Судя по параметрам из статьи о ядерной тепловой ракете в Википедии , это, кажется, рисует несколько шаткое мировоззрение. Рассмотрим эти цитаты:
Текущие (2010 г.) эталонные конструкции с тягой 25 000 фунтов (NERVA-производные ракеты или NDR) основаны на Pewee и имеют удельный импульс 925 секунд .
а также
Тепловыделяющие элементы ядерной тепловой ракеты с твердой сердцевиной вряд ли будут распространяться на большую площадь, поскольку элементы рассчитаны на очень высокие температуры (до 3500 К ) и высокое давление (до 200 атм).
Я серьезно сомневаюсь, что какие-либо из этих фактических параметров реалистичны, но это не важно, я просто хочу поговорить о них в академическом смысле. Думаю, я понимаю общую идею того, как температуру можно превратить в конкретный импульс:
Если я использую указанную выше температуру, я могу воспроизвести их удельный импульс. Вроде так , а гугл выдает 950 секунд. Я уверен, что есть некоторые другие факторы, которые могли бы легко уменьшить это значение на 25. Но чтобы получить это, мне пришлось подключить .
Это явно не может быть правильным! Ядерная тепловая ракета нагревает криогенный водород для производства газообразного водорода , двухатомного газа с формулой , нет . Молекулярная масса двухатомного газа, очевидно, , и нет никакого способа получить этот конкретный импульс (или что-то близкое), используя эту массу.
Так что же здесь происходит? Демонстрировали ли инженеры НАСА в 60-х годах, что нагревание газообразного водорода приведет к диссоциации молекулы, или какой-то школьник вслепую подставил числа в уравнение, не задумываясь?
Да
они рассматривали диссоциацию водорода
Согласно этому источнику :
В предыдущих испытаниях использовалась максимальная температура 2750° K, что меньше расчетной температуры 3000+° K для NCPS. Установка NTREES предназначена для испытаний топливных элементов и материалов в горячем потоке водорода, достигая давления до 1000 фунтов на квадратный дюйм и температуры почти 5000 ° F (2760 ° C) — условия, которые имитируют космические ядерные двигательные установки для обеспечения базовых условий. критически важные для исследовательской группы данные.
В этих условиях водород диссоциирует на атомарный водород.
внешний источник
при 5000°К около 95% молекул в образце водорода диссоциируют на атомы
Часть водорода будет диссоциирована. Для реакционной массы, которая не диссоциирует, а проходит через двигатель в виде двухатомного водорода, кроме трех поступательных степеней свободы, в колебательную и вращательную энергию молекулы водорода вкладывается еще и тепловая энергия. Таким образом, запасенная энергия составляет 6/2 кТ, а не 3/2 кТ, как в первой формуле, которую вы цитируете. (Энергия вибрации и вращения преобразуется в кинетическую энергию выхлопных газов по мере того, как водород охлаждается при расширении через сопло. Однако часть его не преобразуется в кинетическую энергию из-за отсутствия времени. Это известно как «замороженный поток». потери". Потери замерзшего потока зависят от деталей двигателя.)
AlanSE
Хэш