03:3803.12.2017
(обновлено: 15:16 03.12.2017)
5114933025
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука
Спасибо за подписку
Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки
МОСКВА, 3 дек — РИА Новости. Инженерам НАСА удалось завести двигатели космического аппарата "Вояджер-1", которые не использовались с 1980 года, говорится в сообщении на сайте организации.
"Кассини" натолкнулся на необъяснимую аномалию магнитного поля Сатурна Специалисты НАСА в 2014 году начали замечать снижение эффективности основных двигателей — для поворота аппарата в пространстве требовалось все больше энергии.
Было принято решение возобновить работу двигателей, отвечающих за коррекцию траектории, которые последний раз использовались во время пролета "Вояджера" мимо Юпитера, Сатурна и их спутников. Для этого специалистам пришлось изучать устаревшее программное обеспечение и язык программирования. Запуск двигателей был проведен 28 ноября, спустя 19,5 часа был получен сигнал об успешном включении.
Ученые НАСА опубликовали видео облета Плутона зондом New Horizons"Благодаря этим двигателям, которые все еще функционируют после 37 лет без использования, срок службы "Вояджера-1 может быть продлен на два-три года", — заявила Сьюзан Додд, руководитель проекта "Вояджер" в Лаборатории реактивного движения NASA. Миссия "Вояджер" в виде зондов-близнецов была запущена в космос в сентябре 1977 года, на сегодняшний они являются наиболее далекими от Земли и самыми долгоживущими космическими аппаратами. "Вояджер-1" отдалился от нашей планеты на 21 миллиард километров и продолжает приближаться к границе Солнечной системы со скоростью 61 тысяча километров в час.
ria.ru
NASA / JPL
Пробный запуск резервных микродвигателей космического зонда «Вояджер-1» успешно прошел 28 ноября, спустя более 37 лет с момента их отключения. В январе следующего года инженеры планируют перевести корректировку положения зонда полностью на эти двигатели, сообщает NASA.
Космический зонд «Вояджер-1» был запущен для исследования Солнечной системы еще в 1977 году. Изначально планировалось, что зонд проработает не больше пяти лет, но в сентябре этого года его миссия отметила свой сорокалетний юбилей. На сегодняшний день это самый быстрый объект, созданный руками человека, и его скорость относительно Солнца составляет около 60 тысяч километров в час. Сейчас «Вояджер-1» находится на расстоянии более 140 астрономических единиц от Земли.
Сейчас источник энергии нужен зонду для того, чтобы корректировать свое положение, так чтобы антенна, которая служит для обмена информацией с Землей, была все время направлена на нашу планету. Поправлять ориентацию зонда удается с помощью миллисекундных импульсов от специальных корректировочных микродвигателей. Однако еще в 2014 году инженеры стали замечать, что эти двигатели начали приходить в упадок и для корректировки стало требоваться большее количество импульсов. Проанализировав все возможные сценарии дальнейшей миссии зонда, ученые пришли к решению запустить резервные двигатели, которые использовались на ранних этапах миссии для корректировки траектории аппарата. После того, как зонд покинул область исследуемых планет, Юпитера и Сатурна, в 1980 году из-за отсутствия дальнейшей необходимости сложных маневров эти двигатели были отключены и больше не использовались.
28 ноября четыре запасных двигателя зонда «Вояджер-1» были запущены вновь. Поскольку эти двигатели никогда не работали в режиме коротких импульсов для корректировки положения, то сразу после запуска инженеры проверили надежность их работы. 29 ноября (сигнал от зонда до Земли сейчас идет около 20 часов) было подтверждено, что все они работают без сбоев. В январе 2018 года корректировку ориентации зонда планируется полностью перевести на эти двигатели.
Ученые утверждают, что с помощью этих запасных двигателей миссия «Вояджера-1» может быть продлена еще на два или три года. И поскольку тестирование запуска и работы двигателя прошло успешно, подобную операцию инженеры NASA планируют провести и с зондом «Вояджер-2».
О такой продолжительной миссии космического зонда снимают документальные фильмы, а более подробно об истории проекта вы можете прочитать в нашем материале.
Александр Дубов
nplus1.ru
Первый - это запасы энергии. На каждом из аппаратов установлено три радиоизотопных термоэлектрических генератора. Вес такого генератора составляет 39 килограмм, снаружи он покрыт защитной бериллиевой оболочкой, внутри которой находится 24 сферы из диоксида плутония 238, общим весом 4.5 килограмма. При распаде плутония выделяется тепло, которое затем преобразуется в электроэнергию. Начальная мощность такого генератора составляла 157 ватт, что давало суммарную мощность в 470 ватт (при напряжении 30 вольт постоянного тока) на момент запуска аппарата.
Инженеры NASA сделали все возможное, чтобы максимально уменьшить энергопотребление и отключили все возможные лишние датчики, основные двигатели (у аппаратов есть запасные двигатели и было сочтено неразумным использовать энергию на оба комплекта), инструменты и камеры.
Нептун и Тритон. Вероятно, последний снимок "Вояджера 2". 3 сентября 1989 года.Дело в том, что “Вояджеры” настолько далеко удалились от нас (к 2027 года, “Вояджер 1” будет находиться на расстоянии одного светового дня от Солнца), что уже все равно не смогут ничего сфотографировать.
А это соответственная наверно самая знаменитя (и одна из последних) фотографий "Вояджера 1", сделанная в 1990 году. Это маленькая голубая точка - Земля, снятая с расстояния в 6 миллиардов километров. Сейчас он удалился уже на 19 миллиардов километров от нашей планеты.
Когда же мощность опустится ниже 220 ватт, поддержание радиосвязи с зондами станет невозможным. Это случится примерно в 2025 году.Вторым ресурсом, без которого невозможна работа аппарата, является его топливо, в качестве которого используется гидразин. На момент старта, на борту каждого аппарата находилось порядка 115 килограмм гидразина. Сейчас, у "Вояджера 1" остался 21.5 килограмм гидразина, у "Вояджера 2" – 26.5 килограммов. В целом, аппараты достаточно эффективно используют этот ресурс. Для сравнения, в 1995 году у первого “Вояджера” было 34 килограмма гидразина, у второго – 36.3 килограмма.
Основная масса гидразина была использована для коррекции траекторий аппаратов при исследовании планет-гигантов. Кроме этой цели, топливо используется для сохранения ориентации аппарата в пространстве и нацеливания его антенны на Землю, без чего невозможно поддержание радиосвязи. Также, раз в два месяца, аппараты совершают поворот на 360 градусов с целью калибрации магнитометров. Поскольку, запасы энергии на борту аппаратов все равно иссякнут раньше, чем топливо, инженеры NASA весь 2011 год активно использовали двигатели “Вояджера 1”, устроив серию маневров, с целью определения точного направления солнечного ветра. Впрочем, сейчас Вояджер 1 покинул гелиосферу, так что в ближайшее время он вряд ли будет активно сжигать оставшееся топливо.
Данные "Вояджера 1", показывающие фактически полную остановку солнечного ветра в момент прохождения им гелиопаузы и выхода в межзвездное пространство.
В целом, миссия “Вояджеров”, помимо всей ее научной значимости, является также отличным примером того, насколько долго в принципе может функционировать космическая техника. Если даже зонды, построенные по технологии 70-х, могут функционировать 50 лет и основным ограничителем их жизни будет являться садящаяся батарейка, то что говорить про то, сколько в принципе может проработать построенный по современным технологиям зонд, сконструированный специально для отправки в межзвездное пространство.
Одна из предлагавшихся концепций - оснащенный ионными двигателями зонд для исследования межзвездного пространства, который должен был развивать скорость до 8 астрономических единиц в год. Для сравнения, "Вояджер-1" ежегодно удаляется на 3.6 астрономические единицы.
kiri2ll.livejournal.com
В июне 2012 года, американское агентство NASA сообщило о том, что аппарат «Вояджер-1», запущенный 35 лет назад, вышел на границу межзвездного пространства. Первые признаки того, что «Вояджер-1» вошёл в гелиопаузу, стали появляться восемь лет назад. Но на поверку выход из Солнечной системы оказался более длительным и сложным делом, чем ожидалось. Учёным пришлось переосмыслить свои представления о рубежах нашего «пузыря».
Космическая станция Voyager 1 находилась в июне на расстоянии 18,2 миллиарда км от Солнца, т.е. на расстоянии, в 3 раза большем, чем Плутон — самая далёкая из планет Солнечной системы. 8 лет назад датчики космического излучения (потоков плазмы) на Voyager 1 зарегистрировали значительное падение интенсивности «солнечного ветра», действующего на станцию сзади. Учёные объяснили это тем, что «солнечный ветер» замедляется, наталкиваясь на «межзвёздный ветер» (потоки плазмы из межзвёздного пространства), дующий навстречу.
Как известно, основным маршевым двигателем на аппарате Вояджер-1 является фотонный или, как его еще называют, солнечный, парус - устройство, предназначенного для улавливания солнечного света. - квадратный кусок полимерного материала площадью около 100 кв. м, к Поток фотонов действует подобно потоку воздуха на Земле, толкая аппарат в нужном направлении. Использование фотонного паруса позволило снизить энергозатраты аппарата (для маневров он использует реактивные двигатели на гидразине, а аппаратуру обслуживает ядерная батарея на Плутонии). Именно благодаря своим фотонным двигателям Вояджер оказался суть ли не самым долгоживущим аппаратом, когда либо использовавшимся при освоении космоса, с которым до сих пор поддерживается связь и осуществляется управление.
Первоначально ожидалось, что разогнавшись вблизи Солнца от мощного потока фотонов, «Вояджер» полетит по гиперболической орбите на третьей космической скорости, что гарантирует, что он не вернётся в Солнечную систему под действием гравитационного притяжения Солнца. Однако в октябре 2012 года из далекого космоса пришли удивительные сообщения.
Дело в том, что с января 2009 года по январь 2012 количество заряженных частиц галактического происхождения, зафиксированных «Вояджером» постепенно росло и увеличилось на 25%. «В теение весны и лета наблюдался очень быстрый рост в этой части энергетического спектра. Начиная с седьмого мая количество галактических частиц увеличивалось на 5% в неделю. Некоторые исследователи уже вслух стали говорить о том, что «Вояджер» вплотную подошел к границе Солнечной системы и вот-вот вырвется за ее пределы.
Однако, как было уже сказано, в октябре неожиданно поведение космического зонда изменилось. Дальний космос начал удивлять исследователей: так, сюрпризом стало обнаружение «мёртвой зоны». Роберт Декер из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (США) и его коллеги пришли к выводу, что в текущем положении «Вояджера-1» (около 121,6 астрономической единицы, или 18,2 млрд км от Солнца) средняя скорость солнечных частиц упала почти до нуля. Если учесть, что основным двигателем для «Вояджера является солнечный парус, то есть все основания считать, что скорость его снизилась ниже третьей космической и траектория из гиперболической постепенно превращается в параболическую у нас есть все основания полагать, что космический путешественник, спустя еще сорок-пятьдесят лет, все же вернется к Земле и мы сможем вернуть его «домой».
При этому исследователей есть некоторые основания полагать, что это уже случилось. Дело в том, что сигнал летит от «Вояджера» до земли в течение 17 дней, и в момент последнего сеанса связи скорость в направлении от Солнца уже практически равнялась нулю. Вполне возможно, что аппарат за эти дни прошел апогей и уже развернулся в сторону Земли.
Правда, американский центр управления полетом не оставляет попыток изменить траекторию полета аппарата — все же у него в запасе есть гидразиновые двигатели, запаса горючего в которых хватит по самым пессимистическим подсчетам до 2034 года. Так что будем ждать новостей из Центра управления полетом. Для нас любой вариант будет крайне любопытен: если «Вояджер» вернется на Землю, мы сможем подержать в руках этого заслуженного ветерана. Если же нет — аппарат продолжит свою работу уже за пределами Солнечной системы. Хотя, если точка апогея уже пройдена, вернуть «Вояджер» на прежнюю орбиту уже не удастся.
Несмотря на то, что возврат «Вояджера», отработавшего уже три запланированных срока ученые не считают неудачей, все же жаль, если проект, столь удачно длившийся в течение 35 лет закончится возвращением на Землю. Виной тому, как всегда, нехватка ресурсов и сокращение бюджета: во всем проекте по управлению »Вояджером» участвуют в настоящее время около двадцати специалистов, при этом сеансы связи происходят нерегулярно и не каждый день. Это и понятно для аппарата, который был запущен в космос так давно. Однако хотелось бы, чтобы столь масштабные проекты по исследованию космоса все же привлекали большее внимание.
science.schoolnano.ru
Самые дешевые Chrysler Voyager третьего поколения можно приобрести за 100-150 тыс. рублей. Наиболее молодые экземпляры владельцы оценивают в 300 000 рублей. Это действительно не так много, если учитывать тот факт, что речь идет об одном из лучших автомобилей в своем классе. В его активе вместительный и очень функциональный кузов, надежные бензиновые двигатели и крепкая подвеска.
Но американский минивэн имеет и недостатки. Это большой расход топлива могучими V-образными бензиновыми моторами, не очень выносливая автоматическая коробка передач и весьма проблемный дизель. В рейтингах надежности Крайслер Вояджер занимал только последние места. Если у вас нет на примете знакомого механика или хорошего сервиса, то лучше подумать о другой машине.
К сожалению, не лучшим образом благородный американец проявил себя и в краш-тестах EuroNCAP, проведенных в 1999 году. От удара треснул лист металла в ногах, до минимума сократилось расстояние между рулем и манекеном. Кроме того, голова «водителя» нырнула в еще не наполнившуюся подушку безопасности, так как пиропатрон сработал с опозданием.
Кузов и салон.
Огромный салон оборудован хорошо. Большинство экземпляров укомплектованы кондиционером, подушками безопасности, бортовым компьютером, круиз-контролем, электроприводом стекол и зеркал.
В пятиместной конфигурации в распоряжении путешественников багажник объемом 450 литров. В случае необходимости можно установить дополнительные места для двух человек. К сожалению, диван весом 53 кг довольно громоздкий и значительно сокращает емкость багажника. Тем, кто нуждается в автомобиле на 7 человек, лучше присмотреть версию Grand Voyager - удлиненную на 330 мм.
Перед покупкой следует как можно точнее оценить состояние кузова. Коррозия возникает в районе порогов, поперечин, придающих жесткость кузову, и в нижней части дверей. Необходимо обязательно проверить работу раздвижных дверей. Если направляющие или замки неисправны, то ремонт окажется сложным и дорогим. В стандартном исполнении кузов Вояджера лишен задней левой двери.
В старых экземплярах ломается механизм складывания сидений и вентиляционные заслонки. Распространенный дефект – не работающий подогрев сидений (в дорогих комплектациях). Выход из строя системы кондиционирования связан с утечками в местах соединения трубок или с отказом компрессора. Ремонт последнего весьма дорог, а новый компрессор стоит не меньше 30 000 рублей.
Какой двигатель выбрать?
Одни из самых дешевых на рынке – дизельные Вояджер. К сожалению, именно они являются наиболее спорными. Специально для Европейского рынка Chrysler заказал дизель в итальянской компании VM. В то время этот двигатель считался одним из самых мощных и наиболее экономичный в своем классе - около 11 литров в городских условиях. Но спустя время выяснилось, что он создает огромное число проблем. Возникают утечки масла, пробивает прокладки под головками (их тут четыре – по одной на каждый цилиндр), и преждевременно изнашивается цепь ГРМ (сначала использовались прочные шестерни). Немногие мастера берутся за ремонт с охотой, а стоимость работ оценивается очень высоко.
Поэтому единственной верной альтернативой являются бензиновые версии, которые можно с успехом перевести на газ. Правда, есть одна дилемма – грамотное размещение резервуара для газа. В багажнике он сильно ограничивает функциональные возможности, а под ним – значительно уменьшает дорожный просвет.
Особых рекомендаций заслуживает модель с шестицилиндровыми моторами объемом 3,0 и 3,3 л. Двигатели оснащены гидравлическими компенсаторами зазора клапанов и приводом ГРМ ременного типа. Средний расход топлива лежит в пределах 12-16 л/100 км.
Достоин внимания и 2,4-литровый атмосферник. Он не требует больших затрат на обслуживание, но потребляет более 16 литров в городе. Средний срок службы мотора – 350-400 тыс. км. После потребуется дорогостоящий капитальный ремонт.
Бензиновые силовые агрегаты – достаточно надежные. Тем не менее, учитывая возраст и пробег, отказа навесного оборудования не избежать. В сырую погоду, из-за попадания влаги в разъемы катушек зажигания или свечей, возникают проблемы с системой зажигания. А коррозия выхлопной системы – типичный недуг всех стареньких Вояджер.
С автоматом или без?
Большинство Крайслер Вояджер доступны с автоматической коробкой передач. Автомат увеличивает расход топлива и возможные расходы на техническое обслуживание. Но стоимость ремонта, к счастью, не слишком пугающая.
Продлить жизнь автомату можно своевременной заменой масла и умеренной скоростью движения на загородных шоссе. На высоких скоростях масло в коробке перегревается, теряя свои свойства. Если хочется ездить быстро, то придется установить дополнительный радиатор охлаждения масла АКПП.
Определенные беспокойства вызывает и механическая коробка передач. Например, изнашивается и обрывается тросик управления сцеплением.
Утечки масла из коробки передач – характерный недуг большинства моделей Chrysler.
Ходовая.
Подвеска минивэна имеет простую конструкцию. Спереди используются стойки Макферсон. В среднем, каждые 60 000 км приходится менять втулки и шаровые передних рычагов.
Сзади в полноприводных версиях установлена жесткая балка на параболических рессорах, а в полноприводных – независимая подвеска. Задние амортизаторы с регулировкой дорожного просвета очень дороги.
Заключение.
Лучшим решением станет покупка ухоженного экземпляра без газобаллонного оборудования. Следует избегать дизельных модификаций, хотя они и привлекают низкой ценой, невысоким расходом топлива и большой дальностью хода (более 1000 км на одном баке). Риск серьезных неисправностей слишком высок.
Технические характеристики Chrysler Voyager III (1995-2001).
|
Версия |
2.0 16V |
2.4 16V |
3.0 V6 |
3.3 V6 |
3.8 V6 |
2.5 TD |
|
Двигатель |
бензин |
бензин |
бензин |
бензин |
бензин |
турбодиз |
|
Рабочий объем |
1996 см3 |
2429 см3 |
2972 см3 |
3301 см3 |
3778 см3 |
2500 см3 |
|
Расположение цилиндров / клапанов |
R 4/16 |
R 4/16 |
V6 / 12 |
V6 / 12 |
V6 / 12 |
R 4/8 |
|
Максимальная мощность |
133 л.с. |
151 л.с. |
152 л.с. |
158 л.с. |
166 л.с. |
116 л.с. |
|
Максимальный крутящий момент |
176 Нм |
229 Нм |
239 Нм |
275 Нм |
307 Нм |
262 Нм |
|
Динамика (короткая версия) |
||||||
|
Максимальная скорость |
175 км/ч |
180 км/ч |
180 км/ч |
180 км/ч |
180 км/ч |
166 км/ч |
|
0-100 км / ч |
12.6 с |
12.0 с |
14.0 с |
11.7 с |
12.6 с |
14.5 с |
|
Средний расход топлива в л/100 км |
10,0 |
12,0 |
13,5 |
15,0 |
16,0 |
10,5 |
vvm-auto.ru
«Вояджер-1» — самый удаленный от Земли рукотворный объект. Он летит уже 40 лет, и все это время не прекращает общаться с Хьюстоном.
Вояджер-2 рядом с Нептуном в представлении художника. Вояджер-1 - "брат-близнец" Вояджера-2, единственного КА землян, посетившего Уран и Непутн.
Чтобы все время оставаться развернутым радиоантенной в сторону Земли, у него есть набор ракетных двигателей малой тяги контроля положения; они дают миллисекундные импульсы, позволяющие правильно позиционировать аппарат. Но в последние годы эти двигатели стали "сдавать". В 2014 году инженеры НАСА , курирующие работу АМС «Вояджер», начали замечать снижение эффективности работы основных двигателей – для поворота аппарата в пространстве требовалось все больше энергии. И тогда инженеры NASA решили задействовать другую пару двигателей на передней стороне, которые в последний раз срабатывали 37 лет назад, когда «Вояджер» выполнял маневры вокруг Сатурна и Юпитера.
Во вторник, 27 ноября команда инженеров, работающая с «Вояджером», послала аппарату сигнал к запуску двигателей. Ответный сигнал шел 19 часов 35 минут; его приняла антенна в Голдстоуне, Калифорния — часть сети дальней космической связи NASA; сигнал пришел уже в среду; он означал, что двигатели сработали так, как должны были.
В НАСА так прокомментировали это событие: "Запуск двигателей был проведен 28 ноября, спустя 19.5 часов был получен сигнал об успешном включении. <...> Благодаря этим двигателям, которые все еще функционируют после 37 лет без использования, срок службы «Вояджера-1» может быть продлен на 2-3 года ".
Все двигатели «Вояджеров» разрабатывала и собирала компания Aerojet Rocketdyne. «Кассини», другой зонд НАСА, исследовавший Сатурн, разворачивался и маневрировал с помощью таких же двигателей малой тяги.
Снова заставить их работать инженеры NASA планируют в январе; возможно, такую же операцию проделают с «Вояджером-2», хотя его двигатели контроля положения работают лучше, чем у первого аппарата. «Вояджер-2» сейчас приближается к границам Солнечной системы (первый покинул их в августе 2012 года).
«Вояджер-1» (англ. Voyager-1) — автоматический зонд, исследующий Солнечную систему и её окрестности с 5 сентября 1977 года. Первоначальная миссия заключалась в исследовании Юпитера и Сатурна.
Миссия «Вояджер» в лице двух зондов-близнецов была запущена в космос в сентябре 1977 года с мыса Канаверал, и на сегодняшний день пара этих аппаратов является самыми долгоживущими космическими аппаратами в истории. «Вояджер-1» отдалился от Земли на расстояние более 140 а.е (почти 21 миллиард километров), а «Вояджер-2» - 116 а.е (более 17 миллиардов километров). Такая разница объясняется дополнительной целью для «Вояджер-2» - исследование Урана и Нептуна.
Сейчас эти АМС занимаются сбором данных об окраине Солнечной системы. Так была открыта гелиопауза, которая, как потом выяснилась, крайне неоднородна.
На борту «Вояджеров» закреплена золотая пластина, где для предполагаемых инопланетян указано местонахождение Земли, а также записаны ряд изображений и звуков.
С 17 февраля 1998 года «Вояджер-1» является самым дальним от Земли объектом, созданным человеком. Кстати, «Вояджеры» - не единственные АМС, отдалившиеся так далеко от Солнца и Земли. Существуют еще два других американских аппарата: «Пионер-10» и «Пионер-11», запущенные НАСА раньше «Вояджеров». Но «Вояджеру-1» удалось обогнать «Пионер-10» и «Пионер-11». Но при этом «Вояджеры» еще работают, хотя, в целях экономии энергии, у них отключена часть оборудования. Еще одной работающей станцией, двигающемся к границе Солнечной системы, является АМС «Новые горизонты», которая исследовала Плутон и сейчас двигается к своей новой цели - MU69. Этот аппарат тоже был создан НАСА, но сейчас находится на расстоянии около 40 а.е.
Скорость движения станций «Вояджер-1» и «Вояджер-2» превышает 3,3 астрономической единицы в год.
PS: За все время, что вы читали эту статью, эти АМС отдалились на многие сотни километров от Солнца и Земли.
kosmos-x.net.ru
Фактически это непрерывная детонация в развитие идей Орионов, с использованием солёной воды как реактивной массы. Доктор Зубрин описал это следующим образом: "Пока раствор подаётся в камеру из покрытых бором труб, состояние постоянной детонации движущейся жидкости можно поддерживать непрерывно." Он также заметил, что это позволяет непрерывное ускорение в противоположность импульсам проекта Орион.
Вопрос в том, как ограничить такие ядерные взрывы. Зубрин придерживается мнения о то, что грамотная подача воды позволит вынести сам взрыв за пределы камеры. По его мнению конвекция нейтронов сместит основную часть реакции к внешней стороне камеры. Другие учёные так не считают.
Вообще, такой космический аппарат весьма уязвим к повреждениям топливных баков (например, от враждебного залпа). Поломка труб - и у вас цепная ядерная реакция на борту.
Преимущество NSWR в том, что это единственное известное решение с высокой скоростью истечения и высокой же тягой. Недостаток - совмещение худших проблем Орионов и газовых ядерных ракет. Для начала, сам факт взлёта оставит симпатичный кратер довольно большого размера, при этом и он сам, и всё по ветру, будет светится красивым голубым светом по ночам ближайшие несколько сотен миллионов лет.
Зубрин вычислил, что 20% обогащённый урановый тетрабромид обладает удельным импульсом в 7000 секунд (скорость истечения 69,000 м/с ), что сравнимо с ионным двигателем. Но двигатель Зубрина лишён пределов тяги. В теории ему доступны тысячи мегаватт, поскольку всё избыточное тепло улетает прочь с корабля через двигатель. К тому же, двигатель сравнительно лёгкий, без массивных силовых установок.
Зубрин высказал предположение, что слой числой воды в главной камере может защитить стенки камеры как подвижный нейтронный рефлектор и охлаждать саму камеру и сопло двигателя. Вопрос лишь в эффективности подобной защиты.
Зубрин предложил образец конфигурации такого двигателя. В нём используется 2% (в численном соотношении) уранового бромида к воде. Уран обогащён до 20% U235. таким образом B2 = 0.6136 см-2 (материальная защита равна vΣf-Σa)/D) и D = 0.2433 см (коэффициент диффузии).
Радиус камеры 3.075 сантиметров. что даст A2 = 0.6117 см-2 и L2 = 0.0019. Поскольку нам желательна экпоненциальная детонация, k2 = 2L2 = 0.0038 см-2. Тогда k = U / 2D = 0.026 см-1 и U = 0.03.
Если скорость нейтрона 2200 м/с, скорость жидкости требуется поддерживать на 66 м/с. Это лишь 4.7% скорости звука в воде при комнатной температуре, так что проблем с впрыском топлива не предвидится.
Общее соотношение массы к потоку через камеру - 196 кг/с.
Полный распад U235 даст 3.4 x 1012 Дж/кг. Зубрин считает, что 0.1% (0.2% в центре топливного потока, с понижением до нуля на внешней стороне), не повредят материал стенок в ходе реакции. Это даст 3.4 x 109 Дж/кг.
Предположим, эффективность сопла 0.8, а итоговая скорость истечения 66,000 м/с или удельный импульс 6,7300 секунд. Общая мощность - 427 гигаватт. Тяга 12.9 меганьютонов. Соотношение тяги к массе около 40, так что масса двигателя - 33 метрических тонны.
Для экспоненциальной детонации kz на выходе из камеры должно иметь значение около 4. поскольку k = 0.062 см-1, длина камеры должна быть около 65 сантиметров, радиусом 3.075 см плюс длина сопла.
Далее Зубрин размышляет о продвинутой версии двигателя, пригодной для мезвёздного полёта. Скажем, наш 2% раствор уранового бромида использует обогащённый до 90% U235 вместо жалких 20%. Предположим, что мощность распада 90% вместо 0.1%. Также предположим, что эффективность сопла 0.9 вместо 0.8.
Это даст нам скорость истечения 4,725,000 м/с (около 1.575% c, удельный импульс 482,140 секунд). При соотношении масс 10, получим delta V в 3.63% c. Уже на что-то похоже...
topwar.ru
