スーパーキャビテーション 操縦された宇宙船: プラズマを防ぐのではなく方向転換する

最近の宇宙船テスト第 4 回目は、非常にエキサイティングで息を呑むようなものでした。

特に、ホウ素を含む熱タイルが燃焼し始めるとプラズマが緑色に変わることを示す再突入カメラの映像ですか?

では、文字通りプラズマトーチにさらされるヒンジとフラップの周りの隙間という最も弱い部分をどのように改善できるでしょうか?

私が思いついたクレイジーなアイデアの 1 つは、再突入時の最も重要な 10 分間に、タイルの間のスペースに不活性アルゴンガスを送り込むか、隙間自体をヒンジで固定することです。

なぜアルゴンか? アルゴンのイオン化閾値は15.7596 eVです。したがって、理論的には、そのイオン化プラズマは船のヒートタイルの周囲にかなり早く生成され、最も重要な 10 分間の再突入の大部分で酸素を表面から押しのけます。

この場合、ガス/プラズマ組成の流れと存在は私たちによって完全に制御されるため、はるかに安定します。

宇宙船の表面の半分にはどれくらい必要ですか?

安全のために、600 の 1cm 層は約 13 リットル * 3 ?= 40 になります。

40L から 0.2L の標準 200 加圧ボトルまで対応できますが、これは実際には非常に小さいです。

ここで、冗長性のために先端の後ろに 4 本のボトルがあり、基本的には穴の開いた 2 本のパイプがあり、タイルの周りの隙間からフラップまで加圧されたアルゴンを分配して、そこにある大きな隙間も埋めていると想像してください。

しかし、私は考え始めました…

これで、左側と右側の両方を冷却するためのアルゴンの加圧源が 2 つできました。

うーん...アルゴンを冷却、抗力低減、トラスベクトル化のすべてに使用できますか?

DARPAは実際に超音速でそれを実現する方法について多くのシミュレーションを行った。

なぜなら、そのような速度ではフラップはもはや最善のアイデアではないことは彼らには明らかだったからです。

バージニア州ハンプトンにあるNASAのラングレー研究センターで行われたこの実験は、冷戦中にロシアの研究者らが考案した古いアイデアをかなり詳細にシミュレートし、テストしたものだった。彼らは、高速飛行体の周囲の流れにイオンを数個注入すると、飛行体が受ける抵抗を大幅に減らすことができることを発見した。

また、理論的にはこのアルゴンプラズマによってどれだけの抗力と熱が軽減されるのでしょうか?

冷戦中、ヨッフェグループは、ビー玉ほどの大きさの鋼球を低圧アルゴンガスで満たされたチューブ内を毎秒 1 キロメートルの速度で推進する実験を行いました。

チューブ内のガスの一部がイオン化されてプラズマを形成した。研究チームは、球体がプラズマに入る前と入った後の、球体の周囲の衝撃波の映像を撮影した。

衝撃波は、通常のガス中の位置に比べて球体から 2 倍離れた位置にあるようで、その結果、抗力が 30 パーセントも大幅に減少したと主張されています。航空技術者は通常、抗力をわずか 1 パーセント削減するために努力していることを考えると、この結果は衝撃的です。

つまり、大きなメリットは、抵抗と熱が低くなるだけでなく、耐用年数が向上し、耐熱タイルも保護されることです。

宇宙船から取り除かれるすべての重量と潜在的な故障の複雑な原因を想像してみてください。

すると、抗力が小さくなり、安全に着陸するまでに十分に減速できるでしょうか?

抗力を下げる可能性は、より少ない燃料/重量で軌道に到達するためにも使用できますか? 疑問がたくさんあります。

DARPAの新しいX-planeコンセプトCRANEは、空気抵抗を減らして燃料効率を高めるために、これらの可動外部制御面を取り除きます。

実際のところ、シミュレーションにもすでにかなりの時間と費用が費やされていました。

https://ndiastorage.blob.core.usgovcloudapi.net/ndia/2021/systems/Wed_Walan.pdf

全部、またしてもクレイジーなアイデアだということはわかっています ;D。私は航空宇宙エンジニアを気取っているわけではありません。ただ、仕事が見つからないので、ほぼ毎週クレイジーなアイデアが浮かぶだけです。

私は家を売ってEUの戦争から逃げました。オーストラリアは大学院ビザで市民権を得る道を約束してくれました。

2年間の修士課程の半分を終え、人生の貯金の半分である3万ドルを費やしました。オーストラリアは「彼らは本当に嘘をついた」と言って、私は帰国すべきだと言いましたが、今私はホームレスです。さらにオーストラリアは、完全な労働権を持たない人を雇用しないようにし、私がその権利を得られないことを確認したため、12か月間仕事がなく、200件以上の求職が却下されました。口座に3千ドルが残り、行くところがありません。世界は大きく変わりました。

誰もが見ているのは、自分がどの国に生まれたかということだけです。私たちは、移民の子孫が権力を握る世代がこれまでで最も利己的な世代であるという奇妙な世界に住んでいます。新しい世代は、もはや何も所有できません。家も土地も。さらに、祖父たちには簡単に与えられた、アメリカやオーストラリアの夢への移民のチャンスも否定されています。

しかし、それでも、もし全世界が宇宙船の設計に協力したら、どんなクレイジーなアイデアが日の目を見るのだろうかと疑問に思います。

私たちはより早く多惑星化できるでしょうか？ 私たちは多惑星化することで、次のパンデミック、第三次世界大戦、あるいは隕石を生き延びることができるでしょうか？

つまり、ある意味、これはもうすぐ公開される www.starship-designs.com の前触れなのです。