Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Водитель]

Я за отработку распада на экспериментальных аппаратах в окрестностях Земли и практическом использовании в научных аппаратах к внешним планетам.

Проблемы станции на Каллисто (зевс-нуклоны и вот это всё через Венеру к Юпитеру) тоже как то описывал. Столь сложный и уникальный проект, включающий в себя по сути несколько разных миссий, рискует не состояться вообще.

Отрабатывать нужно что то минимально рабочее и дешёвое, если получится, думать над следующим этапом. Но у нас так денег не дадут. Дадут только на что то грандиозное и прорывное, не имеющее аналогов, с осмотром СМП и ремонтом спутников по пути.

[ядерная лапка]

Но у нас так денег не дадут. Дадут только на что то грандиозное и прорывное, не имеющее аналогов, с осмотром СМП и ремонтом спутников по пути.

Таков путь

[vlad7308]

Проблемы станции на Каллисто (зевс-нуклоны и вот это всё через Венеру к Юпитеру) тоже как то описывал. Столь сложный и уникальный проект, включающий в себя по сути несколько разных миссий, рискует не состояться вообще.

Мне кажется, как раз вот с этим - риск абсолютно нулевой! То есть никакого риска вообще нет

[Victor123]

Для чего нужен ядерный буксир и где будет летать новая орбитальная станция РОСС

прекрасно.

[SONY]

А причем тут "вы пишите", когда тема про "Зевс"? В тем что термоэмиссия появилась?

А вы не в курсе?.. Ещё в 2020-м объявили, что термоэмиссия рассматривается наравне с турбиной:
Вы не можете просматривать это вложение.
Что и не удивительно: КБ "Арсенал", которому отдали буксир - это как раз разработчик советских аппаратов с термоэмиссионными ЯЭУ, так что они, ясное дело, хотят использовать свои наработки:
Вы не можете просматривать это вложение.
Ну а уж если серьёзно пойдёт речь о военном применении, то там проверенная термоэмиссия - 100% выбор.

В Чернобыле:"Считается, что аварийная ситуация возникла из-за разрыва труб в системе охлаждения, вызванного быстрым испарением воды. Вода или пар вступили в реакцию с цирконием в тепловыделяющих элементах, что привело к образованию большого количества водорода и его взрыву."

Отлично! Значит космический реактор точно не взорвётся: там воды нет!
Ну а если серьёзно, то единой версии конкретного механизма именно самого взрыва нет. Это могло быть и банальное давление перегретого пара, и детонация водорода, образовавшегося от контакта перегретого пара с цирконием, и даже испарение непосредственно самого ядерного топлива (а такая версия тоже рассматривается некоторыми специалистами), а также смесь всего в разных пропорциях. Но это не имеет особо принципиального значения. Принципиален другой вопрос: почему произошло быстрое испарение воды, которое разорвало трубы? Из-за разгона на мгновенных нейтронах, вызванного тем, что система аварийной защиты была спроектирована неудачным образом и при некотором стечении обстоятельств могла в первые секунды своей работы не глушить реактор, а наоборот разгонять. Когда реактор и без того был на пороге разгона на мгновенных нейтронах эффект оказался фатальным.

А в контуре ядерного реактора сразу бы заметили, но поздно.

При чём тут контур?.. Контур внутри, ему ничего не угрожает. Мы тут обсуждаем радиатор.

[SONY]

1. Давайте бронировать трубки. Для эффективной передачи тепла в среду сопротивление должно быть минимальным. Никак не получится совсем закрыть трубки.

Вот так это делается:
Вы не можете просматривать это вложение.

2. Ещё раз - два раза подряд разрушение жидкостного контура привело к серьёзном последствиям полгода назад. Дырочка в 0,4 мм. Весь теплоноситель вышел за десятки минут. Это физика.

Потому, что сделали не так, как показано выше.

3.1 Прямо сейчас производится по сути буксир Земля -Луна на СБ - PPE  для Гейтвея. В его основе проект того самого орбитального буксира. Там две ROSA на 60кВт. С двух сторон от КА. Нет невозможных причин сделать ещё 2 панели с других сторон. Уже 120кВт.

А нам нужно в четыре раза больше...

3.3 Соединяем Старлинки проволокой в гармошку - запускаем пачкой как и сейчас. В те же габариты. 900кВт (С учётом агрегатного отсека, без него 1,5 МВт)

И получаем фигню, которая сама себя уничтожит при первой же попытке маневрировать ввиду нулевой жёсткости конструкции.

[Astro Cat]

Вот так это делается:

Если так делать, то никаких супертяжей не хватит. Будет тяжелее, плохая теплопередача, сброс тепла только на одну сторону.

А вы не в курсе?.. Ещё в 2020-м объявили, что термоэмиссия рассматривается наравне с турбиной

Даже это еще не определено? Ну тогда к 2230 году может сделают... 

[Водитель]

Почему в 4 раза, а не 16? Нуклон на 0,5МВт электрической весит 20-25 тонн. Без рабочего тела кажется. PPE около 7 тонн даже с гидразином. Есть куда расти если нужно больше.

А если вместо проволоки использовать жесткую/полужесткую сцепку?  И чем это отличается от того же Зевса - ферменная конструкция на 60метров длинной с двумя основными (реактор и ду) грузами по 5-7тонн на концах? Тут типа при манёвре не сломается. Ну да, это же другое.

 Старлинк без телекомуникационного оборудования, ду и запаса топлива это пустая силовая конструкция. Запаса массы под усиление прочности больше чем на Зевсе. Можно и частично ду оставить, что позволит компенсировать эти самые нагрузки например.

И это всё на безе массовых (1500-2000 штук в год) элементов, не требующих никаких сложных доработок.

Если потратить немного времени и денег, можно и дальше это оптимизировать (платформа Старлинка для чисто энергетической и структурной роли даже избыточна).

Цепляете два таких лопуха на буксир - и вот вам 0,5МВт электрической.

Буксир попросить у Боинга или Локхида на базе их тяжелых спутниковых платформ. Как и PPE собственно.

Всё на серийных элементах.

[SONY]

Если так делать, то никаких супертяжей не хватит. Будет тяжелее, плохая теплопередача, сброс тепла только на одну сторону.

Это общий смысл, радиатор защищает собой контур охлаждения, а не конкретная техническая реализация. Для теплопередачи от контура к внешней поверхности радиатора, например, могут использоваться массивы тепловых трубок: идеальная теплопередача при малой (трубки же) массе.
Классический радиатор для ядерного реактора - это конус вокруг него, который, разумеется, излучает только в одну сторону. Именно конус мне считать лень, но если взять цилиндр, то при диаметре 4,25 метра (чтобы под обтекатель Ангары влез) нам достаточно длины 6,5 метра, что не шибко-то большая величина.

Даже это еще не определено? Ну тогда к 2230 году может сделают... 

У нас сейчас идёт работа над аванпроектом буксира. Срок исполнения соответствующего контракта "Арсеналом" - 28.07.2024. Только по готовности аванпроекта будет окончательное решение по типу ЯЭУ, двигателей и всяким прочим вещам. А это - более чем через год.
Странно, что вы так активны в этой теме, а таких общеизвестных вещей нее знаете...

Почему в 4 раза, а не 16?

Потому, что Зевс/Нуклон - это 480+/-20 кВт, а у вас вышло только 120 кВт. 480/120 = 4.

Нуклон на 0,5МВт электрической весит 20-25 тонн

Пока никто не знает, сколько он весит.
Может быть 15 тонн, может - 35.

А если вместо проволоки использовать жесткую/полужесткую сцепку?

То весить это будет безумно.

И чем это отличается от того же Зевса - ферменная конструкция на 60метров длинной с двумя основными (реактор и ду) грузами по 5-7тонн на концах?

Тем, что ваша конструкция радикально больше и сложнее по конфигурации.

Старлинк без телекомуникационного оборудования, ду и запаса топлива это пустая силовая конструкция. Запаса массы под усиление прочности больше чем на Зевсе

Речь не о прочности самого спутника, а о жёсткости соединений между спутниками.

И это всё на безе массовых (1500-2000 штук в год) элементов, не требующих никаких сложных доработок.

Это всё на базе несуществующих элементов. Ибо никаких сцепок между спутниками Starlink никто никогда не делал.
Да и самого Starlink у России не существует.

Буксир попросить у Боинга или Локхида на базе их тяжелых спутниковых платформ. Как и PPE собственно.

Да, безусловно, Boeing и Lockheed будут просто счастливы выполнить заказ Роскосмоса.

[Водитель]

Сделать 1500 спутников для высокоскоростного интернета в движении - фигня. Сделать сцепку - фантастика. Ага.

В ТЗ указано столько.

Ферма нуклона весит безумно?

Да что там сложного? Всё есть, кроме шарниров и замков.  Как раскрываются панели СБ на десятки метров? Почему их не скручивает и не ломает. Там же жёсткость ещё меньше.

Так и ферм и радиаторов и машинных преобразователей у России нет. А батареи есть даже у России. Как же станцию собрались строить, без них.

[algol5720]

Ну а уж если серьёзно пойдёт речь о военном применении, то там проверенная термоэмиссия - 100% выбор.

И мощных ЭРД не надо. Можно часть энергии бросать на подзарядку аккумуляторов для радара и лазерной пушки.Пусть КПД будет минимальным,зато можно существенно уменьшить поверхность холодильника, включая реактор в работу в импульсном режиме.

[SONY]

Сделать 1500 спутников для высокоскоростного интернета в движении - фигня. Сделать сцепку - фантастика. Ага.

Сделать 15, 1500 или 15000 спутников - это задачи, отличающиеся лишь количественно, но не качественно.
Сделать сцепку - это качественно другая задача.

В ТЗ указано столько.

В ТЗ указано, что не более 35 тонн.

Ферма нуклона весит безумно?

Во-первых - да, очень тяжёлый элемент конструкции. Скорее всего половина массы аппарата будет приходиться на неё.
Во-вторых, ещё раз, она радикально меньше и проще по конфигурации, чем то, что предлагаете вы.

Да что там сложного? Всё есть, кроме шарниров и замков.  Как раскрываются панели СБ на десятки метров? Почему их не скручивает и не ломает. Там же жёсткость ещё меньше.

Солнечные батареи на десятки метров - это только МКС. Их космонавты монтировали. И для этого предварительно смонтировали тяжёленные фермы и шарниры, которые доставлялись по очереди кучей рейсов Шаттлов.

Так и ферм и радиаторов и машинных преобразователей у России нет.

Ферма для буксира в России уже давно есть.
Вы не можете просматривать это вложение.
Машинных преобразователей нет, потому я и уверен в том, что в итоге выберут термоэмиссионные, которые уже проверены реальными полётами на орбите, не говоря уж об огромном объёме успешных наземных работ.

[SONY]

И мощных ЭРД не надо.

Надо. Аппарат должен маневрировать для захода на цель.

[telekast]

И мощных ЭРД не надо.

Надо. Аппарат должен маневрировать для захода на цель.

Интересно, сколько по времени будет занимать маневр выхода на цель на ЭРД

[algol5720]

И мощных ЭРД не надо.

Надо. Аппарат должен маневрировать для захода на цель.

Для маневрирования достаточно 4-х СПД-290. По моему был такой проект с запуском на Союзе-2А.

[algol5720]

Конечно это мое сообщение не по теме.Для дальнего космоса все надо и мощные движки и хороший холодильник   

[Водитель]

Солнечные батареи на десятки метров - это только МКС. Их космонавты монтировали. И для этого предварительно смонтировали тяжёленные фермы и шарниры, которые доставлялись по очереди кучей рейсов Шаттлов.

ГСО аппараты от Эйрбас имеют размах по СБ до 48метров. Примерно столько же у Боинговской 702 платформы. По 20 метров на "крыло".

[SONY]

ГСО аппараты от Эйрбас имеют размах по СБ до 48метров. Примерно столько же у Боинговской 702 платформы. По 20 метров на "крыло".

Ну, меня учили, что десятки - это от 30 и более, сотни - от 300 и более...
Да, пару десятков метров массово делают с автоматическим раскладыванием. А вот под 35 метров на МКС пришлось уже делать огромные фермы с ручным монтажом... Проблемы нарастают очень нелинейно по мере удлинения солнечной батареи, т.к. каждый дополнительный метр имеет всё большее плечо воздействия на основу конструкции. Так что вы сейчас сами наглядно показали, что просто так наращивать мощность солнечных батарей нее получается.
Был бы буксир на 100 кВт в околоземном пространстве - солнечные батареи без вариантов. 200 кВт - нужно смотреть варианты. Но 480 кВт - это уже точно ЯЭУ.

[Водитель]

ГСО аппараты от Эйрбас имеют размах по СБ до 48метров. Примерно столько же у Боинговской 702 платформы. По 20 метров на "крыло".

Ну, меня учили, что десятки - это от 30 и более, сотни - от 300 и более...
Да, пару десятков метров массово делают с автоматическим раскладыванием. А вот под 35 метров на МКС пришлось уже делать огромные фермы с ручным монтажом... Проблемы нарастают очень нелинейно по мере удлинения солнечной батареи, т.к. каждый дополнительный метр имеет всё большее плечо воздействия на основу конструкции. Так что вы сейчас сами наглядно показали, что просто так наращивать мощность солнечных батарей нее получается.
Был бы буксир на 100 кВт в околоземном пространстве - солнечные батареи без вариантов. 200 кВт - нужно смотреть варианты. Но 480 кВт - это уже точно ЯЭУ.

Основа конструкции не константа, 20 метровые СБ спутников крепятся не так, как 40 метровые, это очевидно. Только в моём накаленном примере проволока была условной, можно много простых решений различного типа замков придумать. Я и заложил запас в четверть объёма и треть массы (пять тонн так то) стандартной пачки старлинков под узел крепления/поворота. А прочность корпуса Старлинка выше чем у сб спутника.

480 тоже вопрос, но ладно. Я вообще не вижу большой нужды в таких буксирах. На Луну и даже на Марс лучше и быстрее на нормальных химических сверхтяжёлых РН.

Заявляемые для Зевса 10 тонн на Луну за 200 дней это вообще. Что тот же HALO с PPE, что Дракон ХЛ, по сути те же 10-15 тонн за полгода только своим ходом. Это могут Фэлкон Хэви, должен мочь Вулкан и если говорим о нас, то Ангара-5В.

[ядерная лапка]

Я вообще не вижу большой нужды в таких буксирах.

Исследование планет-гигантов и их спутников.Исследование астероидов.В том числе их сканирование с помощью мощной аппаратуры.В качестве мощного ретранслятора опять же.Для доставки тяжелых грузов.

аявляемые для Зевса 10 тонн на Луну за 200 дней это вообще

Для груза нет разницы.Доставка модуля станции \ обитаемого спускаемого модуля \топлива\ припасов \ роботов \тех же метановых заводиков к луне \ марсу и еще куча всего.Опять же маштабируемость буксира.Где 10т там и 20 30 100 квадратокилометров СБ городить не надо, а в случае с капельным ХИ (надеюсь если не в 30 году то позже довезут) вообще небо и земля.Понятно если вы что-то мелокое около земли таскаете с орбиты на орбиту стройте буксир на СБ одно другому не мешает.Для реального в том числе промышленного освоения космоса будут нужныи буксиры на СБ и ЯЭДУ.И лучше иметь их сейчас.Чтоб потом не было "мы проспали".А если изначально будут использовать тот же зевс в лунной программе например то ничего страшного в этом нет.Где-то обкатывать технологию надо.И если оно сейчас выглядит черезмерным то это не значит что так будет через 15-20лет когда появятся другие задачи.