Китайские космонавты провёли испытания двигателя Стирлинга на космической станции / Китай :: технологии :: страны :: космос

космос Китай технологии 

Китайские космонавты провёли испытания двигателя Стирлинга на космической станции

космос,Китай,страны,технологии

Китайские астронавты провели первое испытание термоэлектрического преобразователя Стирлинга на орбите. Экипаж миссии Shenzou-15 провел испытание на борту космической станции Tiangong-3, и это была первая успешная проверка данной технологии в космосе.

космос,Китай,страны,технологии

Двигатель Стирлинга преобразует тепло в электрическую энергию с помощью ряда магнитов, приводимых в движение поршнями. Поршни, приводимые в движение нагреваемым рабочим телом, толкают магниты вперед и назад через катушку проволоки, генерируя тем самым в ней электрический ток. Этот процесс известен как цикл Стирлинга, который является более эффективным, чем преобразование солнечной энергии в электричество с помощью солнечных панелей. Преобразователь Стирлинга также имеет небольшой вес, простую конструкцию, быстрый цикл запуска, незначительные вибрации и низкий уровень шума.

The power piston moves magnets back and forth through a coil of wire, generating electric current,космос,Китай,страны,технологии

Все это делает технологию привлекательной для разработчиков космических аппаратов, которые рассматривают ее как средство обеспечения энергией космических аппаратов и космических баз. Использование преобразователей Стирлинга поможет уменьшить зависимость от солнечной энергии, которая ограничена эффективностью солнечных батарей и не всегда доступна. Например, в районе Южного полюса Луны, где многими агентствами планируется строительство лунных баз, лунная ночь длится четырнадцать земных суток.
Преобразователь энергии Стирлинга, испытанный в космосе, был разработан Ланьчжоуским институтом физики при Китайской академии космических технологий (CAST). Он был доставлен на борт космической станции экипажем "Шэньцзоу-15" и установлен в шкафу для оборудования в лабораторном модуле "Мэнтянь". В лабораторном модуле были проведены три эксперимента, в ходе которых преобразователь обеспечивал стабильное энергоснабжение. Во время испытаний были проверены ключевые моменты технологи, такие как герметизация зазоров и свободное движение поршней в условиях микрогравитации, осуществлялся контроль температуры.К сожалению, более подробной информации о полученных в ходе испытаний результатах пока нет.
В паре с ядерным реактором в качестве источника энергии, двигатели Стирлинга в будущем могут позволить астронавтам длительное пребывание на Луне и Марсе, дополняя энергию, получаемую от Солнца.

Китайское национальное космическое агентство (CNSA) в последние годы добилось значительного прогресса в разработке ракеты Long March 5 (CZ-5) и завершении строительства космической станции Tiangong-3. Вдобавок ко всему, Китай в 2021 году объявил о планах по отправке пилотируемых миссий на Марс к 2033 году, одновременно с планами НАСА.


Подробнее


The power piston moves magnets back and forth through a coil of wire, generating electric current
Китай провёл космические испытания двигателя Стирлинга [новости науки и космоса],Science & Technology,новости космоса,science daily,sd,новости науки и космоса,новости космоса сегодня,китай,стирлинг,двигатель стирлинга в космосе,космос,Новость от: 12 апреля 2023 Больше интересной информации тут: https://boosty.to/science_daily Можете поддержать канал переводом на карту: 4274 3200 7835 4159 (сбербанк) канал на Rutube: https://rutube.ru/channel/24363326/ канал в телеграмм: https://t.me/science_daily_news яндекс дзен: https://zen.yandex.ru/id/5e9e0c3291221741687d9716 Китайское национальное космическое агентство (CNSA) в последние годы добилось значительного прогресса в разработке ракеты Long March 5 (CZ-5) и завершении строительства космической станции Tiangong-3. Вдобавок ко всему, Китай в 2021 году объявил о планах по отправке пилотируемых миссий на Марс к 2033 году, одновременно с планами НАСА. А недавно Китайские астронавты провели первое испытание термоэлектрического преобразователя Стирлинга на орбите. Экипаж миссии Shenzou-15 провел испытание на борту космической станции Tiangong-3, и это была первая успешная проверка данной технологии в космосе. Двигатель Стирлинга преобразует тепло в электрическую энергию с помощью ряда магнитов, приводимых в движение поршнями. Поршни, приводимые в движение нагреваемым рабочим телом, толкают магниты вперед и назад через катушку проволоки, генерируя тем самым в ней электрический ток. Этот процесс известен как цикл Стирлинга, который является более эффективным, чем преобразование солнечной энергии в электричество с помощью солнечных панелей. Преобразователь Стирлинга также имеет небольшой вес, простую конструкцию, быстрый цикл запуска, незначительные вибрации и низкий уровень шума. Все это делает технологию привлекательной для разработчиков космических аппаратов, которые рассматривают ее как средство обеспечения энергией космических аппаратов и космических баз. Использование преобразователей Стирлинга поможет уменьшить зависимость от солнечной энергии, которая ограничена эффективностью солнечных батарей и не всегда доступна. Например, в районе Южного полюса Луны, где многими агентствами планируется строительство лунных баз, лунная ночь длится четырнадцать заменых суток. Преобразователь энергии Стирлинга, испытанный в космосе, был разработан Ланьчжоуским институтом физики при Китайской академии космических технологий (CAST). Он был доставлен на борт космической станции экипажем "Шэньцзоу-15" и установлен в шкафу для оборудования в лабораторном модуле "Мэнтянь". В лабораторном модуле были проведены три эксперимента, в ходе которых преобразователь обеспечивал стабильное энергоснабжение. Во время испытаний были проверены ключевые моменты технологи, такие как герметизация зазоров и свободное движение поршней в условиях микрогравитации, осуществлялся контроль температуры. К сожалению, более подробной информации о полученных в ходе испытаний результатах пока нет. В паре с ядерным реактором в качестве источника энергии, двигатели Стирлинга в будущем могут позволить астронавтам длительное пребывание на Луне и Марсе, дополняя энергию, получаемую от Солнца.
космос,Китай,страны,технологии
Еще на тему
Развернуть
предполагается что выработка эл.энергии от Стирлинга будет более выгодна(больше кпд) чем от других, пельтье, термопар, и прочих штук которые преобразуют относительно небольшое количество тепла в электричество.
А в чем отличие от РИТЭГ ?
в ритег пельтье(зеебека) или термопары переводят тепло в электричество. кпд если не путаю около 0.5%(пол-процента). нагрев за счёт плутония.

стирлинг переводит тепло(возможно от того же плутония) в поступательное движение,
КПД двигателя Стирлинга может достигать 65-70% КПД от цикла Карно.
дальше обычная динама(магнит и катушка), там кпд около 95%
Я не хочу принизить китайцев, но что-то мне подсказывает, что раз этот двигатель с такими отличными параметрами не использовали, то на то была причина
Да, большое соотношение масса(объём)/мощность.
Где-то обьем лошади на одну лошадиную силу?
Со стирлингами бьются уже лет 80 (исходно это все идет еще с 18-го века, двигатели Стирлинга использовали еще раньше паровых машин Уатта, но где-то в 40-х или 50-х годах был найден способ существенно улучшить характеристики). С системами без кривошипно-шатунного механизма (как здесь) - лет 40. Вся история - небольшие технические прорывы на отдельных участках, В итоге технология медленно, но верно выходит на уровень реальной применимости. Пока что в космосе. На Земле их тоже уже давно применяют в солнечной энергетике, но это пока уровень "перспективная технология, которую надо поддерживать, чтобы в будущем она смогла стать рентабельной".
Двигателю на цикле Карно нужна большая разница температуры между рабочим телом и системой охлаждения, в открытом космосе малоприменим если нужна мощность побольше, это как и написано в новости, для Луны и Марса. А если мощность побольше не нужна то и ритеги отлично справляются.
Мне больше нравится концепция холодильника на дровах через двигатель Стирлинга.
Ремонтировать заебешься. В ритеге нет подвижных частей.
А чем нагревали внутреннее вещество?
не сказали. видимо китайский секрет.
если чисто для испытания, то для безопасности наверно обычным ТЭН-ом грели.

Стирлинг без разници чем греть, ему не сильно горячее тепло надо, есть игрушки даже от тепла руки крутятся или кружки с горячем чаем
https://s.click.aliexpress.com/e/_DlDPSbX
В космосе? Да, сложно найти в космосе источник тепла...
Всем известно что там очень холодно!
Срказм сарказмом но там бы найти куда тепло сбрасывать с холодного конца двигателя.
На теневую сторону аппарата
про лучистый теплообмен никогда не слышали?
Стандартная проблема, стандартное решение (панели, черные с одного бока, который держат в тени, и отражающие с другого). С квадратного метра можно излучить полкиловатта. Ну или может быть китайцы пойдут по пути увеличения температуры холодного конца - КПД меньше, но и панелей потребуется меньше.
Ну там сейчас и без стирлинга радиаторов 1.5к квадратных метров, а вместе с двигателем это уже
целый солнечный парус получится.
Тепло только вблизи звезд
"в районе Южного полюса Луны, где многими агентствами планируется строительство лунных баз, лунная ночь длится четырнадцать земных суток."
И где тут взять источник тепла?
Это в кратере. Достаточно подняться на край и будет солнце круглый год. Ну и если что можно небольшую башенку с зеркалом поставить, даже высокую не надо т.к. кривизна поверхности большая.
я вчерась один интересный термин англицкий загуглил, "failed state".
так что будет. вот только в каком виде и будет ли у этого космическая программа, хоть какая-то.

прям на днях от полётов на луну уже отказались официально, так и сказали, сворачиваем лавочку, есть дела поважнее
«… жопу подставляет…»
Разрешите вопрос, мне вот честно любопытная, откуда у Вас такая анальная фиксация?
Как бы тебе так сказать помягче... В общем, то, что Роскосмос ушёл в сувениры - это не само собой случилось.
Ну то есть опыт тебя ничему не учит. Вбрасываешь, а потом "Ой, давайте без давайте, давайте?".
И что же ты такого тогда написал? Повтори, а то оч интересно
А чем его нагревать то ?
в принципе, да чем угодно,
химические источники, горение или каталитическое горение,
концентрированными параболическим зеркалом солнечными лучами,
атомной реакцией распада(неторопливого, которое только греет), как в РИТЭГ,
если найдут на Марсе горячие источники, то и ими можно(подземными геотермальными водами)
Можно установить японские аппараты системы TSUNDERE - сначала говоришь комплимент, от чего происходит резкий выброс тепла, затем говоришь что нибудь дебильное, например что любишь сиськи побольше - резко становится холодной, за счет разницы температур вырабатывается электричество. Предусмотрен аварийный режим СТ ("Cнятие трусиков") - выделяется огромное количество тепла как при ядерной реакции, используется только в крайних случаях.
Если вдруг услышал из речевой системы оповещения やめてください, значит система достигла точки критической перегрузки.
Чет прям очень удобная для космоса технология. И энергию вырабатывает, и от лишнего тепла избавляется.
grixa grixa12.04.202323:55ответитьссылка -0.7
Настолько удобная, что задаешься вопросом почему не раньше не использовали
Для него нужно как-то собирать и концентрировать тепло. Плюсом к теплу так же надо обеспечивать и холод - движок стирлинга работает на разнице температур а не просто на нагреве.
И ещё герметичность рабочего тела. Как в котёл паровоза воду не зальёшь.
в популярных лекциях слышал, что старый космический скафандр весил до 90 кг.
в викепедии пишут, что 20 кг.
оттуда же знаю что вес на марсе вдвое надо примерно сокращать.
сколько весит современный космоскафандр(может кто увлекается знает)?
интересно, потому, что это приводилось как довод(один из) к тому, что полет на Марс крайне затруднителен.
не увлекаюсь и не знаю, но набить в гугле "space suit weight" всегда можно.
Данные по "орланам" - куча моделей, масса от 60 до 120 https://en.wikipedia.org/wiki/Orlan_space_suit
Список кучи других скафандров, там каждый открывать https://en.wikipedia.org/wiki/Space_suit
куда там 60-120, вес допотопного водолазного костюма с огромным медным шлемом, воротником и "чугунными" галошами едва ли 80 кг был, и вес определялся тем, чтобы водолаз не всплывал. зачем такие тяжелые костюмы для вакуума?
Водолазу воздух качали с лодки, а у космонавта все с собой, включая баллоны с воздухом, жидкостную систему терморегуляции, а также электронику и аккумуляторы, чтобы контролировать всю эту халабуду.
Для вакуума - нужно во первых создать давление в костюме в ~ 1 атмосферу чтобы космонавта не разорвало как раздутый воздушный шарик, но при этом скафандр должен быть подвижным, посути типа экзоскелета или лат, пусть и не из стали, ну и плюс воздух, система жизнеобеспечения, радиаторы для сброса тепла, аккумуляторы и т.д. килограмм 100 там вообще влет набирается, хорошо хоть в космосе веса нет, но на планетке конечно в нем тяжело будет.
С ума сошел, какая ~ 1 атмосфера? Ты в таком скафандре руку не согнешь. В среднем, в скафандрах давление в 0.3 от земного используется, в лунном вообще 0.25 было. На МКС подолгу шлюзуются, потому как на самой станции, да, атмосфера примерно земная. В лунных миссиях не парились, у них и на кораблях было давление в 0.3, а шлюзов вообще не было, т.е. когда хотели прогуляться в космосе проветривали весь корабль.
Учитывая что места где давление в 0.35 атмосферы доступно на Земле, где людям нужны были баллоны с кислородом чтобы дышать, а многие источники говорят о невозможности там жить, ты не совсем знаешь о чем говоришь. Удачи в лунном модуле с 0.25-ю
Открою тебе страшный секрет, когда исползают пониженное давление, то повышают концентрацию кислорода, а в лунной программе вообще чисто кислородную атмосферу использовали считай весь полет. Леонов когда возвращался на корабль вынужден был понизить давление с 0.4 до 0.27, кратковременно конечно, но ничего, не умер, сознание не потерял, а нижняя отметка вообще вроде как на 0.2 стояла, эти режимы считались аварийными, но не смертельными. Вот документация если не веришь: https://epizodyspace.ru/bibl/rassekrechennye/1964_voshod.pdf
вес классической одежды народностей севера доходит до 20 кг.
броня + оружие средневековых рыцарей - столько же (только конных - 30-35 кг, они почти не двигались).
рюкзак весом в 20 кг вполне приемлем для туриста чтобы преодолевать дневные 20-километровые отрезки пути маршрута по обычной пересечённой местности с дорогами или тропами.
20 кг - норма.
Amateur
Так це ж батарейка. Невъебенски большая, но всё ещё батарейка.
Суть новости подарила мне чудесный флешбек младших классов: "Я тут знаю секрет, но тебе не скажу! Но я точно-точно его знаю, поэтому и решил о нём заявить!".
можно отправлять китайцев колонизировать альфа-центавру?
Желательно всю КПК во главе с си-цзынь-пухом.
Я бы предпочёл, чтобы они отправились колонизировать солнце. Желательно, все сразу
в космосе, вернее в вакууме сложно все с теплообменом. Причем нагреть больмень можно, все тела теплоемкие, а вот остудить - сущий жопец.
Да, у нас с детства заложен стереотип что в космосе примерно -270С. Частично верно, но скорее от -80 до -270, причем для такого градиента не обязательно наличие рядом планеты, есть просто условно "теплые" места.
А проблема отвода тепла крайне насущна. Вакуум ничего не рассеивает, нет теплоотводящей среды. Поэтому не все так просто с двигателем Стирлинга в космосе.
по мне так проблема двигателя в том, что там есть движущиеся детали. И тут начинается: подшипники, пары трения, масло-хуясло, смазка-хуязка, шум и т.д.. И солнечная панель - вывесил за борт и ВСЁ. Нихера больше не надо.
Когда меня спрашивают, какая температура в космосе, я отвечаю, что ее там вообще нет, никакой (даже если не придираться к словам, а мысленно дополнить "на околоземной орбите, где-нибудь в районе МКС"), так как нет термодинамического равновесия. Что же до тепловых двигателей, то их всегда рассматривали и рассматривают как возможную альтернативу солнечным элементам, и, конечно, всегда учитывают, что такой двигатель должен сбрасывать тепло, поэтому нужны радиационные панели, которые тоже имеют массу (а для космоса основной вопрос - сколько будет весить энергоустановка требуемой мощности). Пока что тепловые двигатели проигрывают, но возможно, что мы находимся в переходной точке.
на станциях я так понимаю стационарных будет куда отводить тепло
греть ту же почву можно ака закопать нахер а тепло подводить по трубе
ночь в районе южного полюса луны длится 14 земных суток? Так стройте базу в другом месте, где ночь поменьше длится то, шо вы как дети... (это замечание к самому построению фразы)

"В паре с ядерным реактором в качестве источника энергии..." - и тут у нас получилась классическая каша из топора.
Нет, в принципе улучшать кпд технологий - хорошо и правильно. Проверять работоспособность технологий в условиях микрогравитаций, ускорений, землетрясений, инопланетных вторжений - тоже правильно. Ба, даже писать супер-упрощённые поп-мех статьи - правильно. Просто, имхо, надо, как минимум, дополнять абзацем "почему не взлетело на текущий момент и какие проблемы имеет".

Солнечное излучение - халява. Даже 20% от халявы - халява. А конкурентов халяве всегда найти трудно.
Строят рядом со льдом
Только зарегистрированные и активированные пользователи могут добавлять комментарии.
Похожие темы

Похожие посты