Источник питания 150 квт. Теоретически.

[Wladimir_TS]

В общем измысливается некий источник электропитания постоянного тока одноразового применения способный в течении 40-100 секунд отдавать в нагрузку примерно 150-200 киловатт при минимальных массгабаритах (в разумных пределах).

Такое вообще возможно ?

Если идти далее то интересны выходные напряжения в сотни киловольт.

Данный вопрос считать чисто теоретическим с задачей поиска информации по подобным разработками если они возможны и существуют в реальности.

[kaetzchen]

турбогенератор . или подключится к ЛЭП напрямую . но очень короткий импульс в мега и даже гига ваттного порядка банален как батарея кондеров
сама постановка вопроса и особо одноразовость не подразумевает ниче креативого.
может электричество там вообще не нуно

некоторые элекротачки легко отдают такую мощность ..

а шо за потебности такие ?

[petrenko]

Вам придётся обращаться к "зелёным человечкам" ,но ,если повезёт - с соотв. группой допуска работать тоже у них (и с подпиской о" .. ес.с.но )
Иначе - изобретать сей велосипед наново и с нехилыми мат.затратами.
Вот как то так.

[Wladimir_TS]

Система должна быть автономной и минимальной в массгабарите естественно. Устройство одноразового применения.

Турбогенератор на 150 кВт это немаленькая конструкция (сам видел) причем там немаленькая именно турбина, а генератор на её фоне теряется.

Хотя как вариант - твердотопливный газогенератор-турбина-электрогенератор, вроде такое решение использовалось на старинных американских ракетах класса воздух-воздух, там еще "мятый" газ после турбины питал пневматические рулевые машинки. Правда там мощности порядка 20-40 ватт


Потребности - интересно - возможно-ли кое что, описанное в фантастической литературе, ИРЛ.

[Slabovik]

200 киловатт в течение 100 секунд - это 20 мегаджоулей энергии.
Энергоёмкость литиевых батарей примерно 0,7 мегаджоуля на килограмм.
Таким образом, 40+ килограмм (с учётом к.п.д.) литиевых батарей обеспечат данный запрос.

Однако, такие мощности для литиевых аккумуляторов фатальны. В этом плане гораздо лучше ведут себя серебряно-цинковые батареи, однако плотность энергии в них примерно в два раза меньше, что означает увеличение массы конструкции. Но с учётом гораздо более высокого КПД увеличение будет не таким большим.

Если вы желаете генерировать эту энергию из химических энергоносителей, то придётся долго думать, куда деть ещё как минимум 40 мегаджоулей тепла (а то и больше, т.к. к.п.д. преобразователей химической энергии в электрическую довольно низок, а 40 мегаджоулей - это из расчёта, что КПД целых 33%, что очень оптимистично). К примеру, такое количество тепла превратит в пар 18 литров воды.

[petrenko]

Wladimir_TS писал(а):

.. ракетах класса ..

Вы правильно поняли где примерно подобное уже реализовано, как говорится "до нас и без нас" ..

[Wladimir_TS]

100 секунд утилизировать тепло не великая проблема - например за счет кипения чего-то или за счет теплоты плавления определенных солей - как в спускаемых на Венеру аппаратах.

А литиевые батареи с большими токоотдачами наверное возможны = нужно только наращивать толщину электродов.

Тем не менее рассматриваются еще предложения.

[Slabovik]

Тем не менее, никакой электромеханический электрогенератор на такую мощность, пусть даже одноразовый, не сможет сравниться по массе с блоком одноразовых батарей.

[petrenko]

Slabovik писал(а):

... Если вы желаете генерировать эту энергию из химических энергоносителей, то придётся долго* думать, куда деть .. мегаджоулей тепла (а то и больше ...

Зачем долго ? Повторюсь - уже, "до нас и без нас" долго подумали и всё сделали( только нам не скажут )
В ракете это вообще не проблема, т.к. большая часть этого тепла оказывается позади оной.

[Slabovik]

А сколько весит голый электрогенератор на 200 кВт электрической мощности?

[petrenko]

А там он не "голый" ,а совмещённый с другими системами и вообще не похож на .. например автомобильный.
Но - чур - я никому ничего не говорил ..

[Slabovik]

К чёрту подробности! Сколько?
Только если ты имеешь в виду МГД-генератор, то надо не забыть о его К.П.Д.
В общем, общая масса системы с преобразователями химии в электричество путём сжигания у меня получается грустной.
На тех же ракетах (за все не говорю, а только за те, которые изучал) для питания аппаратуры на время их полёта вовсю применяются именно аккумуляторы.

[petrenko]

Ну да, к.п.д. дело важное, это так.
Однако вспомним как во времена актёра рейгана америкосы бредили звезданутыми войнами.
Там было кроме прочего спутниковое оружие на основе "разер"-ов ( рёнтгеновских квантовых генераторов ) ,которые снабжались энергией .. ага - энергией ядрёна взрыва ! То есть даже при том, что к.п.д. такого "чуда" техники не превышал 0.5% мощность когерентного рёнтгеновского излучения ( там вроде планировалось по полсотни "разер"-ов на каждой установке ) получалась офигительная.
Также известны системы р.э.б. кратковременного действия(от миллисекунд до полсекунды бывают), на основе химической взрывчатки( взрывомагнитные генераторы ). У них тож к.п.д. невелик - по слухам что то около ~12% - ~15%
Для 100 секунд конечно желательно побольше к.п.д. ,но не то, чтоб так уж критично.
А у мгд вообще роскошный к.п.д. бывает - аж до 65%

[Slabovik]

Чисто теоретически - да. Но реальность - штука суровая. Для МГД нужна очень высокотемпературная, хорошо электропроводящая плазма. И весьма занятное магнитное поле. Я очень сомневаюсь даже в том, что эту штуку человек сможет возить на тележке, не говоря о том, чтобы носить. И как раз большая часть проблемы - это время работы. 100 секунд - достаточно много. Если бы были хотя бы миллисекунды - было бы всё много проще, и всякие батоны легко бы справились. К примеру, обычная профессиональная фотовспышка имеет мощность до 80 кВт. Вот только очень недолго...

Добавлено after 15 minutes 58 seconds:
Да, сейчас глазом зацепился за "сотни киловольт".
Сотни киловольт можно получить от стопки пьёзокристаллов.
Берём кубик с пьезокристаллами, и ставим на него что-нибудь тяжёлое.
Кубик сжимается, преобразуя механику в электричество.
Нужно 20 мегаджоулей.
20 МДж = m*9.8*h
Получается.... дофига, что даже становится грустно...

[petrenko]

Slabovik писал(а):

.. "сотни киловольт".
Сотни киловольт можно получить от стопки пьёзокристаллов.
Берём кубик с пьезокристаллами, и -ставим на него что-нибудь тяжёлое-.
Кубик сжимается, преобразуя механику в электричество ...

Если заменить -зачёркнутое- на взрывчатку, то .. "изобретён" .. ага {взрыво-пьзо-генератор}
Правда "изобретён" паки, повторно, как и взрыво-магнито-, но что ж поделать..
Хотя .. можно объединить несколько способов в одно устройство, то есть пъезо-кубики + тонкодисперсный графит + катушки - всё это вместе со взрывчаткой ес.с.но
Получится .. многодиапазонный генератор для р.э.б.
Всё, бежим и патентуем !

[Wladimir_TS]

Slabovik писал(а):

А сколько весит голый электрогенератор на 200 кВт электрической мощности?

3х230В 400 Гц без обвязки это примерно метр с копейками длина и 60 сантиметров в диаметре. Под 5000 об/мин Ну где-то 200 наверно кило + килограмм на 60 коробка с регулятором (на реле и магнитных усилителях) + система охлаждения (в том случае отбираемой от первых ступеней компрессора приводного ГТД воздух)

Добавлено after 6 minutes 32 seconds:

Slabovik писал(а):

Чисто теоретически - да. Но реальность - штука суровая. Для МГД нужна очень высокотемпературная, хорошо электропроводящая плазма. И весьма занятное магнитное поле. Я очень сомневаюсь даже в том, что эту штуку человек сможет возить на тележке, не говоря о том, чтобы носить. И как раз большая часть проблемы - это время работы. 100 секунд - достаточно много. Если бы были хотя бы миллисекунды - было бы всё много проще, и всякие батоны легко бы справились..

Милисекунды давно решаются конденсаторными накопителями. Хотя массгабарит тоже не очень. Высокотемпературный газ можно получить скажем сжигая сверхтонкий порошок бериллия потоке газообразного фтора. Минус - сложность хранения фтора из-за крайней химической активности и довольно низкой температуре кипения.

Второй вопрос с магнитами - магниты нынче делают хорошие - но насколь не знаю. Зато МГД генератор сразу может нужные киловольты дать.