Category Archives: Двигатель

Patelo двигатель: Испанский «маньяк»-механик построил миниатюрный мотор W32

Ионный двигатель космического корабля, отправившегося на ЦЕРЕС

по Начо Морато

Дирижабль Dawn, который недавно прибыл на Цереру и вращается вокруг нее, сделал это с помощью нового двигателя.

Есть ионный двигатель на них будут устанавливаться самолеты следующего поколения. Электрическая энергия используется для создания заряженных частиц из топлива, обычно газа ксенона, и ускорения их до чрезвычайно высоких скоростей. Улетная скорость обычных ракет ограничена химической энергией, хранящейся в молекулярных связях топлива, что ограничивает тягу примерно до 5 км / с. Однако ионные двигатели ограничивается только доступной на судне электрической мощностью космос, получая скорости убегания, которые движутся в диапазоне от 15 км / с до 35 км / с.

Что такое ионный двигатель?

Ионный двигатель или подруливающее устройство использует ионный пучок для движения.. Способы ускорения ионов различаются. Принцип ионного двигателя основан на концепциях, разработанных физиком Германом Обертом и его опубликованной в 1929 году работе Die Rakete zu den Planetenräumen. Первый тип ионного двигателя, известный как Ионное топливо типа Кауфмана, был разработан в 1960-х Гарольдом Р. Кауфманом, сотрудником НАСА, на основе Duoplasmatron.

Космическая электроэнергетика, типы электродвигателей

Лас- самолет с электроприводом они намного более эффективны, чем те же химические двигатели. Сохраняется большая масса и требуется меньше топлива для кораблей, что подразумевает очень значительное снижение затрат.

Подпишитесь на наш Youtube-канал

Для примера: вывести на орбиту килограмм массы стоит около 20.000 долларов.

В зависимости от метода, используемого для ускорения топлива, существует три типа электрической тяги.

Электротермические двигатели

Электротермические двигатели использовать электрическую энергию для нагрева топлива либо пропуская ток через нагревательный элемент (Resistojets), либо пропуская ток через горячий ионизированный газ или саму плазму (Arcjet)

Электромагнитные двигатели

Электромагнитные двигатели ионизировать топливо, превращая его в электропроводящую плазму который ускоряется за счет взаимодействия сильного электрического тока и магнитного поля. Этот метод, известный как плазменное топливо, очень похож на принцип работы электродвигателя.

Электростатические двигатели

электростатические двигатели использовать электрическое поле, создаваемое приложением высокого напряжения к двум перфорированным сеткам с множеством маленьких отверстий, для ускорения пороха. Это называется сеточно-ионным двигателем, и именно он движет Dawn. Другой электростатической конструкцией является двигатель малой тяги на эффекте Холла, который работает аналогичным образом, но вместо высоковольтных сетей создает электрическое поле в выходной плоскости двигателя малой тяги, захватывая электроны в магнитном поле.

Оставляем видео операции

Решение, которое может быть очень выгодным для частных компаний, которые сократят значительную часть своих затрат.

(Есть решение) Почему бы не использовать высокооборотные шаговые двигатели с высоким микрошагом с редуктором в 3D-принтере?

diy-3d-printer
delta
microstepping

3D-принтер использует шаговые двигатели для перемещения печатающей головки и выдавливания филамента. Они должны обладать хорошим крутящим моментом и разрешающей способностью.

Микрошаг улучшает разрешение в 32 раза (я думаю), но чем выше ваш микрошаг, тем меньше крутящий момент.

Так что…

  1. Почему бы не вращать двигатель с микроступенчатой передачей на высоких оборотах (что также уменьшает крутящий момент) и не увеличить крутящий момент за счет тяжелого редуктора с использованием червячной передачи?

  2. Не будет ли движение печатающей головки еще более плавным, а небольшие ошибки в микрошагах и неравномерности передач не будут усреднены с использованием подхода с высокими оборотами и редуктором?

  3. Действительно ли микрошаг действительно обеспечивает точное разделение шагов?

  4. Можем ли мы обойтись более слабыми двигателями, потому что крутящий момент будет увеличен за счет уменьшения передачи?

  5. Можем ли мы обойтись 48 шаговыми шаговыми двигателями вместо 200, потому что уменьшение передачи обеспечивает повышенное разрешение?

  6. Существуют экструдеры, которые используют гибкий вал для поворота червячной передачи в прямом экструдере, в то время как двигатель установлен на раме, которая поворачивает гибкий вал (на ум приходит пикантный шустрый). Почему бы им просто не использовать наименьший возможный шаговый двигатель для прямого вращения червячной передачи?

Увеличение частоты вращения двигателя и использование редуктора должны сохранить точность и крутящий момент, позволяя использовать более слабые и легкие двигатели, что потенциально снижает детализацию движения. Я думал, что это более простой подход, и я хотел понять, что я потеряю в качестве компромисса. Я рассматривал большее трение при червячной передаче и износ, более высокий нагрев двигателя и т. Д. Но, может быть, это что-то вроде «не чини то, что не сломано». 3D-принтеры в наши дни не так уж дороги. Я просто хотел бы, чтобы они были еще дешевле.

@Mitesh Patel, 👍2

Обсуждение

3 ответа

Лучший ответ:

▲ 6

Чтобы ответить на каждый вопрос:

  • Микрошаг улучшает разрешение в 32 раза (я думаю), но уменьшает крутящий момент, чем выше ваш микрошаг.

Крутящий момент не уменьшается за счет микрошагов. Уменьшение крутящего момента происходит только при движении на высоких оборотах. Сопротивление фазы двигателя должно соответствовать целевому значению оборотов в минуту (или скорости шага). Кроме того, микрошаг может достигать 1/256, и я лично использовал 1/128. Некоторые скажут, что все, что делает более высокий микрошаг,-это улучшает плавность, а не точность. Я лично протестировал 1/128 микрошагов по 17-дюймовой длинной оси. Мне удалось добиться точности и повторяемости с точностью до 5 микрон.

  • Почему бы не вращать двигатель с микрошагом на высоких оборотах (что также снижает крутящий момент) и не увеличить крутящий момент за счет сильного редуктора с помощью червячной передачи?

Ответная реакция! Весь смысл шаговых двигателей в том, что они обеспечивают движение без люфта. Установка передачи между электромагнитным и концевым эффектором создаст люфт, который необходимо компенсировать во время движения. Современные системы ЧПУ учитывают это в своих профилях перемещения и включают автоматическую компенсацию люфта (например, Mach4).

  • Не будет ли движение печатающей головки еще более плавным, а небольшие ошибки в микрошагах и неравномерности передач не будут усреднены с использованием подхода с высокими оборотами и редуктором?

Он уже достаточно плавный с 1/64 — м или большим микрошагом. Экструзионное сопло опускается только до 2 мм.

  • Действительно ли микрошаг действительно обеспечивает точное разделение шагов?

Да. Да, это так.

  • Можем ли мы обойтись более слабыми двигателями, потому что крутящий момент будет увеличен за счет уменьшения передачи?

Нет, потому что это просто остановится.

  • Можем ли мы обойтись 48 шаговыми шаговыми двигателями вместо 200, потому что уменьшение передачи обеспечивает повышенное разрешение?

Помимо того факта, что никто не делает 48 шагов за оборот двигателей, использование редуктора было бы нелогичным. В настоящее время существует 400 двигателей с шагом на оборот, которые фактически повышают точность без каких-либо потерь крутящего момента.

  • Существуют экструдеры, которые используют гибкий вал для поворота червячной передачи в прямом экструдере, в то время как двигатель установлен на раме, которая поворачивает гибкий вал (на ум приходит пикантный шустрый). Почему бы им просто не использовать наименьший возможный шаговый двигатель для прямого вращения червячной передачи?

Крутящий момент! Если бы они использовали небольшой двигатель для привода экструдера, им пришлось бы компенсировать потерю крутящего момента более высокой мощностью (т. е. напряжением). Это приведет к проблемам с охлаждением этого двигателя.

Суть в том, что если вы правильно определяете размеры двигателей и проектируете систему, то трансмиссия не нужна. Если вам нужен больший крутящий момент, приобретайте двигатели большего размера. Если портал должен быть легким, используйте механизм delta или corexy.

,
@user77232


▲ 2

Есть старое правило, которое гласит: «Если вопрос начинается с» Почему они этого не делают», ответ, скорее всего, будет «деньги»».

В данном случае речь идет о стоимости червячных передач. Правильно сопрягаемые червячные передачи намного дороже в изготовлении, чем обычные цилиндрические шестерни. Это, вероятно, объясняет большую часть этого-не говоря уже о том, что 200 шаговых двигателей, которые мы видим на большинстве принтеров FDM, являются очень распространенным товаром, и чем больше вы что-то делаете, тем меньше стоит каждый из них.

Кроме того, вы не можете управлять большинством червячных передач с обратной передачей (особенно с высоким передаточным числом). Это не повлияло бы на экструдер (или не повлияло бы? Я видел много чего за ручки ходить на экструдере вала двигателя), но если я не могу вернуться-вожу X или Y оси, я был бы очень раздражен (использования ручного управления движением в прошивку все, как стол откатка) . .. даже ходового винта по оси Z может быть обратно-управляемый без излишних усилий.

Итак, итог: то, что у нас есть сейчас, работает достаточно хорошо, и сделать его (может быть, совсем немного) лучше будет стоить дороже, чем то, что мы получим. ИМО.

,
@Zeiss Ikon


▲ 2

  1. Существуют экструдеры, которые используют гибкий вал для поворота червячной передачи в прямом экструдере, в то время как двигатель установлен на раме, которая поворачивает гибкий вал (на ум приходит пикантный шустрый). Почему бы им просто не использовать наименьший возможный шаговый двигатель для прямого вращения червячной передачи?

Flex3Drive, из которого якобы был клонирован Zesty, допускает использование очень маленького двигателя NEMA-8, непосредственно соединенного с червячной передачей вместо гибкого вала. Это по-прежнему добавляет значительное (с точки зрения машин, стремящихся к ускорению 40 м/с2 и тому подобное) количество массы к инструментальной головке, и мне неясно, какая скорость/ускорение по оси E достижима при уменьшении 40:1 и таком маломощном двигателе.

А большего степперы обычно используется в 3D-принтеры вполне способны правдоподобное е-осевой скоростью или ускорением, что вам хотелось бы без передачи или с незначительными потерями (например, 2:1 или 3:1), Как только вы встаете с червячной передачей уровень отношений, это вопрос свойств конкретного мотора, можно ли получить достаточную скорость для приемлемого втягивание производительности или даже нормально печатать движения на очень высоких скоростях. Например, у меня есть Flex3Drive G5, и оригинальный электронный шаговый двигатель NEMA-17 от моего Ender 3 плохо работает с ним без дополнительной передачи со стороны двигателя вала. Однако «шаговый двигатель с высокой частотой вращения», как вы предлагаете, должен прекрасно справляться с червячным редуктором.

Итак, есть ли какая-то причина для этого? Если вы передаете силу таким образом, что не можете справиться с высоким крутящим моментом, например, с гибким валом, да. В противном случае-нет. Как уже говорили другие, современные микрошаги до смешного точны.

,
@R.. GitHub STOP HELPING ICE

Испанский инженер изготовил «самый маленький в мире» двигатель V-12

Выдающиеся люди

Посмотреть 17 изображений

Посмотреть галерею — 17 изображений

Любой, кто ценит искусство точного проектирования двигателей, должен получить удовольствие от этого предложения от испанского инженера по имени Патело. Начав с кусков алюминия, бронзы и нержавеющей стали, он потратил более 1200 часов на проектирование, фрезерование, токарную обработку и сверление того, что, как он утверждает, является «вероятно» самым маленьким двигателем V12 в мире. Приводимое в действие впрыском сжатого воздуха (0,1 кг/кв. см), это маленькое чудо может похвастаться общим рабочим объемом 12 кубических сантиметров благодаря двенадцати поршням диаметром 11,3 мм и работает как шарм. Лучше всего то, что вы можете увидеть, как это происходит, в подробном видео, которое следует ниже.

Построенный в первую очередь для образовательных целей, Патело не планирует продавать мини-моторы. Фактически, чтобы доказать, что это длительное упражнение в металлической точности было действительно делом любви, он посвятил двигатель своим четырем внукам. Все 261 часть двигателя он изготовил с нуля, но черту подвел с помощью 222 винтов, которые купил, предположительно для того, чтобы у него было хотя бы немного времени, чтобы провести его с внуками.

Вот английский перевод терминов в видео на случай, если у вас нет под рукой испанского словаря (просмотр займет девять минут и смена потрачена не зря):

  • Construimos el ciguenal: Сборка коленчатого вала
  • Способ монтажа: Начало установки
  • Монтажный блок в блоке: Установите коленчатый вал в блок
  • Левый вал: распределительный вал
  • Соединительный элемент левого рычага: Опорный подшипник распределительного вала
  • Распределительный узел: ГРМ
  • Volante: Маховик
  • Цилиндры: Цилиндры
  • Поршни: Поршни
  • Comprobamos con un taladro que todo esta en orden: Проверьте сверлом, все ли в порядке
  • Коллекторы впуска: Впускные коллекторы
  • Коллекторы выхода: Выпускные коллекторы
  • Ответвления: Распределительная крышка
  • Бомбы охлаждения: Насосы охлаждения
  • Enfriador de agua dulce: Охладитель свежей воды
  • Фильтр на входе: Фильтр на входе
  • Pruebas de funcionamiento: Функциональные тесты
  • Camara lenta: Медленное движение
  • Количество отверстий/винтов: Количество штук 9014/винтов trabajo: Часы работы

Может быть, это музыка в видео, но прецизионная обработка не может быть более захватывающей, чем эта.

El motor V-12 más pequeño del mundo. (Самый маленький двигатель V-12 в мире)

Посмотреть галерею — 17 изображений

19 комментариев

Загрузить еще

Самый маленький в мире действующий двигатель W-32

ДВС авиамодельные двигатели

Фильтр

<a href=»/dvs-dvigateli/dvigateli-dlya-samoletov-c-197/?sort=3a&sort_filfer_id=123″>от дешевых к дорогим</a>от дорогих к дешевымновыепо рейтингу

Производители

Все
ASP
Hobby
Kyosho
O.S. Engines
PlanetaHobby
Thunder Tiger

Сортировка

от дешевых к дорогим

от дорогих к дешевым

новые

по рейтингу

скрыть

Скрыть товары, которых нет в наличии

Фильтр

Производители

Все
ASP
Hobby
Kyosho
O.S. Engines
PlanetaHobby
Thunder Tiger

Подписываемся на VK

Ежедневные новости, видео и приколы. ..

YouTube канал

Подбор моторов

Для RC моделей

Магазин

TOP статьи

Оборудование

Плосколеты

Создание авиамоделей

Вход

Логин

Пароль

Запомнить меня

  • Забыли пароль?

  • Забыли логин?

  • Регистрация


RC Магазины


HomeМоделизм Надувной двигатель для авиамодели

Новые статьи
  • Балансир из карандашей

  • Фестиваль Большие Гуси 2022

  • Минипатрон для сверления

  • Обзор Cessna E10

  • Современные пульты радиоуправления в 2022 году

  • Замена подшипников мотора 2205 1400

  • Самодельные LiIon на авиамоделях и дронах

  • Как сделать Mini Flash

  • Сокол (Falcon) 1000 — 2-х моторное пилотажное FPV крыло.

  • Мини самолеты на радиоуправлении

Последние комментарии
  • Современные пульты радиоуправления в 2022 году (8)
  • Видеоинструкция по Cessna 150 (73)
  • Самодельные LiIon на авиамоделях и дронах (3)
  • Изготовление самодельных тяг и зажимов (36)
  • Как сделать самолет УТ-2 своими руками (6)
  • Двухметровый зальник По-2 (7)
  • Сокол (Falcon) 1000 — 2-х моторное пилотажное FPV крыло. (2)
  • Программа для расчета желаемой центровки авиамодели V 2.0 (13)
  • Расчет центра тяжести авиамодели (14)
  • USB адаптер сигнала PPМ на основе платы Arduino Pro Micro (14)

Вот видео изготовления самодельного двигателя на сжатом воздухе.


В СССР были движки на CO2 — заряжаешь ресивер на авиамодели от баллончика и в полет! Этому двигателю нужна авиамодель с бутылочным рессивером.


В 2005-2006 я покупал сыну авиамодель с крылом из пенопласта похожего на потолочку. Там как раз стоял движок с питанием от пластиковой бутылки. Сам движок был интегрирован с пробкой, авиамодель была очень легкой. Одной закачки хватало что бы поднять модель самолета на метров 20-30, она была не радиоуправляемая и норовила улететь по ветру. 🙂

Tom Stanton, автор видео, не только сделал движок, но и авиамодель для него.


К сожалению его вариант вышел веьма тяжелым и авиамодели не хватило тяги движка для того, что бы нормально полететь. Видать разучились авиамоделисты строить легкие авиамодельки!

Тут стоило применить технологии которые использовались для изготовления резиномоторных моделей самолетов, только использовать современный материал.

Надеюсь Том сделает более легкую радиоуправляемую авиамодель и этот двигатель на сжатом воздухе сможет загнать модель самолета под облака!

Константин, Радиоуправляемые Авиамодели

 


Последние сообщения форумаПоследние созданные темы
1) turnigy 9XR в скором будующем
2) Моторная Алула
3) Марьинский парк
4) Помогите новичку!
5) Продам Saito FG 61 TS новый.
6) продаю Лк Чайзер
7) Товары для авиамоделизма
8) Сборка небольшого RC самолёта с gps для новичка
9) Подойдёт ли мой выбор для первых полётов?
10) Снова Не очень большая модель для души BF-109-G2 Master series
1) Помогите новичку!
2) Продам Saito FG 61 TS новый.
3) продаю Лк Чайзер
4) Сборка небольшого RC самолёта с gps для новичка — Сборка rc самолёта
5) Помощь новичку с подбором комплектующих — Разобраться с совместимостью, подбор контроллера полета и передатчика.
6) Нужна помощь. Сгорела Jumper t16 pro v.2 — Определить деталь
7) Снова Не очень большая модель для души BF-109-G2 Master series
8) Симуляция полета дрона без контроллера в наличии
9) Продаю Hobbywing XRotor Micro 40A (20×20) 6S 4 в 1 ESC Blheli 32 — Регулятор 4 в 1 40А Blheli 32 Dshot 1200 / 150/300/600
10) 2 GPS модуля


./../images/themes/09.jpg»>

Нам доступны различные типы двигателей, и каждые несколько лет
тип, которого у нас никогда не было, становится доступным. Я не могу предсказать, что
будет
следующий, но уже есть много типов двигателей на выбор.

На самом деле, я предсказываю, что электроэнергия станет более популярной, чем
внутреннего сгорания. Технология усовершенствована до
иметь легкие батареи, которые обеспечивают сильную мощность для разумного полета
раз. Электрические самолеты имеют мощность, сравнимую со свечением, чтобы включить
сверхскоростные самолеты.

В ближайшие годы цена на то, что сейчас считается элитным
оборудование должно опускаться туда, где оно более доступно. Чем тише
силовые установки, сравнимые характеристики и полное отсутствие выхлопной каши
планер должен сделать электромобили более привлекательными. На самом деле в некоторых
мест, электроэнергия может быть обязательной, чтобы сохранить летные поля.

Если вы новичок и планируете летать на бензиновом
тренер, то мой
рекомендацией является двухтактный двигатель накаливания для вашего первого самолета, потому что
почти любой в вашем местном клубе сможет помочь вам с этим.
Тем не менее, вы можете захотеть сразу перейти на электроэнергию. Таким образом, вы
не будет потрачено денег на вспомогательное оборудование для свечения, а затем придется идти
вернуться и приобрести оборудование для электрики.

  • Двухтактное свечение

    Двухтактные двигатели

    , безусловно, самые
    популярный тип авиационного двигателя модели. Они простые,
    недорогой, мощный и надежный. Эти двигатели способны
    развивают очень высокие обороты и являются предпочтительным двигателем для гребного винта.
    управляемый скоростной самолет. Самолет с канальным вентилятором зависит от высокого вентилятора
    RPM для создания их тяги, и только два цикла могут производить их
    виды оборотов.

    См. также

    • Расчет скорости и эффективности воздушного винта

  • Четырехтактное свечение

    4-тактные двигатели запущены
    стали популярными в 1980-х годах и прочно закрепились в
    RC-сообщество. Первоначально они были заявлены как реалистичные.
    (чего у них нет). Они не звучат как полноценные самолеты.
    двигателей, но их гораздо приятнее слушать.

    Четырехтактные имеют
    больше крутящего момента, чем у двухтактных двигателей, при более низких оборотах. Это означает
    они лучше подходят для самолетов, требующих сильных вертикальных наборов высоты и т. д.
    постоянные скорости полета. Четырехтактные двигатели так же надежны, как и двухтактные.
    двигатели, но более сложные с большим количеством движущихся частей.

    Наконец, четырехтактные двигатели более экономичны, чем двухтактные. А
    4-тактный двигатель данного размера будет работать намного дольше на топливном баке, чем такой же размер
    2-тактный.

    Во многих наших приложениях используется двухтактный цикл, в то время как четырехтактный был бы
    лучший выбор. На самом деле, я считаю, что за исключением моделей
    которым нужны высокие обороты и тренажеры, четырехтактный всегда лучший выбор. Тем не менее, четырехтактный двигатель сопоставимого размера более
    дорогой.

  • Двухтактный газ

    Когда большие самолеты впервые начали появляться на летных полях, они были оснащены
    переделанными цепными пилами и двигателями травоядных машин. Теперь существует несколько
    производители, создающие газовые двигатели специально для радиоуправляемых самолетов. Топливо
    для этих двигателей намного дешевле, чем топливо накаливания, которое (теоретически) помогает
    компенсировать затраты на полеты более крупных моделей.

    Лично я считаю, что бензиновые двигатели самые реалистичные
    звуковые двигатели, кроме турбин. У них такое глубокое гортанное рычание
    это напоминает мне старые Stearmans.

    Хотя любой двигатель может причинить серьезные телесные повреждения, эти
    двигатели, в частности, могут оторвать конечности, и с ними следует обращаться крайне осторожно.
    осторожность.

  • Дизель

    Вы можете всю жизнь летать на авиамоделях и ни разу не увидеть ни одного самолета.
    с дизелем на вашем поле. По какой-то причине их просто нет
    популярный. У меня нет практического опыта с этими двигателями, но они звучат
    как они имеют много преимуществ перед другими типами.

    Например, они способны раскачивать более крупные пропеллеры.
    большое преимущество для масштабных моделей ранних типов, таких как самолеты времен Первой мировой войны.
    Кроме того, они не требуют использования драйвера накала и батареи.

    Я бы очень хотел использовать дизель на небольшой конверсии резины в радиоуправляемую.
    Тем не менее, единственные доступные варианты намного дороже, чем сопоставимые
    двухтактный, и обычно рядом нет никого, кто мог бы помочь
    те из нас, у кого нет опыта работы с этими двигателями. Тем не менее, я
    собирается иметь один в какой-то момент в не слишком отдаленном будущем. я позволю
    вы знаете, чему я учусь.

  • Ванкель

    Насколько мне известно, для авиамоделей производится только один двигатель Ванкеля.
    Это .30 Wankel производства O.S. Двигатели. у меня такой и был
    доволен своими характеристиками во всех областях, кроме расхода топлива. Это
    топливо сжигает так неэффективно, что я решил, что это строго новый двигатель
    и я выставляю свою в стеклянной витрине.

    Обновление: На самом деле мне очень нравится этот двигатель, и он находится в регулярном обслуживании.

    Также см.

    • Фотография Ванкеля, установленная на
      Мой Стик 30

    • Внутренний
      выработки OS Wankel

  • Газовая турбина

    Настоящий газотурбинный двигатель в миниатюре.
    Эти двигатели очень мощные и звучат точно так же, как их полноразмерные
    аналоги. Хотя они очень дорогие, их становится все больше.
    популярен среди тех, кто любит быстрые самолеты или строит масштабные модели
    реактивный самолет.

  • Импульсная струя

    Эти двигатели очень мощные и громкие.
    Как правило, они используются только для скоростных моделей, так как у них нет возможности
    задушить их. Кроме того, они могут быть очень опасны и
    объявлен вне закона большинством R / C клубов.

    PulseJetEngines.com содержит много информации
    о импульсных струях, а также планы, видео, форум и другая информация. Я знаю Джека об импульсных струях
    так что я не могу сказать, качественная ли информация, но они, кажется,
    знаю, о чем они говорят.

Выпускается много многоцилиндровых поршневых двигателей . Они доступны как
горизонтально-оппозитные , рядные , V и радиальные . Как правило, эти двигатели имеют
меньшая вибрация, чем у сингла сопоставимого размера, но они также имеют меньшую мощность для
такое же полное водоизмещение.

См. также

  • Красивый радиальный
    Двигатели

Обычно я выбираю двигатель в верхней части диапазона, рекомендованного
производитель. Например, если в комплекте предлагается двигатель от .25 до .40
тогда я буду использовать .40 или .45. Единственным реальным исключением являются комплекты 1/2A.
что я обычно ставлю .10 или .15, если я думаю, что модель справится с этим.

Поскольку 4-тактный двигатель сопоставимого размера менее мощный, чем 2-тактный,
Эмпирическое правило состоит в том, чтобы использовать 2-тактный размер примерно от 2/3 до 3/4 размера 4-тактного двигателя.
Например, если самолет рассчитан на 2-тактный калибр .45, можно использовать 4-тактный .60.
заменен. Если самолет рассчитан на .90 4-тактный, затем 0,60
2-тактный можно заменить. 4-тактные двигатели более экономичны, поэтому, если вы
сделайте такой обмен, размер бака может остаться прежним.

Я тоже покупаю двигатели известных марок. Они все хороши. Авиадвигатели
похожи на автомобили. Некоторые люди клянутся Фордом, а другие Чеви, но все они
работать так же. Чего я не покупаю, так это двигателей и клонов магазинных марок.
Причина этого в том, что я не знаю, кто на самом деле их сделал, и все они выглядят
подозрительно похоже на О.С. двигатели.

Для меня это означает, что О.С. потратил деньги на разработку двигателя
а потом кто-то другой купил, разобрал, измерил и сделал
клон. Для них стоимость разработки составляет часть того, что заплатила ОС, и я
просто не думаю, что это этично, и это может быть даже незаконно. Несмотря ни на что, я
просто не покупайте их, но это мое личное отношение, и вы можете принять его за
чего это стоит.

Обычно я не использую настроенные глушители, обычно называемые настроенными трубами, которые
близкие, но разные. Стоимость настроенной системы плюс двигатель
обычно такая же или больше, чем стоимость двигателя следующего размера. я
не вижу смысла добавлять головную боль и сложность настроенной системы к
самолет, когда я могу просто купить двигатель следующего размера. Если я уже
есть двигатель, то я могу купить для него трубу, особенно если она больше
двигатель не подходит к планеру.

Исключениями из моей философии могут быть
соревнования, где объем двигателя ограничен. Другим исключением может быть
если вы строите демона скорости. Скорость исходит непосредственно от оборотов в минуту, поэтому
двигатель большего размера не получит большую скорость, но даст лучшее
набор высоты и больше мощности для зависания и т. д. Но если вы хотите идти быстро, есть
не является заменой RPM, именно для этого и предназначена настроенная система.

./../images/themes/10.jpg»>

Предыдущий
Следующий

Модель самолета
Двигатели
Крепления двигателя для авиамоделей
Двигатели

Комментарии к статье

Вернуться к модели авиадвигателей
Аэродромные модели Главная

./../images/themes/10.jpg»>

Copyright 2003 Пол К.
Джонсон

Бюджет
О.С. Двигатель 65AX Glow-Power
4,6/5,0
Размеры: 7,8 x 6,1 x 4,0 дюйма
Вес: 1,43 фунта.
Его головка выглядит фантастически и имеет лучшее охлаждение.
Check Amazon
Best Value
DLE-20RA 20cc Gas Engine
4.7/5.0
Dimensions: 8.8 x 7,9 x 4,5 дюйма
Вес: 1,92 фунта.
Это легко запускаемый радиоуправляемый двигатель с электронным зажиганием.
Check Amazon
Top Pick
DLE-61cc Gas Engine
4. 8/5.0
Dimensions: 11.6 x 9.4 x 6,1 дюйма
Вес: 4 фунта.
Прочный, долговечный и оснащенный двигателем мощностью 6 л.с.
Чек Amazon

Make and Model Размеры Вес Прайс . Радиоуправляемый авиационный двигатель 65AX накаливания 7,8 x 6,1 x 4 дюйма 1,43 фунта. Проверить цену
DLE-20RA 20cc Бензиновый двигатель для радиоуправляемого самолета 8,8 x 7,9 x 4,5 дюйма 1,92 фунта. Контрольная цена
Газовый радиоуправляемый авиационный двигатель DLE-61cc 11,6 x 9,4 x 6,1 дюйма 4 фунта. Проверить цену
О.С. Четырехтактный самолетный двигатель FS-95V с кольцевым радиоуправлением 7,9 x 6,2 x 4,2 дюйма 1,30 фунта. Узнать цену
Двигатели Dle Газовый радиоуправляемый двигатель DLE-35RA объемом 35 см3 5,6 x 9,1 x 9,9 дюйма 2,06 фунта. Проверить цену

С.
В. Каплун

Введение

    Двигательные
установки на борту транспортного
средства предназначены для создания
силы тяги или момента импульса. В
последние десятилетия все большее
внимание уделяется таким характеристикам
как расход топлива и создаваемая тяга.
Все большее внимание начинает уделяться
разработкам ядерных двигателей на
транспортных средствах. Одной из наиболее
перспективных областей применения
ядерных ракетных двигателей является
космонавтика. В
настоящее время для полетов на другие
планеты, не говоря уж о звездах, применение
жидкостных ракетных двигателей и
твердотопливных ракетных двигателей
становится все более невыгодным, хотя
и было разработано множество ракетных
двигателей.
    Таким
образом, для достижения пилотируемыми
экипажами даже ближайших планет
необходимо развивать ракетоносители
на двигателях, работающих на принципах,
отличных от химических двигательных
установок. Наиболее перспективными в
этом плане являются электрические
реактивные двигатели, лазерные реактивные
двигатели и ядерные реактивные.

1. Силовые
установки

    Ядерная
силовая установка
(ЯСУ) —
это силовая установка, работающая на
энергии цепной реакции деления ядра.
ЯСУ состоит
из ядерного реактора и паро- или
газотурбинной установки, в которой
тепловая энергия, выделяющаяся в
реакторе, преобразуется в механическую
или электрическую энергию. Преимуществами
подобной установки являются неограниченная
автономность передвижения (дальность
хода), и большая мощность двигателей: и
как следствие, возможность длительно
использовать высокую скорость движения,
транспортировать более тяжёлые грузы
и способность работать в тяжёлых
условиях.
   
Основная
сфера применения ЯСУ — морской флот:
как надводный, так и подводный, также
потенциально ЯСУ может быть использована
в автомобильном, железнодорожном,
авиационном и космическом транспортном
средстве.


Рис.
1.
Схема отсеков атомной подводной лодки
проекта 949А «Антей»

    Атомный
флот.

Название атомохо́д
(атомное судно) носят суда, использующие
ядерную энергетическую установку в
качестве двигателя. Различают атомоходы
гражданские (атомные ледоколы, транспортные
суда) и военные (авианосцы, подводные
лодки, крейсеры, тяжёлые фрегаты).
Первым в мире атомоходом является
подводная лодка «Наутилус», построенная
в 1954 году в США.

    Рассмотрим
подробнее внутреннее строение атомной
подводной лодки (АПЛ) на примере
отечественной субмарины проекта 949А
«Антей» (рис. 1). Для повышения живучести
создатели продублировали многие важные
компоненты этой АПЛ. Такие лодки получили
по паре реакторов, турбин и винтов. Выход
из строя одного из них, согласно задумке,
не должен стать для лодки смертельным.
Все 10 отсеков субмарины разделяют
межотсечные переборки: они рассчитаны
на давление в 10 атмосфер и сообщаются
люками, которые можно герметизировать,
если это необходимо.

    В
пятом отсеке находится вырабатывающий
энергию дизель-генератор. Тут же можно
видеть электролизную установку для
регенерации воздуха, компрессоры
высокого давления, щит берегового
питания, запасы дизтоплива и масла.
Помещение 5-бис нужно для деконтаминации,
т.е. удаления радиоактивных веществ с
поверхностей и снижении уровня загрязнения
радиоактивными веществами членов
экипажа, которые работали в отсеке с
реакторами.
    Шестой
отсек, находится в самом центре АПЛ. Он
имеет особую важность, ведь именно здесь
находятся два ядерных реактора мощностью
по 190 МВт. Реактор относится к серии
ОК-650 – это серия водо-водяных ядерных
реакторов на тепловых нейтронах. Роль
ядерного топлива исполняет высокообогащенная
по 235U
двуокись урана. Отсек имеет объем 641 м³.
Над реактором находятся два коридора,
позволяющие попасть в другие части
АПЛ. 
    Атомным
подводным флотом обладают шесть стран:
США, Россия, Великобритания, Франция,
Китай и Индия, имеющие суммарно более
ста АПЛ на вооружении. Гражданским
атомным флотом располагает Россия. В
него входят два атомных ледокола типа
Арктика с двухреакторной ядерной
энергетической установкой мощностью
75 тысяч
лошадиных сил и два ледокола типа Таймыр
с однореакторной установкой мощностью
40 тысяч лошадиных сил, а также атомный
лихтеровоз. Россия является мировым
лидером в применении атомного ледокольного
флота в морях Арктики и неарктических
замерзающих морях. В первую очередь это
транзитная навигация по трассам Северного
морского пути, имеющем исключительно
важное экономическое значение как на
национальном, так и на международном
уровне.
   
Неудавшиеся
проекты применения ЯСУ.
В
силу трудностей
при использовании ядерной силовой
установки не все проекты по её применению
могли быть осуществлены. Например,
атомовоз — автономный локомотив,
приводимый в движение за счёт использования
атомной энергии разрабатывался в
середине 20-го века, как и атомолёт, но
из-за множества нерешённых проблем, в
том числе с обеспечением безопасности,
проекты были закрыты.

2. Ядерные ракетные двигатели (ЯРД)

    Ракетный
двигатель является единственным почти
освоенным способом вывода полезной
нагрузки на орбиту Земли [1, 3]. За счёт
преобразования исходной энергии в
кинетическую энергию реактивной струи
реактивного тела в ракетном двигателе
возникает сила тяги. Классификацию
ракетных двигателей можно провести по
виду энергии, которая преобразуется в
кинетическую энергию реактивной струи.
Различают такие виды, как химические,
ядерные и электрические ракетные
двигатели.

    Показателем
эффективности ракетного двигателя
является удельный импульс (иногда
применяется термин «удельная тяга») —
отношение количества движения, получаемого
ракетным двигателем, к массе израсходованного
рабочего тела. Размерность удельного
импульса совпадает с размерностью
скорости, то есть м/с. Теоретически (при
условии равенства давления окружающей
среды и давления газов в срезе сопла)
удельный импульс равен скорости истечения
рабочего тела из сопла, но фактически
может от неё отличаться.
   
История
создания ЯРД.

Ядерный ракетный двигатель вырабатывает
энергию не при сгорании топлива, как в
химическом РД, а в результате нагревания
рабочего тела энергией ядерных реакций.
Традиционный двигатель этого типа
состоит из нагревательной камеры с
ядерным реактором, как источником тепла,
системы подачи рабочего тела, и сопла.
Рабочее тело (в большинстве случаев — водород) —
подаётся из бака в активную зону реактора,
где, проходя через нагретые реакцией
ядерного
распада
каналы, разогревается до высоких
температур и затем выбрасывается через
сопло, создавая реактивную
тягу.

    Конструкция
и принцип работы ЯРД были разработаны
еще в 50-х
годах. Уже в 70-х
годах в США и СССР были готовы
экспериментальные образцы, которые
успешно проходили испытания. Твердофазный
советский двигатель РД-0410 с тягой в 3.6
тонны испытывался на стендовой базе, а
американский реактор «NERVA» по плану
должен был быть установлен на ракету
«Сатурн V», однако спонсирование
лунной программы было остановлено.
Параллельно велись работы и над созданием
газофазных ЯРД.


Рис.
2. Модель американского двигателя «Nerva»

2.1.
Устройство и принцип действия ЯРД.

    Ядерные
ракетные двигатели бывают газофазными,
жидкофазными и твердофазными
в зависимости от агрегатного состояния
ядерного топлива. Также они могут
подразделяться на жидкостные и
импульсно-взрывные. Жидкостные ядерные
ракетные двигатели используют нагрев
жидкого рабочего тела в нагревательной
камере от ядерного
реактора
и вывод газа через сопло, а импульсно-взрывные
основаны на создании ядерных взрывов
малой мощности через равные промежутки
времени.

    ТЯРД
может
использовать различные виды термоядерных
реакций в зависимости от вида применяемого
топлива. В частности, на настоящее время
принципиально осуществимы следующие
типы реакций:

Реакция
дейтерий + тритий (топливо D-T)

2H
+ 3H
= 4He
+ n
+ 17.6 МэВ

   
Такая реакция
наиболее легко осуществима с точки
зрения современных технологий, даёт
значительный выход энергии, топливные
компоненты относительно дёшевы.
Недостаток её — весьма большой выход
нежелательной (и бесполезной для прямого
создания тяги) нейтронной радиации,
уносящей большую часть выходной энергии
реакции и, как следствие, резко снижающей
КПД двигателя. Тритий радиоактивен,
период его полураспада около 12 лет, то
есть долговременное хранение трития
невозможно. В то же время, возможно
окружить дейтериево-тритиевый реактор
оболочкой, содержащей литий: последний,
в результате облучения нейтронным
потоком, превращается в тритий, что
приводит к замыканию топливного цикла,
поскольку реактор работает в режиме
размножителя (бридера). Таким образом,
топливом для D-T-реактора фактически
служат дейтерий и литий.

Реакция
дейтерий + гелий-3

2H
+ 3He
= 4He
+ p
+ 18.3 МэВ

   
Условия её достижения
значительно сложнее. Гелий-3, кроме того,
редкий и чрезвычайно дорогой изотоп. В
промышленных масштабах на настоящее
время не производится. Кроме того, что
энергетический выход этой реакции выше,
чем у D-T-реакции, она имеет следующие
дополнительные преимущества:

  • Сниженный нейтронный
    поток (реакцию можно отнести к
    «безнейтронным»),
  • Меньшая масса
    радиационной защиты,
  • Меньшая масса
    магнитных катушек реактора.

   
При реакции D-3He
в форме нейтронов выделяется всего
около 5% мощности (против 80% для D-T). Около
20% выделяется в форме рентгеновского
излучения. Вся остальная энергия может
быть непосредственно использована для
создания реактивной тяги. Таким образом,
реакция D-3He
намного более перспективна для применения
в реакторе ТЯРД.

Другие
виды реакций

   
Реакции между ядрами
дейтерия (D-D, монотопливо):

2H
+ 2H
3He
+ n
+ 3.3 МэВ,

2H
+ 2H
→> 3H
+ p
+
4 МэВ.

Нейтронный
выход в данном случае весьма значителен.

   
Возможны и некоторые
другие типы реакций:

p
+ 6Li
4He
(1.7 MeV) + 3He
(2.3 MэВ)

3He
+ 6Li
→ 24He
+ p
+ 16.9 MэВ

p
+ 11B
→ 34He
+ 8.7 MэВ


Рис. 3
Строение жидкофазного ядерного двигателя

   
Рабочее
тело, контактируя с ТВЭЛом, поглощает
энергию и нагревается, увеличивается
в объеме, после чего выходит через сопло
двигателя под высоким давлением.
   
Принцип
работы жидкофазного ЯРД и его устройство
аналогично твердофазным, только топливо
находится в жидком состоянии, что
позволяет увеличить температуру, а
значит и тягу.

   
Газофазные
ЯРД работают на топливе в газообразном
состоянии. Газообразное топливо может
удерживаться в корпусе электрическим
полем или же находится в герметичной
прозрачной колбе – ядерной лампе. В
первом случае возникает контакт рабочего
тела с топливом, а также частичная утечка
последнего, поэтому кроме основной
массы топлива в двигателе должен быть
предусмотрен его запас для периодического
пополнения. В случае с ядерной лампой
утечки не происходит, а топливо полностью
изолировано от потока рабочего тела.

2.2
Ядерный импульсный двигатель

    В
основе импульсного двигателя для
космического аппарата лежит концепция
атомного взрыва. Атомные заряды мощностью
примерно в килотонну 
на этапе взлёта должны были взрываться
со скоростью один заряд в секунду.
Ударная волна — расширяющееся
плазменное
облако — должна была приниматься
«толкателем» — мощным металлическим
диском с теплозащитным покрытием, и,
потом, отразившись от него, создать
реактивную тягу. Импульс, принятый
плитой толкателя, через элементы
конструкции передавался кораблю. Затем,
когда высота и скорость вырастут, частоту
взрывов можно было уменьшить. При взлёте
корабль должен был лететь строго
вертикально, с целью минимизировать
площадь радиоактивного загрязнения
атмосферы.
    В
США были проведены несколько испытаний
модели летательного аппарата с импульсным
приводом (для взрывов использовалась
обычная химическая взрывчатка). Получены
положительные результаты о принципиальной
возможности управляемого полёта аппарата
с импульсным двигателем.
    В
США космические разработки с использованием
импульсных ядерных ракетных двигателей
осуществлялись с 1958
по 1965 год
в рамках проекта «Орион»
компанией «General
Atomics»)
по заказу ВВС
США.
Программа развития проекта «Орион»
была рассчитана на 12 лет.
Однако приоритеты изменились, и в 1965
году проект был закрыт.
    В
СССР аналогичный проект разрабатывался
в 1950—70-х годах. Основной проблемой была
прочность экрана-толкателя, который не
выдерживал огромных тепловых нагрузок
от близких ядерных взрывов. Вместе с
тем были предложены несколько технических
решений, позволяющих разработать
конструкцию плиты-толкателя с достаточным
ресурсом. Проект не был завершён.
    Реальных
испытаний импульсного ЯРД с подрывом
ядерных устройств не проводилось.

2.3
Другие разработки

   
В 1960-х
годах США были на пути к Луне. Менее
известным является тот факт, что на
полигоне Невады учёные работали над
одним амбициозным проектом — полётом
на Марс на ядерных двигателях. Проект
был назван NERVA.
В январе 1965 года были произведены
испытания ядерного ракетного двигателя
под кодовым названием «КИВИ» (KIWI). При
испытаниях реактору ЯРД специально
позволили перегреться. При температуре
в 4000 °C реактор взорвался. Пять месяцев
спустя произошла настоящая авария,
когда перегрелся ядерный двигатель
другой сборки, который носил кодовое
название Феб (Phoebus).
   
Также
в США разрабатывался ядерный ракетный
двигатель прямоточной конструкции в
рамках проекта Pluto (рис. 4). Американцы
сумели создать два прототипа нового
двигателя — Tory-IIA и Tory-IIC, на которых даже
производились включения реакторов.
Мощность установки должна была составить
600 мегаватт.


Рис.
4. Прототип двигателя в рамках проекта Pluto

   
Двигатели,
разработанные в рамках проекта Pluto,
планировалось устанавливать на крылатые
ракеты, которые в 1950-х годах создавались
под обозначением SLAM (Supersonic Low Altitude Missile
(сверхзвуковая маловысотная ракета)).
Планировалось построить ракету длиной
26.8 метра, диаметром три метра, и массой
в 28 тонн. В корпусе ракеты должен был
располагаться ядерный боезаряд, а также
ядерная двигательная установка, имеющая
длину 1.6 метра и диаметр 1.5 метра. На фоне
других размеров установка выглядела
весьма компактной, что и объясняет её
прямоточный принцип работы.
   
Разработчики
полагали, что, благодаря ядерному
двигателю, дальность полета ракеты SLAM
составит, по меньшей мере, 182 тысячи
километров.
   
В 1964
году министерство обороны США проект
закрыло. Официальной причиной послужило
то, что в полете крылатая ракета с ядерным
двигателем слишком сильно загрязняет
все вокруг. Но в действительности причина
состояла в значительных затратах на
обслуживание таких ракет, тем более к
тому времени бурно развивалось
ракетостроение на основе жидкостных
реактивных ракетных двигателей,
обслуживание которых было значительно
дешевле.


Рис.
5.
 Двигатель РД-0410

   
СССР
оставался верной идеи создания ЯРД
прямоточной конструкции значительно
дольше, чем США, закрыв проект только в
1985 году. Но и результаты получились
значительно весомее. Так, первый и
единственный советский ядерный ракетный
двигатель был разработан в конструкторском
бюро «Химавтоматика», Воронеж. Это
РД-0410 (Индекс ГРАУ — 11Б91, известен также
как «Ирбит» и «ИР-100»).
   
В РД-0410
(рис. 5) был применён гетерогенный реактор
на тепловых нейтронах, замедлителем
служил гидрид циркония, отражатели
нейтронов были выполнены из бериллия,
в качестве ядерного топлива служил
материал на основе карбидов урана и
вольфрама, с обогащенный изотопом 235U
до концентрации около 80 %.

   
Конструкция
включала в себя 37 тепловыделяющих
сборок, покрытых теплоизоляцией,
отделявшей их от замедлителя. Проектом
предусматривалось, что поток водорода
вначале проходил через отражатель и
замедлитель, поддерживая их температуру
на уровне комнатной, а затем поступал
в активную зону, где охлаждал тепловыделяющие
сборки, достигая при этом температур
до 3100 К. На стенде и отражатель, и
замедлитель охлаждались отдельным
потоком водорода.
   
Реактор
прошёл значительную серию испытаний,
но ни разу не испытывался на полную
длительность работы. Однако вне реакторные
узлы были отработаны полностью.

Технические
характеристики РД 0410 [9]:

  • Тяга
    в пустоте: 3,59 тс (35,2 кН)
  • Тепловая
    мощность реактора: 196 МВт
  • Удельный
    импульс тяги в пустоте: 910 кгс·с/кг (8927
    м/с)
  • Число
    включений: 10
  • Ресурс
    работы: 1 час
  • Компоненты
    топлива: рабочее тело — жидкий водород,
    вспомогательное вещество — гептан
  • Масса
    с радиационной защитой: 2 тонны
  • Габариты
    двигателя: высота 3,5 м, диаметр 1,6 м.

   
Относительно
небольшие габаритные размеры и вес,
высокая температура ядерного топлива
(3100 K) при эффективной системе охлаждения
потоком водорода свидетельствует о
том, что РД-0410 является почти идеальным
прототипом ЯРД для современных крылатых
ракет. А, учитывая современные технологии
получения самоостанавливающегося
ядерного топлива, увеличение ресурса
с часа до нескольких часов является
вполне реальной задачей.
   
Также
в настоящее время ведется разработка
ядерной электродвигательной установки
— двигательной установки космического
аппарата, включающая в себя комплекс
бортовых систем, таких как: электрический
ракетный двигатель, система электропитания,
обеспечиваемого ядерным реактором,
система хранения и подачи рабочего
тела, система автоматического управления.

3.
Проблема межпланетных полетов

3.1
Использование
гравитационного маневра при полете к
Марсу

Рассмотрим
изменение характеристической скорости
при полёте с околоземной круговой
(опорной) орбиты к Марсу с использованием
гравитационного манёвра у Луны [7].


Рис.
6. Эллиптическая
орбита Гомана

    Для
перехода с круговой орбиты Земли вокруг
Солнца на эллиптическую орбиту перелёта
к Марсу (орбиту Гомана) необходима
дополнительная характеристическая
скорость (рис. 6) [8]:

где
Vкр1 – первая
(круговая) скорость относительно Солнца
на орбите Земли, R1
– радиус орбиты Земли, R2
– радиус орбиты Марса.
   
Но,
чтобы выйти на круговую
орбиту Земли вокруг Солнца, нужно выйти
из сферы притяжения Земли, т.е. получить
вторую космическую (параболическую) Vпар01
= √2Vкр01
скорость относительно Земли. Следовательно,
мы должны дать космическому аппарату
такую кинетическую энергию на околоземной
круговой орбите, что бы её хватило на
выход из сферы притяжения Земли и переход
на эллиптическую орбиту перелёта к
Марсу (рис. 7)


Рис.
7. 1
– Орбита Земли вокруг Солнца, 2 –
Эллиптическая орбита Гомана

Здесь
V1
– скорость отлёта из неподвижной
относительно Земли точки, расположенной
на круговой околоземной орбите. Учитывая,
что мы уже движемся по этой орбите с
круговой скоростью, для окончательной
скорости отлёта к Марсу требуется
скорость

   
Аналогично
для перехода с эллиптической орбиты на
орбиту вокруг Марса имеем

где

Здесь

– первая (круговая)
скорость относительно Марса, – первая
(круговая) скорость на орбите Земли
(рис. 6),

– первая (круговая)
скорость на орбите Марса (рис. 6),
– первая
(круговая) скорость относительно Земли, μ = GM
– произведение
массы тела M
на гравитационную постоянную G.
Значения
параметра
μ
для Солнца, Земли и Марса
μс = 1.327·1020 м32,
μз = 3.99·1014 м32,
μмар = 4.228·1013 м32

   
С учётом
дополнительных затрат на управление и
ориентацию (добавляем 5%) получим полную
характеристическую скорость:

Vхар1 = 1.05·(ΔVз + ΔVмар).

   
Если
использовать гравитационный манёвр,
то характеристическая скорость уменьшится

Vхар2 = Vхар1 –   ΔVграв

   
Соответственно
выигрыш в скорости составит

   
Проведём
расчёт характеристической скорости с
учетом следующих значений радиусов
орбит движения Земли и Марса вокруг
Солнца:

R1 = 1. 5·1011 м,  R2 = 2.28·1011
м,

а
также примем значения радиусов околоземной
орбиты и орбиты около Марса

R01 = 6.8·106
м,  R02 = 3.4·106 м

   
Максимальная
скорость, которую мы можем получить при
использовании гравитационного маневра
у Луны, равняется:

    ΔVграв = 1680 м/с

Тогда
имеем

  ΔVз = 3561 м/с,    ΔVмар
= 2133 м/с,
ΔVхар1 = 5979 м/с,    ΔVхар2 = 4379 м/с.

Выигрыш
в скорости при использовании гравитационного
маневра

 ΔV% = 26.8%.

При
дальнейших расчетах будем использовать
значение скорости
ΔVхар2 так как
это позволяет нам сэкономить топливо.

3.2
Время полета к Марсу по орбите Гомана

   
Также
необходимо рассчитать время полета к
Марсу по выбранной нами траектории. Для
этого используем формулы [8]:

Тогда
время полета составит:
Т ≈ 260 суток.

3.3
Сравнение
затрат топлива жидкостного (Ж) и
твердофазного ядерного (ТЯ) ракетного
двигателя при
полете к Марсу

   
Для
нахождения массы топлива используем
формулу К. Э. Циолковского [3]:

Vхар2 = Vк – V0 = Wln(1 + Mт/Mк),

где
Mт − масса
топлива,
Mк
конечная масса ракеты (без топлива),
Vк
конечная скорость полета,
V0
начальная скорость,
W −
скорость истечения газов из двигателя.
Обозначим:

    

Тогда

Здесь:
kТО
– весовой коэффициент топливного
отсека, kсу
– весовой коэффициент системы управления, kду
– весовой коэффициент двигательной
установки, n
– коэффициент перегрузки, g0
– ускорение силы тяжести,Mпг

масса полезного груза. Также можно
рассчитать какой процент топлива мы
сэкономим при использовании ТЯРД по
формуле:

Произведем
расчеты при следующих параметрах для
ЖРД и ЯРД:

ЖРД:   W = 4599 м/с, kду =
0. 001,  kсу = 0.01,    kТО = 0.1
ЯРД:   W = 9000 м/с, kду = 0.01,  kсу =
0.01,    kТО = 0.1
n = 1, g = 9.81 мс-2,  Mпг = 128000 кг

Тогда
имеем: Dж = 1.65,  Dя = 0.63,  Mж =
269903 кг, Mя = 105994 кг

    Соответствующая
экономия топлива составит ΔM = 69.7%.
    Таким
образом, использование гравитационного
маневра у Луны дает значительный выигрыш
в скорости, также следует отметить
преимущество использования ТЯРД перед
ЖРД.

Заключение

    Преимущество,
заключающееся в высоком показателе
удельного импульса ядерных ракетных
двигателей по сравнению с химическими,
очевидно. Для твердофазных моделей
величина удельного импульса составляет
8000-9000 м/с, для жидкофазных – 14000 м/с, для
газофазных – 30000 м/с. Однако, когда речь
идет о ядерном топливе, никогда не
следует забывать о пагубном воздействии
на экологию нашей планеты. Так и в случае
с ядерными ракетными двигателями
необходимо учитывать загрязнение
атмосферы Земли. Поэтому, несмотря на
существование действующих моделей
ядерных ракетных двигателей, пока ни
один из них так и не был задействован
вне лабораторий или научных баз. Потенциал
таких двигателей высочайший, однако, и
риск, связанный с их использованием,
тоже немалый, так что пока они существуют
только в проектах.

Литература
  1. Новый
    политехнический словарь / Гл. ред. А.Ю.
    Ишлинский. — М.: Большая Российская
    энциклопедия, 2000. 
  2. Рылев
    Ю. 6000
    изобретений XX и XXI веков, изменившие
    мир. М.: Эксмо. 2017.
  3. Космонавтика:
    Энциклопедия. М.: Сов. Энциклопедия,
    1985
  4. Феодосьев
    В.И. Основы техники ракетного полета.
    М.: Наука, 1979.
  5. Свободная
    интернет-энциклопедия Википедия.
  6. Дорофеев
    А.А. Основы теории тепловых ракетных
    двигателей. М.: Изд. МГТУ
    им. Н. Э. Баумана, 2014.
  7. Руппе
    Г. Введение в астронавтику.- М.: Наука,
    1970.
  8. Фертрегт
    М. Основы космонавтики.- М.: Просвещение,
    1969.
  9. КБ
    Химавтоматика. Перспективные космические
    аппараты. Интернет-ресурс:
    http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=11&prod=66

 




Схема работы модели паровой турбины. Рисовал Витя

Эскиз модели

Подготавливаем консервную банку 🙂

Так выглядит топка паровой турбины

Вырезание крыльчатки и держателей для нее

С помощью тонкого сверлышка Антон сверлит отверстие в металлическом стержне.
А потом припаивает все детали модели.

Модель паровой турбины. Вид сверху без крыльчатки
Подготовленная к установке крыльчатка турбины

Модель паровой турбины с установленной крыльчаткой

Модель паровой турбины в действии

Общий вид паровой турбины

Керосин (RP-1)Жидкий метанЖидкий водород
Плотность813 г/л422 г/л70 г/л
Стехиометрический коэффициент2.73.76
Кол-во топлива на 1 л окислителя0.520.732.72
Удельная тяга370 сек459 сек532 сек
Температура кипения490 К111 К20 К
Температура горения3,670 К3,550 К3,070 К

MerlinRaptorBE-4РД-180RS-25F-1
ПроизводительSpaceX (США)SpaceX (США)Blue Origin (США)НПО Энергомаш (РФ)Aerojet Rocketdyne (США)Aerojet Rocketdyne (США)
Ракета-носительFalcon 9 (9 + 1)
Falcon Heavy (27 + 1)
BFR (31 + 7)New Glenn (7)Atlas III (1)
Atlas V (1)
ракетоплан Space Shuttle (3)
SLS (4)
Saturn V (5)
Первый рабочий полет201020212021-20222000
2002
1982
2020
1968
ЦиклОткрытыйЗакрытый (полная газификация)Закрытый (частичная газификация)Закрытый (частичная газификация)Закрытый (частичная газификация)Открытый
ТопливоКеросинМетанМетанКеросинВодородКеросин
Давление в камере97 бар270 бар135 бар257 бар206 бар70 бар
Тяга0. 84 мН2.00 мН2.40 мН3.83 мН1.86 мН6.77 мН
Тяговооруженность198:1107:180:178:173:194:1
Удельная тяга282 сек
311 сек
330 сек
350 сек
310 сек
340 сек
311 сек
338 сек
366 сек
452 сек
263 сек
304 сек

MerlinRaptorBE-4РД-180RS-25F-1
Цена одного двигателя< $1 млн~$2 млн~$2 млн$25 млн> $50 млн$30 млн
Ракета-носительFalcon HeavyBFRNew GlennAtlas VSLSSaturn V
Кол-во двигателей у первой ступени27317145
Полная стоимость$27 млн$62 млн$14 млн$25 млн$200 млн$150 млн
Цена на 1 кН (единицу тяги)$1,170$1,000$3,333$6,527$26,881$4,431
Ресурс (кол-во запусков)1050251191
Полная стоимость на один полет$2. 7 млн$1.24 млн$0.56 млн$25 млн$10.5 млн$150 млн
Полезная нагрузка (НОО)30 т (1)100 т45 т20 т95 т140 т
Полная стоимость на 1 т$90 тыс$12.4 тыс$12.4 тыс$1.25 млн$110.5 тыс$1.07 млн