Таким образом, без учета сопротивления (слишком похоже на тяжелую работу), масса 5 кг, ускоренная из состояния покоя со скоростью 8 м/с ² в течение 2 с, имеет кинетическую энергию 640 Дж. С вашим КПД 40% это означает, что ему нужно сжечь 1,6 кДж, производя 960 Дж тепла, из которых 192 Дж необходимо утилизировать с помощью активного охлаждения.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,2 кДж/л. 10 мл воды нагрелись бы чуть менее чем на 23К, если бы полностью поглотили эту тепловую энергию. Таким образом, простое решение состоит в том, чтобы использовать небольшой водяной пузырь для подачи морской воды через охлаждающие каналы вокруг камеры ракеты.

Вопрос о том, какую ракету вы должны использовать, достаточно сложен, чтобы задать его в отдельном вопросе. Кислород является вполне разумным окислителем, но хранить водород достаточно неудобно, так что вместо него можно использовать какой-нибудь легкий летучий углеводород. Вы теряете I _sp , но ваша плотность топлива зашкаливает (сравнительно), а температура вашей камеры, вероятно, понизится, что поможет в разработке материалов (вы также получите изящное оранжевое пламя ракеты, а не невидимое пламя). один).

Вы не рассмотрели проблему того, как на самом деле зажигается ваша ракета. Комбинация топливо/окислитель, которую вы предложили, явно не является гиперголической, поэтому вам понадобится что-то еще (возможно, взять лист из книги по химии жука-бомбардира).

У кальмара есть доступ ко всей воде, которую он может использовать. Он использует его двумя способами.

1. С водяным охлаждением.

Кальмар имеет доступ к большому количеству воды. В дополнение к H2 и O2, смешанным в камере, кальмар добавляет воду. Реакция H2 и O2 приводит к образованию горячего газообразного H2O, и как только фазовый переход завершен, каждый градус выше 100°C теряется. Кальмар добавляет H2O, чтобы поглотить это дополнительное тепло. Кальмар добавляет ровно столько, чтобы большая часть добавленной воды сама превращалась в 100-градусный газ (пар!) и, таким образом, способствовала движению.

Сама насадка находится внутри внутреннего резервуара, используемого для подачи воды — возможно, того же самого, который кальмары используют для движения в воде. Тепло, уходящее снаружи корпуса, улавливается для предварительного нагрева воды, которая вскоре будет впрыснута.

Эта полубулочная идея излагает схему применительно к двигателю.

https://www.halfbakery.com/idea/internal_20combustion_20steam_20engine#964198800

Тепло, теряемое двигателями внутреннего сгорания, является чистыми отходами. Если бы инжектор дизельного типа был запрограммирован на впрыск сразу после воспламенения именно того количества воды, которое необходимо для поддержания температуры, скажем, 150°C на выпускном клапане, скрытая теплота испарения поддерживала бы двигатель при нужной температуре, а расширение Превращение капель воды в пар утроило бы работу, полученную от топлива. Цилиндры изолированы для сохранения тепла, а не охлаждаются, как это делается в настоящее время.

2. Вода для тяги.
   Движение, создаваемое расширяющимся газом, измеряется a F = mv ² . m здесь — масса самого газа, выброшенного за кальмаром. Но у кальмара есть дополнительная дешевая реакционная масса - вода. Готовясь к запуску, он набирает некоторое количество воды и использует расширение газа, чтобы отбросить эту воду за собой. Это водяная ракета - реакционная масса воды, приводимая в движение сжатым газом, которым здесь является горячая H2O от реакции.

Домашние ракушки? Мне нравится идея спасти раковину от другого моллюска, но это означает, что эволюционное давление на кальмара не может воздействовать на раковину, которая у летающего кальмара служит совсем другой цели, чем у его первоначального создателя. Моллюски очень хорошо умеют делать раковины — например, крепкие наутилусы с отличной раковиной. Оболочка будет специализирована как сопло ракеты, потому что кальмары, которые лучше летают, живут, чтобы размножаться. Я не уверен, что головоногие моллюски соревнуются за пару, но мне нравится идея самцов кальмаров, демонстрирующих свое летное мастерство за током.