Это был первый двигатель на чистых ионах в истории. Принцип ранее тестировался, и примерные выкладки были известны, но более точных данных не было. Конструкция была весьма сложна, из-за постоянного притока электронов извне, ионы создавали слишком большой положительный потенциал. И постоянно норовили рекомбинировать, а значит сильно нагреться, по сути, они и рекомбинировали потихоньку постоянно с момента производства. И бак приходилось охлаждать, что было не просто в связи с его крайне низкой теплопроводностью. Поскольку только внешняя стенка бака была сделана из титана перетянутого сеткой из наноуглеродных нитей для прочности, чтобы не разорвало. Под титаном располагалась зона 5 сантиметровой толщины заполненная гелием, а под гелием около 3 миллиметров полиэтилена со сверх высоким сопротивлением. Таким образом, двойной слой гелия и полиэтилена почти полностью не позволяли осуществлять извне приток электронов. Полиэтилен, чтобы поддержать примерно одинаковую толщину в разных участках бака удерживался на расстоянии в 5см от титанового слоя за счёт столбиков из искусственных поляризованных веществ, почти не пропускающих в одном из направлений электроны.
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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84