Ионный движитель вместо имплеера?
Давайте что-нибудь посчитаем! Исходя из незабвенного “Импульс силы равен количеству движения”, и положив тягу равной 1н, скорость истечения равной 100м/сек, получаем секундный расход рабочего тела 0,01 кг, или 10 г. Вроде как бы и немного. Теперь прикинем, “скока будет в кулонах”. Постоянная Фарадея, если мне не изменяет память, равна 96500 К/кг. Так что на 0,01 кг приходится 965 кулонов. И это в секунду! Что дает ток 965 ампер. Про напряжение уже раньше говорили. Так что придется возить с собой небольшую электростанцию. Что мы не учли? В расчетах предполагалась 100% ионизация рабочего тела. Наверное, каждый ион может увлекать какое-то число нейтральных молекул. Пусть это будет 10. Почему 10? А почему бы и нет?! Если кто-то знает точное число, пусть скажет. Тогда ток будет в 10 раз меньше.Но все равно это отнюдь не микроамперы.
Теперь о том, где же это все может реально работать. А в космосе, вот где! Электроракетный двигатель хорош тем, что может давать огромную скорость истечения рабочего тела- десятки, а может и сотни километров в секунду. Это значит, что расход рабочего тела будет намного ниже, чем у химического двигателя. (Опять же опираясь на закон сохранения количества движения). Но такие скорости истечения невозможны в атмосфере.
Если я чего напутал, поправьте, пожалуйста!
Совершенно верно, электроракетный двигатель может работать только в космосе, чтоб его испытать на земле его приходится в вакуумной камере устанавливать и воздух откачивать.
При забеге космических аппаратов на длинные дистанции типа Земля-Марс (полгода в одну сторону) аппарат с ЭРД прилетит быстрее подобного аппарата с ЖРД, притом тяга ЭРД будет около 1кг, а ЖРД 5т, но ЭРД работает всю дорогу, а ЖРД минут на 5-10 включается за все полгода пути. И аппарат с ЭРД может и не будет легче аппарата с ЖРД, так как ему надо тащить с собой кучу солнечных баттарей (или иной например ядерный источник электричества), чтоб обеспечить ЭРД необходимым количеством электроэнергии. Чтоб ионизировать рабочее тело, неважно воздух это или какой-то газ его надо нагреть до жуткой температуры, внутри ЭРД фактически сварочная дуга горит, а мощность она требует очень немаленькую.
Чтоб обсуждаемый движитель работал в какой-то среде, сама среда должна быть уже токопроводящей. Краем уха давно сдышал, что подобный движитель разработать хотели для подводных лодок и кораблей, чтоб отказаться от шумящих гребных винтов, но даже солёная морская вода (по идее проводит ток) вроде бы не обеспечила хоть какую-то приемлемую тягу.
Стоило лишь намекнуть на сворачивание темы, как флейм разгорелся сособым ожесточением 😆
Во первых, мощность фиговых отечесвтенныхэлектрошокеровредко бывает ниже 3 Вт, учуть более хороших - 10 Вт.
А у настоящих электрошокеров, которые действительно могут изредка вырубить человека - 25 Вт. В то время, как для надежного вырубания человека делают шокеры на 60…80 Вт, но их даже у буржуев не всем продают. Зато для скотоводов - запросто 😉
Масса преобразователя невелика - велика масса АКБ.
Про движитель. Несомненно, он особенно актуален в космосе, где рабочего теламало, а растянуть его надо на 15 лет эксплуатации спустника.
Но в условиях атмосферы он тоже работает! Я своими глазами видел действующий ионный вентилятор с КПД (по устверждению автора) 80%.
Ионизация воздуха частичная, причем наверняка значтеьно меньше двже 10%. Длясоздания нормальной тяги труба ионного движителядолжна бытьдостаточного диаметра, чтбы прокачивать значительный объем. А иначекакой смысл? Кидать малую массу с большой скоростью - никакой мощи не хватит! Тем более это глупо, когда вокруг - такое море того, что можно кинуть!
Как вариант - ионный движитель можно расположить в виде коробчатых надстроек вдоль консолей. Так как собственное аэродинамическое сопротивление у них не велико, а объем прокачиваемого воздухабудет просто огромен - КПД такой установки можетоказаться очень высок.
И еще раз говорю - в условиях атсмосферы такие движетели реально рабтают (и реально существуют, хотя и не в моделизме!). И качают они не 1 грамм со скоростью 500 мс, а гораздо большую массу с меньшей скоростью, за счет чего и удаеться получить большую тягу при меньшей мощности.
И про радиотехнику наезжать не надо. У меня тоже высшее образование в этой области.
Стоило лишь намекнуть на сворачивание темы, как флейм разгорелся сособым ожесточением 😆
Во первых, мощность фиговых отечесвтенныхэлектрошокеровредко бывает ниже 3 Вт, учуть более хороших - 10 Вт.
А у настоящих электрошокеров, которые действительно могут изредка вырубить человека - 25 Вт. В то время, как для надежного вырубания человека делают шокеры на 60…80 Вт, но их даже у буржуев не всем продают. Зато для скотоводов - запросто 😉
Масса преобразователя невелика - велика масса АКБ.
Про движитель. Несомненно, он особенно актуален в космосе, где рабочего теламало, а растянуть его надо на 15 лет эксплуатации спустника.
Но в условиях атмосферы он тоже работает! Я своими глазами видел действующий ионный вентилятор с КПД (по устверждению автора) 80%.
Ионизация воздуха частичная, причем наверняка значтеьно меньше двже 10%. Длясоздания нормальной тяги труба ионного движителядолжна бытьдостаточного диаметра, чтбы прокачивать значительный объем. А иначекакой смысл? Кидать малую массу с большой скоростью - никакой мощи не хватит! Тем более это глупо, когда вокруг - такое море того, что можно кинуть!Как вариант - ионный движитель можно расположить в виде коробчатых надстроек вдоль консолей. Так как собственное аэродинамическое сопротивление у них не велико, а объем прокачиваемого воздухабудет просто огромен - КПД такой установки можетоказаться очень высок.
И еще раз говорю - в условиях атсмосферы такие движетели реально рабтают (и реально существуют, хотя и не в моделизме!). И качают они не 1 грамм со скоростью 500 мс, а гораздо большую массу с меньшей скоростью, за счет чего и удаеться получить большую тягу при меньшей мощности.
И про радиотехнику наезжать не надо. У меня тоже высшее образование в этой области.
Ну если все так “просто” - создайте хотя бы опытный образец и обнародуйте результаты.
А то что вы “видели собственными глазами”, так это еще надо уточнить что именно это было. Слишком много фокусников в последнее время появилось (всмысле кулибиных).
Оценить тягу которую можно получить просто. Возьмите ионизатор воздуза, так вот там действительно воздух перекачивается (так называемый “ионный ветерок”, но величина его очень мала, притом что напряжение на электродах порядка 25 кВ и мощность 10-20 Вт. 😆
А Вы не пробовали организовать передачу энергии на это летающее суднО с помошью микроволнового излучения? Тоже мысль, аккумуляторы не надо таскать…
А паруса на авиамодель никто не ставил 😆 ❓
Авиамодель с парусом- это планер!
Не-е ❗ Именно планер с парусом ❗ И источник ветра, чтоб дул снаружи только на парус, а не на корпус ❗ 😠 😈 😆
И еще раз говорю - в условиях атсмосферы такие движетели реально рабтают (и реально существуют, хотя и не в моделизме!). И качают они не 1 грамм со скоростью 500 мс, а гораздо большую массу с меньшей скоростью, за счет чего и удаеться получить большую тягу при меньшей мощности.
КПД ионного дви ж ителя напрямую связан с понятием “длина свободного пробега”. В вакууме она бесконечна, а в атмосфере земли практически нулевая. С этим связана и низкая скорость истекания в атмосфере - текут не ионы, а неионизованные молекулы о которые ударились ионы, а поскольку соударяются под произвольными углами, то и вектор тяги удается задать только диффузором импеллера. На этом весь КПД и пропадает: и направление полета молекул теряется и потери энергии при соударении…
Как раз не диффузия, а направленная передача импульса!
Ион под действием Е-поля разгоняеца, стукаеца тут-же в другие молекулы и увлекает их преиммущественно (!!! закон, мать его, сохранения импульса !!!) в направлении своего движения. А так как заряд никуда не делся, продолжает свой полет и толкает другие молекулы к соплу. В итоге, реактивный импульс получаеться бошльше, так как в движение приводица бОльшая масса. А не пустая трата энерги по разгону до высокой скорости отдельных молекул…
Диффузия, несомненно, есть. Но она справедлива и по отношению к обычным пропеллерам 😉
Про реальный оборзец - я жес казал еще много постов назад - что если сделаю - тему можно продолжить, а пока флеймить действительно, смысла нет 😉
Ну, разьве что вам охота поговорить о парусных пилотажках и кордовых планерах 😆 😆 😆
Делай 😃 но не парься с намоточными, в домашних услових получить 150-200 кВ постоянки в малых габаритах практически невозожно. Поробуй пьзотрасформаторы использовать. 100 вт на 30 кВ -пластина примерно 15х5х100 и весом около 30 гр, если найдешь конечно.
стукаеца тут-же в другие молекулы и увлекает их преиммущественно (!!! закон, мать его, сохранения импульса !!!) в направлении своего движения.
Не в направлении своего движения, а в зависимости от угла соударения во всей полусфере. И большинство молекул он просто “расталкивает” по сторонам, нагревая их при этом - вот и весь КПД кончается. 😦 Поведение иона в атмосфере сродни поведению лодки в реке - воду, конечно, увлекает вперед, но очень слабо, поскольку скорость сильно велика, а сечение сильно мало.
Соударение молекул - абсолютно упругий удар!
Так как их массы равны, то угол отскока будет лишь в полусфере (до 90 градусов) а никак не в целой сфере. При этом, если одна из молекул потеряла составляющую движения вдоль поля, другая молекула ее, соотвественно, обязательно получит. Суммарный импульс молекул останеца тот-же по любому! Масса заряженого воздуха будет двигаца от входа к выходу и тепловых колебаний в ней будет НЕ больше, чем в потоке воздуха от обычного вентилятора. Только способ сообщения движения разный.
Или ты утверждаеш, что молекула, запущеная в движение соударением с лопастью чем-то принципиально отличается от молекулы, запущеной в полет электрическим полем??? 😉
2 хивольт:
не, пьезогенератор тоже не пойдет.
Тут дело такое. Сотни киловольт ведь на самом деле не нужны!
Ионизация воздуха начинается уже всего при нескольких кВ. Десятка киловольт хватит за глаза - а получить такое - вообще не проблема!
Генератор можно сделать еще более простой. Строчник от телека (тяжеловат, правда) + транзюк на радиаторе. Мощность преобразователя легко достигает 100 Вт, напруга на выходе - несколько киловольт… Правда, туда еще выпрямитель наверно сунуть придеца, на выход, но это не те проблемы.
Главное - сделать эффективный ионизатор. Типа сетки с матрицей из небольших иголочек.
А может МГД движитель проще будет ? 😉
Наверно, реактивный (тепловой) двигатель проще заставить работать, чем двигатель по предложенному принципу. Было бы реально - кто-нибудь уже бы использовал! ❗ 😈
Вообщето я говорил про пьезотрансформатор 😃, а раскачивается он точно так же синусоидой или прямоугольником. просто его масса значительно меньше массы строчника. Что касается ионизации то почитай про люстру чижевского 40-50 кв надобно по хорошему
Что такое пьезотрансформатор - я знаю прекрасно. Но тут есть маленькая трабла. Он вроде никогда не оличался доступностью и низкой стоимостью, а строчник я в любое время на толкучке за 50 ублей куплю 😉
А что до люстры чижевского - так у нее растояние между электродами равняеца половине помещения, в которой этот ионизатор висит. Чтобы коронирование поакивнее шло - и гонют напругу повыше.
А в предложенном мной случае - расстояние между сетками сантиметра 3 будет, а то и меньше…
Кстати, где можно найти цены на твои бесколлекторники? Потихоньку планирую прикупить под 8 банок ААА, регулятор и, соотвественно, твой фирменный энджин…
Соударение молекул - абсолютно упругий удар!
??? В молекуле азота 2 атома . При ионной бомбардировке с определенной энергией иона молекула азота может вообще не сдвинуться с места, а просто развалиться на ионы с импульсами новых ионов совсем не связанными с импульсом первоначального иона и у самого иона отберется часть импульса. при этом очень вероятна и рекомбинация ионов.
а никак не в целой сфере.
??? торопитесь ответить? Про сферу я и не говорил 😃
Масса заряженого воздуха будет двигаца от входа к выходу
Это соответствует модели твердого тела, тут же, мне кажется, стоит брать модель, хотябы гидростатическую - даление направлено во все стороны…
Или ты утверждаеш, что молекула, запущеная в движение соударением с лопастью чем-то принципиально отличается от молекулы, запущеной в полет электрическим полем??? 😉
Скоростью взаимодействующих частиц и их количеством: если удасться ионизовать ВСЕ молекулы и придать им одно направление, то будет как вам хочется 😃 И наче будет по другому - окиян будет стоять на месте (воздух), а кораблик (ион) будет плыть в нужном направлении с затратой огромной мощности на перемешивание и нагрев воды 😃
Не будет.
Ты сам то еще раз подумай! Да, несомненно, ионы будут двигаца быстрее общей массы. Но свою энергия будут передовать не сколько в тепловое хаотическое движение, сколько в направленное. Закон сохранения импульса справедлив на 100% и для этой системы! А то, что молекула азота разлетица на атомы - так это никак не изменит общего импульса системы! А иначе мы встанем на пороге открытия принципиально нового типа движителя. Когда движение можно будет получать не от чего не отталкиваясь, просто “тянуть себя за волосы”, как герой одного произведения 😎
Как близжайшую аналогию приведу все тот-же пропеллер. Непосредственно с молекулами воздуха взаимодействуют лишь поверхности лопастей, которые для получения высокого КПД винта довольно узкие. Даже при очень больших оборотах лопасти непосредственно взаимодействуют лишь с очень небольшим количество водуха из ВСЕЙ массы отбрасываемого воздуха, создающего реактивный импульс. Но КПД пропеллера плох не от тепловых потерь при соударении молекул 😉 а от того, что поток не строго параллелен, а закрученн вокруг оси вращения винта.
И в довершение еще раз скажу: я видел такой ионный вентилятор в действии. Даст бог, и вам покажу, может быть даже в полете 😉
Господа!
А почему никто не подумал что не все ионы будут уходить обратно в цепь, часть будет улетать и при этом двигатель, а соответственно и модель со всей электроникой будет приобретать электрический потенциал, причем достаточно большой.
Недавно видел статью в Наука и Жизнь про ионный двигатель, там для устранения проблемы использовался какой-то катализатор, но про его конструкцию ни слова.
Ты сам то еще раз подумай! … А иначе мы встанем на пороге открытия принципиально нового типа движителя. Когда движение можно будет получать не от чего не отталкиваясь…И в довершение еще раз скажу: я видел такой ионный вентилятор в действии. Даст бог, и вам покажу, может быть даже в полете 😉
😁 По пунктам
- при взрыве, даже не ядерном 😁 - импульс разлетающихся частиц берется “ниоткуда” , а точнее, из потенциальной энергии. Аналогично и “пропадает” импульс. Есть понятие - энтропия. Оно не свойственно только абсолютнотвердому/абсолютноупругому телу. Во всех остальных телах всегда присутствует диссипация энергии, тем большая, чем больше относительная “энергичность” действия.
- да не спорю я с этим вовсе, вопрос только 😁 в эффективности и прочих малозначительных характеристиках типа веса и габаритов.