🧛 🤶🏽 👩🏾‍🤝‍👩🏼 在微波炉和太空中 📩 🐖 🍴

有一家美国初创公司Escape Dynamics，它正在开发一种非常不寻常的运载火箭。他们的后代不是靠内部化学源飞行（例如，燃烧煤油或氧气中的氢），而是靠外部微波飞行。反作用力是通过喷射加热的氢而获得的，并由来自地面的微波束加热。这家初创公司的创建者认为，在这样的基础上，有可能开发出一种容易，廉价的可重复使用的船，用于将（到目前为止很小的）串行负载输出到太空。的确，这个概念在一次性介质之间架起了一座桥梁，这意味着每次销毁价值数千万美元的高科技``铁''和航天工程项目（例如发射回路或太空电梯），这意味着价格便宜但投资却过高。

最有趣的是，工作频率为92.3 GHz的微波源是我的读者所熟知的回旋管，可用于ITER和其他热核机器中的ECRH等离子加热。为什么是他？只有回旋加速器才能在如此高的频率下产生兆瓦级的微波功率。为什么兆瓦和如此高的频率？ JSC“ Geek”的

100千瓦回旋加速器逃逸动力学特性

和兆瓦级功率。

有了频率，一切都很简单。甚至最快的加速导弹也可以在距发射点1000-1500公里的距离内完成活动部分。即使您放置了多个测站，很明显，我们也不会在距船不超过500公里的范围内这样做。如果我们不想失去辐射，那么目标上的微波光斑大小最好不超过10米。这对应于4弧秒的光束宽度。要产生这样的窄波束，频率（以GHz为单位）和天线直径（以米为单位）的乘积应为18900！那些。对于10 GHz的频率，天线的直径将为1.9 km。感谢上帝，您可以提高频率……例如，到著名的92.3 GHz微波透明度窗口，并获得205米的等效天线直径。

因此，第一刻变得很清晰-旋转天线的场（作为单相阵列）来自何处以及92.3 GHz的频率。

现在有关电源。 Escape Dynamics表示，在氢气中运行时，其设计的特定冲动将为700-850秒。这不是历史最高记录，但是不需要将氢气加热到3200C。这个数字和有效载荷的重量（200千克）使您可以立即确定航天飞机的一些重要参数。怎么做？根据齐奥尔科夫斯基公式和一些假设。众所周知，要进入轨道，考虑到所有损失，有必要拨打9300 m / s。在700秒的特定脉冲下，使用此公式，我们可以得出燃料重量（反应性质量）与船舶的重量之比V = I * ln（Mn / Mk），其中V是飞机将加速的速度，随着特定脉冲I的下降，燃料质量Mt = Mn（初始）-Mk（最终）。我们得到初始质量与最终质量的比率-3.87。假设我们有超级班车，它的重量为所装燃料质量的1/4，重量为500公斤，我们将消耗2吨氢气。并把200公斤放到低轨道。

现在，让我们估算一下微波加热垫的功率。现代运载火箭的加速度平均约为2倍G。我们最好更快些，例如3.5 G，以免离补给站太远。为了保持这个速度，我们需要牵引力（（2.7 + 0.7）/ 2）* 3.5-5.95吨。每秒扔出的每公斤公斤可产生700公斤的牵引力（这实际上是“比冲”概念的物理含义），这意味着我们需要每秒加热8.5公斤。为此需要多少能量？同样，这很简单-氢气以6867 m / s的速度从喷嘴中飞出（这是700秒UI * 9.81），根据动能公式，每千克携带23.6兆焦耳，总共需要200兆瓦。哇。实际上，这并不奇怪，因为火箭发动机具有非凡的功率-例如RD-171-27吉瓦（质量为10吨），SSME穿梭发动机约为8吉瓦。

但是回到200兆瓦微波。不幸的是，即使相对于微卫星最有利的发射器布置，也至少有一半的能量会耗尽整个大气层。 “透明窗口”中的吸收在较低的大气层中为0.4 dB / km，在较高的大气层中为0.1 dB / km。因此，考虑到回旋管的效率，我们需要400兆瓦-来自网络的800兆瓦。让我提醒您，创纪录的ITER安装将产生20兆瓦的电量，是Escape Dynamics计划容量的1/20。有趣的是，如果“捆绑”他们在运载火箭方面的项目，那么就需要ITER在回旋管上的长期投资，包括该行业的世界领先者之一，下诺夫哥罗德企业Gikom和应用物理研究所的经验。他们是拥有兆瓦回旋管技术的人，可用于创建ED技术的发射场。因此，出乎意料的是，在一处对科学的投资会导致完全不同寻常的出现，好吧，我希望美国初创公司以他们相当有趣的想法获得成功。

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