Egyes gázturbinás sugár- és a rakétahajtómûvek mindegyikének fúvókája konvergens-divergens kialakítású, ami azt jelenti, hogy egy bizonyos keresztmetszetig szûkül, emiattt gyorsul a benne mozgó gáz áramlási sebessége, majd pedig a minimális keresztmetszetet meghaladva tágul. A kinyerhetõ tolóerõ akkor a legnagyobb, ha a gáz áramlási sebessége a legszûkebb keresztmetszeten épp a kiáramló, ezeregynéhányszáz fokos füstgázra vonatkoztatott hangsebesség értéke. Tehát nem a földi légkörben, tengerszinten, +15 Celsius fokon mérhetõ kb. 340 m/s, hanem a kiáramló füstgázra számított. Ezért szerelik fel a széles mûködési tartománnyal rendelkezõ gázturbinás sugárhajtómûveket a minden üzemmódban optimális keresztmetszetet nyújtó, állítható keresztmetszetû és profilú fúvókával, Gázsebesség-Fokozóval. A fentiekbõl kiinulva gyanítom, hogy a kétszeres hangsebesség itt is a kiáramló, plazmaállapotú gázra számított hangsebességre értendõ. Ennek értékét még megbecsülni sem tudom, de erõs sejtésem szerint nagyságrendileg haladja meg a 340 m/s-t.
Azt a hasonlatot írták, hogy az ionhajtómûvek akkora hajtóerõt fejtenek ki, mintha egy papírlap nyomná az ember kezét lefele. A cikkbõl nem derül ki, hogy ez a Plazma hajtómû mekkora hajtóerõt képes kifejteni majd, ha üzemkész lesz, de biztos nem lórugásnyit :) A Marsra 3 féle képpen lehet eljutni: 1 - Ahogy a Spirit és Opportunity is csinálta, akkor mennek a Mars fele, amikor az együtt áll a Földdel és közel van hozzá. Így sokáig tart az utazás és az ottartózkodási idõ is nagy. 2 - Amikor szemben áll a Földdel a Mars. Ekkor már kevesebb a teljes utazási és ottartózkodási idõ is, de sokkal nagyobb hajtóerõ, gyorsítás és lassítás kell. 3 - Ugyancsak szembenálláskor, mégnagyobb hajtóerõvel (kémiai hajtómû kizárva), ugynevezett "céloz és lõ" manõverrel. Igen kicsi utazási és ottartózkodási idõ lehetséges. Tehát az utazási és ottartózkodási idõ jelentõsen függ ezektõl a módoktól, de mindegyiknek feltétele van.
ANU Thruster could take man to Mars The dream of manned missions to Mars and beyond could become a reality thanks to plasma technology developed at ANU.
Research results to be published in the journal Applied Physics Letters this week show that the ANU Helicon Double Layer Thruster (HDLT) can be powered by hydrogen — an otherwise unusable waste product in manned spacecraft.
The HDLT uses solar electricity from the sun to create a magnetic field through which hydrogen is passed to make a beam of plasma, which powers a ship through space.
While the plasma thruster has a fraction of the power of the rockets that launch the space shuttle, it uses far less fuel and gets more thrust as a ratio of the fuel it burns, making it ideal for interplanetary missions.
“The Americans say they want to send men to Mars — this is the technology to take them there,” said the HDLT’s inventor Dr Christine Charles.
“This thruster gives Australia a fantastic opportunity to be part of the international space race.”
The ANU team led by Professor Rod Boswell has been in close collaboration with NASA, helping US scientists fix glitches with their own plasma thruster, the Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMR) invented by veteran shuttle astronaut Franklin Chang-Diaz, who visited ANU last year.
While the technology of plasma thrusters is not new, its popularity has only taken off in recent years, with it being used to help satellites maintain their positions in orbit. However, the NASA VASIMR concept and more recently the ANU HDLT are very recent inventions which may open the door to deep space exploration.
The ANU thruster has the edge on rival technologies as it is simpler and has been proven to work with hydrogen. Importantly, it also does not emit positively charged ions that could potentially cause a disaster by interfering with a spacecraft’s communications systems.
“The HDLT is a beautiful piece of physics because it is so simple. It doesn’t need any moving parts,” Dr Charles added.
Ahogy elnézem,ez két dologban jelentene elõrelépést:hidrogénnel müx,ami mondjuk nagy sebeségre gyorsítható,csak energiaigényes. Másrészt,mágneses mezõvel gyorsít,és nem kell ionizálni a kiáramló gázt. Mondjuk gõzöm sincs,hogy ezt hogy csinálják,de valsz valami elvadutl mágneses efektust hasznának erre. Tehát szó sincs benne 30 éve hasznát ionhajtómûvekröl,2*-es hangsebeségrõl meg utazási ídõröl,csak egy ûj tipusú cuccrol,ami hidrogént tud használni és nem ionizált gázt lövel ki.
Nembiztos hogy õ a hibás, a cikkben lévõ ausztrál linket nézd meg:
The ions travel at twice the speed of sound, moving out of the thruster via a magnetic field. As the ions shoot out, they accelerate in one direction making the spacecraft move in the other.
A mûholdakon pedig az utolsó években kezdték el ezt használni,de az alap elgondolás és konstrukció tényleg 50 éves.
Ja,és a nagyobb kiáramlási sebessgé max hosszab távon jó,de az utazási ídõt nem mérsékli(sõt,növeli!),mivel azon E.mozgás=m*v^2/2 miatt a sebesség növeléséhez szükséges energia négyzetesen növekszik,így ugyan javul a végsebessgé,de ugyanakkora napelemmel négyzetes összefüggés szerint több ídõ alatt éri el.(magyarul:ha 15km/sec-el 1 hónap,30km/sec-el durván két hónap az út,de 1 helyett négy hónapig müx a hajtómû). Sajna a természet jobban tudja a fizikát,mint a cikk írója.... Esetleg arrol lehet szó,hogy kisebb tömegû vagy pár százalékkal nagyobb hatásfokú,esetleg kisebb gyorsítófesz melett nagyob bsebeséget elérni képes ionhajtómûvet alkottak.
Ez a cikkíró különös állatfajta.Kétszers hangsebesség nagyjábol annyit tesz,hogy jobban járnak ha széndioxid patront visznek meghajtásra,mivel az is nagyobb sebeségre képes.
Az összefüggés a végsebeség és a kiáramlás között: V.végseb=V.gáz_kiáramlás*ln(m.induló/m.vég) V az sebesség,ln természetes alapú logaritmus,m az pedig tömeg,m.induló= induló tömege a hajónak,m.vég=végtömege a hajónak. A mostani folyékony hidrogén+folyékony oxigén hajtómûveknek a kiáramlási seb.-je 4.2->4.6 km/sec-ig terjed.(ûrsikló,ariane-5) A deep space 1-en használt ionhajtómû 30 km/sec-es kiáramlási seb-el rendelkezett. Ezek alapján,ha egy 1 tonnás saját tömegû ûrhajó 1.7 tonna üzemanyagot visz,a végsebessége hidrogén-oxigénnél 4,5 km/sec,ionnál 30km/sec,a cikkíró által írt kiáramlási sebeségnél pedig 0,6km/sec.:-)
Aki az alap fizikával sincs tisztában,ne írjon tudományos cikkeket.
Azért írják, hogy fele, mert az utazás ideje felére csökken. A teljes retúr pedig 6 hónap - 1 év közötti idõre. A hagyományos utazással mondjuk odaérnek 5 hónap alatt. Csakhogy mikor odaérnek, várniuk kell legalább egy évet, amikor a mars-föld távolság újra lecsökken, és elindulhatnak haza. Az új meghajtással meg mondjuk 2,5 hónap az út, odaérnek, szöszmötölnek egy kicsit és már jönnek is vissza.
Gondolom az utazási idõ a Föld-Mars távolságtól is függ. Ez a mostani hajtómûvel 1-3 év alatt szelhetõ át. Ha lenne új hatjómû, más sebességviszonyok mellett rövidebb idõ alatt tenné meg az utat (1/2-1 év). Mivel a bolygók mozognak egymáshoz képest, + a fránya gravitáció is rángatja az ûrhajót, átlagosan 2-szer akkora sebesség nem jelenti azt, hogy pont fele idõ alatt ér oda. (Persze mit jelent itt pontosan az, hogy átlagsebesség?)
Igen, de ezt az elõzõ plazmás híreknél valaki kifejtette, hogy cserében lasabban, de sokkal nagyobb sebességre képes így gyorsítani. Ez lenne az elõnye ...
"Márpedig az ûrhajó max. annyival mehet amekkora sebességgel kiáramlanak a részecskék." Lehet átaludtam valamit fizikaórán, de ha egy tárgyat valami erõhatás ér, mondjuk odébbpöccintem, akkor az mozgásba jön, és úgy is marad míg bármi más hatás nem éri. Ha pedig állandó erõhatás éri, akkor meg egyenletes gyorsulás jön létre. Nem?
ennek a plazmahajtómûnek ugyanaz a hibája mint az ionnak; nagy tolóerõt tud kifejteni hosszutávon, de a kémiaihoz képest irtó lassan
na jó, azért az egy hét kicsit túúúlzás :)
Szerintem, meg 2040-re mi már más galaxisba is mehetnék egy hét alatt, ha akarnánk.... kb ~40 éve még számítógép sem volt, most meg te P4-el játszasz, és emberek ugárlnak a holdra.....
Én már csak azt nem értem, minek izé meg hozé?! Hiszen 2040-re tervezik az ember marsraküldését....Addígra meg már úgysem lesz emberiség, ha így folytatjuk.......
Huhh :) elírták, viszonyítási rendszer :) már írni sem tudok
Nincs szerintem semmi elrás. Te mihez viszonítanád az ionok sebességét, a földhöz? Az alpha centauirhoz, vagy inkább magához a hajtómûhöz? Namármost ha a viszinyítási rendszered a hajtómûhöz kötöd, akkor az a rendszerben áll, és ahhoz képest 2 szeres hangsebességgel áramlanak ki az ionok.
Informatika és tudomány
