Imagine una nave espacial (SC), cuya parte frontal consta de un cono central del carenado y una entrada de gas anular a lo largo de sus bordes, mientras que se selecciona la relación entre el área de la base del cono y la entrada de gas anular para garantizar un calentamiento mínimo del hidrógeno, que constituye la mayor parte del gas que entra por la entrada de gas, cuando la nave espacial se mueve a través de la atmósfera del planeta. La situación ideal sería un rechazo total del cono del carenado, pero este elemento esconde detrás de sí los mecanismos y dispositivos de la nave espacial así como el tanque de hidrógeno comercial, por lo tanto, si es posible, debe ser lo más pequeño posible pero no puede tener un área cero.
Dividamos la corriente entrante de hidrógeno en dos, la relación de masa entre la que estableceremos más adelante. Sometemos la primera corriente a una compresión significativa aguda al estrechar el canal por el que fluye y, como consecuencia, a un aumento significativo de la temperatura de la corriente. Al mismo tiempo, enfriará la primera corriente a expensas de la segunda. Cuando se alcanza una cierta presión del primer flujo, lo retiramos del camino de intercambio de calor y lo sometemos a una expansión brusca, lo que conduce a su condensación. El resultado de este proceso es la licuefacción del hidrógeno atmosférico entregado a bordo de la nave espacial, que se envía al tanque de hidrógeno comercial.
La segunda corriente de hidrógeno calentada por la primera se dirige a un motor nuclear de fase sólida de flujo directo donde lo calentamos a una temperatura más alta 3000
y lo expulsamos desde la parte trasera de la nave espacial a través de una boquilla con un impulso específico I_{SP}=9.0/
para compensar la resistencia atmosférica y aumentar la masa de la nave espacial debido al hidrógeno comercial.
Una característica interesante de tal movimiento es que la fórmula de Tsiolkovsky no se aplica a él, porque durante un movimiento dado la velocidad de la nave espacial permanece constante y solo cambia su masa.
Determinemos cuál debería ser la relación de masa entre las dos corrientes de hidrógeno, despreciando las diversas pérdidas asociadas con la imperfección del diseño.
V1=15.061/
, V_E=2.590/
, V_{atm}
:
m_1
:
2.385(6)
1.385(6)
, 1.0
.
.
V_H=5.933/
, V_{UE}
, :
m_2
:
m_3
, :
1.0
5.209
, .
32,2 . , , .
( ) , , , .
, , .
+6.0/
, ( ), . . - .
La segunda etapa acelera el Colector de Oxígeno lleno de hidrógeno comercial a toda velocidad +2.6/
, también en el pericentro del planeta, pero en una etapa. Luego de alcanzar la velocidad requerida, la segunda etapa se separa del Colector de Oxígeno e inmediatamente comienza una maniobra de frenado para regresar a la órbita altamente elíptica del planeta, donde, al igual que la primera etapa, realiza una maniobra de frenado aéreo en la atmósfera del planeta.
Por lo tanto, el 32.2
colector de oxígeno lleno de hidrógeno comercial se envía en un vuelo de verano, y las naves espaciales diseñadas para operar en la atmósfera de Urano no abandonan las proximidades del planeta.