სპეციფიკური იმპულსი და ძრავის ეფექტურობა. კონკრეტული იმპულსის დევნაში

გაითვალისწინეთ, რომ ეს, ფაქტობრივად, იგივე მახასიათებელია. სპეციფიკური ბიძგიჩვეულებრივ გამოიყენება შიდა ბალისტიკაში, ხოლო კონკრეტული იმპულსი- გარე ბალისტიკაში. სპეციფიკური იმპულსის განზომილება არის სიჩქარის განზომილება, ერთეულების SI სისტემაში ეს არის მეტრი წამში.

განმარტებები

სპეციფიკური იმპულსი- რეაქტიული ძრავის მახასიათებელი, ტოლია მის მიერ შექმნილი იმპულსის (მოძრაობის სიდიდის) თანაფარდობის ნაკადის სიჩქარესთან (ჩვეულებრივ მასასთან, მაგრამ ასევე შეიძლება დაკავშირებული იყოს, მაგალითად, წონასთან ან მოცულობასთან) საწვავის მიმართ. რაც უფრო დიდია სპეციფიკური იმპულსი, მით ნაკლები საწვავი უნდა დაიხარჯოს მოძრაობის გარკვეული რაოდენობის მისაღებად. თეორიულად სპეციფიური იმპულსი ტოლია გამონაბოლქვი სიჩქარეწვის პროდუქტები შეიძლება რეალურად განსხვავდებოდეს მისგან. ამიტომ სპეციფიურ იმპულსსაც უწოდებენ ეფექტური (ან ექვივალენტი) გამონაბოლქვი სიჩქარე.

სპეციფიკური ბიძგი- რეაქტიული ძრავის მახასიათებელი, რომელიც უდრის მის მიერ შექმნილი ბიძგის თანაფარდობას საწვავის მასის მოხმარებასთან. ის იზომება მეტრებში წამში (m/s = N s/kg = kgf s/e.e.) და ნიშნავს, ამ განზომილებაში, რამდენ წამში შეუძლია მოცემულ ძრავას შექმნას ბიძგი 1 N, ხოლო დახარჯავს 1 კგ საწვავს (ან ბიძგი 1 კგფ, მოხმარებული 1 ტ.მ. სხვა ინტერპრეტაციით, სპეციფიკური ბიძგი უდრის ბიძგის თანაფარდობას წონასაწვავის მოხმარება; ამ შემთხვევაში ის იზომება წამებში (s = N s/N = kgf s/kgf). წონის სპეციფიკური ბიძგი მასის ბიძგად გადასაყვანად, ის უნდა გავამრავლოთ სიმძიმის აჩქარებაზე (დაახლოებით 9,81 მ/წმ²-ის ტოლი).

სავარაუდო გაანგარიშების ფორმულა კონკრეტული იმპულსი(გამონაბოლქვი სიჩქარე) ქიმიური საწვავის რეაქტიული ძრავებისთვის ასე გამოიყურება:

სადაც T k არის გაზის ტემპერატურა წვის (დაშლის) პალატაში; p k და p a არის გაზის წნევა წვის პალატაში და საქშენის გასასვლელში, შესაბამისად; y არის გაზის მოლეკულური წონა წვის პალატაში; u არის პალატაში გაზის თერმოფიზიკური თვისებების დამახასიათებელი კოეფიციენტი (ჩვეულებრივ, u ≈ 15). როგორც ჩანს ფორმულიდან პირველ მიახლოებამდე, რაც უფრო მაღალია გაზის ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია მისი მოლეკულური წონა და რაც უფრო მაღალია წნევის თანაფარდობა RD პალატაში მიმდებარე სივრცესთან, მით უფრო მაღალია კონკრეტული იმპულსი .

სხვადასხვა ტიპის ძრავების ეფექტურობის შედარება

სპეციფიკური იმპულსიარის მნიშვნელოვანი პარამეტრიძრავა, რომელიც ახასიათებს მის ეფექტურობას. ეს მნიშვნელობა პირდაპირ არ არის დაკავშირებული საწვავის ენერგოეფექტურობასთან და ძრავის ბიძგთან, მაგალითად, იონურ ძრავებს აქვთ ძალიან მცირე ბიძგი, მაგრამ მათი მაღალი სიძლიერის გამო კონკრეტული იმპულსიგამოიყენება როგორც შუნტირების ძრავები კოსმოსურ ტექნოლოგიაში.

დამახასიათებელი სპეციფიკური იმპულსი ამისთვის სხვადასხვა ტიპისძრავები

ძრავი	სპეციფიკური იმპულსი
ძრავი	მ/წმ	წმ
გაზის ტურბინის რეაქტიული ძრავა	30 000	3 000
მყარი რაკეტის ძრავა	2 000	200

სპეციფიკური იმპულსი ან სპეციფიკური ბიძგი არის სარაკეტო ძრავის ეფექტურობის საზომი. ზოგჯერ ორივე ტერმინი ურთიერთშენაცვლებით გამოიყენება, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი, ფაქტობრივად, ერთი და იგივე მახასიათებელია. სპეციფიკური ბიძგი ჩვეულებრივ გამოიყენება შიდა ბალისტიკაში, ხოლო სპეციფიკური იმპულსი გამოიყენება გარე ბალისტიკაში. სპეციფიკური იმპულსის განზომილება არის სიჩქარის განზომილება, SI ერთეულებში არის მეტრი წამში.

განმარტებები

რეაქტიული ძრავისთვის დამახასიათებელი, უდრის მის მიერ წარმოქმნილი იმპულსის თანაფარდობას საწვავის მოხმარებასთან. რაც უფრო დიდია სპეციფიკური იმპულსი, მით ნაკლები საწვავი უნდა დაიხარჯოს მოძრაობის გარკვეული რაოდენობის მისაღებად. თეორიულად, სპეციფიკური იმპულსი უდრის წვის პროდუქტების ამოწურვის სიჩქარეს, ფაქტობრივად, ის შეიძლება განსხვავდებოდეს მისგან. ამიტომ, სპეციფიკურ იმპულსს ასევე უწოდებენ გამონაბოლქვის ეფექტურ სიჩქარეს.

სპეციფიკური ბიძგი არის რეაქტიული ძრავის მახასიათებელი, რომელიც უდრის მის მიერ შექმნილი ბიძგის თანაფარდობას საწვავის მასის მოხმარებასთან. ის იზომება მეტრებში წამში და ნიშნავს, ამ განზომილებაში, რამდენ წამში შეუძლია მოცემულ ძრავას შექმნას ბიძგი 1 ნ, 1 კგ საწვავის მოხმარების შემდეგ. სხვა ინტერპრეტაციით, სპეციფიკური ბიძგი უდრის ბიძგების თანაფარდობას წონასთან საწვავის მოხმარებასთან; ამ შემთხვევაში ის იზომება წამებში. წონის სპეციფიკური ბიძგი მასის ბიძგად გადასაყვანად, ის უნდა გავამრავლოთ სიმძიმის აჩქარებაზე.

ქიმიური საწვავის გამოყენებით რეაქტიული ძრავებისთვის სპეციფიკური იმპულსების სავარაუდო გაანგარიშების ფორმულა არის:

სადაც T k არის გაზის ტემპერატურა წვის პალატაში; p k და p a არის გაზის წნევა წვის პალატაში და საქშენის გასასვლელში, შესაბამისად; y არის გაზის მოლეკულური წონა წვის პალატაში; u არის პალატაში გაზის თერმოფიზიკური თვისებების დამახასიათებელი კოეფიციენტი. როგორც ჩანს ფორმულიდან პირველ მიახლოებამდე, რაც უფრო მაღალია გაზის ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია მისი მოლეკულური წონა და რაც უფრო მაღალია წნევის თანაფარდობა RD პალატაში მიმდებარე სივრცესთან, მით უფრო მაღალია სპეციფიკური იმპულსი.

სპეციფიკური იმპულსი- რეაქტიული ძრავის ეფექტურობის მაჩვენებელი. ზოგჯერ სინონიმი „სპეციფიკური ბიძგი“ გამოიყენება რეაქტიული ძრავებისთვის (ტერმინს სხვა მნიშვნელობა აქვს), ხოლო კონკრეტული ბიძგიჩვეულებრივ გამოიყენება შიდა ბალისტიკაში, ხოლო კონკრეტული იმპულსი- გარე ბალისტიკაში. სპეციფიკური იმპულსის განზომილება არის სიჩქარის განზომილება, SI ერთეულებში არის მეტრი წამში.

განმარტებები

სპეციფიკური ბიძგი- რეაქტიული ძრავის მახასიათებელი, რომელიც უდრის მის მიერ შექმნილი ბიძგის თანაფარდობას საწვავის მასის მოხმარებასთან. ის იზომება მეტრებში წამში (m/s = N s/kg = kgf s/e. m) და ნიშნავს, ამ განზომილებაში, რამდენ წამში შეუძლია მოცემულ ძრავას შექმნას ბიძგი 1 N-ით, დახარჯული 1 კგ საწვავი ( ან ბიძგი 1 კგფ, დახარჯული 1 ანუ მ საწვავი). სხვა ინტერპრეტაციით, სპეციფიკური ბიძგი უდრის ბიძგის თანაფარდობას წონასაწვავის მოხმარება; ამ შემთხვევაში ის იზომება წამებში (s = N s/N = kgf s/kgf) - ეს მნიშვნელობა შეიძლება ჩაითვალოს დროდ, რომლის დროსაც ძრავას შეუძლია განავითაროს ბიძგი 1 კგფ საწვავის მასის გამოყენებით 1 კგ. ე.ი წონით 1 კგ). წონის სპეციფიკური ბიძგი მასის ბიძგად გადასაყვანად, ის უნდა გავამრავლოთ გრავიტაციის აჩქარებაზე (დავარაუდეთ, რომ ტოლია 9,80665 მ/წმ²).

ქიმიური საწვავის გამოყენებით რეაქტიული ძრავებისთვის სპეციფიკური იმპულსის (გამონაბოლქვი სიჩქარის) გამოთვლის სავარაუდო ფორმულა ასე გამოიყურება [ გარკვევა]

გამონათქვამის გარჩევა შეუძლებელია (შესრულებადი ფაილი textvcარ მოიძებნა; იხილეთ მათემატიკა/README დაყენებაში დახმარებისთვის.): I_y = \sqrt(16641 \cdot \frac(T_\text(k))(u M) \cdot \left(1 - \frac(p_\text(a)) (p_\text(k)) M \მარჯვნივ) ),

სად თ k არის გაზის ტემპერატურა წვის (დაშლის) პალატაში; გვკ და გვ a არის გაზის წნევა წვის პალატაში და საქშენის გასასვლელში, შესაბამისად; მ- გაზის მოლეკულური წონა წვის პალატაში; u- პალატაში გაზის თერმოფიზიკური თვისებების დამახასიათებელი კოეფიციენტი (ჩვეულებრივ u≈ 15). როგორც ჩანს ფორმულიდან პირველ მიახლოებამდე, რაც უფრო მაღალია გაზის ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია მისი მოლეკულური წონა და რაც უფრო მაღალია წნევის თანაფარდობა RD პალატაში მიმდებარე სივრცესთან, მით უფრო მაღალია სპეციფიკური იმპულსი.

სხვადასხვა ტიპის ძრავების ეფექტურობის შედარება

სპეციფიკური იმპულსი არის ძრავის მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს მის ეფექტურობას. ეს მნიშვნელობა პირდაპირ არ არის დაკავშირებული საწვავის ენერგოეფექტურობასთან და ძრავის ბიძგთან, მაგალითად, იონურ ძრავებს აქვთ ძალიან მცირე ბიძგი, მაგრამ მათი მაღალი სპეციფიკური იმპულსის გამო ისინი გამოიყენება როგორც მანევრირების ძრავები კოსმოსურ ტექნოლოგიაში.

დამახასიათებელი სპეციფიკური იმპულსი სხვადასხვა ტიპის ძრავებისთვის

ძრავი	სპეციფიკური იმპულსი
ძრავი	მ/წმ	თან
გაზის ტურბინის რეაქტიული ძრავა [[K:ვიკიპედია:სტატიები წყაროების გარეშე (ქვეყანა: Lua შეცდომა: callParserFunction: ფუნქცია "#property" ვერ მოიძებნა. )]][[K:Wikipedia:სტატიები წყაროების გარეშე (ქვეყანა: Lua შეცდომა: callParserFunction: ფუნქცია "#property" ვერ მოიძებნა. )]]	30 000(?)	3 000(?)
მყარი რაკეტის ძრავა	2 650	270
თხევადი სარაკეტო ძრავა	4 600	470
ელექტრო სარაკეტო ძრავა	10 000-100 000	1000-10 000
იონის ძრავა	30 000	3 000
პლაზმური ძრავა	290 000	30 000

შეიძლება აღინიშნოს იუმორისტული მომენტი, რომელიც დაკავშირებულია ამ ფორმულასთან: რადგან მას არ აქვს საკუთარი სახელი, ექსპერტები მას ჩვეულებრივ უწოდებენ "Y-ფორმულას" - ფილმში "ოპერაცია "Y" და შურიკის სხვა თავგადასავლები", სტუდენტები წერენ. ფორმულის დასკვნა დერეფნის იატაკზე გამოიტანეთ ზუსტად ეს ფორმულა.

აგრეთვე

დაწერეთ მიმოხილვა სტატიაზე "სპეციფიკური იმპულსი"

შენიშვნები

კომენტარები

გამოყენებული ლიტერატურა და წყაროები

ბმულები

ტომ ბენსონი, / დამწყებთათვის აერონავტიკის გზამკვლევი // გლენის კვლევის ცენტრი, NASA (ინგლისური)
Z. S. Spakovszky, / 16. Unified: Thermodynamics and Propulsion // MIT, 2006 (ინგლისური)

ამონარიდი, რომელიც ახასიათებს სპეციფიკურ იმპულსს

დავინახე, რომ ამ საწყალ ბავშვებს წარმოდგენა არ ჰქონდათ ახლა რა გაეკეთებინათ ან სად წასულიყვნენ. სიმართლე გითხრათ, არც მე მქონდა ასეთი წარმოდგენა. მაგრამ ვიღაცას რაღაც უნდა გაეკეთებინა და მე გადავწყვიტე ისევ ჩამერეო, ეს შეიძლება საერთოდ არ იყოს ჩემი საქმე, მაგრამ უბრალოდ მშვიდად ვერ ვუყურე ამ ყველაფერს.
- მაპატიე, რა გქვია? – ჩუმად ვკითხე მამაჩემს.
ამ უბრალო კითხვამ გამოიყვანა ის იმ „სიბრიყვიდან“, რომელშიც „თავმოვარდნილმა“ ვერ შეძლო დაბრუნება. დიდი გაკვირვებით მიყურებდა და დაბნეულმა მითხრა:
– ვალერი... საიდან მოხვედი?!... შენც მოკვდი? რატომ გესმის ჩვენი?
ძალიან გამიხარდა, რომ როგორმე მოვახერხე მისი დაბრუნება და მაშინვე ვუპასუხე:
- არა, არ მოვკვდი, უბრალოდ მივდიოდი, როცა ეს ყველაფერი მოხდა. მაგრამ მე შემიძლია შენი მოსმენა და დალაპარაკება. თუ გინდა რა თქმა უნდა.
ახლა ყველა გაკვირვებული მიყურებდა...
-რატომ ხარ ცოცხალი თუ გვესმის? – ჰკითხა პატარა გოგონამ.
ახლახან ვაპირებდი მისთვის პასუხის გაცემას, რომ მოულოდნელად ახალგაზრდა შავგვრემანი ქალი გამოჩნდა და ისე, რომ არაფრის თქმა არ მოასწრო, ისევ გაუჩინარდა.
-დედა დედა აქ ხარ!!! – გახარებულმა შესძახა კატიამ. – ხომ გითხარი რომ მოვა, გითხარი!!!
მივხვდი, რომ ქალის სიცოცხლე აშკარად "ძაფზე იყო ჩამოკიდებული" მომენტში და ერთი წუთით მისი არსი უბრალოდ ამოვარდა მისი ფიზიკური სხეულიდან.
– აბა, სად არის?!.. – შეწუხდა კატია. - ის უბრალოდ აქ იყო!..
გოგონა, როგორც ჩანს, ძალიან დაიღალა სხვადასხვა ემოციების ამხელა ნაკადისგან, სახე კი ძალიან გაფითრებული, უმწეო და სევდიანი გახდა... მჭიდროდ მიეკრა ძმას ხელზე, თითქოს მისგან მხარდაჭერას ეძებდა და ჩუმად ჩასჩურჩულა:
- და ჩვენს ირგვლივ ყველა ვერ ხედავს... ეს რა არის, მამა?..
მან უცებ დაემსგავსა პატარა, სევდიან მოხუც ქალბატონს, რომელიც სრული დაბნევით უყურებს თავისი ნათელი თვალებით ასეთ ნაცნობ თეთრ შუქს და ვერანაირად ვერ ხვდება - სად უნდა წავიდეს ახლა, სად არის ახლა დედამისი და სად არის ახლა მისი სახლი?.. ჯერ მოწყენილ ძმას მიუბრუნდა, შემდეგ მამას, რომელიც მარტო იდგა და, ეტყობა, სრულიად გულგრილი იყო ყველაფრის მიმართ. მაგრამ არცერთ მათგანს არ ჰქონდა პასუხი მის მარტივზე ბავშვების კითხვადა საწყალი გოგონა უცებ ძალიან, ძალიან შეშინდა...
-ჩვენთან დარჩები? – დიდი თვალებით შემომხედა, მკითხა საცოდავად.
”კარგი, რა თქმა უნდა, დავრჩები, თუ ასე გინდა”, - მაშინვე დავრწმუნდი.
და ძალიან მინდოდა მეგობრულად ჩავხუტებოდი, რომ მისი პატარა და ასე შეშინებული გული ოდნავ მაინც გამეთბო...
-ვინ ხარ გოგო? – იკითხა უცებ მამამ. "უბრალოდ ადამიანი, ცოტა განსხვავებული", - ვუპასუხე ცოტა დარცხვენილმა. – მესმის და ვხედავ მათ, ვინც „წავიდა“... როგორც შენ ახლა.
"ჩვენ მოვკვდით, არა?" – ჰკითხა უფრო მშვიდად.
- დიახ, - ვუპასუხე გულწრფელად.
-და რა მოგვივა ახლა?
- შენ იცხოვრებ, მხოლოდ სხვა სამყაროში. და არც ისე ცუდია, დამიჯერე!.. უბრალოდ უნდა შეეგუო და გიყვარდეს.
- მართლა ცოცხლობენ სიკვდილის შემდეგ?..., - ჰკითხა მამამ, ჯერ კიდევ არ სჯეროდა.
- ცხოვრობენ. ოღონდ აქ აღარ, - ვუპასუხე მე. – ყველაფერს ისე გრძნობ, როგორც ადრე, მაგრამ ეს სხვა სამყაროა და არა შენი ჩვეული. შენი ცოლი ისევ იქ არის, ისევე როგორც მე. მაგრამ შენ უკვე გადალახე „საზღვარი“ და ახლა მეორე მხარეს ხარ“, არ ვიცოდი როგორ აგეხსნა უფრო ზუსტად, ვცადე „მიმეწია“.
- ისიც ოდესმე მოვა ჩვენთან? – იკითხა უცებ გოგონამ.
- ოდესმე, დიახ, - ვუპასუხე მე.
- კარგი, მაშინ მე მას დაველოდები, - თქვა კმაყოფილმა პატარა გოგონამ დარწმუნებით. "და ჩვენ ისევ ერთად ვიქნებით, არა, მამა?" გინდა დედა ისევ ჩვენთან იყოს, არა?..
მისი უზარმაზარი ნაცრისფერი თვალები ვარსკვლავებივით ბრწყინავდნენ, იმ იმედით, რომ მისი საყვარელი დედაც ერთ დღეს აქ იქნებოდა, მის ახალ სამყაროში, ვერც კი აცნობიერებდა, რომ მისი ამჟამინდელი სამყარო დედასთვის არაფერი იქნებოდა მხოლოდ სიკვდილი. .
და, როგორც იქნა, პატარა გოგონას დიდხანს ლოდინი არ მოუწია... ისევ გამოჩნდა მისი საყვარელი დედა... ძალიან მოწყენილი და ცოტა დაბნეული იყო, მაგრამ ბევრად უკეთ მოიქცა, ვიდრე სასტიკად შეშინებული მამა, რომელიც ახლა ჩემდა სასიხარულოდ, ნელ-ნელა გონს მოვიდა.
საინტერესოა, რომ მიცვალებულთა ამხელა ერთეულებთან კომუნიკაციის დროს, თითქმის დარწმუნებით შემიძლია ვთქვა, რომ ქალები უფრო თავდაჯერებულად და მშვიდად მიიღეს "სიკვდილის შოკი", ვიდრე მამაკაცები. მაშინ ჯერ კიდევ ვერ ვხვდებოდი ამ კურიოზული დაკვირვების მიზეზებს, მაგრამ ზუსტად ვიცოდი, რომ ზუსტად ასე იყო. შესაძლოა, მათ უფრო და უფრო ღრმად იტანენ დანაშაულის ტკივილს ბავშვებისთვის, რომლებიც დატოვეს „ცოცხალ“ სამყაროში, ან იმ ტკივილისთვის, რომელიც მათმა სიკვდილმა მოუტანა მათ ოჯახს და მეგობრებს. მაგრამ მათი უმეტესობა (მამაკაცებისგან განსხვავებით) ზუსტად სიკვდილის შიში იყო თითქმის მთლიანად. შეიძლება ეს გარკვეულწილად აიხსნას იმით, რომ მათ თავად მისცეს ყველაზე ძვირფასი რამ ჩვენს დედამიწაზე - ადამიანის სიცოცხლე? სამწუხაროდ, მაშინ ამ კითხვაზე პასუხი არ მქონდა...
- დედა, დედა! და მათ თქვეს, რომ დიდი ხნის განმავლობაში არ მოხვალ! და შენ უკვე აქ ხარ!!! ვიცოდი რომ არ დაგვტოვებდი! - აღფრთოვანებულმა შეჰკივლა პატარა კატიამ. -ახლა ისევ ერთად ვართ და ახლა ყველაფერი კარგად იქნება!
და რა სამწუხარო იყო იმის ყურება, თუ როგორ ცდილობდა მთელი ეს ტკბილი, მეგობრული ოჯახი დაეცვა თავისი პატარა ქალიშვილი და დები იმის გაცნობიერებისგან, რომ ეს არც ისე კარგი იყო, რომ ისინი ისევ ერთად იყვნენ და, სამწუხაროდ, არცერთ მათგანს არ ჰქონდა აღარ რჩებოდა მცირედი შანსი მათი დარჩენილი გაუცოცხლებელი ცხოვრებისთვის... და თითოეულ მათგანს გულწრფელად ერჩივნა, რომ მათი ოჯახიდან ერთი მაინც დარჩენილიყო ცოცხალი... პატარა კატია კი ისევ უდანაშაულოდ და მხიარულად ყვიროდა რაღაცას და უხაროდა, რომ ისევ ერთი ოჯახია და ისევ "ყველაფერი კარგადაა"...
დედამ სევდიანად გაიღიმა და ცდილობდა ეჩვენებინა, რომ ისიც გახარებული და ბედნიერი იყო... და მისი სული დაჭრილი ჩიტივით ყვიროდა თავის უბედურ შვილებზე, რომლებიც ასე ცოტა ცხოვრობდნენ...
უეცრად მან თითქოს რაღაც გამჭვირვალე „კედლით“ „განაშორა“ ქმარს და თავს ბავშვებს და, პირდაპირ მისკენ შეხედა, ნაზად შეეხო ლოყაზე.
- ვალერი, გთხოვ შემომხედე, - ჩუმად უთხრა ქალმა. - რას ვაპირებთ?.. ეს სიკვდილია, არა?
მან ახედა მას თავისი დიდი ნაცრისფერი თვალებით, რომლებშიც ისეთი მომაკვდინებელი სევდა იფრქვეოდა, რომ ახლა მის მაგივრად მომინდა მგელივით ყვირილი, რადგან ამ ყველაფრის ჩემს სულში შეტანა თითქმის შეუძლებელი იყო...
„როგორ შეიძლებოდა ეს მომხდარიყო?.. რატომ გააკეთეს?!...“ ისევ ჰკითხა ვალერიას ცოლმა. -ახლა რა ვქნათ მითხარი?

2012 წლის ბოლოს ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის პროფესორმა იან ხუანმა წარმოადგინა თავისი სტატიის თარგმანი, რომელშიც აღწერილია უნიკალური ელექტრომაგნიტური რაკეტის ძრავის პროტოტიპი. ქაღალდზე, ის ბევრად უფრო საინტერესო გამოიყურება, ვიდრე დღეს ხელმისაწვდომი იონური ძრავები, თუნდაც იმიტომ, რომ არ საჭიროებს სამუშაო სითხის მოხმარებას, მაგრამ ეს ასევე არის მთავარი მიზეზიეჭვები. სულ ახლახან, ამ ტიპის ელექტრო სარაკეტო ძრავაზე მხოლოდ ოცნება შეიძლებოდა.

ყველა სხვა ტიპისგან განსხვავებით სარაკეტო ძრავები, აქ აჩქარება მიღწეული უნდა იყოს მიმართული მიკროტალღური გამოსხივების გამო. ის ფაქტი, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღები ქმნიან წნევას, ცნობილია მაქსველის დროიდან, მაგრამ EmDrive-ის მუშაობის პრინციპების აღწერა ბევრ კითხვას ბადებს.

ფიგურალურად რომ ვთქვათ, ასეთი ძრავა წააგავს მიკროტალღურ ღუმელს, რომელსაც დახურული შეკვეცილი კონუსის სახით რეზონანსული ღრუ აქვს დამატებული. თეორიულად, გამოსხივებული მიკროტალღები ახდენენ ზეწოლას შიდა ღრუზე, რომელიც არ ანაზღაურდება მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ასე (ქალბატონი ხუანის მიხედვით) EmDrive ავითარებს რეაქტიულ ბიძგს.

სამწუხაროდ, EmDrive-ის მუშაობის ეს პრინციპი ბევრ ეჭვს ბადებს და მოგვაგონებს 2008 წელს Yubileiny-ის თანამგზავრზე ექსპერიმენტული „ამძრავი მოწყობილობის დაყენების სამწუხარო გამოცდილებას რეაქტიული მასის ამოფრქვევის გარეშე“.

კარგი ამბავი ის არის, რომ EmDrive მაინც არ მიეკუთვნება ცნობილ ინერტიოიდებს - მოწყობილობის ტიპს, რომლის ფუნქციონირება არ ურთიერთქმედებს. გარე გარემოშეუძლებელია. ეჭვები ასევე ეხება ჩამოთვლილი მახასიათებლების უმეტესობას. გარდა იმისა, რომ საუკეთესო იონურ ძრავებთან შედარებით, EmDrive გვპირდება უფრო მეტ ხანგრძლივობას, გამოცხადებულია დაახლოებით ათჯერ ნაკლები მასა იგივე სიმძლავრით და უფრო დიდი (720 mN) ბიძგით. EmDrive-ის განვითარების ისტორიის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ ევგენი ზოლოტოვის სტატია.

სიღრმისეული კოსმოსური გამოკვლევის დროს EmDrive-ისთვის ენერგია, სავარაუდოდ, წარმოიქმნება ჩვეულებრივი RTG მოდულებით. მზის სისტემის შიდა რეგიონში (პირობითად, მთავარ ასტეროიდულ სარტყლამდე), შეიძლება შეზღუდოთ საკუთარი თავი მზის პანელები. ელექტრომაგნიტური ძრავითა და მზის ბატარეებით კოსმოსური ხომალდის ბატარეის ხანგრძლივობა პრაქტიკულად შემოიფარგლება მხოლოდ ცვეთით, რადგან მას არ აქვს სახარჯო კომპონენტები ბორტზე.

=====იონური და პლაზმური ძრავები =====

ქიმიური რეაქტიული ძრავებისგან განსხვავებით, იონური ძრავები არ აწარმოებენ ცხელი გაზების უეცარ და ძალიან სანახაობრივ გამოყოფას, რაც, ფაქტობრივად, ტრადიციულ რაკეტებს უბიძგებს. მათი ბიძგი ჩვეულებრივ იზომება არა ტონებში, არამედ გრამებში. თუ დედამიწაზე ასეთ ძრავას მაგიდაზე დადებთ, მას არ ექნება საკმარისი ძალა გადაადგილებისთვის. მაგრამ რაც არ უნდა ჰქონდეს ამ ძრავებს ბიძგი, ისინი უფრო მეტს ანაზღაურებენ მუშაობის დროს; გარე სივრცის ვაკუუმში მათ შეუძლიათ წლების განმავლობაში იმუშაონ.

ტიპიური იონური ძრავა წააგავს სატელევიზიო მილის შიგნით - კინესკოპს. ელექტრული დენი ათბობს ძაფს, რაც თავის მხრივ ქმნის იონიზებული ატომების ნაკადს, როგორიცაა ქსენონი, რომლებიც შემდეგ გამოიდევნება საქშენის მეშვეობით. ცხელი, ფეთქებადი აირის ჭავლის ნაცვლად, იონური ძრავა ასხივებს იონების სუსტ, მაგრამ მუდმივ ნაკადს.

ცოტა ხნის წინ, HyperV პროექტის ფარგლებში, სახსრები მოგროვდა Kickstarter-ის მეშვეობით იმპულსური პლაზმური ძრავის გასაუმჯობესებლად. თითქმის ნებისმიერი აირი იმუშავებს როგორც სამუშაო სითხე. თავად ძრავა გვპირდება, რომ წარმოება და ექსპლუატაცია გაცილებით იაფი იქნება, ვიდრე არსებული ანალოგები.

მთავარი უპირატესობა მრავალმხრივობაა. ბიძგის თანაფარდობის კორექტირებით კონკრეტულ იმპულსზე, ერთი ძრავის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ამოცანებისთვის.

პლაზმური ძრავაარის იონის უფრო ძლიერი ვერსია. ასეთი ძრავის მაგალითია VASIMR (ვარიაბელური სპეციფიკური იმპულსური მაგნიტოპლაზმური რაკეტა - მაგნიტოპლაზმური რაკეტა ცვლადი სპეციფიკური იმპულსით); ის იყენებს ძლიერ პლაზმურ ნაკადს კოსმოსში დასაჩქარებლად. ეს ძრავა შეიმუშავა ასტრონავტმა და ინჟინერმა ფრანკლინ ჩანგ-დიაზმა. მასში არსებული წყალბადი თბება რამდენიმე მილიონი გრადუსამდე ტემპერატურამდე რადიოტალღების და მაგნიტური ველების გამოყენებით. შემდეგ ძალიან ცხელი პლაზმა გამოიდევნება რაკეტის საქშენიდან, რაც წარმოქმნის მნიშვნელოვან ბიძგს. დედამიწაზე ასეთი ძრავების პროტოტიპები უკვე შეიქმნა და გამოსცადეს, მაგრამ არცერთი მათგანი ჯერ არ გაფრინდა კოსმოსში. ზოგიერთი განვითარება გვთავაზობს მზის ენერგიის გამოყენებას ძრავში პლაზმის გასათბობად. სხვები გვთავაზობენ ბირთვული დაშლის ენერგიის გამოყენებას (ეს, რა თქმა უნდა, დამატებით უსაფრთხოების პრობლემებს აჩენს - ყოველივე ამის შემდეგ, დიდი რაოდენობით ბირთვული მასალები უნდა გაიგზავნოს კოსმოსში და კოსმოსური ხომალდები ექვემდებარება ყველა სახის ავარიას).

მაგრამ არც იონი და არც პლაზმური ძრავა არ არის საკმარისად ძლიერი, რომ ვარსკვლავებამდე მიგვიყვანოს. ამას დასჭირდება რეაქტიული ძრავებისრულიად განსხვავებულ პრინციპებზე დაყრდნობით. ვარსკვლავური ხომალდის შემუშავების ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა არის საწვავის უზარმაზარი რაოდენობა, რომელიც საჭიროა უახლოეს ვარსკვლავამდეც კი მოგზაურობისთვის და დროის გრძელი პერიოდი, რომელსაც ეს მოგზაურობა დასჭირდება.

თეორიულად გიგანტური მზის იალქანიშეუძლია მიაღწიოს სინათლის სიჩქარის ნახევარს. ასეთი აფრების მქონე გემს მხოლოდ რვა წელი დასჭირდება უახლოეს ვარსკვლავებამდე მისასვლელად. ამ პრინციპზე დაფუძნებული მოძრაობა ასევე კარგია, რადგან მისი ყველა პრინციპი უკვე ცნობილია. მის შესაქმნელად არ არის საჭირო ახალი ფიზიკური კანონების აღმოჩენა. მაგრამ შიგნით სრული სიმაღლეჩნდება სხვა პრობლემები - როგორც ეკონომიკური, ასევე ტექნიკური. რამდენიმე ასეული კილომეტრის სიგრძის იალქნის აგება, ისევე როგორც მთვარეზე ათასობით მძლავრი ლაზერის აგება, წარმოადგენს ძალიან სერიოზულ საინჟინრო პრობლემას - და პროექტის განსახორციელებლად საჭირო ტექნოლოგიები შესაძლოა მალე არ გამოჩნდეს. (ვარსკვლავთშორისი მზის იალქნის მთავარი პრობლემა დაბრუნებაა. გემის დედამიწაზე დასაბრუნებლად, თქვენ მოგიწევთ მთვარეზე ლაზერების მეორე ბატარეის აშენება სამიზნე ვარსკვლავთან ახლოს. ან შეასრულოთ სწრაფი გრავიტაციული მანევრი ამ ვარსკვლავთან, რომელიც დაეხმარეთ სიჩქარის მოპოვებაში დაბრუნების მოგზაურობისთვის, შემდეგ მთვარის იალქნები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიჩქარის შესანელებლად, რათა გემმა უსაფრთხოდ დაჯდეს დედამიწაზე.)

=====პირდაპირი დინების შერწყმის ძრავა =====

სამყაროში საკმარისზე მეტი წყალბადია, ამიტომ ასეთი ძრავით გემს შეუძლია წყალბადის შეგროვება. ე. საწვავი - გზაზე, გარე სივრცეში გადაადგილებისას. არსებითად, ასეთ ძრავას ექნება საწვავის ამოუწურავი და ყოველთვის ხელმისაწვდომი წყარო. შემდეგ შეგროვებული წყალბადი გაცხელდება რამდენიმე მილიონ გრადუსამდე - საკმარისია ბირთვული შერწყმისთვის - და გამოიყოფა ენერგია.

რამჯეტის ბირთვული ძრავის პრინციპი 1960 წელს შემოგვთავაზა ფიზიკოსმა რობერტ ბასარდმა; მოგვიანებით კარლ სეიგანმაც მოახდინა მისი პოპულარიზაცია. ბუსარდმა გამოთვალა, რომ 1000 ტონას იწონის ramjet fusion ძრავას თეორიულად შეუძლია შეინარჩუნოს მუდმივი აჩქარება 1 გ, ე.ი. შედარებულია დედამიწის გრავიტაციის ეფექტთან. წარმოვიდგინოთ, რომ ეს აჩქარება შენარჩუნებულია ერთი წლის განმავლობაში. ამ დროის განმავლობაში გემი აჩქარდება სინათლის სიჩქარის 77%-მდე; ეს უკვე საკმარისია ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის პერსპექტივის სერიოზულად გასათვალისწინებლად.

ამ კვლევების შედეგები უაღრესად საკამათო აღმოჩნდა. რაკეტები უკიდურესად რთული აღმოჩნდა და ტესტები ხშირად მარცხით მთავრდებოდა. ატომურ ძრავში წარმოიშვა ძალიან ძლიერი ვიბრაციები, საწვავის შეკრების ჭურვები აფეთქდა და რაკეტა დაიშალა. კიდევ ერთი მიმდინარე პრობლემა იყო კოროზია მაღალ ტემპერატურაზე წყალბადის წვის გამო. საბოლოოდ, 1972 წელს, ბირთვული სარაკეტო პროგრამა დაიხურა.

=====პულსური ბირთვული ძრავა =====

კიდევ ერთი თეორიული შესაძლებლობა არის ბირთვული მინი-ბომბების სერიის გამოყენება, როგორც მამოძრავებელი ძალა. მაგალითად, Orion-ის პროექტი მოიცავდა გემის უკან მცირე ზომის თერმობირთვული ბომბების თანმიმდევრულ გაშვებას, რათა მას შეეძლო „გადაეგდო“ მათი აფეთქებების დარტყმის ტალღა. თეორიულად, ასეთ სისტემას შეუძლია კოსმოსური ხომალდის დაჩქარება სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით.

1950-იანი წლების ბოლოს და 1960-იანი წლების ბოლოს. ამ პრინციპზე დაფუძნებული ფრთხილად გამოთვლები ჩატარდა ვარსკვლავთშორისი ხომალდისთვის. შეფასებით, მას შეეძლო პლუტონამდე და უკან ფრენა ერთ წელიწადში, მიაღწია სინათლის სიჩქარის 10%-ს. მაგრამ ამ სიჩქარითაც კი, უახლოეს ვარსკვლავამდე ფრენას 44 წელი დასჭირდება. მეცნიერებმა განიხილეს ვარიანტები, როდესაც კოსმოსური კიდობანი ასეთი მამოძრავებელი მოწყობილობით კოსმოსში რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში იფრინავდა; ეკიპაჟში შეიცვლება თაობები და ბევრს მოუწევს მთელი ცხოვრება ამ მოძრავ პატარა სამყაროში, რათა მათ შთამომავლებს მიაღწიონ ახლომდებარე ვარსკვლავებს.

1959 წელს General Atomics-მა გამოაქვეყნა მოხსენება, რომელშიც შეფასდა ორიონის კლასის კოსმოსური ხომალდის ზომა. ყველაზე დიდი ვერსია, რომელსაც მოხსენებაში "სუპერ-ორიონი" უწოდეს, 8 მილიონ ტონას უნდა იწონიდეს, დიამეტრი 400 მ-ს შეადგენდეს და ათასზე მეტი წყალბადის ბომბის დარტყმის ტალღაზე მოძრაობდეს.

ამ პროექტთან დაკავშირებული მთავარი პრობლემა არის გაშვების არეალის ბირთვული ჩავარდნებით დაბინძურების შესაძლებლობა. დაისონის შეფასებით, ყოველი გაშვების შედეგად ბირთვულმა ვარდნამ შეიძლება გამოიწვიოს კიბო ათამდე ადამიანში. გარდა ამისა, აფეთქების ელექტრომაგნიტური პულსი იმდენად დიდია, რომ ის აუცილებლად გამოიწვევს უამრავ მოკლე ჩართვას ახლომდებარე ელექტრულ სისტემებში.

სარაკეტო ხომალდი Daedalus-ის პროექტის მიხედვით, ის იმდენად დიდი აღმოჩნდა, რომ კოსმოსში უნდა აეშენებინათ. ის უნდა იწონიდეს 54000 ტონას (თითქმის მთელი წონა იყო რაკეტის საწვავი) და შეეძლო დაეჩქარებინა სინათლის სიჩქარის 7,1%-მდე, 450 ტონას იწონიდა ტვირთამწეობისაგან განსხვავებით, რომელიც შექმნილია პატარა ატომური ბომბების, The Daedalus პროექტისთვის მოიცავდა მინიატურული წყალბადის ბომბების გამოყენებას დეიტერიუმის და ჰელიუმ-3-ის ნარევით და ელექტრონული სხივების გამოყენებით აალების სისტემით. მაგრამ უზარმაზარი ტექნიკური პრობლემებიდა შეშფოთება ბირთვული ძრავის შესახებ ნიშნავდა, რომ Daedalus-ის პროექტი ასევე განუსაზღვრელი ვადით შეჩერდა.

Longshot პროექტი უფრო რეალისტურად გამოიყურებოდა და დაფუძნებული იყო ლაზერული შერწყმის ძრავის გამოყენებაზე. ვარსკვლავი არჩეული იყო Alpha Centauri B. ფრენის დრო გაიზარდა საუკუნემდე და მისია არ მოიცავდა დაბრუნებას. Daedalus პროექტისგან განსხვავებით, Longshot ძირითადად ეყრდნობოდა არსებულ და არა განვითარებად ტექნოლოგიებს. ბოლო ეტაპზე აშკარა გახდა, რომ გემს დასჭირდებოდა დაახლოებით 264 ტონა ჰელიუმ-3-ისა და დეიტერიუმის ნარევი, რომლის მიღებაც ასეთი რაოდენობით ვერ მოხერხდა გონივრულ ფასად.

კოსმოსური ლიფტი

პრობლემა ის არის, რომ კოსმოსური ლიფტის კაბელი უნდა გაუძლოს დაძაბულობას დაახლოებით 60-100 GPa. ფოლადი იშლება დაახლოებით 2 გპა დაძაბულობის დროს, რაც არღვევს იდეის მიზანს. მეცნიერთა აზრით, ნახშირბადის ნანომილის ბოჭკო უნდა გაუძლოს 120 გპა წნევას, რაც საგრძნობლად აღემატება საჭირო მინიმუმს. ამ აღმოჩენის შემდეგ, კოსმოსური ლიფტის შექმნის მცდელობები განახლდა განახლებული ენერგიით.

=====იარაღიდან ცამდე =====

გემის კოსმოსში გაშვებისა და მისი ფანტასტიკური სიჩქარის აჩქარების კიდევ ერთი ჭკვიანური გზაა მისი სროლა ლიანდაგზე დამონტაჟებული ელექტრომაგნიტური „იარაღიდან“, რომელიც აღწერილია არტურ კლარკისა და სხვა სამეცნიერო ფანტასტიკის ავტორების ნაშრომებში. პროექტი ამჟამად სერიოზულად განიხილება, როგორც ვარსკვლავური ომების სარაკეტო თავდაცვის ფარის შესაძლო ნაწილი.

მეთოდი არის ამის ნაცვლად სარაკეტო საწვავიან დენთი, გამოიყენეთ ელექტრომაგნიტიზმი რაკეტის მაღალ სიჩქარეებამდე დასაჩქარებლად.

უმარტივესი ფორმით, სარკინიგზო იარაღი შედგება ორი პარალელური მავთულისგან ან რელსისგან; რაკეტა, ანუ რაკეტა, "ზის" ორივე რელსზე, ქმნის U- ფორმის კონფიგურაციას. მაიკლ ფარადეიმ ასევე იცოდა, რომ ძალა მოქმედებს ჩარჩოზე ელექტრული დენით მაგნიტურ ველში. (ზოგადად რომ ვთქვათ, ყველა ელექტროძრავა მუშაობს ამ პრინციპით.) თუ მილიონობით ამპერის ელექტრული დენი გაივლით რელსებსა და ჭურვებს, მთელ სისტემაში წარმოიქმნება უკიდურესად ძლიერი მაგნიტური ველი, რომელიც, თავის მხრივ, ამოძრავებს ჭურვი რელსების გასწვრივ, აჩქარებს მას უზარმაზარ სიჩქარემდე და კოსმოსში გაისროლება სარკინიგზო სისტემის ბოლოდან.

ტესტირების დროს, ელექტრომაგნიტური სარკინიგზო იარაღი წარმატებით ისროდა ლითონის საგნებს უზარმაზარი სიჩქარით, აჩქარებდა მათ ძალიან მცირე მანძილზე. რა კარგია, თეორიულად, ჩვეულებრივი სარკინიგზო იარაღს შეუძლია ლითონის ჭურვის გასროლა 8 კმ/წმ სიჩქარით; ეს საკმარისია დედამიწის დაბალ ორბიტაზე გადასატანად. პრინციპში, NASA-ს მთელი სარაკეტო ფლოტი შეიძლება შეიცვალოს სარკინიგზო თოფებით, რომლებიც ტვირთავს პირდაპირ დედამიწის ზედაპირიდან ორბიტაზე.

სარკინიგზო იარაღს აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობა ქიმიურ იარაღთან და რაკეტებთან შედარებით. იარაღს სროლისას მაქსიმალური სიჩქარე, რომლითაც გაფართოებულ გაზებს შეუძლიათ ტყვია ლულის გარეთ გამოძევება, შემოიფარგლება დარტყმითი ტალღის სიჩქარით. ჟიულ ბერნმა კლასიკურ რომანში „დედამიწიდან მთვარემდე“ დენთის გამოყენებით ესროლა ჭურვი, რომელიც ასტრონავტებს მთვარეზე გადაჰყავდა, მაგრამ სინამდვილეში ძნელი არ არის იმის გამოთვლა, რომ მაქსიმალური სიჩქარე, რომელიც დენთის მუხტმა შეიძლება მიაწოდოს ჭურვს, არის მრავალჯერადი. მთვარეზე ფრენისთვის საჭირო სიჩქარეზე ნაკლები. სარკინიგზო იარაღი არ იყენებს აირების ფეთქებადი გაფართოებას და, შესაბამისად, არანაირად არ არის დამოკიდებული დარტყმითი ტალღის გავრცელების სიჩქარეზე.

მაგრამ სარკინიგზო იარაღს აქვს თავისი პრობლემები. მასზე არსებული საგნები ისე სწრაფად აჩქარებენ, რომ შეჯახების გამო ისინი ბრტყელდებიან... ჰაერთან. სარკინიგზო იარაღის მჭიდიდან სროლისას ტვირთამწეობა ძლიერ დეფორმირდება, რადგან ჭურვი ჰაერში მოხვედრისას თითქოს აგურის კედელს მოხვდა. გარდა ამისა, აჩქარების დროს ჭურვი განიცდის უზარმაზარ აჩქარებას, რაც თავისთავად შეიძლება მნიშვნელოვნად დეფორმირდეს დატვირთვას. რელსები რეგულარულად უნდა შეიცვალოს, რადგან ჭურვი მათ დეფორმაციასაც ახდენს მოძრაობისას. მეტიც, რკინიგზის იარაღში გადატვირთვა საბედისწეროა ადამიანებისთვის; ადამიანის ძვლები უბრალოდ ვერ გაუძლებს ასეთ აჩქარებას და იშლება.

ერთი გამოსავალი არის მთვარეზე სარკინიგზო იარაღის დაყენება. იქ, დედამიწის ატმოსფეროს გარეთ, ჭურვი შეძლებს შეუფერხებლად აჩქარდეს გარე სივრცის ვაკუუმში. მაგრამ მთვარეზეც კი, ჭურვი განიცდის უზარმაზარ გადატვირთვას აჩქარების დროს, რამაც შეიძლება დააზიანოს და დეფორმირება მოახდინოს ტვირთამწეობაზე. გარკვეული გაგებით, სარკინიგზო იარაღი ლაზერული აფრების საპირისპიროა, რომელიც დროთა განმავლობაში თანდათან იძენს სიჩქარეს. სარკინიგზო თოფის შეზღუდვები განისაზღვრება ზუსტად იმით, რომ იგი უზარმაზარ ენერგიას გადასცემს სხეულს მცირე მანძილზე და მოკლე დროში.

სარკინიგზო თოფი, რომელსაც შეუძლია ავტომობილის სროლა უახლოეს ვარსკვლავებისკენ, ძალიან ძვირი კონსტრუქცია იქნება. ამრიგად, ერთ-ერთი პროექტი გულისხმობს გარე სივრცეში სარკინიგზო იარაღის მშენებლობას დედამიწიდან მზემდე მანძილის ორი მესამედის სიგრძით. ეს იარაღი ინახავს მზის ენერგიას და შემდეგ დახარჯავს მას ერთდროულად, აჩქარებს ათი ტონა დატვირთვას სინათლის სიჩქარის მესამედის ტოლი სიჩქარით. ამ შემთხვევაში, "ჭურვი" განიცდის გადატვირთვას 5000 გ. რა თქმა უნდა, მხოლოდ ყველაზე გამძლე რობოტი გემები შეძლებენ "გადარჩნენ" ასეთ გაშვებას.

=====სპეციფიკური იმპულსი და ძრავის ეფექტურობა =====

როდესაც საქმე ეხება სხვადასხვა ტიპის ძრავების ეფექტურობის შედარებას, ინჟინრები ჩვეულებრივ საუბრობენ კონკრეტულ იმპულსზე. სპეციფიკური იმპულსი განისაზღვრება, როგორც იმპულსის ცვლილება მოხმარებული საწვავის მასაზე. ამრიგად, რაც უფრო ეფექტურია ძრავა, მით ნაკლები საწვავია საჭირო რაკეტის კოსმოსში გასაშვებად. იმპულსი, თავის მხრივ, არის გარკვეული დროის განმავლობაში ძალის მოქმედების შედეგი. ქიმიური რაკეტები, მიუხედავად იმისა, რომ მათ აქვთ ძალიან მაღალი ბიძგი, მოქმედებენ მხოლოდ რამდენიმე წუთის განმავლობაში და, შესაბამისად, აქვთ ძალიან დაბალი სპეციფიკური იმპულსი. იონურ ძრავებს, რომლებსაც შეუძლიათ წლების განმავლობაში მუშაობა, შეიძლება ჰქონდეთ მაღალი სპეციფიკური იმპულსი ძალიან დაბალი ბიძგით.

რაკეტას, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს სინათლის სიჩქარეს, ექნება მაქსიმალური სპეციფიკური იმპულსი. მისი სპეციფიკური იმპულსი იქნება დაახლოებით 30 მილიონი ქვემოთ მოცემულია სხვადასხვა ტიპის რეაქტიული ძრავებისთვის დამახასიათებელი სპეციფიკური იმპულსების ცხრილი.

ძრავის ტიპი (სპეციფიკური იმპულსი)

მყარი საწვავი (250)

თხევადი (450)

იონური (3000)

პლაზმური VASIMR (1000-30000)

ატომური (800-1000)

თერმობირთვული პირდაპირი ნაკადი (2500-200,000)

ბირთვული პულსი (10,000-1,000,000)

ანტიმატერიაზე (1,000,000-10,000,000)

1. ციოლკოვსკის ფორმულა

სადაც W არის გამონაბოლქვის ეფექტური სიჩქარე, Q T არის მუხტის წონა, q k = Q 0 -Q T არის რაკეტის მშრალი წონა.

2. ბიძგების განტოლება

გ
deG - წონა წამში ნაკადის სიჩქარე.

ეს გამოთქმა განსაზღვრავს თეორიულ (გამოთვლილ) ბიძგს.

საინჟინრო პრაქტიკაში, ბიძგის პირდაპირ გაანგარიშებასთან ერთად, არსებობს გაანგარიშების მეთოდი

, სადაც Rsp =R/G არის სპეციფიკური ბიძგი - მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავის ძირითადი ენერგეტიკული მახასიათებელი, W a - საქშენიდან წვის პროდუქტების გამონაბოლქვის ეფექტური სიჩქარე. მაგრამ იმიტომ პრაქტიკაში, მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავის სპეციფიკური ბიძგის ექსპერიმენტული განსაზღვრა რთულია NS ნაკადის სიჩქარის გაზომვის სირთულის გამო, მაშინ Rsp-ის ნაცვლად უფრო მიზანშეწონილია გავითვალისწინოთ მახასიათებელი - კონკრეტული იმპულსი.

თავდაპირველად, ტოტალური იმპულსი

უ
დისტანციური მართვის ცალკეული (ერთეული) პულსი არის I  თანაფარდობა მთლიანი მუშაობის დროს საწვავის მთლიან მასასთან.

ფ
ციოლკოვსკის ფორმულა:

W e – ეფექტური გამონაბოლქვი სიჩქარე;

Q T – საწვავის წონა;

Q 0 - რაკეტის გაშვების წონა.

საწვავის წვის ტემპერატურა: 2500º K - BTT; 3300º K - CTT.

დისტანციური მართვის მახასიათებლები:

 = Q k /Q t – წონის სრულყოფილების კოეფიციენტი;

 v =W t /W k.s. – მოცულობითი შევსების ფაქტორი;

 eff =Q სართული /Q dv – ეფექტურობის კოეფიციენტი;

Q სართული - ამ ძრავის მიერ აწეული ტვირთის წონა გარკვეულ სიმაღლეზე;

Q dv - ძრავის წონა.

ძირითადი ხარისხის მაჩვენებელი: სპეციფიკური ბიძგი.

ენერგოეფექტურობის კოეფიციენტი:
= 0.35 - 0.40.

3. კამერაში მიმდინარე პროცესების თერმოდინამიკური გამოთვლა. საწვავის ძირითადი თერმოდინამიკური მახასიათებლები, მათი განსაზღვრის პროცედურა.

საწყისი მონაცემები:; საწვავის შემადგენლობა ( ;;;); საწვავის ენთალპია ( ).

(i-ე ელემენტის მასური წილი:
; სად - i-ე ელემენტის ატომური მასა; - ატომების რაოდენობა M - მოლური მასა).

1) მოლური მასა

2) ნაწილობრივი წნევა ნულოვანი მიახლოებით

3) ტემპერატურა საწვავში 1 მიახლოებით:

4) ქიმიური წონასწორობის მუდმივები

5) ენთალპია

6) სტანდარტული ენტროპია

7) იზობარული თბოტევადობა

8) ჩვენ ვხსნით სისტემებს და ვადგენთ

9) წვის პროდუქტების მოლური მასა; კამერის მოლური მასა:

10) პს ენთალპია;

11) შედარება და ; ტემპერატურა დალაგებულია სანამ არ გახდება

12) გაზის მუდმივი

13) PS სიმკვრივე;

14) იზობარული თბოტევადობა PS;

15) იზოქორული სითბოს სიმძლავრე (მაიერის ფორმულა):

16) ადიაბატური ინდექსი:

17) ხმის სიჩქარე პალატაში:

18) სპეციფიკური წნევის იმპულსი (დამახასიათებელი სიჩქარე ):

;
;

19) PS-ის შემადგენლობა:

20) კომპონენტების ენთალპია:

21) ენტროპია:

საწვავის ძირითადი თერმოდინამიკური მახასიათებლები: საწვავის შემადგენლობა ( ;;;ენტროპია.

(ევგრაშინი: მოლეკულური წონა; აირის მუდმივი; ადიაბატური ინდექსი; დენთის სიძლიერე).

5. საქშენში ნაკადის აირდინამიკური პარამეტრების განსაზღვრა აირდინამიკური ფუნქციების გამოყენებით.

სტატიკური ნაკადის პარამეტრები დაკავშირებულია დამუხრუჭების პარამეტრებთან ზოგიერთი განმეორებადი კომპლექსით, რომლებიც დამოკიდებულია ki-ზე, ამ კომპლექსებს უწოდებენ გაზის დინამიურ კომპლექსებს: ();();(). (ფორმულები შეგიძლიათ იხილოთ კითხვაში No. 32)

, სადაც T * არის პალატის ტემპერატურა.

();();() – ძირითადი გაზის დინამიური ფუნქციები. მათი უპირატესობა ის არის, რომ მოსახერხებელია შებრუნებული პრობლემების გადაჭრა.

- გაზის დინამიური ფუნქციების შეერთება.

პ დაბალ სიჩქარეზე ძირითადი გაზის დინამიური ფუნქციები ახლოს არის 1-თან. სტატიკური ნაკადის პარამეტრები თითქმის ტოლია დამუხრუჭების პარამეტრებს. გაზის მაქსიმალური სიჩქარე=max, სტატიკური პარამეტრები ხდება ნულის ტოლი, რაც ნიშნავს, რომ ძირითადი გაზის დინამიური ფუნქციები ნულის ტოლია.