь:
https://hi-news.ru/technology/novyj-kosmicheskij-korabl-budet-ispolzovat-mikrovolny-dlya-vyxoda-na-orbitu.html

Хреново это до безобразия!

Неужели так трудно утилизовывать микроволны в банальный нагрев газа до высокой температуры?
Поглотить пространственной графитовой сеткой, пропуская через неё газ...
Вроде это должно быть не трудно!

У нас апологетом тепловых водородных РД долгое время выступал академик Коротеев,
и вроде ему удавалось вольфрамовыми спиралями нагревать водород в таком РД до 3000 К!

И еще: что за глупость сразу делать одноступенчатую ракету?!
Херня какая-то! Ведь большую выгоду от скорости истечения под 10 км/с можно получить и на двухступенчатой,
первая будет обычной с ЖРД и с большой тягой - экономим на потребной мощности гиротронов,
а вторая ступень, которая с водородом, будет уже разогнана до 3 км/с,
а иначе КПД разгона с высокой скоростью истечения МИЗЕРЕН!!!

в общем глупость какая-то этот проект!
Специально, чтобы дискредитировать идею?
АБСУРД КАКОЙ-ТО!

Edited at 2017-04-21 11:02 am (UTC)
tnenergy
Apr. 21st, 2017 02:25 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
Во-первых стоит сказать, что стартап уже закрылся.

Во-вторых, на мой взгляд, нагреть любую конструкцию под давлением до 2000 К и выше, непросто, к этому надо целенаправленно идти.

Тема SSTO имеет очевидные экономические преимущества. Зачем нужна двухступенчатая схема с микроволнами - не понимаю.

Насчет "КПД разгона" не понял. Куда будет теряться энергия реактивной струи при нулевой скорости?
rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 03:16 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
SSTO - Одноступенчатый к орбите

Эта статья Вики содержит практически не чем не оправданный оптимизм
https://en.wikipedia.org/wiki/Single-stage-to-orbit

Необходимый Запас скорости для выхода на орбиту с учётом всех потерь = 9,5-10 км/с!

По форм Циолковского если у вас M/m=10,
то скорость истечения должна быть не менее 4,4 км/с - это полностью водород-кислородная ракета!
со всеми недостатками жидкого водорода,
прежде всего в 3 раза больший объём баков с топливом, с которым нужно продраться через нижние самые плотные 30
км атмосферы, а это в 3 раза большие аэродинамические потери!

При этом вы выведете на орбиту практически только оболочку ракеты и двигатели

ПН будет порядка 1%, если 9% приходится на оболочку ракеты и двигатели

СЕйчас на оболочку ракеты и двигатели приходится примерно 12-14 %

Edited at 2017-04-21 03:20 pm (UTC)
tnenergy
Apr. 21st, 2017 04:12 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
>По форм Циолковского если у вас M/m=10, то скорость истечения должна быть не менее 4,4 км/с - это полностью водород-кислородная ракета! со всеми недостатками жидкого водорода,

Простите, вы что-то свое обсуждаете. Речь у Eagle Dinamics шла про полностью водородную ракету с УИ 8+ км/с.

rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 06:28 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
да, такой удельный импульс 8+ км/с с высокой тягой можно получить только на водородной струе,
нагревая водород или в ЯРД или внешним источником энергии, например, микроволнами, как в этом проекте.

Но это не значит, что стартовать с самой земли
с самого начала разгона необходимо на этом двигателе!
Тяга эта обходится очень дорого! А масса РН на старте максимальна.
Поэтому разумно было бы сделать первоначальный предварительный разгон на каком-то другом двигателе,
например, прямоточном воздушно-реактивном
до такой скорости, когда КПД разгона с УИ 8 км/с станет хотя бы 50%.

Открою вам тайну, скрываемую от народа и Запада российской космической начальственной бюрократией:
для этого надо разогнаться до примерно 1/3 скорости истечения U,
т.е. выше 8 км/с/3=2,7 км/с в данном случае,

а до этого водород и энергия будут лететь на ветер
в среднем на 75%
на интервале разгона от 0 до 2,7 км/с.

Вт поэтому проект Escape Dynamics был мёртворождённым изначально!
Даже если бы у них все получилось с двигателем, недостижимой пока мощностью гиротронов,
фокусировкой луча на двигатель на дистанции 200-500 км,
точным фазированием от 100 до 1000 гиротронов антенной решётки,
каждый мощностью по 2 МВт!

В принципе всё это вполне можно сделать,
но при этом нужно быть и немножко бухгалтером:
не надо по дури завышать необходимую мощность гиротронов в 10-15 раз,
стартуя с земли на том же двигателе, что и разгоняет вас до орбитальной скорости!!!

Это же элементарно увеличивает цену в эти же 10-15 раз!
Посмотрите на Фалькон-9
с 9-ю Мерлинами на 1-й ступени
и ОДНИМ на второй

Это значит, что 2-й ступени не нужна такая же мощность!
А если даже вы делаете одоступенчатый вывод на орбиту,
то тоже, после подъёма на высоту 40 км и разгона до скорости 2-3 км/с
необходимая тяга снижается на порядок!
И грех не воспользоваться этой возможной экономией - вы переплачиваете минимум в 5 раз!

Вопрос: для чего делался этот стартап?
Чьи деньги были тупо брошены в огонь?

Или это была обычная государственная НИР+ОКР? но почему-то замаскированная под бизнес-проект?
rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 03:36 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
"Насчет "КПД разгона" не понял. Куда будет теряться энергия реактивной струи при нулевой скорости?"

Когда ракета в море огня в репортажах красиво стартует,
этому не радоваться надо - это позорище,
т.к. КПД разгона в этот момент =0!!!
Это отношение
Полезная мощность/мощность реактивной струи двигателей

Полезная мощность по разгону ракеты = Fтяги*V, где V практически =0!
а мощность реактивной струи двигателей - это кинетическая энергия секундного расхода =U2/2*dm/dt

Если вы в 2-3 раза увеличиваете уже на старте скорость истечения, как это предложено в проекте Escape Dynamics,
то во столько же раз вы на старте увеличиваете бессмысленные потери!!!
На киношный эффект "море огня" вроде салюта победы!

Поэтому твердотопливные бустеры по бокам у Шаттла, у которых удельный импульс в 1,5 раза меньше, чем на водороде с кислородом - очень мудрое решение:
они на старте дают 80% тяги

Я бы вообще вначале (на старте) применил какое-нибудь низкокалорийное, но очень тяжёлое по плотности топливо
типа свинца))
Может его, блин, в жидком хлоре сжигать? +с водой для газообразования?
Но это запретная фантазия - экологически запретная.


Edited at 2017-04-21 03:49 pm (UTC)
tnenergy
Apr. 21st, 2017 04:14 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
>Полезная мощность по разгону ракеты = Fтяги*V, где V практически =0!

V при старте ракеты строго равно нулю. По вашей формуле, полезная мощность тоже получается строго равно нулю. Вывод - ни одна ракета не может стартовать, т.к. в момент старта имеет нулевую разгоняющую мощность.

.... ну или с формулой вашей что-то не так.
rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 05:51 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
с формулой всё правильно,
и апории Зенона типа "ни одна ракета не может стартовать, т.к. в момент старта имеет нулевую разгоняющую мощность"
тут тоже не получится)
т.к. сила тяги больше веса ракеты,
и она всё-таки потихоньку разгоняется на мизерном КПД (строго КПД=0 только пока ракета не оторвалась от стола),

но так и есть: в первые полминуты это море огня используется с таким минимальным КПД,
что при скорости 100 м/с на 30-й секунде
КПД реактивного разгона (как движителя) составляет 1/15 от возможного полного для движителя, равного почти точно 100%!
Это как у мощного автомобиля, ведущие колёса которого дико вращаются, но проскальзывают, и резина горит,
если что-то мешает машине тронуться с места.
А когда проскальзывания колёс нет потери в движителе авто минимальны, порядка 1-2 % во время начального разгона

Edited at 2017-04-21 06:46 pm (UTC)
tnenergy
Apr. 21st, 2017 06:52 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
>с формулой всё правильно,
>строго КПД=0 только пока ракета не оторвалась от стола

Значит при нулевой скорости - нулевая мощность. При нулевой мощности кинетическая энергия ракеты не меняется. Значит и скорость не меняется, оставаясь нулевой. Видимо, ракет не существует.

rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 07:46 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
мощность нулевая, а ускорение не нулевое

в следующий момент скорость уже не нулевая и мощность тоже не нулевая,
но во много раз меньше мощности реактивной струи,
что и обидно...
rastol_k0_vskij
Apr. 21st, 2017 07:57 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
к. энергия пропорциональна квадрату скорости,
т.е. зависит от времени по параболе

производная в 0 равна 0,
но и скорость, и энергия растут)
Тут нет противоречия - это фишки матана)
rastol_k0_vskij
Apr. 22nd, 2017 03:53 pm (UTC)
Re: Я правильно понимаю, что им удалось НАГРЕТЬ
"Во-вторых, на мой взгляд, нагреть любую конструкцию под давлением до 2000 К и выше, непросто, к этому надо целенаправленно идти."

Скорость истечения из теплового РД водородной реактивной струи в вакуум
определяется прежде всего температурой, а не давлением в камере!

Так как в этом стартапе важнее всего достижение рекордной скорости истечения,
то имело смысл начать с небольших давлений и больших температур,

а уж потом, достигнув необходимой скорости истечения 8-9 или 10 км/с
начать повышать тягу увеличивая прочность конструкции,
чтобы она выдержала соответствующее тяге высокое давление

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

November 2018
S M T W T F S
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 
Powered by LiveJournal.com