paint-brush
Суперкавитация управляемого звездолета: перенаправление плазмы вместо попыток ее предотвратитьк@neuralll
600 чтения
600 чтения

Суперкавитация управляемого звездолета: перенаправление плазмы вместо попыток ее предотвратить

к Ladislav Nevery4m2024/06/19
Read on Terminal Reader

Слишком долго; Читать

Можно ли улучшить сопротивление веса и безопасность космического корабля с помощью невидимого аргонового плазменного щита как для охлаждения, так и для векторного управления?
featured image - Суперкавитация управляемого звездолета: перенаправление плазмы вместо попыток ее предотвратить
Ladislav Nevery HackerNoon profile picture
0-item


Недавнее испытание звездолетов № 4 было очень захватывающим и захватывающим.

Особенно снимки камеры входа в атмосферу, показывающие, как плазма становится зеленой, когда начинают гореть тепловые плитки, содержащие бор?


Звездолет снова входит в атмосферу Земли. Фото: SpaceX



Так как же мы можем улучшить самое слабое место — петли и зазоры вокруг створок, подвергающихся воздействию буквально плазменной горелки?


У меня возникла одна сумасшедшая идея — закачать инертный газ аргон в пространство между плитками или закрыть сам зазор на самые важные 10 минут во время входа в атмосферу.


Почему Аргон? Порог ионизации аргона составляет 15,7596 эВ . Таким образом, его ионизированная плазма теоретически будет создана вокруг тепловых плиток корабля намного раньше, тем самым вытесняя кислород с поверхности в течение большинства наиболее важных 10-минутных входов в атмосферу.


Он также будет намного более стабильным, поскольку поток и присутствие состава газа/плазмы в этом случае полностью контролируется нами.

Сколько нужно на половину поверхности звездолета?


Слой толщиной 1 см для 600-х составляет около 13 литров * 3? = 40, чтобы быть в безопасности.

Вы можете разместить стандартную бутылку под давлением объемом 200 от 40 до 0,2 л, что на самом деле очень мало.


Теперь представьте, что у вас есть около 4 таких бутылок позади наконечника для резервирования, а затем, по сути, 2 трубы с отверстиями, распределяющими аргон под давлением через зазоры вокруг плиток вплоть до клапанов, заполняющих огромные зазоры и там.


Но потом это заставило меня задуматься…


Теперь у нас есть два источника аргона под давлением для охлаждения левой и правой стороны.

Хм… Можем ли мы использовать аргон и для охлаждения, и для уменьшения сопротивления, и для управления вектором доверия?


Смотри, мам. Никаких закрылков ;D


DARPA на самом деле провело множество симуляций, как именно это сделать на сверхзвуковых скоростях.

поскольку для них было очевидно, что на таких скоростях закрылки, вероятно, уже не лучшая идея.


Эксперимент, проведенный в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния, на самом деле довольно тщательно смоделировал и проверил старую идею, разработанную российскими исследователями во время холодной войны. Они обнаружили, что введение нескольких ионов в поток вокруг высокоскоростного корабля может значительно уменьшить сопротивление, которое он испытывает.


Также. Насколько теоретически можно уменьшить сопротивление и тепло с помощью этой аргоновой плазмы?


Во время холодной войны. Группа Иоффе провела эксперимент , в ходе которого они прогоняли стальной шар размером с мрамор со скоростью 1 км/с через трубку, наполненную аргоном низкого давления.


Часть газа в трубке ионизировалась с образованием плазмы. Команда засняла ударную волну, окружающую сферу как до, так и после того, как она вошла в плазму.


Ударная волна, казалось, находилась в два раза дальше от сферы по сравнению с ее положением в обычном газе, что привело к заявленному существенному 30-процентному снижению сопротивления. А учитывая, что авиационные инженеры обычно пытаются уменьшить сопротивление всего лишь на доли процента, эти результаты кажутся шокирующими.


Так. Огромным преимуществом может быть не только потенциально более низкое сопротивление и нагрев, а, следовательно, лучшая долговечность и защита тепловых плиток.

Только представьте себе весь вес и сложные источники потенциальных неисправностей, которые вы удаляете со звездолета.


Сможем ли мы тогда с меньшим сопротивлением замедлиться достаточно вовремя, чтобы безопасно приземлиться?

Можно ли использовать потенциал снижения сопротивления, чтобы выйти на орбиту с меньшим количеством топлива/веса? Так много вопросов.


В новом концепте DARPA X-plane CRANE эти движущиеся внешние поверхности управления будут удалены, чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление и повысить топливную экономичность.


Новый концепт X-plane от DARPA CRANE

На моделирование уже было потрачено довольно много времени и денег.

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


Я знаю, что это всего лишь очередная сумасшедшая идея ;D. И я не претендую на роль аэрокосмического инженера. Почти каждую неделю меня посещают сумасшедшие идеи, потому что я не могу найти работу.

Я продал дом и сбежал от войны в ЕС. Австралия пообещала мне путь к гражданству с постдипломной визой.


Через пол года два года обучения в магистратуре закончено и потрачено 30 тысяч половины сбережений. Австралия сказала, что «они на самом деле лгали» и что мне пора домой, но теперь я бездомный. Плюс Австралия позаботилась о том, чтобы никто не нанимал на работу людей без полных прав на работу, и что я не получу их, поэтому 12 месяцев без работы и более 200 отказов в приеме на работу. На счету осталось 3к и девать некуда. Мир сильно изменился.


Все видят только то, в какой стране я родился. Мы живем в странном мире, где поколение потомков иммигрантов, находящихся у власти, является, пожалуй, самым эгоистичным поколением за всю историю. Новое поколение больше не может ничем владеть. Ни дома, ни земли. Плюс отрицание шансов на иммиграцию в американскую или австралийскую мечту, которые так легко были даны их дедам.


Но все равно. Мне просто интересно, какие сумасшедшие идеи увидели бы свет, если бы весь мир совместно работал над проектами звездолетов.


Станем ли мы мультипланетными быстрее? Переживем ли мы следующую пандемию Третьей мировой войны или метеорит, будучи многопланетными?

Так что в каком-то смысле это прелюдия к сайту www.starship-designs.com, который скоро появится.