Napędy i silniki

[Szaniu]

Oby wyrobili się na ten konkurs i wywalczyli swoje .

[Maquis]

Hmm, tylko pojawia się kluczowe pytanie - a co potem? Mamy silnik, który może być znacznie lepszym rozwiązaniem dla misji kosmicznych - piękna sprawa. Tylko co z nim zrobimy? Będziemy rozwijać dalej? Patent? A co z produkcją na potrzeby przemysłu kosmicznego?

[Romek63]

Hmm, tylko pojawia się kluczowe pytanie - a co potem? Mamy silnik, który może być znacznie lepszym rozwiązaniem dla misji kosmicznych - piękna sprawa. Tylko co z nim zrobimy? Będziemy rozwijać dalej? Patent? A co z produkcją na potrzeby przemysłu kosmicznego?

Potem to po prostu wstąpimy do ESA i pewnie Europejska Agencja Kosmiczna będzie już wiedziała do czego taki silnik wykorzystać  a polscy naukowcy będą współpracować przy rozwoju tego typu konstrukcji jeśli to rzeczywiście jest lepszy silnik niż już obecnie istniejące konstrukcje.
Warto tu chyba kawałek artykułu zacytować:
http://www.kosmonauta.net/badania-rozwoj/menu-artykuly-badania-rozwoj/sprzet/3366-2011-10-06-krypton

Zbudowany egzemplarz silnika typu Halla to prototypowe urządzenie, obecnie przygotowywane do testów w warunkach próżniowych. „Jeśli testy wypadną pomyślnie, czeka nas jeszcze optymalizacja silnika i cała seria badań kwalifikacyjnych. Zgłoszenie projektu do ESA w ramach II konkursu PECS, czyli Porozumienia o Europejskim Państwie Współpracującym, zawartego między Polską a ESA, zaowocowało pozytywną oceną.

Dr Jacek Kurzyna z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy
w Warszawie prezentuje elektryczny silnik plazmowy typu Halla do sond kosmicznych,
zoptymalizowany do pracy z kryptonem.

A tu inna ciekawostka. Widzę że nikt jeszcze tu nie zamieścił tej informacji. Ciekaw jestem co myślicie o takiej nowej koncepcji silnika ? Pomysł wygląda na wprost rewolucyjny i rewelacyjny ! Przez to wygłada na nieco nawet niewiarygodny w połączeniu z perspektywą tych 10 lat  Umożliwiłby uzyskanie większych prędkości nawet niż silnik magneto-plazmowy VASIMIR. Załogowe loty do krańców Układu Słonecznego stałyby się bezproblemowe, a bezzałogowe sondy mogłyby w sensownym czasie dolecieć do najbliższych gwiazd!

SILNIK FUZYJNY - koncepcja

"John J. Chapman, fizyk i inżynier elektronik z NASA Langley Research Center proponuje znacznie tańszy i bardziej wydajny silnik fuzyjny na bazie boru zamiast deuteru i trytu. Rozwiązanie to jest więc bardzo wydajne. Tylko 11 gramów boru potrzebne będzie, aby wytworzyć 300 MW mocy. I to do realizacji w ciągu zaledwie 10 lat"
I co o tym myślicie...?

Tu są linki do artykułu:
http://phys.org/news/2011-06-nasa-fusion-thruster-space.html
http://www.uprp.pl/nasa-proponuje-nowy-sposob-napedzania-statkow-kosmicznych/Lead15,61,3235,9,wai,pl,text/





Nieco więcej na ten temat jest w tym artykule:

Researchers working on Star Trek-style fusion impulse engines
http://www.dvice.com/archives/2012/10/researchers-wor.php



A więcej informacji na temat projektów nowych napędów umieściłem tutaj:
http://www.trek.pl/forum/index.php?showtopic=13&st=60

A tu nieco podobna wiadomość, choć nie wiem na ile to źródło jest wiarygodne:

Działający reaktor fuzyjny już za 4 lata 
http://www.geekweek.pl/aktualnosci/15581/dzialajacy-reaktor-fuzyjny-juz-za-4-lata

[Matias]

Firma Aerojet pod koniec kwietnia zakończyła testy środowiskowe i próbne odpalenia thrustera nowej generacji - MR-104H, który powstał dzięki (finansowaniu jak się domyślam?) Constellation. Opis modyfikacji jakim poddano tę jednostkę:

"Adapting the heritage thrusters for NASA included incorporating a modern valve on the engine, changing the thruster nozzle configuration to improve packaging, and developing insulation which allows burying the engine inside of a vehicle – a design modification that allows the MR-104H to be readily incorporated into other vehicle concepts for human spaceflight."

[Romek63]

Nie wiem czy te wiadomości nie były już gdzieś tu zamieszczone ale ich nie zauważyłem;

Statki kosmiczne na parę wodną ?
http://odkrywcy.pl/kat,111402,title,Dokad-dolecimy-statkiem-na-pare-wodna,wid,13268395,wiadomosc.html
Brian McConnell, główny autor opracowania opisującego statki napędzane parą, wyjaśnia, że podstawowe technologie są już opracowane. Nowatorski pomysł jest tym samym wyjątkowo niskobudżetowy. Szacuje się, że podróż na Marsa z wykorzystaniem kosmicznego parostatku kosztowałaby mniej więcej tyle ile obecnie wydaje się na jeden lot wahadłowca do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.[...]
Podstawowy napęd takiego statku stanowiłyby silniki wykorzystujące energię słoneczną do podgrzania wody i przekształcenia jej w parę. Odpowiednia ilość pary kierowana do specjalnych dysz wytwarzałaby siłę ciągu.[...]
Dodatkowym zastosowaniem wody w takim pojeździe byłaby ochrona przed promieniowaniem.

Paliwo rakietowe z... moczu
http://odkrywcy.pl/kat,111398,title,Paliwo-rakietowe-z-moczu,wid,13871884,wiadomosc.html?smg4sticaid=6ec6c
Jedną z substancji, którą można otrzymać z moczu jest hydrazyna, będąca wysokoenergetycznym paliwem, wykorzystywanym między innymi w silnikach rakiet kosmicznych.[...]
Naukowcy sugerują, że jest tylko kwestią czasu, kiedy produkcja hydrazyny rozwinie się na skalę, która umożliwi wysyłanie rakiet napędzanych moczem w przestrzeń kosmiczną.

Rosja w 2017 roku ma dysponować elektrycznym silnikiem jonowym zasilanym energią jądrową.
http://www.kosmonauta.net/index.php/Technologie/Hardware/roskosmos-develops-nuke-ion-drive.html#jacommentid:3452
Jak podają rosyjskie agencje prasowe, Rosja z powodzeniem rozwija jądrowy generator energii elektrycznej dla silnika jonowego. Ma być on gotowy w 2017 roku, tak aby w 2025 roku była możliwa pierwsza misja kosmiczna z jego użyciem.[...]
Planowany silnik ma generować 100-150 kilowatów energii przez 3 lata. Generowany prąd elektryczny będzie zasilał ksenonowy silnik jonowy - statek będzie napędzany energią odrzucanego gazu.
Napęd jest rozwijany w ośrodku Skołkowo, rosyjskim parku technologicznym zarządzanym przez rosyjskiego oligarchę Wiktora Wekselbera i byłego dyrektora wykonawczego Intela, Craiga Barretta.[...]
Zespół testuje obecnie różne rodzaje paliw i wkrótce ma zacząć prace nad projektem silnika. Jego pierwszy egzemplarz ma być gotowy do 2017 roku. Testy silnika miałby odbyć się już w 2014 roku. Jednak dyrektor rosyjskiej agencji kosmicznej Roskosmos zastrzegł, że statek nim napędzany nie powstanie szybciej jak w 2025 toku.

Energomasz rozwija silnik na amoniak
http://www.kosmonauta.net/index.php/Technologie/Hardware/energomasz-amoniak.html
http://florydziak.blogspot.com/2012/05/nowa-technologia-silnikow-rakietowych.html
Rosyjski Energomasz podał, że rozpoczął prace rozwojowe nad nowym silnikiem rakietowym, który mógłby obniżyć koszt startów rakiet dzięki uniknięciu stosowania wodoru. Informacje opublikowała gazeta Izwestia powołując się na wywiad z Anatolijem Ligwancewem, dyrektorem Energomaszu ds. nowych technologii.[...]
Nowy silnik ma być o 30% wydajniejszy od istniejących konstrukcji dzięki wykorzystaniu nowej mieszanki paliwowej: acetylenu i amoniaku. Mieszanka taka, zwana również atsetamem, jest około 20 razy tańsza niż wodór. Kilogram wodoru kosztuje około 67 USD, a koszt kilograma atsetamu, to najwyżej 3,35 USD. Dyrektor Energomaszu zauważa, że przy ilościach paliwa rzędu kilku ton powstają znaczne oszczędności. W dodatku składniki nowej mieszanki można łatwo składować i transportować, w przeciwieństwie do kriogenicznego wodoru i tlenu.[...] Energomasz liczy, że pierwsze starty będą mogły się odbyć w 2017 lub 2018 roku.[...]Pierwszym zastosowaniem nowego silnika będzie nowy człon górny istniejącej rakiety, co jest tańsze niż budowa nowej od początku.

Szczególnie podoba mi się ten rosyjski elektryczny silnik jonowy zasilany energią jądrową.
To chyba taki rosyjski odpowiednik tego amerykańskiego VASIMIR'a tyle że od razu z jądrowym generatorem energii 

[PiotrW]

W MIT opracowali silnik dla CubeSat-ów oraz innych projektów mikro-satelitów : http://web.mit.edu/newsoffice/2012/microthrusters-could-propel-small-satellites-0817.html

[Romek63]

Informacja jest ciekawa. Także na polskich stronach internetowych o tym napisano:

http://nauka.gadzetomania.pl/2012/08/18/mikrosilniki-odrzutowe-wielkosci-5-groszy-pewnie-ze-mozliwe
Naukowcy MIT opracowali do tego celu mikrosilniki odrzutowe wielkości pięciogroszówki. Poszczególne elementy tego niezwykłego silnika mierzą kilka mikrometrów. Zasada działania opiera się na systemie magnetycznej lewitacji, który zawiera 500 mikroskopijnych dysz emitujących strumienie jonów. Strumienie te są w stanie wytworzyć pęd odpowiedni do przesunięcia niewielkiego satelity na wymaganą pozycję.
Mikrosilniki przeszły już pierwsze próby w komorach próżniowych, a efekt tych prób był co najmniej zadowalający.

Wygląda na to że mogą nie tylko napędzać mikrosatelity ale także rozwiązać problem śmieci na orbicie !

[Romek63]

Kolejna informacja o postępie prac nad silnikiem VASIMR. Kosmonauta.net donosi:

http://www.kosmonauta.net/index.php/Technologie/Hardware/2012-09-17-vasimr-postepy.html#jacommentid:4728

Na konferencji przedstawiono także nowe dane dotyczące znaczącej poprawy wydajności silnika w stosunku do rezultatów otrzymanych w 2010 roku. Poprawa osiąganych wartości współczynnika Isp ze środka zakresu przyczyniła się do całościowego przyrostu efektywności prototypowego silnika o około 10%. Rezultaty te osiągnięto dzięki zmianom w systemie zasilającym oraz oprogramowaniu sterującym. Ponadto poprawiono charakterystyki kluczowych elementów silnika.

Według nieoficjalnych informacji silnik VASIMR (o mocy 200 kW) ma zostać dostarczony w 2014 roku na Międzynarodową Stację Kosmiczną, gdzie odbyły by się jego testy. Prawdopodobnie moduł silnika mógłby zostać dostarczony na orbitę za pomocą rakiety firmy SpaceX lub Orbital Sciences Corp. Wyznacznikiem tego będą jednak koszty, które mogą przekroczyć akceptowalne przez agencję NASA granice.

         
Efektywność silnika VS-200 na przestrzeni ostatnich kilku kampanii (2009-2012).
Niebieska linia przedstawia funkcję efektywności silnika osiągniętą podczas ostatniej kampanii


Informacja byłaby bardzo pozytywna gdyby nie te wyrażone na koniec wątpliwości co do zbyt dużych kosztów wyniesienia silnika na orbitę.
Nie bardzo rozumiem dlaczego miałyby być zbyt duże ?

A tu nieco więcej informacji na temat tego silnika:

Projekt VASIMR
http://xlabs.pl/inne-tematy/projekt-vasimr/







Tylko potrzebne jest jeszcze źródło zasilania tego silnika w energię elektryczną - może takie:

Hyperion Power Module (HPM) lub Mini Reactor Power (MPR)
-Każdy ciekły metal PbBi chłodzi HPM opartego elektrowni generuje 25MWe i może być skonfigurowany do pary tylko, kogenerację, lub energii elektrycznej tylko. Dwa lub więcej modułów może być "współpracę" razem.
- 50 milionów dolarów za jeden 25 Mwe modułu
-Pasuje do standardowego pojemnika transportowego paliwa, transportowany przez statek, kolejowego, lub ciężarówki.
Całkowita masa <20 ton

http://powertrends.blogspot.com/2010/07/small-modular-reactors-fun-and-exciting.html
http://kopalniawiedzy.pl/reaktor-jadrowy-Hyperion-Hydride-Reactor-4S-Toshiba,6105

[magiczny]

NASA pracuje nad napędem WARP


NASA · WARP · prędkość światła · czasoprzestrzeń · Eagleworks

W ubiegłym roku NASA powołała do życia laboratorium „Eagleworks“, w którym będą badane m.in. koncepcje napędu WARP czy plazmowego napędu korzystającego z próżni kwantowej.

Podczas niedawnej konferencji Harold White, naukowiec pracujący w Johnson Space Center omawiał mechanikę napędów WARP. Napęd WARP miałby manipulować czasoprzestrzenią tak, by wykorzystujący go pojazd mógł poruszać się szybciej od prędkości światła. Koncepcję takiego napędu przedstawił w 1994 roku meksykański fizyk Miguel Alcubierre. W koncepcji Alcubierrea mamy pojazd w kształcie piłki do futbolu amerykańskiego otoczony pierścieniem z egzotycznej materii. Jednak wykorzystanie takiego napędu wymagałby ilości energii równej zamianie planety wielkości Jowisza na energię.

Tymczasem White i jego koledzy z Eagleworks twierdzą, że WARP może być znacznie bardziej energooszczędny. Z ich obliczeń wynika, że jeśli pierścień wokół pojazdu miałby kształt zbliżony do wyglądu pączka, a nie byłby płaskim pierścieniem, to wystarczyłoby tyle energii ile można uzyskać z zamiany nań pojazdu Voyager 1 (waży on około 800 kg). Co więcej, naukowcy twierdzą, że jeśli zniekształcenia przestrzeni oscylowałyby w czasie, to napęd wymagałby jeszcze mniejszej ilości energii.

Obliczenia White’a pokazują, że WARP jest nie tylko teoretycznie możliwy, ale może być również praktyczny i warto prowadzić badania nad rozwojem tej koncepcji.

Między innymi tym ma się zajmować laboratorium Eagleworks. Uczeni rozpoczęli już pierwsze eksperymenty nad urządzeniem zwanym White-Juday Warp Field Interferometer. Chcą sprawdzić, czy są w stanie w niezwykle małej skali zagiąć czasoprzestrzeń.

Jeśli udałoby się stworzyć napęd WARP pojazdy kosmiczne mogłyby osiągać prędkość nawet 10-krotnie większą od prędkości światła.

Prace nad napędem są już nie tylko teoretycznymi rozważaniami grupy naukowców. Administrator NASA, Charles Bolden, powiedział na spotkaniu w National Press Club: Pewnego dnia chcemy osiągnąć prędkość warp. Chcemy poruszać się szybciej od światła, a nasze ambicje nie ograniczają się do Marsa.

W sieci można zapoznać się z pracą White'a dotyczącą WARP [PDF]

http://kopalniawiedzy.pl/NASA-WARP-predkosc-swiatla-czasoprzestrzen-Eagleworks,16634

[KonradL]

Brzmi magicznie i narazie traktuje to wszystko z BARDZO mocnym przymruzeniem oka, ale miło czytac takie doniesienia. A jako ciekawostke dodam, ze opis ksztaltu pojazdu... pasuje do statkow ze.... tak tak... Startreka 

Ilustracja do artykulu + opis obrazka (A ring-shaped warp drive device could transport a football-shape starship (center) to effective speeds faster than light. The concept was first proposed by Mexican physicist Miguel Alcubierre.
CREDIT: Harold White ):



Wspomniany statek:

[Borys]

NASA pracuje nad napędem WARP

Dyskutujemy o tym tutaj.

[wini]

Ostatnio odbył się test silnika rakietowego firmy Orbitec. Na pierwszy rzut oka niby nic ciekawego, a jednak silnik ten różni się od dotychczas używanych systemem chłodzenia. Paliwo i utleniacz są w taki sposób wtryskiwane do komory spalania, że tworzą wir zapobiegający ogrzewaniu ścian komory spalania. Dzięki takiemu rozwiązaniu odpada nam chłodzenie silnika, a więc konstrukcja staje się prostsza, lżejsza, tańsza. Na razie przeczytałem tylko pobieżnie, ale rozwiązanie wydaje się genialne. Więcej na stronie Orbitec i tutaj: http://www.bbc.com/future/story/20121219-a-novel-twist-on-space-launches/1

[ekoplaneta]

Czy można testować technologię jądrowych silników termicznych, bez używania materiałów promieniotwórczych.
Okazuje się, że tak:
 Advanced propulsion researchers at NASA are a step closer to solving the challenge of safely sending human explorers to Mars and other solar system destinations. By using an innovative test facility at NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., researchers are able to use non-nuclear materials to simulate nuclear thermal rocket fuels -- ones capable of propelling bold new exploration missions to the Red Planet and beyond.
http://www.space-travel.com/reports/NASA_Researchers_Studying_Advanced_Nuclear_Rocket_Technologies_999.html
Ciekawe czy i co z tego urośnie kosmicznego i jądrowego jednocześnie?

[Romek63]

Moim zdaniem to bardzo ciekawa informacja. Może w końcu po latach zapowiedzi i rozważań projektów, silniki jądrowe w statkach kosmicznych staną się niedługo faktem.
Ukazał się też pierwszy artykuł na ten temat na polskiej stronie internetowej:
http://nt.interia.pl/technauka/news-nasa-rozwaza-zastosowanie-silnikow-jadrowych-w-przyszlych-ra,nId,769045

A tak przy okazji znalazłem tam inną ciekawą informację:

Nadchodzi era silników plazmowych
http://nt.interia.pl/gadzety/news-nadchodzi-era-silnikow-plazmowych,nId,694982

Australijskie Space Plasma Power and Propulsion Laboratory pracuje nad rozwojem silnika plazmowego, który w przyszłości napędzi statki, udające się w podróż na Marsa. Okazuje się, że prace są w zaawansowanym stadium, a do pierwszych testów pozostało niewiele czasu.

Czyżby powstawała jakaś australijska wersja silnika VASIMR ?

[Adam.Przybyla]

Maly obsuw z 2015 na poczatek 2016 testow VASMIR na ISS http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/asd_01_14_2013_p06-01-534642.xml.
BTW, podejrzewam, ze artykul o australijczykach nie jest zbyt ... rzetelny i chodzi o robiony wraz z europa silnik jonowy;-) Z powazaniem