Здравствуйте! Помогите разобраться, есть ли перспективы у межорбитального буксира, использующего ТфЯРД?
У межорбитального буксира может быть много применений: перевод спутников с НОО на ГСО или даже на лунную орбиту, уборка космического мусора (перевод его на низкие орбиты). Для этого он должен иметь большой ресурс и высокий УИ (проблему "подхвата спутников" или дозаправки пока опускаем), Ионные двигатели не подходят из-за огромных размеров энергетической установки и мизерной тяги (не думаю, что кто-то будет тратить годы ресурса спутника, ожидая его перевод на рабочую орбиту). Остается ЯРД. Но как-то не верится, что твердофазный ЯРД может работать долго. Есть ли люди, которые разбираются и могут ответить на вопрос, возможен ли вообще ТфЯРД с большим ресурсом?
Не разрешат. Тот же космический мусор может отправить его на землю, радиоактивность в атмосфере никому не надо. Он ведь будет шариться между орбитами, риск больше чем у спутника обычного.
Я не сильно разбираюсь. Но..
..спутники летают по орбитам, а не между них, а космический мусор преимущественно на орбитах захоронения. Не думаю, что когда он будет шариться между орбитами, риск будет повышен. И притом он ведь может маневрировать..
..в атмосферу попадал и раньше радиоактивный космический мусор, да и спутники с ЯЭУ летают. У них есть системы безопасности, переводящие активные зоны на орбиты захоронения в случае ЧП.
По дождём специалистов, авось чего расскажут по теме.
ЦитироватьMax Andriyahov пишет:
По дождём специалистов, авось чего расскажут по теме.
Ожидаю плохих новостей) Все-таки там растрескивание твэлов, кампания реактора, наведенная радиация..
Как одноразовое изделие при старте с орбиты в 1000 км вполне ничего. Но надеяться что твэлы долго проживут при периодических включениях не стоит.
На сегодня Роскосмос вместо такого дешевого и сердитого буксира на ГСО втянулся в разработку чуды-юды с турбинным преобразованием и эрд-это глупость как по мне.
Цитироватьоктоген пишет:
Как одноразовое изделие при старте с орбиты в 1000 км вполне ничего. Но надеяться что твэлы долго проживут при периодических включениях не стоит.
На сегодня Роскосмос вместо такого дешевого и сердитого буксира на ГСО втянулся в разработку чуды-юды с турбинным преобразованием и эрд-это глупость как по мне.
Как по мне тоже) И кажется, уже все развалилось там, осталось только эхо в СМИ.
А если предположить, что активная зона напоминает чем-то газофазник? Например, это мелкий порошок делящегося материала, удерживаемый центробежной силой и потоком водорода. Тогда неважно, что там растрескивается.
Правда и на околоземных орбитах как-то не хочется сорить радиоактивным песочком.
mr_gorsky (http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/user/44648/)
На данный момент были прототипы наши и по Нерве все твердофазные. Идеи с порошками, урановой плазмой и прочий бред даже на стадию экспериментальных моделей не дошел.
И еще, у американцев прекрасная схема разработки движков: сначала делают движок непредельных параметром, запускают с ним изделие на рынок, получают уже прибыль, а потом потихоньку дожимают параметры. Это касается Дельты-4 и движков авиалайнеров. Нашим бы такую схему перенять...
Как сказать, любая достаточно развитая технология с позиции прошлого выглядит чудом/бредом. Вот бы понять, на каком месте все это забуксовало, не дойдя до экспериментальных моделей..
А у наших, повторюсь, не разбираюсь, но первое впечатление, что какой-то разброд.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
А если предположить, что активная зона напоминает чем-то газофазник? Например, это мелкий порошок делящегося материала, удерживаемый центробежной силой и потоком водорода. Тогда неважно, что там растрескивается.
А что делать с этим порошком после выключения?
он же, собака, будет продолжать греться из-за распада изотопов.
Но вообще, газофазник лучше - проще, ИМХО, сбрасывать активную зону за борт в конце работы двигателя (а потом, когда двигатель нужно снова включить, заполнять её топливом по-новой), чем иметь проблемы с поддержанием отработавшей активной зоны ТФЯРД, обеспечивать её охлаждение, очищать её от продуктов деления урана и т. д.
Что же касается радиоактивного загрязнения внешней среды, то выбросы делящихся материалов будут происходить, в основном, когда скорость будет больше второй космической и, следовательно, обратно на Землю остатки активной зоны не попадут.
Последние образцы тфярд по программе nerva имели ресурс 10 часов и несколько десятков включений. УИ около 850с
ЦитироватьДмитрий Инфан пишет: Что же касается радиоактивного загрязнения внешней среды, то выбросы делящихся материалов будут происходить, в основном, когда скорость будет больше второй
космической и, следовательно, обратно на Землю остатки активной зоны не попадут.
Как же, как же.. загадить систему ещё и такими сюрпризами - а кто дает гарантию, что это не будет орбита, пересекающаяся с земной - что почти 100% ?
ЦитироватьДмитрий Инфан пишет:
Но вообще, газофазник лучше - проще, ИМХО, сбрасывать активную зону за борт в конце работы двигателя (а потом, когда двигатель нужно снова включить, заполнять её топливом по-новой), чем иметь проблемы с поддержанием отработавшей активной зоны ТФЯРД, обеспечивать её охлаждение, очищать её от продуктов деления урана и т. д.
Что же касается радиоактивного загрязнения внешней среды, то выбросы делящихся материалов будут происходить, в основном, когда скорость будет больше второй космической и, следовательно, обратно на Землю остатки активной зоны не попадут.
У газофазника проблемы с достижением критичности. Потому что нейтроны, которые выделяются в газофазной активной зоне отнюдь не тепловые и сечение захвата у них мало. Нужен внешний источник нейтронов, т.е. опять-таки твердофазный реактор вокруг газофазной камеры. Ну и добавьте проблемы с удержанием плазмы урана при высоком давлении, температуре.
В целом потому и в самом начале пишу про твердофазный, что это выглядит более реалистично, и уже можно обсуждать:"вроде, возможен. а нужен ли?"
Насчет второй космической не так чтобы не попадут. Скажем, достиг аппарат у Земли второй космической, а скорость отбрасываемых газов относительно корабля примерно 15 км/c. Вычитаем 11,2 из 15 и получаем 3,8 км/с, что даже меньше первой космической. И в начале разгона ситуация не сильно лучше. У газофазника обещают покруче УИ, но 30 км/c это уже перебор, там уже надо ставить тяжелые холодильники-излучаетели.
Цитироватьvlad7308 пишет:
Последние образцы тфярд по программе nerva имели ресурс 10 часов и несколько десятков включений. УИ около 850с
Что-то 10 часов как-то многовато...
ЦитироватьДем пишет:
Цитироватьmr_gorsky пишет:
А если предположить, что активная зона напоминает чем-то газофазник? Например, это мелкий порошок делящегося материала, удерживаемый центробежной силой и потоком водорода. Тогда неважно, что там растрескивается.
А что делать с этим порошком после выключения?
он же, собака, будет продолжать греться из-за распада изотопов.
А за борт его)) Вот достиг корабль примерно второй космической при полете к Луне. Можно попробовать "выдуть" этот порошок по направлению движения раскаленным водородом после этого, тогда его скорость будет чуть больше второй космической. Это как последнюю ступень Сатурна-5 либо разбивают о Луну, либо отправляют на околосолнечную орбиту с немного другими полуосями.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Что-то 10 часов как-то многовато...
Температуры и УИ не предельные.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
У газофазника проблемы с достижением критичности. Потому что нейтроны, которые выделяются в газофазной активной зоне отнюдь не тепловые и сечение захвата у них мало. Нужен внешний источник нейтронов, т.е. опять-таки твердофазный реактор вокруг газофазной камеры. Ну и добавьте проблемы с удержанием плазмы урана при высоком давлении, температуре.
У "свистка Зубрина" таких проблем нет :)
Опять же, реактор можно сделать импульсным, вводя очень большую надкритичность, которая исчезнет сама с разогревом из-за того же самого Допплера. Это решает проблемы с нейтронами, с удержанием (выкинем из сопла и сработаем плазму до того как излишне нагреемся), с плотностью топлива и т.д.
В целом, тема ГфЯРД не раскрыта, ИМХО. Принципиальные технические решения есть, вопрос лишь в цене реализации и отработки.
Вопрос в стоимости. Видимо, долить водорода и кислорода будет дешевле, чем делать тфЯРД. Хотя... это если только сравнивать с современными РН. Если же для "доливки" надо будет делать супертяж... то может быть и по другому. Я как то заводил специальную тему, где хотел рассмотреть этот вопрос. К сожалению, она не пошла. :oops:
Вот эта тема:
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic13823/
Цитироватьоктоген пишет:
Как одноразовое изделие при старте с орбиты в 1000 км вполне ничего. Но надеяться что твэлы долго проживут при периодических включениях не стоит.
На сегодня Роскосмос вместо такого дешевого и сердитого буксира на ГСО втянулся в разработку чуды-юды с турбинным преобразованием и эрд-это глупость как по мне.
Чудо-юдо ядерное электрореактивное как многоразовый межорбитальный буксир - действительно глупость.
Мало-мальски напряженные грузопотоки потребуют большого флота таких дорогостоящих буксиров, ввиду большого времени оборачиваемости (порядка нескольких месяцев).
Десятки пусков на ГСО в год требуют десятки буксиров в космосе.
В дальнем космосе, на межпланетных трассах, от таких пепелацев может быть толк.
А на высокие орбиты и к Луне перспективнее всего запускать интенсивным начальным пенделем пусковой петли, у неё нет принципиальной разницы между скоростью запуска 8 км/с и 11-15, только перегрузки при разгоне повыше.
ЦитироватьShestoper пишет:
Десятки пусков на ГСО в год требуют десятки буксиров в космосе.
Нагрузки для буксира могут быть разные. Можно упаковать сразу десяток спутников, загрузить в супертяж, вывести на опорную, и оттуда - уже одним буксиром.
На картинке видно межорбитальный ядерный буксир, из НАСА анализ, до дальних полетов в космос и на Марс. Да, ядерные двигатели упрощают комплекс, ну совсем надо много топлива и модулов для полетов на Марс. На одном комплексе будет только возможны полет космонавтов на орбиту Марса и обратно. На втором комплексе будет транспорт посадочного и жилого модуля на Марс.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/223450.jpg)
Диаметр модула : 10 метров
Длина модуля : 32 метров
Масаа топлива : 87,2 тонн
Масса модула : 139 тонн
3 ядерные двигатели, (Small Nuclear Rocket Engine, масса урана235 на 36,8 кг ), тяга одного на 111,2 KN, УИ 950с
Массa комплекса от 330 до на около 488 тонн
Вот нам нужно что-то подобное, только с рассчетом на полет на ГСО. На Марс пусть наркоманы летают.
Цитироватьоктоген пишет:
Вот нам нужно что-то подобное, только с рассчетом на полет на ГСО. На Марс пусть наркоманы летают.
Ядерны буксир на ГСО не нужны, пока это смешно потому что масса коммерческой ПН не будет так быстро взрастать, она пока немножко упадает. Об этом говорили на конгрессе космонавтики в 2015 в USA, там тоже и был Калиновски, тоже об этом говорил.
Хорошая альтернатива будет новые двигатели, так например УИ на 520с поднимает ПН на ГСО на около 40-50%, чисто и без атома. Масса двигателя толъко около 300 кг, тяга 10 тонн. Ядерный двигатель будет очень тяжелый, около 3 тонн и дорогой.
Как и в бизнесе, надо всегда думать про стоимость и эффективность, особенно при коммерческих запусках.Совсем другая справа для полетов на Луну и Марс.
Марк, мне интересны на ГСО спутники сделанные в России. А у нас откровенно плохая элементная база, аккумуляторы, солнечные батареи. Все это потребует резервирования, поэтому наш спутник будет при сравнимых параметрах иметь как минимум в полтора раза большую массу. Но даже такие спутники нужно запускать и извлекать прибыль из их работы.
Поэтому для России буксир на ЯРД для ГСО будет выгоден.
Mark, при всем уважении, не надо выделять красным очевидное. не работают у нас ваши рецепты - не в политике, не в экономике. проблема не в мышлении - дело в условиях и разных стратегических задачах.
Я ничего плохого не писал, тем более что сегодня идёт борьба за стоимость, эффективность отрасли и реформы. Об этом много раз говорили Рогозин, Комаров как и Калиновски. Потому будет например и IPO шаг Хруничева как и дивиденды для акционеров, абсолютные правильное решение. Да, это тоже политика бизнеса для добра космонавтики и сотрудников компани.
Двигатель Зубрина пока оставим. Поддержание критичности в нем восхитительно изобретательно продумано, но вот защита двигателя от тепловых воздействий не обсчитана пока вообще. У газофазников проблема защиты или регенеративного охлаждениея привела к верхнему пределу УИ в 2000-3000 с без холодильников-излучателей. И вообще, двигатель Зубрина не нужен не только для Луны, но и для Марса, и сам Зубрин это подтверждает.
ЦитироватьСергей Капустин пишет:
не работают у нас ваши рецепты - не в политике, не в экономике. проблема не в мышлении - дело в условиях и разных стратегических задачах.
Так мы ж их рецептов и не пробовали воплощать никогда - мы сразу начинали наш, с затратами в никуда и растаскиванием бюджета по карманам друзей и родственников... А потом вещаем, что ИХ рецепты у нас не работают...
Слегка оживим стюардессу.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/222138.jpg)
источник: https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/222138.jpg
^^
к этой картинке
1. я не верю в капельные холодильники
2. я не верю в зонную радиационную защиту
3. я не верю в моторчики, которые работают 10 лет на 60 000 об/мин
но я дилетант и ни на что не претендую.
ЦитироватьChilik пишет:
2. я не верю в зонную радиационную защиту
В чем недоверие? Для защиты от естественной радиации применяется повсеместно.
Цитироватьthunder26 пишет:
В чем недоверие? Для защиты от естественной радиации применяется повсеместно.
Должна быть абсолютная уверенность в том, что никогда не случится ситуации, при которой пилотируемый модуль либо член экипажа проведёт вне тени радиационной защиты большое время. Мало ли что. Проинспектировать тот же капельник, или со стыковкой не заладилось, да много что может приключиться.
ЦитироватьChilik пишет:
Должна быть абсолютная уверенность в том, что никогда не случится ситуации, при которой пилотируемый модуль либо член экипажа проведёт вне тени радиационной защиты большое время.
На экипаж эта хрень не рассчитана. ПН у нее в заднице, между панелями ЭРД. Так в чем проблема с теневой защитой, которая к тому же усилена модулем энергоблока? Вот капельные холодильники - то да, под вопросом... Ну и с турбинами придется покумекать - но это, я считаю, вопрос решаемый...
ЦитироватьChilik пишет:
Слегка оживим стюардессу.
источник: http://vtbrussia.ru/docs/vtbrussia/tech/transportno-energeticheskiy-modul/vtb_buksir_720.jpg
Кстати, а что стало с фантазиями на тему Solar Moth? Надувные зеркала, солнечная печь, имитирующая чуть ли не ГфЯРД, относительно высокий УИ, при этом удельная тяга выше, чем у атомного макаронного монстра.
ЦитироватьAlex_II пишет:
На экипаж эта хрень не рассчитана.
А если попытаться прочитать на картинке то, что про ПАО написано?
:)
ЦитироватьChilik пишет:
А если попытаться прочитать на картинке то, что про ПАО написано?
Виноват, не заметил. Но тут возникает куча вопросов. Или один - философский. В смысле они что - долбанулись? До Марса это не дотянет, до Луны людей возить - долго. Так за каким буем?
ЦитироватьAlex_II пишет:
ЦитироватьChilik пишет:
А если попытаться прочитать на картинке то, что про ПАО написано?
Виноват, не заметил. Но тут возникает куча вопросов. Или один - философский. В смысле они что - долбанулись? До Марса это не дотянет, до Луны людей возить - долго. Так за каким буем?
Так еще и выводить это чудо на орбиту..
Вроде проект уже загнулся? Ну а для Марса есть уже отличный план. Гомановские орбиты, искусственная сила тяжести, атмосферное торможение, использование местных ресурсов (углекислый газ и вода) для заправки ракеты на обратный путь. Все требует лишь развития ракет а-ля "Сатурн 5".
Для этого не только атомные крейсеры не нужны, но даже ЯРД.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Так еще и выводить это чудо на орбиту..
Вывести как раз не проблема. Мегаваттный реактор с машинным преобразованием уложить в 20-25 тонн вполне реально.
ЦитироватьAlex_II пишет:
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Так еще и выводить это чудо на орбиту..
Вывести как раз не проблема. Мегаваттный реактор с машинным преобразованием уложить в 20-25 тонн вполне реально.
Хорошо, а холодильники-излучатели к нему?
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Хорошо, а холодильники-излучатели к нему?
Капельные - влезут в те же 20т. Классические радиаторы - нет.
ЦитироватьAlex_II пишет:
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Хорошо, а холодильники-излучатели к нему?
Капельные - влезут в те же 20т. Классические радиаторы - нет.
Да что-то сомнительно, что капельные влезут...
Кстати, возить собирались не людей на Луну, а грузы. Которые за такое время, впрочем, тоже могут деградировать.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Так еще и выводить это чудо на орбиту..
Вроде проект уже загнулся?
У нас загнулся, когда Энергия провалила и саботировала эксперименты по капельным холодильникам.
Такой многоразовый буксир мог бы таскать грузы между НОО и ЛОС.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Ну а для Марса есть уже отличный план. Гомановские орбиты, искусственная сила тяжести, атмосферное торможение, использование местных ресурсов (углекислый газ и вода) для заправки ракеты на обратный путь. Все требует лишь развития ракет а-ля "Сатурн 5".
Для этого не только атомные крейсеры не нужны, но даже ЯРД.
Реактор нужен, как источник энергии при произвлдстве топлива.
ЦитироватьВалерий Жилинский пишет:
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Ну а для Марса есть уже отличный план. Гомановские орбиты, искусственная сила тяжести, атмосферное торможение, использование местных ресурсов (углекислый газ и вода) для заправки ракеты на обратный путь. Все требует лишь развития ракет а-ля "Сатурн 5".
Для этого не только атомные крейсеры не нужны, но даже ЯРД.
Реактор нужен, как источник энергии при произвлдстве топлива.
При этом реактор размещается на Марсе, он компактен, а Марс играет роль холодильника-излучателя))
ЦитироватьВалерий Жилинский пишет:
У нас загнулся, когда Энергия провалила и саботировала эксперименты по капельным холодильникам.
Такой многоразовый буксир мог бы таскать грузы между НОО и ЛОС.
Провалила ведь явно не по своему желанию, а скорее из-за невыполнимости поставленной задачи. Реактор с капельным холодильником имеет низкие рабочие температуры, чем, скажем, ЯРД, а чем ниже температура, тем ниже эффективность холодильника. Если бы не стоял вопрос износа, проще было бы поднять температуру и оставить обычные тугоплавкие панели.
Вероятно, все подсчитали, и поняли, что не могут создать капельный холодильник достаточной рабочей площади при таких температурах и массах.
ЯРД рядом с Солнцем не имеет смысла - проще зеркало поставить и от него рабочее тело греть. Ну и дальше его на турбину или ещё куда.
ЦитироватьВалерий Жилинский пишет: Такой многоразовый буксир мог бы таскать грузы между НОО и ЛОС. :)
Idea fix..транспорт для любимой придумки.
Цитироватьmr_gorsky пишет:
ЦитироватьAlex_II пишет:
Цитироватьmr_gorsky пишет:
Так еще и выводить это чудо на орбиту..
Вывести как раз не проблема. Мегаваттный реактор с машинным преобразованием уложить в 20-25 тонн вполне реально.
Хорошо, а холодильники-излучатели к нему?
Насколько я понял,у человека очень простая идея:Превратить топливный бак в радиатор.В принципе неплохая.Но выигрыш получается только в массе баков,за счет их совмещения.Правда есть еще одна возможность,в упрощении конструкции радиатора.Он становится похожим на очень большой металлический шар,без всяких трубок с теплоносителем.Этакий раздутый тепловой насос.РТ разбрызгивается по центру и собирается по внутренней поверхности капиллярными силами,Стенка очень тонкая поэтому площадь радиатора может быть очень большой.Если предусмотреть возможность ремонта с внешней стороны,скажем путем высокотемпературного электролиза из расплавов солей,то может получиться весьма интересная вещь.Правда для звезд пожалуй не годится из-за повышенной эрозии на больших скоростях,но внутри СС ИМХО самое оно.Этакий фагоцит.Украл с Астрофорума.