Как я уже говорил занимаюсь АИ-НФ проектом ближнего прицела. Соотвественно никакой антигравитации, инерционных компенсаторов и прочег8о противоречащего современной физике... Ну чуть получше конструктивные материалы и основен ТЯ синтез. Вот такие мои ИХМО. :)
Соотвественно понадобился универсальный атмосферно космический двигатель. Или сборка нескольких в приемлимых габаритах. После консультацией с кое какими разбирающимися людьми было принято решение о использовании "сборки". Это осевой ТЯРД вокруг которого "ромашкой" расположенно 6 турбореактивных двигателей на водороде.
Данная конструкция работает примерно так - на высотах до 8..10 км летают на турбореактивных двигателях, выше на ТЯРД. Так же ТЯРД в дежурном режиме работает как интегрированный малый ТЯ реактор.
По моему данная схема вроде жизнеспособна.
Соотвественно прошу помочь с иллюстрациями и примерными схемами такой системы. Ну и примерные оценки тяговых и прочих характеристик. Линейку таких двигателей по моему должен начинать двигатель для машины размером с современный истребитель. И так до больших корабельных движков.
Неа, не полетит. Масса топлива и сами двигатели во много раз превышает тягу :D
Пошла критика... Что не может не радовать! 8)
Не полетит... Вот так прямо и сразу с плеча... А так ли вы уверени в сём? :)
Попрошу расчёты и конструктивную критику в студию!
По моему водородный турбореактивный двигатель - вещь не то чтобы слишком уж фантастичная.... А чем не нравится их пакет? Первые трубореактивные с осевыми компрессорами были малого диаметра и длииинные. Их и использовали по 2.... * вспоминает виденные рисунки и ТТХ всяких древних самолётов с длинющими туброкомпессорными вдижками в корпусе.) *.
А чем хуже сборка из 6 штук? Да, тяга может быть и меньше чем у одного большого..... Но как иначе вбить в сею консрукцию осевой ТЯРД? :shock:
В общем по моей прикидки сия консрукция хотябы в атмосфере но работоспособна. А учитывая водород в качестве топлива, высокую надёжность (дублирование! порадения одного-двух двигателей не выводит из строя все, хотя падает тяга), и чуть более продвинутые консруктивные материалы.... В общем лри удаче будет работать. А если ОЧЕНЬ напрячся то по моему можно вытянуть тягу на уровень такоего же по размерам двигателя на керосине. Это только мои ИХМО. :)
Прошу подтвердить или опровергнуть! А в споре как известно рождается истина......
Чистейшая схоластика. Сколько верблюдов...
Турбореактивные двигатели для РН, по крайней мере обсуждались серьезно, а не сообщите ли характеристики ТЯРД?
Хотя аппарат из "Final fantasy" выглядит круто :D
ЦитироватьЧистейшая схоластика. Сколько верблюдов...
Турбореактивные двигатели для РН, по крайней мере обсуждались серьезно, а не сообщите ли характеристики ТЯРД?
Хотя аппарат из "Final fantasy" выглядит круто :D
Так я и хочу сие дело обсцудить. Если уж чего то пишу то хочу написать КАЧЕСТВЕННО.
А ФФ.... Нет, такого нам ненадо!
Лучше С-47 с универсальными сборками для суборбитальных прыжков... :)
А характеристики ТЯРД я хочу выяснить в другой теме с почти аналогичным названием. :)
В конце концов на нём свет клином не сошолся... Можно в конце концов воткнуть ЯРД на РВС... Была тут темка с упоминанием такого типа ЯРДа с неплохими характеристиками. :) :)
А вообще качественные материалы мне нужны для АИ-НФ. Для получения консультаций и консруктивной критики я и пришол к вам как когда то Ларри Найвен в Массачусецкий технологический университет. Ему там тогда помогли.... :) :)
ЦитироватьЕсли уж чего то пишу то хочу написать КАЧЕСТВЕННО.
Ну, так начните с грамматики :P
ЦитироватьЦитироватьЕсли уж чего то пишу то хочу написать КАЧЕСТВЕННО.
Ну, так начните с грамматики :P
Знаеш, я после работы ЧЕРТОВСКИЙ усталый. И мелкие грамматические ошибки мне по барабану. Особенно сейчас.
А по мелочи я думаю цеплятся.....
В общем не хочеш консультировать - не засоряй тему. Такео моё мнение..... :roll:
Термоядерный РД - наверно не в кассу, если речь идет о челноке, он скорее для больших кораблей.
Тут скорее нужен ТФЯРД - твердофазный ядерный РД, поищите сами - тема достаточно разработанная, остальное уж можно дофантазировать :)
И, к сожалению, не только больших, но и преимущественно фантастических кораблей. В существующих реалиях это фантастика
не близкого, а дальнего прицела.
Если только импульсный ТЯРД. Но и его, по-моему, никто серьезно не
рассматривает.
falanger>Соотвественно никакой антигравитации, инерционных компенсаторов и прочег8о противоречащего современной физике...
Все это не противоречит современной физике, а всего лишь неизвестно.
falanger>Линейку таких двигателей по моему должен начинать двигатель для машины размером с современный истребитель.
Если начать с таких размеров, то и ТФЯРД тоже бред. Если исходить из более лучших материалов, то возьми в качестве горючего атомарный водород, как раз хватит истребителю смотаться на Луну и обратно.
Ну, основная проблема ТЯРД - это то, что разумную тягу (скажем, эквивалентную тяге ТРД того же диаметра) он выдает при ОЧЕНЬ МАЛОМ ДАВЛЕНИИ на срезе 'сопла'. Навскидку - порядка 1/1000 атмосферы. То есть на малой высоте движок просто 'заглохнет', потеряет вакуум в термоядерной камере и реакция прекратится.
То есть вывод на орбиту должен выглядеть так :
- взлет на водородных ТРД 0-5M
- разгон на водородных же ГПВРД - 5-12M
- 'горка' на водорожных ЖРД - 12-20M
- донабор орбитальной скорости на 'инжектированном ТЯРД' - у которого плазменный поток гелия 'разбавлен' плазменным потоком ксенона или там аргона - для создания давления на срезе сопла выше атмосферного.
То есть энергия отбирается от термоядерной плазмы МГД-гененратором и вкачивается в плазму инертного газа МГД-движетелем. При нормальном КПД получим УИ скажем 20-30 км/с при давлении в 1/100 атмосферы - то есть возможность использовать такой двигатель с 80-90 км высоты.
Цитировать- взлет на водородных ТРД 0-5M
Уже есть. Спасибо.
Цитировать- разгон на водородных же ГПВРД - 5-12M
Вопрос такой - мож но ли конструкционно объеденить водородный ТРД и ГПВРД? Например жёстко зафиксировать все 3 ступени турбины и развернуть лопатки перпендикулятно потоку? (Кажется где то мельком видел что сейчас хотят делать ТРД с регулируемым углом наклона лопаток по отношению к потоку.)
Цитировать- 'горка' на водорожных ЖРД - 12-20M
Водородный ЖРД.... В крупных машинах без проблем... А вот в маленькой, размером с современный тяжёлый истребитель?
Его вытолкнуть на ГПВРД не удастся?
А то придётся думать куда вбить ЖРД.... А то на мой взгляд универсальный ТРД-ГПВРД уже штука очень сложная... А дополнительно туда утрамбовать ЖРД.... Хотя были у немцев пульсирующие ПВРД....
В общем думать надо.
Цитировать- донабор орбитальной скорости на 'инжектированном ТЯРД' - у которого плазменный поток гелия 'разбавлен' плазменным потоком ксенона или там аргона - для создания давления на срезе сопла выше атмосферного.
То есть энергия отбирается от термоядерной плазмы МГД-гененратором и вкачивается в плазму инертного газа МГД-движетелем. При нормальном КПД получим УИ скажем 20-30 км/с при давлении в 1/100 атмосферы - то есть возможность использовать такой двигатель с 80-90 км высоты.
Ясно... Развновидность плазменного двигателя с использованием ТЯРД контура как интегрированной ТЯСУ? И уже только на орбите работает уже сам ТЯРД?
Спасибо вам, тов hcube!
Именно такой подробный и ясный ответ я и хотел получить. :)
А теперь можно думать дальше как всё вышеперечисленное утрамбовать в единый двигательный блок.... Хочется всётаки АКИ иметь.... Ох как хочется... 8)
ЦитироватьА вот в маленькой, размером с современный тяжёлый истребитель?
Хм... Флуггер, что ли? :)
ЦитироватьХочется всё-таки АКИ иметь.... Ох как хочется...
А вы поищите что-нибудь из фантазий англицких инженеров про "Хотол" (HOTOL). У них тогда (формально :) ) все застопорилось из-за движка - уж больно далеко замахнулись. Но для АИ-НФ может и сгодятся какие идейки... :)
ЦитироватьЕго вытолкнуть на ГПВРД не удастся?
А как вы это себе представляете: полет на ВОЗДУШНО-реактивном двигателе в БЕЗВОЗДУШНОМ пространстве?
Вообще, имхо, зря вы прицепились к этому термоядернику. Или весь сюжет вотруг него строится? :)
Кстати, а что означает АИ? НФ я, вроде, расшифровал :D
АИ (как мне кажется) - это любимый жанр А. Лазарчука. И вообще нынче популярная штука.
Как образец -
http://www.rusf.ru/lukian/books/moon_reich.htm
:lol:
А кто такой Лазарчук? :D
Кстати, А.Кларка тоже можно рассматривать как альтернативного историйшика - Космическая одиссея, эт ведь прошлое :D
ЦитироватьКстати, а что означает АИ?
Альтернативная история
Да, все верно, ЭйчКуб прав. ТЯР в атмсосфере должен быть в первую очередь источником энергии, дополнительной энергии от химии не нужно.
"Атмосферная" часть выглядит так: электрокомпрессор (энергия - от ТЯР), плазмогенератор (ионизатор, разрядник - как угодно), МГД-ускоритель. Вплоть до 15 км работает на чистом воздухе, далее по мере набора высоты и снижения плостности воздуха начинает впрыскиваться водород, еще через пятб-семь километров, когда компрессор уже не в состоянии компенсировать давление, под которым поступает водород, вход компрессора герметично закрывается заслонкой, система переходит на потребление исключительно бортового рабочего тела.
Для поддерживания орбиты и маневров малой энергетики используется непосредственно ТЯР, с максимальным УИ, но небольшой тягой...
ЦитироватьА кто такой Лазарчук? :D
Красноярский писатель. По сравнению с многими его книгами и фадеевская "Молодая гвардия" покажется хэппи-эндом.
Но я бы хотел заметить, что ТЯРД с такими параметрам - это пока научная фантастика. Тяговооруженность современных связок ЯР + ионник составляет САНТИМЕТРЫ в секунду при УИ порядка 50 км/с. А тут надо МЕТРЫ в секунду - не менее 0.2 от взлетного веса, лучше-больше. То есть надо поднять весовое совершенство конструкции примерно в 100 раз ;-). И это по самому оптимистичному варианту, когда мы осуществляем гиперзвуковой разгон 'с крыльев'.
Касательно ГПВРД - совместить его с ТРД никак не получится. Но можно сделать ГПВРД внешнего расширения - в виде специально профилированного корпуса. Затраты веса на него минимальны.
И относительно инжекционного ТЯРД - мысль вот какая - мы ВЫНУЖДЕНЫ сбрасывать рабочее тело из реактора. Иначе нам придется городить некий теплообменник, который катастрофически снизит весовое совершенство. Поэтому термоядерный двигатель даже с учетом инжекции в выхлоп дополнительно ускоренных ионов, будет способен работать с высоты не менее чем 80 км, при давлении 0.01 атмосферы. Ниже - только по замкнутому циклу. Учитывая размер холодильника для питания от ТЯР воздушных двигателей в замкнутом цикле, проще поставить водородные ТРД/ГПВРД. Они относительно легкие, их проще конструировать, они дают 'чистый' старт с поверхности... да и водорода там надо не так много - процентов 20-30 от взлетного веса для разгона до 18М.
А наработка жидкого водорода является побочным эффектом от наработки жидкой дейтериево-тритиевой смеси ;-).
ЦитироватьЦитироватьА вот в маленькой, размером с современный тяжёлый истребитель?
Хм... Флуггер, что ли? :)
Я не знаю что такое "флуггер". А у меня просто подросший до 50 примерно тон С-47....
В общем АКИ - Атмосферно Космический Истребитель малого радиуса действия.
ЦитироватьЯ не знаю что такое "флуггер". А у меня просто подросший до 50 примерно тон С-47....
В общем АКИ - Атмосферно Космический Истребитель малого радиуса действия.
Но если он малого радиуса действия - на кой там термоядерник??
ЦитироватьНо я бы хотел заметить, что ТЯРД с такими параметрам - это пока научная фантастика. Тяговооруженность современных связок ЯР + ионник составляет САНТИМЕТРЫ в секунду при УИ порядка 50 км/с. А тут надо МЕТРЫ в секунду - не менее 0.2 от взлетного веса, лучше-больше. То есть надо поднять весовое совершенство конструкции примерно в 100 раз ;-). И это по самому оптимистичному варианту, когда мы осуществляем гиперзвуковой разгон 'с крыльев'.
Ну так я и пишу АИ-НФ. :)
А вообще то это вроде смотрится довольно реалистично. И даже как бы вполне выполнимо. В будущем. И уж всяко лучше ЯРД даже с РВС.
ЦитироватьКасательно ГПВРД - совместить его с ТРД никак не получится. Но можно сделать ГПВРД внешнего расширения - в виде специально профилированного корпуса. Затраты веса на него минимальны.
Тоесть применить специальный профиль корпуса аппарата для создания внешнего двигателя? Это довольно смелое и интересное предложение. Но вот реально его сделать, да и к тому же не теряя лётных характеристик аппарата на меньших скоростях... Ему то самому и садится надо. А если вспомнить мучения с первыми сверхзвуковыми машинами.... Начиная от того что у них высокая посадочная скорость была да и на низких скоростях их аэродинамика была хуже...
ЦитироватьИ относительно инжекционного ТЯРД - мысль вот какая - мы ВЫНУЖДЕНЫ сбрасывать рабочее тело из реактора. Иначе нам придется городить некий теплообменник, который катастрофически снизит весовое совершенство. Поэтому термоядерный двигатель даже с учетом инжекции в выхлоп дополнительно ускоренных ионов, будет способен работать с высоты не менее чем 80 км, при давлении 0.01 атмосферы. Ниже - только по замкнутому циклу. Учитывая размер холодильника для питания от ТЯР воздушных двигателей в замкнутом цикле, проще поставить водородные ТРД/ГПВРД. Они относительно легкие, их проще конструировать, они дают 'чистый' старт с поверхности... да и водорода там надо не так много - процентов 20-30 от взлетного веса для разгона до 18М.
Как я уже говорил, да и вы говорите тут опять - ТРД уже были изначально. Сейчас дополнительно приходится интегрировать ГПВРД. Что кстати тоже неплохо, они же могут использоватся не только для выхода на орбиту но и при атмосферных полётах на высотах.
А вот по ЖРД.... Их точно нельзя интегрировать ни в ТРД ни в ГПВРД?
И ещё - на мой непрофессиональный взгляд если в ТРД жёстко зафиксировать ступени осевого компрессора и повернуть лопатки параллельно набегающему потоку то его нельзя использовать в режиме ГПВРД? А то было бы заманчиво на одном движке реализовать режимы - ТРД-ГПВРД-ЖРД. Это же какая экономия массы и объёма. Но скорее всего дичайшая сложность конструкции. Да и материалы нужны с очень хорошими характеристиками.
ЦитироватьА наработка жидкого водорода является побочным эффектом от наработки жидкой дейтериево-тритиевой смеси ;-).
Наработка смеси только на крупных двигателях и реакторах больших кораблей. На всякой мелочи до 1.000 тон сие не эффективно. Масса бланкета и сопутствующих систем и конструкций...
ЦитироватьНо если он малого радиуса действия - на кой там термоядерник??
Малого радиусак в моё понимании - это до Луны минимум.
А большого радиуса - вся Солнечная система.
Средний ралиус - до соседней планеты. :)
Вот затем то ему и ТЯРД... На ЖРД он то до Луны точно не долетит, а вот на ТЯРД/ЯРД на РВС.... 8)
Нельзя. На гиперзвуке решающее значение имеют скачки уплотнения. идеальный гиперзвуковой двигатель - тонкостенная труба с выходным соплом. Ни в коем случае нельзя сначала тормозить поток, потом его разгонять обратно, все добавление ему энергии надо делать 'на лету'.
Мысль о корпусе играющем роль системы сжигания топлива совершенно не нова - проекты восходят аж к 60-м годам ;-)
ЦитироватьНельзя. На гиперзвуке решающее значение имеют скачки уплотнения. идеальный гиперзвуковой двигатель - тонкостенная труба с выходным соплом. Ни в коем случае нельзя сначала тормозить поток, потом его разгонять обратно, все добавление ему энергии надо делать 'на лету'.
Тоесть если подумать то ГПВРД можно встроить без особого ущерба для массы и сложности машины?
Тогда получается интересная сборка водородных движков:
ТРД.
ГПВРД.
ЖРД.
ТЯРД с "инжекционным" режимом.
8)
Мда.... Хотя.... Довольно реалистично смотрится. Особенно если ГПВРД легкий и довольно простой. Вполне работоспособно на мой взгляд. :)
Осталось решить как всё это утрамбовать в выросший до 50 тон С-47. :)
Ну и надо додумывать ТЯРД, поскольку всё остальное по сути уже есть. :)
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьА вот в маленькой, размером с современный тяжёлый истребитель?
Хм... Флуггер, что ли? :)
Я не знаю что такое "флуггер". А у меня просто подросший до 50 примерно тон С-47....
В общем АКИ - Атмосферно Космический Истребитель малого радиуса действия.
Флуггеры это из Зорича. Попутал маленько :)
ЦитироватьТогда получается интересная сборка водородных движков:
ТРД.
ГПВРД.
ЖРД.
ТЯРД с "инжекционным" режимом.
8)
Мда...
Имхо, сама идея нагромоздить на одно- (двух-) местный 50-тонный планер аж 4 типа двигателей вызывает интуитивное отторжение
А зря ;-). На самом деле ГПВРД почти ничего не весит - там кроме ТНА ничего и нету. ЖРД на 50 тонн тяги весит от силы тонну. ТРД - порядка 5 тонн на 2 штуки, ну и сколько-то реактор весит ;-). Далее, ЖРД работаю в довольно узком диапазоне скоростей (12-18М - это 2 км/с), т.е. запас топлива в них - порядка трети взлетного веса. Еще столько же водорода надо тащить для ТРД и ГПВРД.
Что же получается? Взлетаем, стало быть, выходим на орбиту и начинаем выполнять боевую задачу. А именно: слетать на Луну, а то и на Марс (с посадкой), осуществить инспекцию подозрительного китайского спутника, отогнать от российского астероида нахальный американский крейсер... И все это время таскаем за собой (на себе) нужные только при взлете с Земли ТРД, ГПВРД и ЖРД? Фигня какая-то (имхо).
ЦитироватьЧто же получается? Взлетаем, стало быть, выходим на орбиту и начинаем выполнять боевую задачу. А именно: слетать на Луну, а то и на Марс (с посадкой), осуществить инспекцию подозрительного китайского спутника, отогнать от российского астероида нахальный американский крейсер... И все это время таскаем за собой (на себе) нужные только при взлете с Земли ТРД, ГПВРД и ЖРД? Фигня какая-то (имхо).
а) АКИ летает МАКСИМУМ до Луны.
б) АКИ действует ПРЕИМУЩЕСТВЕННО в атмосфере.
Следовательно.
а) Нужен ТРД для взлёта, посадки и полётов на скоростях до 5 М.
б) Нужен и ГПВРД для полётов на скоростях от 5 до 12 М.
в) При высотных манёврах (горки и прочее) и нужен ЖРД, так же его можно пользовать для форсажа.
Вывод: - нужно всё. :)
Вот такое моё ИХМО.
А гонять крейсеры будут космические истребители и более крыпные суда, которые кстати слетают и на Марс.
С инспекцией китайского спутника справится и АКИ, а так же если надо с его сбиванием. 8)
Вот такая вот загогулина..... (с)...
Ну-у, так бы сразу и сказали! :) Кстати, боюсь показаться навязчивым, но тогда наверное не нужен термоядерник?
И еще раз кстати. Почему бы тогда (с учетом уточненных задач) не использовать комбинированные ДУ типа от NASP`а или HOTOL`а? Вот что писАлось про HOTOL в книге "Цель - 2001 год"
ЦитироватьПравительство Великобритании объявило проект двигателя "Хотол" "засекреченным", но фактически основной принцип известен. Вместо жидкого кислорода, который содержится в баках на борту ВКС, двигатель использует атмосферный воздух. Только на большой высоте (возможно, 30 км) двигатель перейдет на режим работы с жидким кислородом.
"Хотол" имеет четыре двигателя RB.545. Они используют атмосферный воздух с помощью воздухозаборника изменяемой геометрии, а воздушный теплообменник понижает температуру поступающего воздуха. Во время набора высоты компрессоры, которые приводятся в действие турбинами, поднимают давление воздуха до такого уровня, который необходим для камеры ракетного двигателя, в то время как в камерах ракетного двигателя и предварительного сгорания сжигается жидкий водород (хранящийся на борту) вместе с воздухом. Рампы воздухозаборника при снижении зарываются, образуя ровный клин...
(там еще кое-что про конструкционные материалы есть)
Или про НАСП из детской книжки С.П. Уманского "Луна - седьмой континент":
Цитировать... с момента старта и до числа М-6 двигательная установка будет работать в смешанном режиме. На этом участке бОльшую часть тяги обеспечит ЖРД. При числах М-6-16 основную тягу обеспечит воздушно-реактивный двигатель, а ЖРД продолжит работу в качестве дополнительного двигателя. При достижении числа М-16 самолет выйдет за пределы атмосферы, и поступление кислорода в двигательную установку прекратится. Дальнейший разгон до орбитальной скорости, соответствующей числу М-25, обеспечит ЖРД.
ЗЫ: Полностью полагаюсь на компетентность авторов цитируемых книг :)
в догонку:
Цитировать[
а) АКИ летает МАКСИМУМ до Луны.
БЕЗ посадки на Луне?
С пасадкой на Луну.
ХОТОЛ - тока до орбиты, не далее. До Луны он не долетит ка не пыжся. Да и свободно наневрировать не сможет. Вообще ХОТОЛ в режиме АКИ смотрится довольно криво. Да он при желании может спутники выносить, но вот хорошо летать в атмосфере и на радиус АКИ в космосе - нет.
ЦитироватьС пасадкой на Луну.
А взлетать как будете?
Что касается Хотола, он приведен лишь как пример комбинированной ДУ, не более.
Серийное производство, обслуживание и поддержание в режиме боеготовности четырехдвигательных (ТРД+ГПВРД+ЖРД+ТЯРД) монстров имхо утопия. Даже если предположить, что удалось создать вполне пригодные для данного случая ТРД, ГПВРД и ЖРД, то интеграция их на одном планере - это еще бабушка надвое сказала... Не проще ли построить три РАЗНЫХ самолета?
А если использовать ЖРД, только в атмосфере вместо окислителя использовать воздух. Ну где-то начиная с 3М.
В ЖРД мы давим на дно камеры, а когда скорость ЛА станет высокой - открываем понемногу дно, так чтобы давление воздуха было выше давления в камере сгорания.
Постепенно разгоняясь на высотах 20-50 км.
А когда жарко станет от скорости ЛА снова - окислитель, дно камеры сгорания закрываем и в космос.
ЖРД конечно нужен особый.
ЦитироватьА взлетать как будете?
А взлетать с Луны соотвественно двигателями. :)
Маневровые ЖРД оттталкивают АКИ от поверхности Луны (благо как все помнят там гравитация меньше земной).
Далее те же маневровые ЖРД разворачивают АКИ двигателями вниз и даётся импульс ЖРД подрабсывающий машину вверх.
Далее включается ТЯРД и машина покидает лунный гравитационный колодец.
Можно конечно включить ТЯРД сразу после разворота машины движками вниз, но по моему лучше "подпрыгнуть" чтобы АКИ не окатило отразившимся от поверхности выхлопом.
ЦитироватьЧто касается Хотола, он приведен лишь как пример комбинированной ДУ, не более.
Серийное производство, обслуживание и поддержание в режиме боеготовности четырехдвигательных (ТРД+ГПВРД+ЖРД+ТЯРД) монстров имхо утопия. Даже если предположить, что удалось создать вполне пригодные для данного случая ТРД, ГПВРД и ЖРД, то интеграция их на одном планере - это еще бабушка надвое сказала... Не проще ли построить три РАЗНЫХ самолета?
Да, построить ТРИ разных ЛА проще, но их связка не сможет заменить АКИ. АКИ то действует во всех режимах этой связки машин один и более менее эффективно.
А эти три ЛА... Ну и к тому же ИХМО ЛА с ГПВРД и ТРД так и так придётся обьеденить. Потому что я себе не представляю взлёт с "бетонки" ЛА с ГПВРД, а уж его посадка....... Это вообще песня.
Ну и так далее. :)
Хотя я не отрицаю сложностей совместного жительства на одном планере 4 типов ДУ.
Да, по ХОТОЛу. Его движки..... По сути ЖРД, а ЖРД потребляет топливо очень уж активно. Так что он бы скорее всего и не полетел. Просто по причине слишком быстрой растраты бортового запаса топлива.
ЦитироватьА если использовать ЖРД, только в атмосфере вместо окислителя использовать воздух. Ну где-то начиная с 3М.
В ЖРД мы давим на дно камеры, а когда скорость ЛА станет высокой - открываем понемногу дно, так чтобы давление воздуха было выше давления в камере сгорания.
Постепенно разгоняясь на высотах 20-50 км.
А когда жарко станет от скорости ЛА снова - окислитель, дно камеры сгорания закрываем и в космос.
ЖРД конечно нужен особый.
Это по сути и есть ХОТОЛ, аппарат с 2х режимными ЖРД. Очент сложная, тяжёла и чрезвычайнор "прожорливая" машина. Проще уж сделаить машину с 3-4 двигателями.
Джентльмены, об использовании термояда для старта с Земли, даже на высоте - забудьте на ближайшие десятилетия. Тут нужны гигаваттные мощности, а термоядерный реактор гигаваттного уровня, каким он ни будь, меньше сотни-другой тонн весить не будет, судя по всему.
ЦитироватьДжентльмены, об использовании термояда для старта с Земли, даже на высоте - забудьте на ближайшие десятилетия. Тут нужны гигаваттные мощности, а термоядерный реактор гигаваттного уровня, каким он ни будь, меньше сотни-другой тонн весить не будет, судя по всему.
Ну так у меня 2050+.... :)
И скорее даже 2150..... :)
Так при энергетике в несколько гигаватт две тыщи тонн не поднять.
_сейчас_ не поднять. Вообще, в принципе, я так понимаю, идеологически плотность плазмы (т.е. энерговыход и тяга соответсвенно) ограничиваются давлением на катушки камеры? И при давлении скажем порядка атмосферного - все ок? Ну так осталось значит сделать такой ВТСП, чтобы держал нужную плотность тока. Тем более, жидкая дейтерий-тритиевая смесь на борту уже есть для охлаждения ;-)
Цитировать_сейчас_ не поднять. Вообще, в принципе, я так понимаю, идеологически плотность плазмы (т.е. энерговыход и тяга соответсвенно) ограничиваются давлением на катушки камеры? И при давлении скажем порядка атмосферного - все ок? Ну так осталось значит сделать такой ВТСП, чтобы держал нужную плотность тока. Тем более, жидкая дейтерий-тритиевая смесь на борту уже есть для охлаждения ;-)
В общем крупный корабль на ТЯРД летать сможет точно, а небольшой вроде АКИ тоже.... Если смогут удержать плазму нужной плотности.
В общем ясно. В один блок все нужные движки не утрамбуеш, а вот на одном планере вполне можно. :)
В принципе можно совместить ЖРД и ТЯРД. Даже один из компонентов почти совпадает ;-)) Но для этого нужна КЕРАМИЧЕСКАЯ (нетокопроводящая) ОХЛАЖДАЕМАЯ КС. Атмосфер так на 20-30, примерно - ЖРД у нас по плану вывода должен работать примерно с 20-30 км высоты, а там даление 0.05 и ниже - то есть низкое давление в КС на УИ особо пагубно не влияет, а охлаждать физическую стенку ТЯР все равно придется. То есть немного ее упрочнить (что сосвсем не помешает при срыве реакции ;-)), и ЖРД почти готов.
Ну, или так исхитриться, чтобы трубки охлаждения КС были одновременно ВТСП катушками удержания плазмы. Т.е. до определенной стадии они трубки, а потом - индукторы, охлаждаемые ;-). Еще можно 'заводить' реактор, подавая в выхлоп ЖРД ионообразующее вещество, и используя МГД-генератор. То есть при окончании работы ЖРД накапливаем в ВТСП-катушках ток, создаем в камере магнитное поле (на работу ЖРД это не влияет, он не ионизирован), потом отрубаем подачу топлива для ЖРД и переходим на термояд ;-).
ЦитироватьВ принципе можно совместить ЖРД и ТЯРД. Даже один из компонентов почти совпадает ;-)) Но для этого нужна КЕРАМИЧЕСКАЯ (нетокопроводящая) ОХЛАЖДАЕМАЯ КС. Атмосфер так на 20-30, примерно - ЖРД у нас по плану вывода должен работать примерно с 20-30 км высоты, а там даление 0.05 и ниже - то есть низкое давление в КС на УИ особо пагубно не влияет, а охлаждать физическую стенку ТЯР все равно придется. То есть немного ее упрочнить (что сосвсем не помешает при срыве реакции ;-)), и ЖРД почти готов.
Ну, или так исхитриться, чтобы трубки охлаждения КС были одновременно ВТСП катушками удержания плазмы. Т.е. до определенной стадии они трубки, а потом - индукторы, охлаждаемые ;-). Еще можно 'заводить' реактор, подавая в выхлоп ЖРД ионообразующее вещество, и используя МГД-генератор. То есть при окончании работы ЖРД накапливаем в ВТСП-катушках ток, создаем в камере магнитное поле (на работу ЖРД это не влияет, он не ионизирован), потом отрубаем подачу топлива для ЖРД и переходим на термояд ;-).
Спасибо за пояснение и помощь. Очень вам благодарен ха это.
Однако как совместить камеру сгорания ЖРД и камеру "пробкотрона"? Последняя то вытянутая... И на профиль камеры сгорания ЖРД не очень похожа. КАк решить этот вопрос?
А кто мешает сделать вытянутую КС ЖРД? В РДДТ именно такая и есть, и это им летать не мешает.
Фактически, камера пробкотрона и есть КС, только на другом принципе. Если извернуться, можно под поверхностью керамической камеры заложить катушки из ВТСП... ну, или скажем на некотором удалении от поверхности вглубь, сделать охлаждение, и иметь некий барьер в случае аварийного прекращения реакции, и одновременно ЖРД и стартовую энергосистему для запуска ТЯРД.
ЦитироватьА кто мешает сделать вытянутую КС ЖРД? В РДДТ именно такая и есть, и это им летать не мешает.
Фактически, камера пробкотрона и есть КС, только на другом принципе. Если извернуться, можно под поверхностью керамической камеры заложить катушки из ВТСП... ну, или скажем на некотором удалении от поверхности вглубь, сделать охлаждение, и иметь некий барьер в случае аварийного прекращения реакции, и одновременно ЖРД и стартовую энергосистему для запуска ТЯРД.
Спасибо за пояснение. Занчит гибрид ЖРД-ТЯРД. :)
hcube
ЦитироватьВообще, в принципе, я так понимаю, идеологически плотность плазмы (т.е. энерговыход и тяга соответсвенно) ограничиваются давлением на катушки камеры?
Не только. Собственно, тут букет ограничений - ограничения на достижимую напряженность магнитного поля (сейчас б.-м. реалистично выглядят величины в 10-15 Тесла, однако некоторые оптимистичные авторы полагают, что можно будет со временем получать поля аж в 50-75 Тесла!), далее - ограничения, возникающие из-за давления столь сильных полей (механическая прочность), ну и вдобавок проблема с энергопотоком на стенки.
ЦитироватьИ при давлении скажем порядка атмосферного - все ок?
При атмосферном-то ок, но это мизер - даже рассматривать смысла нет.
ЦитироватьВ принципе можно совместить ЖРД и ТЯРД.
У, йо-о... :shock:
Цитировать_сейчас_ не поднять. Вообще, в принципе, я так понимаю, идеологически плотность плазмы (т.е. энерговыход и тяга соответсвенно) ограничиваются давлением на катушки камеры? И при давлении скажем порядка атмосферного - все ок? Ну так осталось значит сделать такой ВТСП, чтобы держал нужную плотность тока. Тем более, жидкая дейтерий-тритиевая смесь на борту уже есть для охлаждения ;-)
Охлаждать ВТСП тритием?!
Оба-на.
Кстати говоря, энерговыделение самой тритиевой смеси и так-то порядка сотен ватт на килограмм... ВТСП-то сама по себе не греется, а вот тритий...
ЖИДКИМ тритием. Или жидким же дейтерием. Вообще, я так понимаю, планируется реакция De-He3, так? Вот этой смесью и охлаждать ;-). Как именно он становится жидким - уже не наша проблема ;-).
Касательно магнитных полей - да знаю я про разрушение сверхпроводимости в сильном магнитном поле, знаю ;-). Я же написал - идеологически.
Кстати, примерно, как соотносятся тепловые потоки на стенку от водородного ЖРД тягой скажем 500 тонн и термоядерного реактора тяговой мощностью в 1 ГВт и тягой в 10 тонн?
ЦитироватьЖИДКИМ тритием. Или жидким же дейтерием. Вообще, я так понимаю, планируется реакция De-He3, так? Вот этой смесью и охлаждать ;-). Как именно он становится жидким - уже не наша проблема ;-).
А зачем такой изврат? На Земле теплоносители закончились?
Теплоноситель все равно нельзя использовать как топливо: выюзаем теплоноситель - Бобик сдохнет.
Тем более, смесь шелия и водорода уж шибко неудачная: расслаиваться будет, гелий будет пузыриться, выкипать... Нафига козе баян-то?
ЦитироватьКасательно магнитных полей - да знаю я про разрушение сверхпроводимости в сильном магнитном поле, знаю ;-). Я же написал - идеологически.
Кстати, примерно, как соотносятся тепловые потоки на стенку от водородного ЖРД тягой скажем 500 тонн и термоядерного реактора тяговой мощностью в 1 ГВт и тягой в 10 тонн?
Для термояда не только и не столько в тепле дело... Для Д+Т цикла там та-акие нейтронные потоки струячат...
А для Д+Н цикла тепла там совсем немного должно быть в идеале. Так что о чем вопрос-то?
Не, ну понятно, что в режиме ТЯРД охлаждение не регенеративное - то бишь охладился - испарился - сгорел, а с радиатором - охладился - испарился - ЧАСТЬ пошла в реактор, а остальное - в радиатор, потом в горячую часть холодильника, потом снова в радиатор, а потом в холодильник и обратно в бак.
ЦитироватьНе, ну понятно, что в режиме ТЯРД охлаждение не регенеративное - то бишь охладился - испарился - сгорел, а с радиатором - охладился - испарился - ЧАСТЬ пошла в реактор, а остальное - в радиатор, потом в горячую часть холодильника, потом снова в радиатор, а потом в холодильник и обратно в бак.
Вов, во! Именно так и есть. Спасибо за озвучку. Да, в ГСР АКС Спираль водород в ТРД охлаждал входящий воздух и лопатки ТРД.....
Вот так вот.
Да, D и He3 хранятся отдельно в жидком виде. Баки даже друг в друга невозмжно влохить. Ну и есть обычный H2 для ТРД-ПВРД-ЖРД.
Татарин
ЦитироватьДля термояда не только и не столько в тепле дело... Для Д+Т цикла там та-акие нейтронные потоки струячат...
Потоки здоровенные, но в принципе это еще не смертельно. Сверхпроводники могут вытерпеть, особенно если нам не нужен ресурс в десятилетия. С гиперпроводниками еще проще (особенно с учетом ресурса).
ЦитироватьТатарин
ЦитироватьДля термояда не только и не столько в тепле дело... Для Д+Т цикла там та-акие нейтронные потоки струячат...
Потоки здоровенные, но в принципе это еще не смертельно. Сверхпроводники могут вытерпеть, особенно если нам не нужен ресурс в десятилетия. С гиперпроводниками еще проще (особенно с учетом ресурса).
Товарищи, там реакция D+He3. Нейтронов намного меньше.
Вы б хоть разобрались для начала, сколько это - "намного". К вашему сведению, реактор на гелии-3 на единицу мощности выкидывает примерно столько же нейтронов, сколько реактор деления, причем энергия нейтронов раз этак в 7 больше.
ЦитироватьНе, ну понятно, что в режиме ТЯРД охлаждение не регенеративное - то бишь охладился - испарился - сгорел, а с радиатором - охладился - испарился - ЧАСТЬ пошла в реактор, а остальное - в радиатор, потом в горячую часть холодильника, потом снова в радиатор, а потом в холодильник и обратно в бак.
Все равно низзя...
Будет часть горючки зазря выгорать, бестолку. Гелий-3 - отличный поглотитель нейтронов. И генерировать, кстати, совершенно лишнее тепло от Не3+нейтрон реакции и оччень мощную гамму.
ЦитироватьТатарин
ЦитироватьДля термояда не только и не столько в тепле дело... Для Д+Т цикла там та-акие нейтронные потоки струячат...
Потоки здоровенные, но в принципе это еще не смертельно. Сверхпроводники могут вытерпеть, особенно если нам не нужен ресурс в десятилетия. С гиперпроводниками еще проще (особенно с учетом ресурса).
ВТСП сдохнут в момент. Просто сразу.
Гиперпроводники к концу ресурса будут тоже не совсем гипер. Там же будет натуральное радиационное легирование.
Ладно, а если гнать дейтерий прямо через керамику? Дейтерию-то поглощение нейтронов только на пользу, нет? ;-)
Касательно нейтронной активации конструкции - а как же тогда ИТЕР будет работать? ;-)
И я бы обычный H2 вообще наборт не брал ;-) Дейтерий точно так же сгорает как и H2, а массовый импульс даже побольше будет. Ну, или можно унифицировать баки под H2 и De2. Чтобы можно было ЖРД и тем и тем питать.
ЦитироватьВТСП сдохнут в момент. Просто сразу.
Ну если ВТСП - то вероятно, сдохнут. Хотя наверняка не знаю. А вот что-нибудь "гелиевое" - пожалуй, что и поживёт.
ЦитироватьГиперпроводники к концу ресурса будут тоже не совсем гипер. Там же будет натуральное радиационное легирование.
Во-во - ключевое слово "к концу ресурса". А ресурс в десяток лет для движка нафиг не нужен. У гиперпроводников очень неплохая радиационная стойкость, параметры ухудшаются достаточно медленно, к тому же "отогрев" позволяет восстановить параметры почти до исходных значений.
hcube
ЦитироватьКасательно нейтронной активации конструкции - а как же тогда ИТЕР будет работать?
Радиационно-напряженные элементы конструкции по возможности сделают из неактивирующихся и слабоактивирующихся материалов. После демонтажа всё, что активировалось - захоронят.
Просьба ко всем товарищам, особенно к тем кто неплохо разбирается в теме ТЯ. Нельзя ли набросадь прикидочную схему-иллюстрация ТЯРД на "пробкотроне"? А то нужно очень....
И есть следующие вопросы:
а) как снять энергию с ТОКАМАКА где горить D+He3?
б) как с нять энергию с ТЯРД на "пробкотроне" где горить D+He3?
Ну и кокнретно указать что как и откуда снимается. :)
Буду очень благодарен за это.
ЦитироватьЦитироватьВТСП сдохнут в момент. Просто сразу.
Ну если ВТСП - то вероятно, сдохнут. Хотя наверняка не знаю. А вот что-нибудь "гелиевое" - пожалуй, что и поживёт.
Разве что гелиевое (даже не "водородное")...
ЦитироватьЛадно, а если гнать дейтерий прямо через керамику? Дейтерию-то поглощение нейтронов только на пользу, нет? ;-)
Касательно нейтронной активации конструкции - а как же тогда ИТЕР будет работать? ;-)
И я бы обычный H2 вообще наборт не брал ;-) Дейтерий точно так же сгорает как и H2, а массовый импульс даже побольше будет. Ну, или можно унифицировать баки под H2 и De2. Чтобы можно было ЖРД и тем и тем питать.
Через керамику - ВТСП что ли? да не выживут они в таких условиях. По крайней мере, известные нынешние.
Тяжело ему будет, ИТЭРу. Но там, вообще-то, гелиевые СП сидят под бланкетом, основной поток в бланкете оседает.
Удельный импульс падает (да десять с фигом процентов), а стоимость топлива ЖРД - растет. Нафига козе рояль?
Так у нас ЖРД есть сугубо промежуточный этап, когда ГПВРД уже не может, а ТЯРД еще не может (кстати, я несколько погорячился с оценкой минимальной высоты запуска - грубо говоря, она зависит от давления торможения струи, а та от тяги. Если у нас есть ТЯРД с тягой допустим 1м/с2, а площадь дюз составляет 1 м2, при весе корпуса 100 тонн - то давление торможения - 1 атмосфера. Если брать с запасом - то 0.5-0.3, но уже никак не 0.001 ;-)), т.е. задача ЖРД - это выйти на горку для запуска ТЯРД и набрать вертикальную. скорость достаточную для того чтобы успеть это сделать.
.. мда, с тяговооруженностью сильно меньше 1 довольно сложно такую скорость набрать ;-)). То есть можно смело записать в уставе АКС - если у тебя тяга меньше 0.5 - ты труп ж-).
Нда. Значит как только АКИ взлетел ему надо или летать в атмосфере или сразу уходить на орбиту. Как вариант - самолёт-заправщик.
Товарищий! Не могли бы вы сдалеть набросок схемы ЖРД-ТЯРД?
Если уж разговор стал стихать....
Уже и так ясно что все 4 типа двигателей в один блок не вобьёш. Но если уж можно то надо обьединять ЖРД-ТЯРД. Всяко лучше чем отдельно ЖРД а отдельно ТЯРД.
ЦитироватьТоварищий! Не могли бы вы сдалеть набросок схемы ЖРД-ТЯРД?
Если уж разговор стал стихать....
Уже и так ясно что все 4 типа двигателей в один блок не вобьёш. Но если уж можно то надо обьединять ЖРД-ТЯРД. Всяко лучше чем отдельно ЖРД а отдельно ТЯРД.
Нельзя их совместить. СОВСЕМ нельзя. ВСЕ разное - от топлива до сопла, ни один элемент нельзя использовать совместно. Ну, разве что крепления... :)
Ну почему... КС одна и та же может быть, охлаждение КС - опять же одно и тоже, ТНА... общая форма более-менее совпадает.
Другое дело, что отдельный ТЯРД и отдельный ЖРД могут быть лучше чем такая сборка, вплоть до того, что обладать в сумме меньшей массой чем гибридная конструкция.
ЦитироватьНу почему... КС одна и та же может быть, охлаждение КС - опять же одно и тоже, ТНА... общая форма более-менее совпадает.
Другое дело, что отдельный ТЯРД и отдельный ЖРД могут быть лучше чем такая сборка, вплоть до того, что обладать в сумме меньшей массой чем гибридная конструкция.
Камера сгорания одна и та же?! Эт каким же боком? Да ладно, не забираясь в глубь - хотя бы форма и размеры - как они могут совпадать?
Откуда и зачем в термоядерном движке ТНА? Да еще и масштаба ЖРД?!
Не. Таки совсем все разное.
ЦитироватьДругое дело, что отдельный ТЯРД и отдельный ЖРД могут быть лучше чем такая сборка, вплоть до того, что обладать в сумме меньшей массой чем гибридная конструкция.
Понятно ме с массой. Аыше сложность системы.
А вот занимаемые объёмы? А то ведьл в 50 тонную машину утрамбовать 4 типа двигателей... Тут не только вес, тут и занимаемый обьём важен.
А то еще банально не поместятся. Ну и учитывая что машину нужно на 60-70% взлётного веса залить топливом....
Сложно сделать одноступенчатый АКС-АКИ. :)
Прикинем распределение массы в консрукции АКИ массой в 50 тон.
2 х ТРД (2 х 4 тонны) = 8 тон на 2 водородных ТРД. В конструкции композиты, керамика, титан и прочее. Активное охлаждение лопаток водородом. Регулируемый угол поворота лопаток к потоку и прочие фенечки.
2 х ГПВРД (2 х 1 тонна) = 2 тонны на 2 водородных ГПВРД. Как было сказано ранее они могут быть просто трубами с соплами. И легкие. так что для перестраховки каждому припишем по тонне веса.
1 х ЖРД тягой в 50 тон (1 х 1 тонна) - 1 тонна. Выше было сказано что водород-кислородный ЖРД тягой в 50 тон примерно столько и весит.
2 х ТЯРД ( 2 х ? тон) я пока не могу прикинуть сколько будет весить 2 малоразмерных ТЯРД с обмотками на 10-12 Тл на цикле D+He3.
Топливо - 35 тон. Тут и водород-кислород для химических двигателей и топливо для ТЯРД.
Бак с попливом + криосистемы (где то слышал что это 15% веса системы) - чуть округлим и посчитаем в 8 тон.
В общем вывод - НЕ ВЛЕЗЕТ в 50 тон. :?
А теперь вопрос. Что и как ужать чтобы утрамбовать всё в АКИ массой в 50 тон? А то построить АКИ размером с Ту-160 не особая проблема - проблема утрамбовать всё это в АКИ массой 50 тон.
Буду рад любым замечаниям и предложениям. :)
Выкинуть всю эту связку нафиг.
Зачем вообще нужна возня с химическим топливом, если на борту уже есть ядерный источник энергии?
Выкинуть ТРД, ЖРД и ГПВРД нафиг. 90% топлива - туда же. Туда же весь окислитель: нафиг его.
Оставить: ТЯР как источник энергии с прямой СВЧ-конверсией, нейтроны - нафиг.
Вместо всех атмосферных двигателей - 2 плазменных, на МГД-принципе с возможностью в вакууме герметично прикрыть заслонки и использовать бортовой запас рабочего тела. Забить на водород большой болт: он слишком нежен, долго не хранится и плотность малая. Рабочее тело - вода. Дешево, примитивно, надежно, сердито и никакой криогеники.
Да, от этого падает удельный импульс. Забить на удельный импульс два больших болта (вспомним, в исходном варианте вообще ЖРД были и туева хуча лишней массы на топливо). Тысяч этак пять секунд будет? Будет. Ну и порядок. Все равно не на Плутон лететь, то есть предельный УИ сам по себе нафиг не нужен. Куда ценнее для быстрых перемещений около Земли большая тяга, а тонной топлива больше... тонной ли меньше - не так важно.
Что толку с УИ в 50000, если при этом такая тяга, что 10км/с нужно сутки набирать?
Отсюда еще три болта. Их нужно забить на ТЯРД. Не нужно усложнять систему выводом плазмы, нафиг не нужно. Преимущества высокого импульса просто не реализуются на заданных расстояниях и возможных мощностях.
Получается скромная, компактная, применимая на всех высотах, в широком диапазоне тяг и УИ связка: ТЯР + плазменные двигатели.
Итого, имея лимит массы в 50 тонн:
плазменные двигатели:
2 х МГД с малым УИ, большой тяги, применимых в атмосфере в прямоточном режиме. Развивают при атмосферном давлении тягу до 50 тонн, потребляемая мощность - до 310МВт каждый. Предельный УИ при работе на бортовой воде - 1500с (с соответствующим падением тяги до 5 тонн). Масса - по полторы тонны каждый. 3 тонны.
1 х высокоимпульсный вакуумный малой тяги, магнитное удержание, ПЦР-нагрев водородной компоненты, магнитное сопло с системой минимизации ЭМ-эмиссии. Тяга до 100кг Предельный УИ - 9000с. Масса - две тонны.
1 х ТЯР, гелий-дейтериевый цикл, биозащита/охлаждение - графит-декаборан, развитые радиаторы по поверхности КА, возможность отвода пиковой тепловой мощности в рабочее тело (в том числе - ради снижения ИК-заметности). НТСП магнитная система на бориде магния (изотопически чистые бор-10, магний-24), охлаждение - жидкий гелий. Прямое преобразование на циклотронном резонансе, мощность - 650МВт(эл). Масса вместе с биозащитой - 18 тонн.
Запас рабочего тела - до 15 тонн. С подвесными невозвращаемыми баками - до 32 тонн.
Итого - 38 тонн.
12 тонн на СЖО, человека, БРЭО и встроенное вооружение.
Высокая тяговооруженность позволяет брать до 35 невозвращаемых в атмосферу тонн дополнительно, в унифицированном внешнем контейнере.
ЦитироватьВыкинуть всю эту связку нафиг.
Зачем вообще нужна возня с химическим топливом, если на борту уже есть ядерный источник энергии?
Выкинуть ТРД, ЖРД и ГПВРД нафиг. 90% топлива - туда же. Туда же весь окислитель: нафиг его.
Оставить: ТЯР как источник энергии с прямой СВЧ-конверсией, нейтроны - нафиг.
Вместо всех атмосферных двигателей - 2 плазменных, на МГД-принципе с возможностью в вакууме герметично прикрыть заслонки и использовать бортовой запас рабочего тела. Забить на водород большой болт: он слишком нежен, долго не хранится и плотность малая. Рабочее тело - вода. Дешево, примитивно, надежно, сердито и никакой криогеники.
Да, от этого падает удельный импульс. Забить на удельный импульс два больших болта (вспомним, в исходном варианте вообще ЖРД были и туева хуча лишней массы на топливо). Тысяч этак пять секунд будет? Будет. Ну и порядок. Все равно не на Плутон лететь, то есть предельный УИ сам по себе нафиг не нужен. Куда ценнее для быстрых перемещений около Земли большая тяга, а тонной топлива больше... тонной ли меньше - не так важно.
Что толку с УИ в 50000, если при этом такая тяга, что 10км/с нужно сутки набирать?
Отсюда еще три болта. Их нужно забить на ТЯРД. Не нужно усложнять систему выводом плазмы, нафиг не нужно. Преимущества высокого импульса просто не реализуются на заданных расстояниях и возможных мощностях.
Класс! [долгие, несмолкающие апплодисменты] :lol:
Все оставшиеся болты забить на все остальное, ничего нафиг не писать, никуда нафиг не летать, лечь и помереть!
ЦитироватьПолучается скромная, компактная, применимая на всех высотах, в широком диапазоне тяг и УИ связка: ТЯР + плазменные двигатели.
Итого, имея лимит массы в 50 тонн:
плазменные двигатели:
2 х МГД с малым УИ, большой тяги, применимых в атмосфере в прямоточном режиме. Развивают при атмосферном давлении тягу до 50 тонн, потребляемая мощность - до 310МВт каждый. Предельный УИ при работе на бортовой воде - 1500с (с соответствующим падением тяги до 5 тонн). Масса - по полторы тонны каждый. 3 тонны.
1 х высокоимпульсный вакуумный малой тяги, магнитное удержание, ПЦР-нагрев водородной компоненты, магнитное сопло с системой минимизации ЭМ-эмиссии. Тяга до 100кг Предельный УИ - 9000с. Масса - две тонны.
1 х ТЯР, гелий-дейтериевый цикл, биозащита/охлаждение - графит-декаборан, развитые радиаторы по поверхности КА, возможность отвода пиковой тепловой мощности в рабочее тело (в том числе - ради снижения ИК-заметности). НТСП магнитная система на бориде магния (изотопически чистые бор-10, магний-24), охлаждение - жидкий гелий. Прямое преобразование на циклотронном резонансе, мощность - 650МВт(эл). Масса вместе с биозащитой - 18 тонн.
Запас рабочего тела - до 15 тонн. С подвесными невозвращаемыми баками - до 32 тонн.
Итого - 38 тонн.
12 тонн на СЖО, человека, БРЭО и встроенное вооружение.
Высокая тяговооруженность позволяет брать до 35 невозвращаемых в атмосферу тонн дополнительно, в унифицированном внешнем контейнере.
Ух, черт! Блеск! :shock:
Вот прям так и оставить, ничего не менять!
Спасибо, тов Татарин. Так и сделаю. :)
Вот и есть АКИ....
Ага, теперь осталось только придумать цикл преобразования в электричество и обратно, чтобы он занимал не более тоння на гигаватт ;-).
Я ж говорю - ничего лучше инжектирования в плотный поток ЗАТОРМОЖЕННОЙ термоядерной плазмы ионником РАЗОГНАННЫХ ионов не придумать. Это типа автотрансформатора - часть импульса получаем напрямую, а часть - за счет торможения того что напрямую ;-). В то время как Татарин предлагает сначала ВСЕ затормозить (грубо говоря ;-), а потом ВСЕ разогнать. КПД как ионника, так и термоэлектрических устройств не ахти, хорошо если 50% наберется... плюс еще вес. Я уж молчу о том, что если у нас нет увода энергии из реактора излучаемым He4 и протонами, то ее как-то надо по другому отводить... опять радиаторы... ммм... большие.
ЦитироватьАга, теперь осталось только придумать цикл преобразования в электричество и обратно, чтобы он занимал не более тоння на гигаватт ;-).
Я ж говорю - ничего лучше инжектирования в плотный поток ЗАТОРМОЖЕННОЙ термоядерной плазмы ионником РАЗОГНАННЫХ ионов не придумать. Это типа автотрансформатора - часть импульса получаем напрямую, а часть - за счет торможения того что напрямую ;-). В то время как Татарин предлагает сначала ВСЕ затормозить (грубо говоря ;-), а потом ВСЕ разогнать. КПД как ионника, так и термоэлектрических устройств не ахти, хорошо если 50% наберется... плюс еще вес. Я уж молчу о том, что если у нас нет увода энергии из реактора излучаемым He4 и протонами, то ее как-то надо по другому отводить... опять радиаторы... ммм... большие.
Вишь ли... Во всей конструкции есть одно фантастическое место - реактор на гелий-дейтерии. Никто его пока не видел.
Но воображение, если поставить ему задачу исходя из нынешних знаний и размеров нынешних машин сэкстраполировать в ту сторону, рисует страшные картины...
В лучшем случае мне видится маленький, компактненький такой реактор без биозащиты тонн этак на сотню массой и мощностью этак в сотню мегаватт. То есть, нечто такое, что никак не укладывается в изначальную постановку задачи.
И как только мы начинаем втискивать желаемый результат в прокрустово ложе реальности, везде и все начинает скрипеть и трещать: попа с массой, попа с мощностью, тяжелые двигатели те, те и те, много топлива (причем разного - водород, окислитель, а ведь мы еще двигатели ориентации не трогали!)... если дойти до компоновки, то там не то что черт ногу сломит, там будут целые штабеля чертей с множественными переломами.
Поэтому конструкция будет трещать по швам и разваливаться от вопиющей неубедительности.
Но.
С другой стороны, достаточно нам предположить, что у нас есть такой вот компактный и мощный реактор (а эти предположения не сильно хуже любых других), то все неувязки сразу утрамбовываются в одно место. В такое место, где их и неувязками не назвать. Что? Не бывает таких мощных реакторов такой массы? А если массу увеличить вчетверо - то такие бывают? :) И сильно это увеличение помогло это реалистичности?
Поэтому если уж приходится допускать фантастический элемент и "врать", то лучше уж делать это в одном месте. И так, чтобы нигде более потом не пришлось.
А ионника я нигде не предлагал. Не шейте мне чужого, товарищ следователь. :) Про гелий-4 и протоны я и вовсе не понял, а термоэлектрическую конверсию можно использовать лишь от большой тоски: низкопотенциальное тепло крайне сложно рассеять.
(Правда вот насчет ПЦР-разогрева я погорячился. Если у нас рабочее тело - вода, то, пожалуй, будет очень глупо выкидывать кислород холодным... Ну и написать тогда - ИЦР, а кто там будет разбираться... хотя интересно было бы рассмотреть возможность выводить энергию волноводами и сразу же использовать ее в двигателях в виде СВЧ, без полного преобразования в ток постоянный или низкой частоты)
Хмм... а вот по поводу последнего пункта поподробнее... ;-))
Вообще, если даже у нас конструкция фантастическая, то все равно ее надо стараться оптимизировать. Ибо результат этой оптимизации может быть применен в менее фантастическом реакторно-двигательном блоке уже для реальных применений ;-).
Вообще, если удастся решить вопрос увода СВЧ от реактора, то это значит, что у нас готов ТРД двигатель без топлива - с нагревом рабочего тела 'термоядерным' СВЧ. На крайняк може сделать некий радиатор в потоке, эффективно поглощающий оное СВЧ и греющий рабочее тело.
Это для классического ТРД, который 0-2М примерно. ГПВРД... ммм... не знаю, боюсь, там такое решение не покатит, надо сжигать водород. Или, как вариант, вообще ГПВРД не использовать, а сразу переходить на ионный двигатель с нагревом заранее припасенного рабочего тела.
Еще есть та проблема, что на быстрых режимах полета вкачиваемая в рабочее тело мощность должна расти примерно пропорционально скорости, а время контакта этого же рабочего тела с радиаторами или излучением наоборот падает пропорционально той же скорости.
ЦитироватьХмм... а вот по поводу последнего пункта поподробнее... ;-))
Вообще, если даже у нас конструкция фантастическая, то все равно ее надо стараться оптимизировать. Ибо результат этой оптимизации может быть применен в менее фантастическом реакторно-двигательном блоке уже для реальных применений ;-).
"Свежесть бывает одна - первая, она же последняя" (С) :)
Либо "фантастический" (хотя и "менее") либо "для реальных применений". :)
Хотя пофантазировать на тему... отчего бы нет. :)
ЦитироватьВообще, если удастся решить вопрос увода СВЧ от реактора, то это значит, что у нас готов ТРД двигатель без топлива - с нагревом рабочего тела 'термоядерным' СВЧ. На крайняк може сделать некий радиатор в потоке, эффективно поглощающий оное СВЧ и греющий рабочее тело.
Я не понимаю, зачем вообще возиться с теплом, когда есть энергия высокого качества?
СВЧ-ионизация, разгон - постоянным током.
ЦитироватьЭто для классического ТРД, который 0-2М примерно. ГПВРД... ммм... не знаю, боюсь, там такое решение не покатит, надо сжигать водород. Или, как вариант, вообще ГПВРД не использовать, а сразу переходить на ионный двигатель с нагревом заранее припасенного рабочего тела.
А почему не плазменный МГД?
Прелесть в том, что он способен работать в очень широком диапазоне давлений, скоростей и тяг, одна и та же относительно легкая и простая конструкция при сохранении приличного КПД. А если энергии в избытке... Ессно, это не мешает поставить на выходе МГД-канала сопло и утилизировать тепловую энергию плазмы и испольовать поток рабочего тела для сброса тепла от реактора.
Износ электродов можно сократить особым профилированием канала (тут должнв была быть картинка...).
ЦитироватьЕще есть та проблема, что на быстрых режимах полета вкачиваемая в рабочее тело мощность должна расти примерно пропорционально скорости, а время контакта этого же рабочего тела с радиаторами или излучением наоборот падает пропорционально той же скорости.
Поэтому и нужен первый контур теплоносителя: разруливать потоки тепла (а в нашем реакторе его где-то 40-50% от мощности) по мере надобности.
А конкретено обьяснить про МГД двигатель нельзя? Это что, МГД без съёма энергии?
ЦитироватьА конкретено обьяснить про МГД двигатель нельзя? Это что, МГД без съёма энергии?
Наоборот - с закачкой энергии.
Есть МГД-генераторы: быстро движущийся поток плазмы в магнитном поле создает ЭДС перпендикулярно движению.
А есть МГД-двигатели: ток перпендикулярный магнитному полю ускоряет поток плазмы.
Проблемы три:
-- ионизация (относительные расходы на ионизацию и непроизводительный нагрев при малых скоростях потока могут быть _очень_ велики, чем выше скорость потока на выходе, тем выше КПД)
-- ресурс электродов и вообще камеры (хорошо ионизованная плазма горячая, токи большие).
...но эти решаются относительно легко...
-- чтобы МГД-двигатель стал выгоден, нужен источник энергии невшизенной мощности.
... то есть МГД-генератор работающий от ДРУГОГО потока плазмы.
В результате происходит перераспределение энергии. Т.е. допустим мы тормозим 1 г гелиевой плазмы со 100 до 10 км/с. Полученную энергию переливаем в ионные двигатели и разгоняем ею 99 г ксеноновой плазмы с 0 до 10 км/с. Если бы это было простое смешивание - то мы бы разогнали только 9 граммов. А так - 99. 11-кратный выигрыш даже по сравнению с инжекцией! И 10-кратная потеря в УИ дает 100-кратный выигрыш в тяге.
ЦитироватьНаоборот - с закачкой энергии.
Есть МГД-генераторы: быстро движущийся поток плазмы в магнитном поле создает ЭДС перпендикулярно движению.
А есть МГД-двигатели: ток перпендикулярный магнитному полю ускоряет поток плазмы.
Проблемы три:
-- ионизация (относительные расходы на ионизацию и непроизводительный нагрев при малых скоростях потока могут быть _очень_ велики, чем выше скорость потока на выходе, тем выше КПД)
-- ресурс электродов и вообще камеры (хорошо ионизованная плазма горячая, токи большие).
...но эти решаются относительно легко...
-- чтобы МГД-двигатель стал выгоден, нужен источник энергии невшизенной мощности.
Говорил мне товарищ Атрус что чтобы летать вна плазменнике с большой тягой нужно МОРЕ энергии....
Нда...
В общем пойдём более экономичным путём.
ТРД
ГПВРД
"инжекционный" ТЯРД высокого давления, запускаемый на высотах 30-40 км.
Тогда АКИ довольно реален и вроде не особо "косой". Ну и мощности нужны не гигаватные для ТЯРДа.
Вот такая вот мысля и ощущение....
Так инжекционный ТЯРД как раз выше и описан. Суть работы, ч том, чтобы перенести часть энергии плазменной струи на другое рабочее тело. УИ падает, тяга растет. Конечно, если ТЯРД и так дает 10G ускорения, все это не нужно - можно на нем и взлетать. Но есть мнение (с), что не даст он 10G. А даст в лучшем случае 0.1.
Ну с АКИ разобрался и то дело. :)
Товарищ Татарин. Жду вас в теме АКИ. Ваше предложение машины с МГД двигателями меня заинтересовало. Как основа для АКИ и АКШ мироа КС пойдёт. :) Там гигаваттом больше-гигаваттом меньше не считают. Так что АКИ с 1 ГВт реактором вполне впишется. В общем жду ваших предложений. Ну и буду благодарен если подкинете материал по МГД двигателям с силлюстрациями. Ну что то типа статьи.
Краткий такой ликбез. :)
Вот решил "поднять" тему опять. Прошло некоторое время и появились у меня некоторые мысли и уточнения и вопросы:
Вопросы:
Почему некоторые люди в этой теме упорно говорили что с реакции D+He3 можно снять энергию "ректеннами"? Разве по результатам просчёта во время реакции будет большое количество СВЧ излучения от плазмы?
Про ультрафиолет, видимый спектр и ИК мне понятно. И почему в СВЧ фонить будет тоже понятно. Но вот СВЧ излучение в "товарных" мощностях в десятки и сотни мегават...
Просвятите плиз, так будет или нет.
Мысли и идеи:
Самый простой способ "съёма" с ТОКАМАКа мощностей - ТЭГ в системе охлаждения. Но лучшие ТЭГ достаточно вменяемые по цене имеют КПД 40%. Однако остаётся вопрос "низкопотенциального" тепла.
Второй способо тоже достаточно очевиден - МГД. Причём учитывая температуру плазмы из ТЯ реактора в миллимоны градусов - "индукционные" МГД где плазма течёт в их каналах и отдаёт мощность индукционным методом. Элеткродов нет ка ки непосредственного контакта с пламой тоже.
Но в этом случае после канала МГД плазму надо куда-то девать. И если реактор на борту корабля то можно "сбрасывать" прямо заборт.
Если достаточно мощный реактор стоит на космическом корабле то тут-же ребром становится вопрос охлаждения. Особенности теплоотвода в вакууме сильно "обламывают" по мощности реактора.
И вариант тут всего один достаточно реальный - сброс тепла с рабочим телом. А конкретно с водой. ЖВ слишком "нежен" и имеет малую плотность. Да и вода достаточно распространена в Солнечной системе.
Так что при полной мощности термоядерного реактора скорее всего будет феерическое зрелице струй плазмы из МГД и фонтанов пара из системы охлаждения. :)