Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 12 ноя 2009, 19:36 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Здравствуйте!
В настоящее время занимаюсь задачей подпитки КЛА и поддержания их на орбите. Рассматриваются 3 принципа:
1 - облучение лазерным светом (HF(DF)НХЛ, 30КВт, 2,7мкм) солнечных батарей, последующее преобразование в электроэнергию, и дальнейшее ее использование в ЭРД. Препятствия по этому пути - отсутствие сведений об ФЭП работающих в среднем ИК диапазоне;
2 - Облучение лазером рабочего тела машинного преобразователя (газ в случае турбины например) с дальнешей эксплуатацией полученой электроэнергии (заряд АКБ, работа ЭРД), проблема здесь - массогабаритные характеристики таких агрегатов;
3 - Прямое преобразование лазерной энергии в механическую: лазерные реактивные двигатели (аблирующие, плазменные итд). Проблема в данном разделе - высокие требования к лазеру по мощности.
Для постановки задачи, в любом из этих вариантов, требуется определить требования к энергетике перевода и поддержания КЛА на орбите, и исходящие отсюда требования к лазерному излучению. Литературы по данной тематике оказалось мало, в основном зарубежная. Если кто то что то знает по этому поводу, просьба оставлять ссылки))


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2009, 12:02 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
Какова цель такой передачи энергии, неужели её нельзя получить прямо на орбите?

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2009, 12:47 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Цель задачи состоит в создании космической станции, скорее всего находящейся на низкой (200км) орбите, содержащей на своем борту непрерывный химический лазер мощностью порядка 30 кВт и запас рабочих компонент для него для работы в течении 7 часов. КА многоцелевой: военная задача, мониторинг атмосферы, поиск месторождений ископаемых, уничтожение космического мусора, подпитка энергией коммерческих и не только спутников. Время жизни спутника в космосе как правило сильнее всего ограничено сроком службы АКБ установленных на них, которые, в свою очередь, теряют свою емкость разряжаясь полностью во время нахождения спутника в тени. Доказано, что средний срок службы АКБ сейчас составляет 8-12 лет. Если же их подзаряжать в тени лазером, срок службы можно повысить до 12-20 лет, что весьма существенно. Кроме того, использования солнечного света недостаточно для питания ЭРД в течении длительного времени, что не позволяет проводить межорбитальные переходы. Использование ядерных реакторов в космосе затруднено законодательно (есть международные договоренности, которые сильно урезают возможности использования ядерной энергии в космосе) кроме того бОльшая часть спутников либо коммерческие, либо их задачи не подразумевают большой массы и энергитики КЛА; ну и наконец масса.
Использование лазерного излучения решает ряд проблем. Первая - интенсивность излучения: для солнца - 1400вт/кв.м., для лазера эта величина фактически ограничена только возможностями фотоприемников, и может составить более 10Е4Вт/кв.м. Вторая - монохроматичность. Использование узкого спектрального диапазона позволяет снизить вес солнечных панелей и повысить их эффективность за счет уменьшения их нагрева, или подбора более подходящего материала. КПД кремния для солнца -15%, в то время как арсенид галия на волне 850нм обладает эффективностью порядка 60%. Наконец, можно вообще не получать электроэнергию, а использовать лазерную энергию как есть - ЛРД, - двигатель с внешним источником энергии всегда меньше и легче конкурентов - ЭРД и уж тем более ЖРД.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2009, 14:30 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
Короче проектируется некая станция, для поддержания жизнеспособности спутников?
В качестве инструмента этого поддержания планируется использовать лазер.

Вопросы: чем будет питаться сам лазер, почему используется такая низкая орбита, ведь это большие затраты на трение об атмосферу. Сам спутник придется поддерживать. Это вызвано малым периодом обращения видимо?

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2009, 16:15 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
На станцию будет установлен непрерывный фтор-водородный автономный химический лазер. Для его работы не требуется внешних источников питания, он работает только на компонентах заправленых в баки (F, H, D, He), что и определяет низость орбиты - необходимость дозаправки компонет в процессе эксплуатации. Что касается быстрого снижения станции - в процессе работы лазера выделяется около 50кВт тепловой мощности, и, самое главное, высокоскоростной поток выхлопного газа. Для предотвращения момента выхлопа поток выходит через противоположнонаправленые патрубки, регулируя длину которых можно регулировать положение самой станции в космосе. Кроме того выделяемая тепловая мощность на камере сгорания генератора активной среды, сверхзвуковом диффузоре и зеркалах оптического резонатора может использоваться для получения электроэнергии, и питания ЭРД.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2009, 16:20 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Возможно, положение станции не будет закреплено за определенной высотой, так, как я упоминал уже выше, среди задач станции есть прочие задачи, среди которых - уничтожение опасного мусора в околоземном пространстве. Наиболшьшая плотность распределения мусора наблюдается на высотах 250, 400, 800 и 36000км, а для успешного выполнения операции желательно положение станции именно на этих высотах. На геостационарную орбиту станция конечно же выаводиться не будет, из-за вышеупомянутых проблем заправки.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 14 ноя 2009, 22:29 
Не в сети
Полковник
Полковник

Зарегистрирован: 20 окт 2008, 11:49
Сообщений: 435
Цитата:
Кроме того, использования солнечного света недостаточно для питания ЭРД в течении длительного времени, что не позволяет проводить межорбитальные переходы.

Вот тут вы поторопились. Вы видели проект марсианской экспедиции от Энергии? Источником энергии для целых батарей ЭРД служит именно солнечный свет. Хотя размеры конструкции наводят на мысль о тайном помысле использования ее в качестве солнечного паруса.


Последний раз редактировалось Дмитрий 15 ноя 2009, 20:21, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 15 ноя 2009, 01:27 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Ну да... Возможно поторопился, вернее сказать хотел чуточку не это, но раз уж пошла тема об американцах, не могу не сказать в их адрес какую нибудь гадость))) Во-первых, про их гигаманию и любовь к безумным тратам денег) во-вторых, орбиты ИХ спутников имеют несколько другой градус по отношению к нашим спутникам, что обусловлено местом старта. отсюда следует так же тот факт, что наши спутники переутяжелены противометеорной защитой, и говоря о больших солнечных энергетических установках не следует забывать о массо-габаритных характеристиках этой самой защиты. ну да в прочем ладно, вопрос на самом деле состоял не в этом. Вопрос, я напомню, состоял не в том, нужна ли такая система или нет (деньги на ее создание выделены - значит нужна), а в том, как расчитать требуемую энергию подаваемую в ЛРД или на ФЭП с целью поддержания спутника на орбите или его перевода на более высокую. Напомню также, что задач у нашей станции много, я перечислил лишь несколько наиболее ярких, в реальности, задач больше, среди которых есть и эта, рассматриваемая как перспективная.
хотел еще добавить тот момент, что спутники, на которых ориентирована эта задача, как правило представляют собой не большие станции типа шаттл, а маленькие: разведывательные, метерологические, навигационные теле- и радиокоммуникационные, а их конструкция не предусматривает больших и мощных энергетических установок типо той, которую вы упомянули, а следовательно их энерговооруженность невелика, и вот как раз им то и требуется подпитка. Как бы не показалось смешным, но вокруг земли еще летают КЛА с системами ориентации основанными на ЖРД (и даже однокомпонентные)), и таким нужно либо поставлять топливо))), либо их начальная масса должна быть достаточно большой из за большого запаса топлива на борту.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 15 ноя 2009, 01:30 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
P.S. :F28 настолько быстро прочитал сообщение про экспедицию от Энергии что потерял суть))) да, действительно, проект весьма интересен, но он не отменяет же другие проекты))) Прошу прощения, что глупость написал, хотя американцев я действительно очень не люблю)))


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 15 ноя 2009, 09:08 
Не в сети
Полковник
Полковник
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 04 авг 2007, 10:38
Сообщений: 979
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
КПД кремния для солнца -15%, в то время как арсенид галия на волне 850нм обладает эффективностью порядка 60%.

Будущее- за композитом, а Солнце нам ничто не заменит.
Атмосферу всякими "фторидами" он загрязнять не будет?

_________________
Ты есть!


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 15 ноя 2009, 14:05 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Будет, но концентрация настолько мала, что до земли ничего не дойдет. Вы думаете что там, где летают спутники "атмосфера" менее агрессивная? Вы ошибаетесь, фтороводород куда менее агрессивен чем то что окружает КЛА


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 16 ноя 2009, 08:31 
Не в сети
Полковник
Полковник
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 04 авг 2007, 10:38
Сообщений: 979
Дык, фтороводород тоже будет ионизироваться "мама не горюй", похлеще составляющих атмосферы. Объективы шпионов не покроются красивым матовым налётом от выбросов лазера? Хотя... у них орбиты пониже :F41 .

_________________
Ты есть!


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 16 ноя 2009, 08:47 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Да ладно, это уже не наш вопрос. Лазерная установка может быть дополнена нейтрализатором (чего конечно же делать не будут)) наш вопрос в том как использовать ее. а к вопросу покрытия оптики фторидами - оптика, тем более в космосе, уже покрыта всегда просветляющими покрытиями, как правило на основе цинка (ZnSe) или ему родственные. Так что ионизованный фтор, при всей своей активности, при своей концентрации врятли навредит. В самом же лазере тоже куча оптики, взаимодействующей с горящим потоком атомарного фтора, но ничего же стоит.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 16 ноя 2009, 12:06 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
Многое непонятно.
- Что за хитрое устройство лазера такое? И почему выхлоп направлен в противоположную сторону? От чего отталкиваемся от газа или от луча?
- А спутник с таким лазером дозаправлять чтоли не придется? В чем тогда выгода - не понятно.
- Загрязнение атмосферы фтором - очень плохо. Это же топливо, а следовательно его будет выбрасываться куча, учтите, сколько таких тракторов будет засорять атмосферу. А при том, фтор еще надо получить, а это, на сколько я знаю, тоже занятие не дешевое и не экологичное! Я ПРОТИВ. И в этом плане перейду на сторону американцев, с их солнечными батареями!
- Теперь
Цитата:
как расчитать требуемую энергию подаваемую в ЛРД или на ФЭП с целью поддержания спутника на орбите или его перевода на более высокую

Не понятно, если вас интересует точный (практический) расчет, учитывающий особенности двигателя и топлива, то это вопрос явно не для форума. А если интересует количество энергии для перевода тела с одной орбиты на другую, не вижу в чем проблема.

Отчего спутники теряют высоту?

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 16 ноя 2009, 13:57 
Не в сети
Полковник
Полковник
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 04 авг 2007, 10:38
Сообщений: 979
Думаю, на двухстах километрах газы уже безвозвратно рассеиваются, лучше проверить), но вот скорость рассеивания- это уже важно, т.к. возможно тупо образование кольца/полукольца медленно рассеивающегося фтороводорода, агрессивного в космосе, и поглощающего какой-нибудь полезный спектр солнечного излучения для обитателей Земли.
Что-то эта затея антигуманизмом попахивает))).

_________________
Ты есть!


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB

2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru