Wie funktioniert die perfekte Raketenmotor
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Ausgabe einer Rakete in den Weltraum — keine leichte Aufgabe. Aber die Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, damit es einfacher.
Raumzweig maximal konservativ. Dies gilt nicht nur für Roskosmos, sondern auch Raum-Programme anderer Länder. Nur mit seiner SpaceX versuchte zu zeigen, dass alles kann gut und er hat es geschafft, aber die Kostüme und das Design der Schiffe im Stil des Films interstellare das ist eher die Ausnahme. In jedem Fall ist es mehr die äußere Hülle. Im inneren der Rakete liegen die gleichen Prinzipien wie bei anderen ähnlichen Geräten. Das wichtigste ist, dass es nichts grundlegend neues und alles schon erfunden wurde von den sowjetischen und amerikanischen Wissenschaftlern vor zehn Jahren. Vor langer Zeit erfunden wurde und die Technologie als Motoren, die jetzt als neu und vielversprechend.
Wie funktioniert der Motor der Rakete
Die Arbeit eines modernen Rakete basiert auf der düsengetriebenen, entsteht durch die Verbrennung von großen Mengen an Kraftstoff. Wenn nicht, beschränkt sich auf die kosmischen Raketen und reden noch über die Waffen, dann die Motoren werden in verschiedene Typen unterteilt, abhängig vom verwendeten Kraftstoff. Ausführlich darüber und jetzt tief in es ist es nicht Wert.
Wenn beschreiben die Arbeit des Raketenmotors einfachen Worten, kann man sagen, dass wenn der Kraftstoff verbrannt wird, wird es einen ständigen Luftzug durch den Jet-Stream. Dies kann verglichen werden mit сдувающимся Ball, der fliegt, wenn Sie ihn loslassen. Nur in den Raketen der Druck wird auf andere Weise und Leistung "ein bisschen" höher.
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Nachteile Raketenmotoren
Konservatismus die Menschen, die im Raketen-Industrie, erklärbar. Sie schaffen ein Komplexes technisches Mittel, zähmt die Energie äußerst instabilen Kraftstoff. In dieser Betriebsart kleinste Veränderungen können zu einer Katastrophe führen. Deshalb ist es einfacher, nichts zu ändern. Es gibt sogar присказки im Geiste "lassen Sie die Maschine ruhig arbeiten".
Wenn eine macht wie diese funktioniert, kann Ihr die Wahrheit sollte nicht stören?
Ein Solcher Ansatz führt dazu, dass keine der Revolutionen in den letzten Jahrzehnten nicht war. Ein wenig änderte sich der Brennstoff, ein wenig verändert Motoren, aber grundlegende Veränderungen nicht war. Dennoch ist die Wirksamkeit des Raketenmotors in die Dutzende und hundert mal niedriger als es sein könnte. Das bedeutet nicht, dass die Rakete Fliegen kann schneller oder erhöhen hundertmal mehr Fracht. Materialien einfach nicht widerstehen, solche Traktion.
Stattdessen können oft reduzieren die Menge des Kraftstoffs zu nehmen und zusätzliche nützliche Last. Also die Starts sind viel billiger und Einsparungen bei den Modulen aufrufbar SpaceX scheint "Einsparungen bei den matches".
Der größte Nachteil der modernen Technik ist, dass der Kraftstoff verbrennt allmählich. Unter normalen Bedingungen die Geschwindigkeit der Verbrennung des Kraftstoffs beträgt etwa 10-15 Meter pro Sekunde. Dies nennt man eine langsame Verbrennung, so wie es дозвуковое. Es gibt sogar den Begriff — дефлаграция. So wird das normale Kraftstoff entzünden, wenn es gerade entzündet.
Wenn Sie leuchtet so — es ist дефлаграция.
Es ist ein weiterer Weg der Verbrennung, die nennt man Detonation. Bei einer solchen Zündung eine Explosion, aber nicht die allmähliche Verbrennung. In diesem Fall wird der Kraftstoff verbrennt schneller, aber die Effizienz dieser Verbrennung um Größenordnungen höher, und die Geschwindigkeit der Zündung Schallgeschwindigkeit.
Motor mit permanent rotierenden Explosionen
Die Technologie eines solchen Motors beschrieben wurde, noch in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts. Er muss dazu führen, das Gerät in Bewegung durch die Reihen der ständigen kleinen Explosionen des Gemisches. Diese Explosionen nicht einer einzigen Quelle generiert werden können. Um Sie gab es viele, die Quellen sind in einem Kreis, und die Häufigkeit der aufeinanderfolgenden Explosionen sehr hoch und Sie gehen in einem Kreis. Im Endeffekt, dadurch wird eine sehr hohe Gleichmäßigkeit der Traktion.
So funktioniert der Motor mit rotierenden Explosionen.
Sogar pro Sekunde gibt es sehr viele solcher Explosionen, aber Sie alle zusammen verbrauchen viel weniger Kraftstoff als der Prozess der Aufrechterhaltung der Verbrennung in einem normalen Motor. Daher sparen.
Jeder Motor vor der Anwendung muss durch viele Prüfungen gehen.
Wenn alle so gut und die Technologie so effektiv ist, warum sollte Sie nicht genutzt, seit den 60er Jahren, als zum ersten mal vorgeschlagen wurde? Wie üblich, gibt es mehrere Gründe.
Einer dieser Gründe ist . Nicht immer sofort klar, wie erstrebenswert zur Realisierung von etwas, und es wird am Ausgang. Ein weiterer Grund sind die Schwierigkeiten in der Versorgung mit Kraftstoff.
Entwurf beschriebenen Motor sieht ungefähr so aus.
Um wurde genau Detonation-Modus, müssen servieren Sie den Brennstoff ausschließlich in einem bestimmten Moment. Aberangesichts der Tatsache, dass solche Explosionen treten auf einmal im Bruchteil einer Sekunde, machen es extrem schwierig.
Wenn das nicht klappt die Versorgung mit Kraftstoff streng in den richtigen Momenten Zeit, D. H. mehrere tausend mal pro Sekunde, wird der Prozess der Detonation verwandelt sich in дефлорацию und die Effizienz der Verbrennung wird sogar niedriger als bei einem klassischen Motor.
Jetzt ist das Problem teilweise gelöst, und Wissenschaftler haben bereits begonnen, die Prüfung von solchen Motoren. Wenn Sie beenden Ihre Studien bis zum Ende, bekommen wir den Motor, der wird , und dann in den Weltraum Fliegen wird viel billiger. Nicht nur wegen der Einsparungen bei der Tatsache, dass das verbrennen weniger Kraftstoff, und aufgrund der Tatsache, dass bei gleicher Kreuzheben nehmen kann auf die Umlaufbahn Tonnen zusätzliche Fracht. Dadurch, Fazit jedes Kilogramm wird viel billiger.
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