Валерий Быков - Галактика
Собственно это и было основной причиной того, почему те шесть оборонительных космических станции выводились на орбиту на больших тяжёлых старинных химических ракетах, а не по новой технологии. На практике ионный двигатель так и не удалось собрать вовремя. Кроме того, двигатель был просто ужасен для озонового слоя, потому что после рекомбинации, температура рабочего тела на выходе составляла 8-15 тысяч кельвин. И как следствие вырабатывалось море окиси азота разрушающего озоновый слой. Но всё же в данном образце отрабатывался метод создания импульса за счёт собственного, холодного расширения ионов под очень большим давлением в 300 атмосфер.
Наконец последние приготовления были выполнены, и начался отсчёт. В принципе персонал даже не удалялся на безопасное расстояние. Ионы постоянно рекомбинировали грелись, разрушали оболочку хранения, что приводило к резкому увеличению притока электронов экспоненциальному ускорению реакцию, и взрыву по мощности превосходившему любую химическую взрывчатку на планете. По сути ионный бак с запасом топлива в 10 килограмм 90% ионизированного водорода, представлял из себя бомбу мощностью около 5 тонн тротила, которая взрывалась каждый раз, когда электроны находили слишком доступный путь к ионам, например при прорыве оболочки. Это была ещё одна причина, почему двигатель до сих пор не запустили в производство, он был крайне опасен. И все без исключения предыдущие более менее масштабные испытания, где было задействовано более 100 грамм ионов заканчивались мощным взрывом.
Я отдал команду старт. Кто-то там недалеко от лаборатории нажал на кнопку и двигатель заработал, потекли первые данные. Холодные ионы засчёт силы собственного давления разгонялись в расширяющейся трубке длинной пять метров до скорости 20 километров в секунду, после чего их плотность падала в несколько раз и трубка входила в резко расширяющуюся вытянутую на 1 метр камеру нагрева диаметром пол метра, в камеру нагрева уже подавались электроны, и там происходила рекомбинация, причём рабочее тело достигало фантастических температур порядка 30 тысяч кельвин. Что грозило расплавлением всей конструкции в течении максимум 30 секунд. В конце так и произошло, на 28 секунде камера рванула, но к счастью ионное топливо весом в 10 кг было почти полностью выработано и взрыв лишь разрушил установку, разбрызгав расплавленный вольфрам по стенкам лаборатории. С той стороны экрана моего компьютера из центра управления экспериментом раздалось.
–Круто.
–Кстати, в этот раз нам удалось, 28 секунд абсолютный непобиваемый рекорд.
–В принципе неплохо, мы доказали, что хоть не долго, но это в принципе может реально на самом деле работать.
–Каков импульс?
–Да, первый сектор около 20 засчёт ионов, на выходе всего 49. 49 километров в секунду, по сравнению с любой химической ракетой просто мечта.
–Не густо.
–Да теоретический предел 150 при трёх принципной модели, но здесь модель двойная, и… Давление ионов было не самым большим.
–300 атмосфер куда уж.
–Всё же если бы оно было 1000, и длинна трубки 10 метров.
–Если бы это был ускоритель частиц, и энергии неограниченно… При 350 атмосферах и выше, гелий начинает пропускать электроны. Давление враг конструкции.
–Я вот думаю, процент ионов придётся снизить до 15-20%. Ниже потенциал, давление 250 атмосфер, тогда и температура в камере нагрева будет не 30, а 5-9.
–Не надо давление снижать, просто подаём в камеру нагрева водород и всё, температура ниже.
–Не катит, он же будет не разогнанный, получим обычный двигатель на рекомбинации, его потолок реализации 30 километров в секунду, что связано с температурой.
–До предела увеличить диаметр камеры нагрева и подавать на стенки охладитель. Камера диаметром 4-5 метров выдержит и тридцать и сорок тысяч в центре без малейших проблем.
–Известный путь.
–В принципе этого удельного импульса хватит для создания многоразового космического корабля. С земли летать на маленьких корабликах по типу шаттла с удельным импульсом 25-30. А там уже в космосе собирать большие.
–Всё равно жопа, мягко скажем, озоновый слой моментально в… Температура на выходе из сопла при любом раскладе выше 1500, мягко скажем. Не двигатель, а сплошной водопад окиси азота.
–Да в 10 раз выше.
–Может всё же вернёмся к ионному разгону, осуществляем ионный разгон, потом размешиваем простым водородом в пропорции 1 к 10, 5 километров в секунду мы всё равно выиграем. Ну может быть 3 или 4. Потом рекомбинация, температура в камере тысяч 12. На выходе тысячи две, если хорошенько до расширить, или даже размешать не в 1 к 10, а до 1 к 15. Температура на выходе скажем 1400. Давление повыше сделаем, атмосфер 100 в камере. Остудим.
–И итог?
–Многоразовый, абсолютно безопасный для экологии космический корабль с удельным импульсом движка 12-16 километров в секунду, вполне нормально.
Я отсоединился от этой лаборатории, пусть спорят. В принципе по моим планам ионный движок надо использовать в космосе и при посадках на планеты земного типа кроме земли. А для старта с земли, чтобы сберечь экологию, используем другой принцип. Я перешёл к другой лаборатории.
Здесь под куполом летал небольшой кораблик на электроракетном двигателе с удельным импульсом тяги 70 километров в секунду. Электричество подавалось через резонанс электромагнитных полей, с КПД 30% на расстояние в 150 метров, без проводов, посредством направленной электромагнитной волны. Всё что требовалось от кораблика быть в зоне поражения электромагнитной пушки, и он получал от неё необходимое для полёта электричество.
–Ну, какие успехи?
–150 метров как видите без проблем, главное уменьшить рассеяние, в принципе, чем дальше, тем ниже КПД. Но думаю километра на два 10% КПД выдержать можно.
–И нано коденсатор?
–Новые сверх тонкие пластинки конденсатора в 10 нано метров в принципе держат, искры нет, хотя они и тонки. Хватает на 3 секунды полёта, при массе в 0,5% от всей массы аппарата. Но этого достаточно, чтобы в случае аварии, и срыва передачи энергии, можно было включить иные двигатели.
–Масса электроракетного двигателя?
–Ну с рабочим телом и всеми системами приёма электричества 8% массы корабля.
–Когда будет готов тесла-6?
–Три месяца, но вы же понимаете его КПД 1%, на расстоянии 10 километров, этого совершенно недостаточно. И потом электроракетный двигатель и так потребляет море энергии, море. Сделать большой корабль, способный взлететь хотя бы километров на сорок над землёй, это же 1000 гиговатт на 2 минуты, все электростанции земли. И КПД будет тем ниже, чем дальше, а там ещё ионосфера.
