Alcuni ricercatori del Georgia Tech hanno sviluppato dei motori per razzi aerospaziali che impiegano il 40% in meno di carburante rispetto ai motori attuali. Come hanno fatto? Semplice: in pratica ci hanno messo il cambio!
Facendo il paragone con un’automobile, è come se i motori attuali viaggiassero costantemente in prima. Il nuovo meccanismo di trasmissione consente invece di dosare la potenza, usando un rapporto ridotto solo nei momenti in cui serve maggiore accelerazione, come durante i cambi di orbita. Questa scoperta apre tutta una serie di nuove possibilità per l’industria aerospaziale: è possibile risparmiare usando meno carburante e costruire veicoli più leggeri e più manovrabili, oppure si possono costruire mezzi con maggiore capacità di carico.
I nuovi motori, fanno sapere dal Georgia Tech, sono quasi pronti per uso militare, ma sono ancora ad alcuni anni dalla commercializzazione. Il loro funzionamento è piuttosto complesso, ma chi si volesse avventurare nel fantastico mondo dell’ingegneria aerospaziale, può cominciare da Roland Piquepaille’s Technology Trends, dove vengono spiegate per sommi capi le novità dell’efficientissimo motore.
Dal punto di vista ambientale, credo che questa scoperta mostri – una volta di più – come vi siano un’infinità di settori in cui esiste uno spreco di risorse irrazionale, dovuto solo all’inerzia mentale che caratterizza la natura umana. È l’ora di svecchiare il nostro “parco tecnologico” e servono ingegneri creativi capaci di individuare e risolvere le inefficienze croniche che si annidano un po’ dappertutto (pensiamo ad esempio alla modalità di stand-by degli elettrodomestici: a quando l’agognato “one watt standard”?). Tanto più che individuare le inefficienze e risolverle è un’attività che rende economicamente sia a chi inventa le nuove tecnologie, sia a chi le usa.
Via | primidi
[Matteo Razzanelli]
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Larry
28 mar 2007 - 10:25 - #1ma è una vaccata pazzesca!
nessuno
28 mar 2007 - 10:34 - #2Questo e valido solo per i motori a propulsione ionica e non quelli chimici come quelli della foto.
quindi solo per applicazioni fuori dall’atmosfera
Bowman
28 mar 2007 - 12:18 - #3…….approssimativo………
non c’e’ nessun dettaglio (segreto militare), nessun riscontro e soprattutto e’ solo per motori ionici.
Matteo Razzanelli
28 mar 2007 - 12:28 - #4Confermo che si tratta solo di motori ionici (ioni di xeno). L’innovazione dovrebbe risiedere nel fatto che e’ stata architettata un’efficiente interazione fra campo elettrico e campo magnetico all’interno del motore. I dettagli sono comunque pochi per via della riservatezza dei ricercatori sui particolari della scoperta.
Larry
28 mar 2007 - 13:10 - #5Dust,
figurati, devono ancora riuscire a far funzionare gli aerospike (che sarebbbe un vantaggio di un’ordine di grandezza superiore), e questi pensano ai motori a ioni….
luca-spazio
28 mar 2007 - 16:44 - #6I motori a Ioni sono fantastici per lo spazio in quanto permetto di dimezzare se non di ridurre ad un decimo il propellente necessario. Il problema riguarda le spinte, infatti se un ;otore chimico arriva a centinaia di N un motore a Ioni non arriva al N (ovvero il peso di una porzione di spaghetti). Sono utili per satelliti in orbita molto bassa dove si vuole un controllo preciso della quota controbilanciando la resistenza aerodinamica o per missioni in cui la precisione di puntamento sia vitale (quanto piú bassa é la spinta meglio piú precisamente si orienta il satellite) sono inteerssanti per missioni interplanetarie (ESA ha recentemente terminato la missione SMART 1 sulla luna a cui il satellite si é avvicinato puramente spinto da un motore da 0.080 N).
Sono terribili da un punto di vista delle spese per il controllo della missione, se con un motore chimico si spara per 10 minuti, al massimo 1 ora e poi ci si dimentica del satellite che va in automatico, nel caso della propulsione elettrica ci vuole un controllo 24 ore su 24 (e pensate che SMART 1 ci ha messo praticamente 1 anno ad arrivare sulla luna). E’ peró una tecnologia interessante in quanto rende possibili missioni altrimenti irrealizzabili, co;e la prossima ventura missione ESA su Mercurio.
luca-spazio
28 mar 2007 - 16:54 - #7Per i motori chimici non si puó pensare al cambio. Infatti sono dei motori in cui la spinta é creata dalla differenza di pressione tra la gola dell’ugello e la pressione atmosferica.
Molti motori chimici, specialmente quelli criogenici (alcuni dello Shuttle, di Ariane 5 e di altri vettori) sono + verdi che non si puó sono giá compatibili con le norme Euro6 7 ed 8. Infatti il propellente é idrogeno e l’ossidante é ossigeno, entrambi liquidi.
Altri motori verdi sono in corso di sviluppo, a Metano (studiati per portare indietro l’uomo da Marte) o ad Acqua Ossigenata.
Gli altri a propulsione liquida non sono cosí buoni, Monometilidrazia ed Idrazina sono componenti che vanno trattati con cura, corrosivi e letali per l’uomo. E neppure quelli solidi in quanto derivati del petrolio piú composti di fosforo e zolfo in cui viene aggiunta gomma ed altri ritardanti…non repirateli…
Quelli a ioni che usano ioni di He o Ioni di Xe vanno bene, ma possono esser eusati anche ioni di Mercurio se non ioni di Cesio (piú pesante lo ione é meglio fa in termini di spinta).
Ma i motori piú inquinanti sono usati nello spazio esterno e non creano problemi a Terra e all’atmosfera terrestre.
luca-spazio
28 mar 2007 - 16:59 - #8Per quanto riguarda il cambio tutti i motori a ioni hanno il cambio…o quasi…in quelli a griglie per esempio, in cui gli ioni accelerati da un campo elettrico applicato tra due griglie, si puó variare a “piacimento” il campo elettrico” in modo da variare la quantitá di elettroni espulsi
Quelli ad effetto Hall, in cui gli elettroni sono accelerati da un difetto dell’iterazione tra campo magnetico e campo elettrico sono generalmente dual mode, ovvero o si lavoro ad alta spinta (pfff alta) e basso utilizzo di elettoni (pessimo perché me ne servono di + per ottenere l’ingremento di velocitá desiderato) oppure bassa spinta (pessimo perché cosí passo anni ed anni spingendo) ed alto utilizzo di eletrroni (meglio almeno mi porto a spasso meno Xenon)
Larry
28 mar 2007 - 21:48 - #9Lucaspazioluca,
il cambio per i motori chimici, come ho detto sopra esiste ed è l’aerospike, che a livello teorico-semipratico funziona, cioè è sperimentale…da 40 anni lo stanno sperimentando, forse un giorno funzionerà.
luca-spazio
29 mar 2007 - 08:24 - #10larry, l’aerospike è un cambio si ma di ugello, infatti il limite del propulsore chimico è l’ugello che è sempre o troppo lungo o troppo corto. Infatti il massimo dell’efficienza si ha in cui il gas all’uscita dell’ugello ha la stessa pressione ambiente, ma dato che la pressione ambiente è diversa alle varie altezze c’è sempre un problema (maggiore nello spazio xkè l’ugello dovrebbe avere lunghezza infinita), l’aerospike attraverso una guida interna e non esterna (ugello) dovrebbe rendere il gas in uscita simile a quello che si ha dentro l’ugello, ma col vantaggio di una forma che si adatti alle varie quote. Quindi cambio si, ma di ugello!;) Speriamo riescano a produrlo un ugello con tutti i problemi che si porta dietro è un apalla al piede per lo spazio (ingombri, peso sottratto al carico utile, raffreddamento…) ma mi sembra che si spostino i problemi dall’esterno del flusso di gas al centro del flusso.
Ce ne sono tanti di propulsori + o - fancy che funzionano a livello teorico o sperimentale, ma che poi si rivelano delle chimere.
LUCA pn
29 mar 2007 - 14:21 - #11Larry, finalmente hai trovato qualcuno che ne sa più di te!
;) Dai lo sai che scherzo..
Larry
29 mar 2007 - 15:36 - #12ah, non ho mai detto di sapere tutti più di tutti, anche se posso comunque fare il precisino e aggiungere alle giuste osservazioni di Luca che non è solo la “lunghezza” dell’ugello ma la “dimensione” quindi pressapoco le proporzioni degli ugelli sono le stesse ma cambiano le dimensioni: piccole a terra, grandi nello spazio.
luca-spazio
29 mar 2007 - 20:04 - #13Ahaha allora era una battaglia a chi ne sa di +, non lo sapevo!;) Beh io non sono esperto di propulsione, solo mi interessa in quanto sistemista aerospaziale (come la produzione di energia - infatti commento solo su pannelli solari e cose spaziali ;)) Portavo un po’ dei miei ricordi del corso di propulsione aerospaziale…
luca-spazio
29 mar 2007 - 20:06 - #14Ahaha allora era una battaglia a chi ne sa di +, non lo sapevo!;) Non era mia intenzione fare il saputello…io non sono esperto di propulsione, solo mi interessa in quanto sistemista aerospaziale (come la produzione di energia - infatti commento solo su pannelli solari e cose spaziali ;)) Portavo un po’ dei miei ricordi del corso di propulsione aerospaziale…