Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

В космос на микроволновке и немного матана.

Аватар пользователя Лектор

Существует такой американский стартап Escape Dynamics, который разрабатывает ракету-носитель довольно необычного типа. Их детище летает не на внутреннем химическом источнике (например горении керосина или водорода в кислороде) а на внешнем - микроволновом. Реактивная сила получается путем выбрасывания нагретого водорода, а нагревается он микроволновым лучом от наземного источника. Создатели этого стартапа верят, что на таком базисе можно разработать легкий, дешевый многоразовый корабль для вывода (пока небольших) серийных нагрузок в космос. Действительно, эта концепция как бы строит мост между одноразовыми носителями, подразумевающими уничтожение при каждом запуске высокотехнологичного "железа" на десятки миллионов долларов и астроинженерными проектами (типа пусковой петли или космического лифта), которые подразумевают дешевый вывод но и запредельную величину капиталовложений. 

Самое интересно то, что микроволновый источник, работающий на частоте 92,3 гигагерца - хорошо знакомый моим читателям гиротрон, которые используются для ECRH нагрева плазмы в ИТЭР и других термоядерных машинах. Почему именно он? Только гиратроны способны генерировать мегаватты микроволновой мощности на таких высоких частотах. А почему мегаватты и такие высокие частоты?


100-киловаттный гиротрон Escape Dynamics


И мегаваттный от ОАО "Гиком".

С частотой все просто. Даже самые быстро ускоряющиеся ракеты заканчивают активный участок в удалении 1000-1500 километрах от точки старта. Даже если поставить несколько станций, очевидно, что меньше, чем 500 километрами дальности до корабля мы не обойдемся. Если мы не хотим терять излучение, то желательно иметь размер пятна микроволн на цели не больше 10 метров. Это соответствует ширине луча в 4 угловые секунды. Что бы создать такой узкий луч, произведение частоты (в ГГц) на диаметр антенны (в метрах) должно равняться 18900! Т.е. для частоты 10 гигагерц диаметр антенны будет 1,9 км. Слава богу, можно поднять частоту ... например до известного микроволнового окна прозрачности в 92,3 гигагерца, и получить диаметр эквивалентной антенны в 205 метров. 

Таким образом становится понятен первый момент - откуда взялось поле поворотных антенн (работающих, как единая фазированная решетка) и частота в 92,3 ГГц.

Теперь про мощность. Escape Dynamics говорит, что удельный импульс их конструкции при работе на водороде составит 700-850 секунд. Это не рекордно много, но зато не требует нагревать водород до 3200 С. Эта цифра и вес выводимой полезной нагрузки (200 кг) позволяет сразу определить некоторые важные параметры их шаттла. Как это сделать? Из формулы Циолковского и некоторых предположений. Известно, что для вывода на орбиту с учетом всех потерь необходимо набрать 9300 м/с. При удельном импульсе 700 секунд по этой формуле можно узнать соотношение веса топлива (реактивной массы) и корабля V = I * ln (Mn/Mk), где V - скорость, которую наберет ЛА, отбрасывая с удельным импульсом I массу топлива Mt = Mn (начальная) - Mk (конечная). У нас получится соотношение начальной массы к конечной - 3,87. Если считать, что у нас супер-шаттл, который весит 1/4 от массы вмещаемого топлива, то он получится весом в 500 кг, а водорода мы израсходуем 2 тонны. И выведем 200 кг на низкую орбиту. 

Теперь давайте прикинем мощность нашей микроволновой грелки. Темп ускорения современных РН в среднем - около 2х G. Нам лучше быстрее, например в 3,5 G что бы не удаляться слишком от питающих станций. Для поддержания такого темпа нам понадобится тяга ((2,7 + 0,7)/2)*3.5  - 5,95 тонны. Каждый отбрасываемый килограмм в секунду дает 700 кг тяги (собственно это и есть физический смысл понятия Удельный Импульс), значит нам надо греть 8,5 кг в секунду. Сколько нужно на это энергии? Тут опять просто - водород улетает из сопла на скорости 6867 м/с (это 700 секунд УИ * 9,81), и по формуле кинетической энергии каждый килограмм несет 23,6 мегаджоуля, а всего нам понадобится 200 мегаватт. Ничего себе. На самом деле не очень удивляет, ведь ракетные двигатели имеют запредельные мощности - например РД-171 - 27 гигаватт (при массе 10 тонн), а двигатель шаттла SSME - порядка 8 гигаватт.



Но возвращаясь к микроволновке мощностью 200 мегаватт. К сожалению даже при самом удачном расположении излучателя относительно микрошаттлика не менее половины энергии сожрет атмосфера. Поглощение в "окне прозрачности"  - 0,4 dB/km в нижних слоях атмосферы и 0,1 dB/km в верхних. Значит нам надо 400 мегаватт и учитывая кпд гиротронов - 800 мегаватт от сети. Напомню, что рекордная установка ИТЭР, будет выдавать 20 мегаватт - 1/20 от того, что запланировали Escape Dynamics. И интересно то, что если их проект в части средства выведения "завяжется", то здесь понадобятся многолетние вложения проекта ИТЭР в гиротроны, и в том числе опыт одного из мировых лидеров в этой отрасли - нижегородского предприятия "Гиком" и Института Прикладной Физики. Именно они владеют технологией мегаваттных гиротронов, которые можно использовать при создании излучающих полей для технологии ED. Вот так вот неожиданно вложения в науку одном месте приводят к появлению совершенно необычных Что ж, пожелаю успеха американским стартаперам в их довольно интересной идее.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(20:57:25 / 25-08-2015)

Их детище летает

ну, это нормально

Аватар пользователя Alex Grybin
Alex Grybin(2 года 6 месяцев)(21:07:54 / 25-08-2015)

астроинженерными проектами (типа пусковой петли или космического лифта)

Ещё проекты эм-катапульт есть. 

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(21:11:26 / 25-08-2015)

Открыли-бы ритмодинамику и никакого рабочего тела не понадобилось-бы... http://rhythmodynamics.com/rd_2007ru.htm#3.04

Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(21:27:29 / 25-08-2015)

а закрыли-бы и снова понадобилось бы

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(21:30:17 / 25-08-2015)

Очень рекомендую ознакомиться... мир становится ещё интереснее!

Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(21:35:02 / 25-08-2015)

ознакамливался (лет 20 назад)

полет на фигурах Лиссажу - это даже не цирк, это Кащенко

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(21:45:22 / 25-08-2015)

А Вы опыт дома(я делал на даче) поставьте, у меня получалось. (Частота 300МГц, суммарна мощность 210Ватт, расстояние между излучателями 1 метр, сдвиг фазы - 30 градусов, прикидочный КПД менее 1%, а тяга... 10 грамм!)

Я ссылку не просто так кинул...

Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(21:52:59 / 25-08-2015)

Я ссылку не просто так кинул...

там нужно нажать на какой-то секретный батон?

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(21:55:50 / 25-08-2015)

Неа, достаточно просто ПОНЯТЬ ПРИНЦИП, а дальше сами разберётесь что да-как...

Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(21:58:53 / 25-08-2015)

понять принцип ЧЕГО?

Аватар пользователя grr
grr(2 года 11 месяцев)(09:44:02 / 26-08-2015)

А вы зачем спрашиваете?

Аватар пользователя Artem_01
Artem_01(5 лет 9 месяцев)(01:05:45 / 09-10-2016)

так сделайте макет ракеты без рабочего тела. Делов-то 

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 1 месяц)(21:23:56 / 25-08-2015)

Если короче, то без кардинального поднятия КПД химических двигателей, можно забыть про освоение космоса на новом более серьёзном витке, а пока удел пользоваться сверх дорогим космосом для избранных.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(21:29:04 / 25-08-2015)

Если правильно считать КПД химических двигателей (это слегка нетривиальная задача, надо интегрировать производную импульса ракеты и факела), то он оказывается в районе 90-95%. Сложно поднять-то, не находите?

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 1 месяц)(21:36:06 / 25-08-2015)

То есть, вся невероятная мощь современных ракетных химических двигателей уходит в нагрев всего и вся, а в импульс лишь жалкие остатки.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(21:39:35 / 25-08-2015)

Наоборот. Если бы эту энергию направить на нагрев, то можно было бы испарять тонны металла в секунду. 

Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 11 месяцев)(21:48:52 / 25-08-2015)
Человечество сдерживают прежде всего материалы. Повысить импульс просто - надо лишь сильнее нагреть, нагреть есть чем - ядерной энергией. Материалы не держат. Можно конечно струю разогнать не нагревом а электричеством, но опять же мы не умеем хорошо получать электричество. Кстати КПД электростанций держат материалы - турбинные лопатки, трубопроводы и пр.
Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя haruhist
haruhist(2 года 5 месяцев)(21:37:17 / 25-08-2015)

Можно удешевить носители.

1. делать их более тяжёлыми с ПН 100-200т, это снизит стоимость ракеты относительно кг забрасываемого груза.

2. Упростить технологию их производства, как сделали это например на Н-1, отказавшись от несущих баков  перейдя к подвесным, сваривающимися из тонких листов, закреплённых на внешней конструкции, собираемой на болтах.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(21:38:32 / 25-08-2015)

Да, Н-1 хороший пример дешевого и надежного носителя. 

Аватар пользователя Похьяла
Похьяла(4 года 3 месяца)(21:48:06 / 25-08-2015)

Н-1, разве считается надёжным носителем?)

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 5 дней)(01:41:38 / 26-08-2015)

То то и оно...

Аватар пользователя haruhist
haruhist(2 года 5 месяцев)(21:54:19 / 25-08-2015)

Н-1 не дали довести.

Двигатели заменили на надёжные, конструктивные ошибки были выявлены и исправлены.

С точки зрения испытаний, одна  авария ценнее сотни успешных запусков. Вспомните шаттл Колумбию.

Или РН Союз, в основе которой ракета Р-7, которая тоже часто взрывалась на начальных испытаниях, а теперь практически самый надёжный носитель.

А стоимость Н-1 была всего-лишь в два раза больше  стоимости Протона при вчетверо большей ПН.

Аватар пользователя sergold
sergold(3 года 1 месяц)(08:58:43 / 26-08-2015)

Н-1 изначально был мертвый проект. Принципиально неудачная конструкция плюс проблемы с движками. А двигателей много!

На луче в космос :) Это даже просто логически бредовая идея. :) Обсуждать нечего в принципе.

Аватар пользователя haruhist
haruhist(2 года 5 месяцев)(01:49:39 / 27-08-2015)

Н-1 изначально был мертвый проект. Принципиально неудачная конструкция плюс проблемы с движками. А двигателей много!

С чего много значит плохо, если это работает?

Проблемы были с контролем движков НК-15, ресурс которых не позволял их многократный запуск, из-за чего испытывался лишь 1 двигатель из партии.

НК-33, который должен был ставится на ракету был ишён этого недостатка и признан одним из самых надёжных двигателей в мире.

И чем конструкция была неудачна, если она позволяла упростить и удешевить производство?

Про РН   Энергию тоже можно сказать "мертворождённый проект", ибо почему она не используется?

Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 11 месяцев)(21:52:56 / 25-08-2015)
Нужно уменьшить цену труда при тиражировании. Серийностью, автоматизацией, организацией, переходом к труду негров и т.д.
Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя travel
travel(2 года 7 месяцев)(22:54:11 / 25-08-2015)

КПД химических двигателей ограничего физическими законами.

Насколько я помню это органичение порядка 11км/с предел скорости истечения газов. Именнто скорсти а не мощности!

Понять это очень просто.

При химической реакции выделяется энергия. Предположим что вся эта переходит в кинетическую (что конечно же не так) В каждом отдельном акте выделяется фиксированая энергия и они (предположим) вся переходит в кинетическую.

Тогда максимальная скорость истечения V=корень(2Е/м). Фактически V=I в формуле циолковского.

Я незнаю видимо химики прошерстили все возможные реакции и нашли самую оптимальную, для которой V=11км/c. Все больше от химических двигателей вы не получите.

А если внимательно посмотрите на формулу циолковскогото поймете, что даже фотонные двигатели не помогут нам продвинутся в освоении космоса дальше Сатурна. Освоение = постоянное присутствие хотя бы одной обитаемой базы (ну как сейчас на орбите земля)

Комментарий администрации:  
*** Клон СЕО-спамера ***
Аватар пользователя ProFuH
ProFuH(2 года 3 месяца)(23:10:14 / 25-08-2015)

Вы неправильно понимаете, что такое КПД.

Главная проблема в том, что удельная теплота сгорания керосина составляет порядкя 45 МДж/кг. Реактивный двигатель практически всю эту энергию переводит в кинетическую энергию продуктов сгорания (КПД порядка 90%). Это и ограничивает скорость истечения газов.

Причем керосин является практически лидером по удельной теплоте сгорания среди химических ракетных топлив.

Для того, чтобы у нас был многоразовый шаттл, взлетающий и садящийся "по самолетному", у которого масса топлива не превышала бы 20% от общей массы, удельная энергия топлива нужна порядка 10 ГДж/кг. То есть где-то в 200 раз больше, чем у керосина.

Как только такое топливо появится -и Луна, и Марс и астероиды будут доступны даже для туристического посещения.

Аватар пользователя Дирижёр
Дирижёр(2 года 4 месяца)(00:12:46 / 26-08-2015)

Вряд ли Земля выдержит такой уровень накала засирания. Не надо ей такого топлива.

Комментарий администрации:  
*** "Большевиков приравниваю к Геббельсу... Сам - дочь сдавшегося в плен расстрелянного петуха" (с) ***
Аватар пользователя travel
travel(2 года 7 месяцев)(01:24:58 / 26-08-2015)

1 вы сказали то же самое что и я, единственно что мне непонятно если у вас кандидат на большую удельную энергитическую плотность. Мне на ум приходит только ядерный реактор, но если ( и это правильно) учесть вес такого двигателя, то он проиграет керосиновому порядков 5!

на земле не существует даже идей других типов топлива в комбинации с двигателем, что бы приблизились к керосину!

2 можете сами посчитать какие нужны скорости что бы связать землю и уран ( 20 ае или в 40 раз больше чем между землей и Марсом) и какие нужны плотности энергии.и может ли даже гипотетический фотонный двигатель с учетом некого веса двигателя обеспечить эту связанность 

Комментарий администрации:  
*** Клон СЕО-спамера ***
Аватар пользователя ProFuH
ProFuH(2 года 3 месяца)(01:46:57 / 26-08-2015)

Ядерный реактор - без шансов. В настоящее время - в лучшем случае 1 кВт на килограмм по электричеству даст.

Для ТЭМ  - сгодится, чтобы с Земли взлететь - нет...

Ядерный реактивный двигатель, когда продукты реакции используются как рабочее тело - теоретически возможно, но жуткие проблемы с экологией.

Единственные мысли, как-то "закачать" в некое "топливо" энергии порядка 10 ТДж  на старте от наземного источника энергии, чтобы не "вытекло" за 1000 секунд и на этом сыграть...

Аватар пользователя travel
travel(2 года 7 месяцев)(01:58:46 / 26-08-2015)

Звучит еще более не выполнимо чем "давайте закачаем на мой счет 100 000 000 000 баксов, и всем от этого станет счастье!

Комментарий администрации:  
*** Клон СЕО-спамера ***
Аватар пользователя wlad
wlad(3 года 16 часов)(21:31:29 / 25-08-2015)

Интересная идея, но не понятна её безопасность для всех обитателей неба - а это не только бедные птички, но и авиация.

Плюс я так и не понял, сколько ж "станций подпитки" планируется построить для вывода кораблей на ГСО?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(21:37:38 / 25-08-2015)

>Интересная идея, но не понятна её безопасность для всех обитателей неба - а это не только бедные птички, но и авиация.

Ну... во всяком случае они все умрут быстро и безболезненно - и птички и самолеты...

>Плюс я так и не понял, сколько ж "станций подпитки" планируется построить для вывода кораблей на ГСО?

До ГСО тут далеко, 200 кг на НОО. Для этого нужны 2 станции - одна стартовая и вторая бустерная.  

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(2 года 7 месяцев)(22:43:24 / 25-08-2015)

Самолеты же не радиопрозрачны вроде.Все должны спастись.

Никогда не приходило в голову положить в микроволновку алюминиевую фляжку с водой и посмотреть нагреется вода или нет.

А вот надежность корпуса микроволновки проверял. Ложил в микроволновку сотовый и звонил на него. Вне зоны доступа получалось или выключен. Микроволновку не включал, если чо.

Аватар пользователя wlad
wlad(3 года 16 часов)(23:23:21 / 25-08-2015)

Металл-то отражает микроволны, да вот только у самолёта кругом тонкие заострённые части, которые, по идее, должны срабатывать примерно так же, как и металлические каёмочки на тарелках - искрить и нагреваться. При мощности излучения в 20 МВт это может привести к разнообразным последствиям. Даже если сделать скидку на поглощение микроволн атмосферой, эффект может быть велик.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(23:31:58 / 25-08-2015)

>Самолеты же не радиопрозрачны вроде.Все должны спастись.

При такой амплитуде поля алюминий обшивки начнет прожигать через нагрев наведенными токами и еще через локальные пробои и дуги. Такой луч способен в самолете плавить десятки килограмм  металла в секунду, думаю жить ему буквально несколько секунд. 

Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 11 месяцев)(21:32:25 / 25-08-2015)

Что все вцепились в эту многоразовость, как клещ в собаку?

Для многоразовости должны быть такие потоки, чтобы обеспечивалось производство хотя бы несколько штук многоразовых уже кораблей в год. Т.е. текущий парк будет в десятки кораблей, каждый из которых будет летать по нескольку раз (иначе нафиг он нужен?). Есть такой объем потоков? Нету! Я здесь даже совершенно не коснулся экономических и технических аспектов, где своя задница.

Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя vadim144
vadim144(6 лет 5 дней)(22:11:29 / 25-08-2015)

Проще соорудить космический лифт, здесь будет воздух гореть от таких мощностей в пучке. Я представляю какие ураганы будет генерировать этот космодром и станции поддержки шатла. Этот HAARP удобен только для того чтобы всех с неба ссадить и устроить в атмосфере большой капец( в каком-то локальном участке)

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(22:19:18 / 25-08-2015)

Вопросов много, но вот космический лифт вообще невозможен. 

Аватар пользователя Шта
Шта(2 года 5 месяцев)(23:16:12 / 25-08-2015)
Это почему вдруг?
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(23:23:07 / 25-08-2015)

1. Нет материалов нужной прочности. 2. В него врежутся все спутники со временем. 

Аватар пользователя Artem_01
Artem_01(5 лет 9 месяцев)(01:10:52 / 09-10-2016)

тут про углеродные нанотрубки утверждают, что они сгодятся для космического лифта.

Аватар пользователя ProFuH
ProFuH(2 года 3 месяца)(22:52:04 / 25-08-2015)

20 МВт на квадратный метр на расстоянии до 1500 км... Да эта штука - готовая система ПРО. Может легендирование такое у нее смешное, а на самом деле работа ведется в интересах министерства обороны?

Вроде, если потратить много денег, такое, в принципе, можно сделать.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(23:33:58 / 25-08-2015)

У боевых блоков тепловой поток в обшивку имеет примерно такой порядок - десятки мегаватт на метр квадратный. Кроме того, все же не на 1500 км, а на 200-300. 

Аватар пользователя wlad
wlad(3 года 16 часов)(23:46:48 / 25-08-2015)

Данный объект не очень-то подходит на роль ПРО, т.к. легко выводится из строя и требует постоянной подпитки энергией.

Сравните: противоракета стоЯщая себе на боевом дежурстве, готовая по команде сразу же отправиться на перехват и станция, требующая 200 мегаватт мощности, которые к тому же сразу выдать не получится (у нас в университете микро-токамак заряжается несколько минут для выброса энергии на доли секунды).

Аватар пользователя ProFuH
ProFuH(2 года 3 месяца)(00:06:25 / 26-08-2015)

В статье написано - 1000-1500 км, 200 МВТ на 10 кв.метров. Не противоречит ничему.

Указано энергопотребление 1 ГВт - в общем то один энергоблок атомной электростанции.

"заряжать" не нужно - подал напряжение, СВЧ-генераторы заработали. Выход на режим порядка минуты.

Греть нужно начинать еще в космосе (1500 км наклонная дальность). К моменту входа в атмосферу ББ будет уже очень сильно подогрет. Дополнительный нагрев в атмосфере его просто убьет.

Аватар пользователя Elya
Elya(3 года 4 месяца)(09:10:16 / 26-08-2015)

ну чем и занимаются российские разработчики в пику амерам с их мегалазерами на самолетах

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 3 месяца)(22:17:18 / 25-08-2015)

Ага )) И спутники еще с орбиты посыпятся и на МКС обшивка приятно так нагреется ))) Абсурдненько так ))) Это скорее будет установка - "За чистый космос" )))

Аватар пользователя Grifan
Grifan(3 года 1 неделя)(22:27:57 / 25-08-2015)

Слишком много получается возни за 200кг полезной нагрузки 

Аватар пользователя Radiohead
Radiohead(2 года 7 месяцев)(01:07:52 / 26-08-2015)

Это еще мягко сказано.

Проще надо быть!

Дарпа вроде скоро начнет испытания носителя на F-15. 45кг на низкую орбиту всего за лям баксов.

Кстати у них вроде уже был такой носитель. Никак не найду... Подвешивают на истребитель и впред.

Аватар пользователя ProFuH
ProFuH(2 года 3 месяца)(01:22:12 / 26-08-2015)

"Всего" 1 лям баксов за целых 45 кг полезной нагрузки?! Я знал, что Дарпа богатые, но что бы настолько...

Сейчас стоимость вывода 1 кг на низкую орбиту составляет что-то около 4000 долларов.

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(2 года 7 месяцев)(22:35:00 / 25-08-2015)

Не понял, взлетит что ли?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(23:32:38 / 25-08-2015)

Вопросы в основном к водородному теплообменнику и к этому лучику вообще. 

Аватар пользователя Bruno
Bruno(2 года 4 месяца)(07:51:08 / 26-08-2015)

А если эти лучики ещё и сверху светить будут? Т.е. на околоземной орбите будет вращаться группировка спутников с ядерными реакторами и излучателями, которые будут помогать "вытягивать" носитель?

Аватар пользователя Системник
Системник(2 года 9 месяцев)(00:34:08 / 26-08-2015)

Той же серии залепуха, что и SOI. :) Сколько можно трупик-то трясти, оставили бы в покое.

Аватар пользователя Kit-the-great
Kit-the-great(5 лет 4 недели)(02:30:02 / 26-08-2015)

Это соответствует ширине луча в 4 угловые секунды. Что бы создать такой узкий луч, произведение частоты (в ГГц) на диаметр антенны (в метрах) должно равняться 18900! Т.е. для частоты 10 гигагерц диаметр антенны будет 1,9 км.


Бред какой-то. Ширина ДН (диаграммы направленности) по половинной мощности (-3дБ) для апертурной узконаправленной антенны равна (в радианах), приблизительно, отношению длины волны к размеру апертуры (диаметру антенны), либо, если нравится оперировать частотами, отношению размера апертуры к частоте (с коэффициентом, зависящим от единиц измерения размера апертуры и частоты).


4 угловые секунды равны, примерно, 4.85е-6 радиан, соответственно, для частоты 10ГГц (длина волны около 3см, т.е 0.03м) диаметр антенны приблизительно равен 0.03/4.85e-6=6186 метров (извините, считал в уме, т.ч. может быть ошибка уже в 3-м знаке).


Произведение частоты на диаметр антенны непонятно зачем нужно, физического смысла оно не имеет, а для расчётов - бесполезно.


Самое интересно то, что микроволновый источник, работающий на частоте 92,3 гигагерца - хорошо знакомый моим читателям гиротрон, которые используются для ECRH нагрева плазмы в ИТЭР и других термоядерных машинах. Почему именно он? Только гиратроны способны генерировать мегаватты микроволновой мощности на таких высоких частотах.


Из текста непонятно, откуда взялась эта частота (92.3ГГц), похоже на одно из "окон прозрачности" атмосферы (к сожалению, не помню точных частот для этих окон).


Ну и особый скепсис вызывают мегаваттные генераторы в 3мм диапазоне длин волн. Там десятки Вт генерировать - уже проблема, а уж выше  - всё очень сложно и дорого.


Остальной бред разбирать сейчас лень и некогда, если у контингента будет интерес - разберу подробно и без эмоций.




Аватар пользователя bloshkin
bloshkin(5 лет 6 месяцев)(08:14:30 / 26-08-2015)

Ширина ДН (диаграммы направленности) по половинной мощности (-3дБ) для апертурной узконаправленной антенны равна (в радианах), приблизительно, отношению длины волны к размеру апертуры (диаметру антенны), либо, если нравится оперировать частотами, отношению размера апертуры к частоте (с коэффициентом, зависящим от единиц измерения размера апертуры и частоты)

Если вспомнить что частота с точностью до коэффициента это обратная длина волны, то угловое расхождение получается порядка 1/(частота * аппертура), соответсвенно частота * аппертура - обратное угловое расхождение опять таки с точностью до коэффициентов. Все вроде в порядке в этой части. В отношении остального - тут надо считать и писать регламент полетов небесных тел в рамках такой микроволновки :-)

Аватар пользователя Виктор П
Виктор П(5 лет 3 недели)(08:14:35 / 26-08-2015)

4 угловые секунды - это примерно 20 на 10 в минус 6 радиан

Аватар пользователя Системник
Системник(2 года 9 месяцев)(08:16:26 / 26-08-2015)

Спасибо.

А разбирать не надо - очевидный же попил. У них и космический самолёт в 90-е должен был возить туристов на орбиту, а движки у нас теперь покупают.

Древняя метода поведения морских нахалов - не быть, а казаться. Вот накой Лектор эти какашки сюда тащит?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(09:50:16 / 26-08-2015)

Не нравится - не читайте. 

Аватар пользователя Системник
Системник(2 года 9 месяцев)(11:07:21 / 27-08-2015)

А товарищь Лектор будет продолжать закидывать неокрепшие умы испражнениями? :)

Эт вряд-ли.

Вред от таких статеечек потенциально превышает последствия деятельности белопрезервативщиков, например.

Работаете в унисон с министерством образования - дезориентируете людей в окружающем их мире.

Может и не по природной-таки злобливости, но результат это не отменяет. :(

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(13:54:17 / 26-08-2015)

Древняя метода поведения морских нахалов - не быть, а казаться.

Азиаты в подобных делах как минимум не отстают. Взять хотя бы электролитические конденсаторы, которые выглядят, как твёрдые электролиты, а дохнут, как обычные. Просто корпус поменяли, чтобы выглядели долговечными, а начинка всё та же.

Аватар пользователя Системник
Системник(2 года 9 месяцев)(11:00:53 / 27-08-2015)

:) Кто бы спорил.

Так азиаты иногда этой склонностью даже кичатся - это в их культуре норма.

А вот западники рассказывают, что врать и прикидываться - не хорошо, а сами по-другому никогда и не поступали. Лживость, изворотливость, безпринципность - нормальные характеристики их "деловых" качеств.

Что и в этом случае интенсивно просвечивает.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(09:47:59 / 26-08-2015)

>4 угловые секунды равны, примерно, 4.85е-6 радиан, 

А помоему это одна угловая секунда столько равна. 


>Ширина ДН (диаграммы направленности) по половинной мощности (-3дБ) для апертурной узконаправленной антенны равна (в радианах), приблизительно

В именно что приблизительно. Если уж считаете по формулам геометрической оптики, то не забывайте коэффициен 1,22. Реально, поскольку ДН вычисляется по бесселевской апроксимации с учетом коэффициента использования поверхности, то там еще коэффициентики появятся.

>Произведение частоты на диаметр антенны непонятно зачем нужно, физического смысла оно не имеет, а для расчётов - бесполезно. 

F ~ 1/лямбда, т.е. это ровно ваша формула.

>Из текста непонятно, откуда взялась эта частота (92.3ГГц), 

Третий абцаз

 Слава богу, можно поднять частоту ... например до известного микроволнового окна прозрачности в 92,3 гигагерца, и получить диаметр эквивалентной антенны в 205 метров. 

 


>Ну и особый скепсис вызывают мегаваттные генераторы в 3мм диапазоне длин волн. Там десятки Вт генерировать - уже проблема, а уж выше  - всё очень сложно и дорого.

Ну, с вашим подходом я к мегаваттным гиротронам вас бы не допускал, да. 


Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 11 месяцев)(09:45:21 / 26-08-2015)

Дело даже не в низкой энергетичности хим топлива. Да, приятно было бы иметь более энергетичное топливо. Но например если в самолете заливаемый керосин составляет 30% всех расходов, то в ракете керосин-кислород - 2%. Т.е. в принципе космос можно удешевить на порядок, ну или хотя бы в несколько раз, всё на том же топливе. А на порядок - это очень много. На Луну можно будет летать без заморочек.

Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...