Техника

Почему у ионного двигателя малая тяга

На ионизацию и разгон даже небольшого количества газа требуется много энергии.
Для большой тяги нужны огромные расходы газа - такого количества электрической энергии на борту просто неоткуда взять.
Поэтому ионный двигатель имеет малую тягу при огромном удельном импульсе (скорости выхода газа за 200 км/с)
Константин Симонов
Константин Симонов
98 924
Лучший ответ
Потому что тяга - это сила, т. е. изменение импульса.
А импульс (не удельный, который показывает скорость реактивной струи относительно ракеты, а обычный) зависит не только от скорости, но и от массы.

Можно взять, например, нейтрино, которые движутся почти со скоростью света, но они не взаимодействуют с веществом и имеют почти нулевую массу, поэтому и тяга будет нулевая при удельном импульсе 300 000 км/с.

Так и с ионным двигателем (и с фотонным тоже) .
Скорость огромная, а масса выбрасываемого рабочего тела мизерная, и ракету толкать не будет.
Мурат Аканов
Мурат Аканов
55 042
Когда компактный ядерный реактор будет питать ионный двигатель, тогда и будет большая тяга.
К концу 1970-х гг. завершена разработка научно-технических основ проектирования ионных РД и созданы их экспериментальные образцы с ресурсом в тысячи часов. Лётные испытания ионных РД проводились в СССР по программе “Янтарь” в 1966—70 (РД с газоразрядным ионизатором) , в США — в 1964 по программе “СЕРТ-1” (полёт по баллистической траектории) , в 1965 по программе “Снапшот” и в 1970 по программе (РД с контактными и газоразрядными ионизаторами) . Коллоидные РД находятся в стадии лабораторной разработки. В США испытан такой РД мощностью 50 Вт, развивший на стенде тягу 4,45 мН при удельном импульсе 12,2 км/с (при работе на силиконовом масле) и кпд 50% . Предполагаемый ресурс его работы в космосе около 10 000 ч.

Новая модель ионного двигателя обещает стать в 10 раз эффективнее существующих электроракетных двигателей, заявило Европейское Управление Космических Исследований (ESA). Новый ракетный двигатель может использоваться, чтобы выводить космический корабль в межзвездное пространство или использоваться в пилотированной миссии на Марс.
Ионные (электростатические) двигатели работают, используя электрическое поле для ускорения позитивно заряженных частиц, ионов, в противоположную сторону от летательного аппарата, обеспечивая движение вперед.

Тесты прототипа названого Dual-Stage 4-Grid (DS4G) в лаборатории электроракетных двигателей ESA в Нидерландах показали, что работа DS4G создает поток ионов на скорости 210 километров в секунду, что практически в 10 раз быстрее, чем возможно при использовании современного ракетного двигателя SMART-1 и в 4 раза быстрей последнего прототипа ионного двигателя. Это означает, что теперь космические корабли смогут нести больше полезного веса на большее расстояние и с большей скоростью.
"Пилотированные либо тяжеловесные роботизированные миссии на Марс теперь становятся реальными. Уже даже можно начинать говорить о межзвездном путешествии", говорит Орсон Сузерленд из Национального Университета Австралии в Канберре, под началом которого был создан двигатель.
Ну потому что хуже! Хуже чем у ядерного, чем у фотонного, чем у твердотопливного, ну и так далее!... Да и вааще все это лафа! Нельзя выйти во вселенную с таким багажем! С такими технологиями все на зтой планете сдохнем, и даже не мявкнем!...