Одноразовый SSTO на ЯРД для вывода амс на межпланетную траекторию или спутников на геостационар.
Пускать с новой земли. =)
Вот, может ли такое иметь смысл?
И во сколько вообще двигатель ядерный по прикидкам обойдется?
Удивительно, почему до сих пор не используются ярд?
Неужели уи в 2-3 раза превосходящий современные жрд, не может перекрыть его недостатков?
У современных ЯРДов, емнип, массовое совершенство аховое...
Как минимум бустеры нужны.
Можно рассматривать вариант ракеты с РД-171 на первой ступени и нужной размерности ЯРДом на второй. Особо выгодно, конечно, получается для вывода не на низкую орбиту, а на отлётную/геопереходную.
Думаю, не рассматриваются потому, что ЯРДов практически нет, а делать их достаточно дорого...
ЦитироватьУ современных ЯРДов, емнип, массовое совершенство аховое...
Как минимум бустеры нужны.
А при старте если использовать не водород, а что-то поплотнее? Хотя бы воду?
УИ конечно упадёт, зато абсолютная тяга вырастет...
Как я уже говорил, товарищи которые занимаются/занимались ЯРДом, на мой вопрос о сроках, ответили – "десять лет до создания летного образца, при неограниченном (!) финансировании"...
ЯРДа нет !
Блин... почему так много? Есть же наработки.
Может специалисты несколько ошибаются? :(
Одна из негласных причин всеобщего интереса к плазменным кристаллам
заключается в теоретической возможности создать на этой основе газофазный ЯРД. Наноразмерные безоболочечные твелы в плазменном жгуте по некоторым прикидкам могут дать критическую массу. Не ясно как организовать последовательность импульсов, что делать с продуктами деления и многое другое.
ЦитироватьМожет специалисты несколько ошибаются? :(
На королевских (если не ошибаюсь) чтениях дело было. Года четыре назад.
Кстати, в США на "поле болванов" много экспериментов проводили... должен бы задел остаться.
ЦитироватьБлин... почему так много? Есть же наработки. :(
ЦитироватьНа королевских (если не ошибаюсь) чтениях дело было. Года четыре назад.
Кстати, в США на "поле болванов" много экспериментов проводили... должен бы задел остаться.
Может, того... десять лет до пенсии оставалось. А сейчас - уже шесть. :)
ЦитироватьОдноразовый SSTO на ЯРД для вывода амс на межпланетную траекторию или спутников на геостационар.
Пускать с новой земли. =)
ЯРД будет выгоден при межпланетных доставках больших масс ПН (например пилотируемых). Для малых масс типа амс проще на жрд.
А во сколько один твердофазный движок для взлета с земли обойтись может? Хоть приблизительно. Основная стоимость наверное сложится из стоимости делящегося вещества?
Конструкция по идее должна быть очень простая. Бак с водородом и двигатель. Никаких тебе ступеней, и прочей мишуры. Уж явно должно дешевле обойтись чем 2 с лишним миллиарда в которые обошелся полет каждого сатурна 5.
Так что для пилотируемой космонавтики вполне должно прокатить.
Сколько можно с химией возиться?
ЦитироватьА во сколько один твердофазный движок для взлета с земли обойтись может? Хоть приблизительно. Основная стоимость наверное сложится из стоимости делящегося вещества?
Отчего же? его там и надо-то сотня килограмм... в РД-0410 было меньше 9 килограмм урана в 37 ТВС-ах. Для реактора подводной лодки мощностью те же 190 МВт нужно урана в сотню раз больше, и, ничего, плавают...
основная стоимость - это технологии. Впрочем, бериллий тоже дорог :)
ЦитироватьА во сколько один твердофазный движок для взлета с земли обойтись может? Хоть приблизительно.
Нет, так не выгодно. Первую ступень с баками лучше сбрасывать. А вторая уже на ЯРД и до конца разгона.
ЦитироватьОсновная стоимость наверное сложится из стоимости делящегося вещества?
:D Оно считай что бесплатно.
ЦитироватьКонструкция по идее должна быть очень простая. Бак с водородом и двигатель. Никаких тебе ступеней, и прочей мишуры.
Сам двигатель достаточно наукоёмкий и технологичный.
ЦитироватьТак что для пилотируемой космонавтики вполне должно прокатить.
Сколько можно с химией возиться?
Сейчас у ЯРД нет ниши. Он нужен если бороздить солнечную систему. Даже для луны необходимость ЯРД не очевидна (только в случае многоразовости).
Но самое интересное в том что в принципе возможно сделать ЯРД который сможет работать на нескольких рабочих телах. Что позволит заправляться на других планетах фактически тем что валяется под ногами.
ЦитироватьУ современных ЯРДов, емнип, массовое совершенство аховое...
Как минимум бустеры нужны.
Это потому что теплопередача плохая, через поверхность твелов, а не во всем объеме как при химии. Но на начальном этапе полета греть водород до меньшей температуры, но в большем количестве и дожигать до нормальной температуры добавлением кислорода. Или даже забортного воздуха. Тяга резко возрастет, при небольшом падении уи.
Может термоядерный SSTO сразу делать? Зажигание дейтериево-тритиевой смеси осуществлять стационарной лазерной установкой на космодроме, рабочее тело - вода, всё очень экологично, если забыть о тепловом загрязнении.
ЦитироватьМожет термоядерный SSTO сразу делать? Зажигание дейтериево-тритиевой смеси осуществлять стационарной лазерной установкой на космодроме, рабочее тело - вода, всё очень экологично, если забыть о тепловом загрязнении.
:shock: Чаво?
8) Ладно, наступим на горло рвущимуся крику "В ОХУМОРУ!" :)
Можно спросить? Вы хоть немного знакомы с физической стороной термоядерных процессов?
BW2ALL
Цитировать:shock: Чаво?
8) Ладно, наступим на горло рвущимуся крику "В ОХУМОРУ!" :)
Можно спросить? Вы хоть немного знакомы с физической стороной термоядерных процессов?
BW2ALL
Я в порядке запала для дальнейшей дискуссии. Так что расскажите нам про физическую сторону термоядерных процессов, всегда полезно узнать что то новое. :)
ЦитироватьЯ в порядке запала для дальнейшей дискуссии. Так что расскажите нам про физическую сторону термоядерных процессов, всегда полезно узнать что то новое. :)
Узнавать действительно полезно. Советую обратится к соответствующим учебникам. 8)
А то ваше предложение, мягко говоря - нереализуемое в принципе.
BW2ALL
ЦитироватьУзнавать действительно полезно. Советую обратится к соответствующим учебникам. 8)
А то ваше предложение, мягко говоря - нереализуемое в принципе.
BW2ALL
Нравится мне этот безапелляционный тон. :) Такое чувство, будто я инерциоид предложил. И какому фундаментальному закону природы противоречит такой двигатель, чтобы его постройка стала невозможна "в принципе"?
ЦитироватьМожет термоядерный SSTO сразу делать? Зажигание дейтериево-тритиевой смеси осуществлять стационарной лазерной установкой на космодроме, рабочее тело - вода, всё очень экологично, если забыть о тепловом загрязнении.
ЦитироватьА то ваше предложение, мягко говоря - нереализуемое в принципе.
BW2ALL
ЦитироватьНравится мне этот безапелляционный тон. :) Такое чувство, будто я инерциоид предложил. И какому фундаментальному закону природы противоречит такой двигатель, чтобы его постройка стала невозможна "в принципе"?
А как вы себе представляете конструкцию такого двигателя?
Что значит зажигание TD смеси лазером? На протяжении всего полета? С земли?
Вы в курсе, что водород в качестве рабочего тела неслолько лучше, чем вода?
Кстати, как вы собираетесь передавать энергию термоядерной реакции рабочему телу? Энергия то выделяется потоком нейтронов. Кстати об экологичности, знаете, что зделают экологи за выброс радиоактивного пара из ракеты? Водород кстати, в отличии от воды радиоактивным не становится.
Пока хватит...
Без обид, но если бы вы были знакомы термоядерной физикой, вы бы поняли, что ваще предложение практически аналогично "инерциоидам"...
BW2ALL
Ладно, признаю что глупость сморозил, хотя возражения и не принципиальны. :wink: Не быть мне конструктором термоядерных ракет. :( Но думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.
ЦитироватьНо думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.
У ЯРД просто мало шансов. Точнее вообще никаких.
ЦитироватьЦитироватьНо думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.
У ЯРД просто мало шансов. Точнее вообще никаких.
Есть одно НО. :wink: Есть предпосылки возможности эффиктивного разделения изотопов плутония.(во загнул фразу :D ) ю
Короче, если американцы доведут проект лазерного разделени изотопов плутония ( к сожалению подробностей не знаю - слышал отзыв одного знакомого физика) до победного конца, то это путь к созданию компактных мощьных и надежных ядерных реакторов на плутонии. Что собственно может быть и позволит сделать ЯРД для первой ступени. Но повторяю - может быть. :?
Эх, класная штука плутониевый реактор :roll: очень жаль, что пока их не могут сделать. :(
BW2ALL
ЦитироватьОдноразовый SSTO на ЯРД для вывода амс на межпланетную траекторию или спутников на геостационар.
Пускать с новой земли. =)
Вообще-то я нечто такое предлагал года 3-4 назад. :oops: Я предлагал одноразовый одноступенчатый носитель в габаритах блок "Ц" Энергии. Силовая установка 4 ЯРД /один их которых в горячем резерве/ + несколько ЭРД. ЯРДы предлагал двухрежимными - собственно режим ЯРД и, после выхода на опорную орбиту, режим генерации энергии для ЭРД и полезной нагрузки. Всё очень красиво получалось. Никаких отделяемых элементов, кроме, может, створок обтекателя. А стенки водородного бака предлагаю использовать в качестве радиатора. :wink:
Но :!: Старый мне за этот прожект чуть в шею не вцепился - имейте это в виду.
ЦитироватьВот, может ли такое иметь смысл?
Полагаю, что да. И очень большой.
ЦитироватьИ во сколько вообще двигатель ядерный по прикидкам обойдется?
Думаю, сумма будет сопоставима со Спейс Шаттлом или Энергией-Бураном. При несопоставимо большей отдачей. С другой стороны, значительный объём работ был проведён в нашей стране и США с 50-х гг. Вообще-то, тут должны своё слово сказать специалисты - насколько реалистична такая схема, каковы будут её характеристики и стоимость. У меня лично знаний увы, недостаёт :(
ЦитироватьУдивительно, почему до сих пор не используются ярд?
Я думаю, причиной этому является решение о свёртывании лунных и марсианских программ и о сосредоточении сил и средств на создании многоразовых систем. И у нас, и за океаном. С одной стороны, челноки забирали всё больше и больше средств - сначала на своё создание, а затем и содержание. С другой стороны - для околоземной космонавтики ЯРДы не актуальны. Ну а Чернобыль добил эти проекты окончательно.
ЦитироватьНеужели уи в 2-3 раза превосходящий современные жрд, не может перекрыть его недостатков?
Думаю, что может.
ЦитироватьЦитироватьУ современных ЯРДов, емнип, массовое совершенство аховое...
Как минимум бустеры нужны.
Это потому что теплопередача плохая, через поверхность твелов, а не во всем объеме как при химии. Но на начальном этапе полета греть водород до меньшей температуры, но в большем количестве и дожигать до нормальной температуры добавлением кислорода. Или даже забортного воздуха. Тяга резко возрастет, при небольшом падении уи.
И где кислород сжигать? Не, ерунда получится. Для первой ступени ЯРД не оптимален. Первая ступень должна быть сбрасываемой на ЖРД, тогда ЯРД будет значительно более простым и лёгким. Оптимизация на умеренную тягу позволит отбросить многие проблем с теплообменом.
ЦитироватьВообще-то я нечто такое предлагал года 3-4 назад. :oops: Я предлагал одноразовый одноступенчатый носитель в габаритах блок "Ц" Энергии. Силовая установка 4 ЯРД /один их которых в горячем резерве/ + несколько ЭРД. ЯРДы предлагал двухрежимными - собственно режим ЯРД и, после выхода на опорную орбиту, режим генерации энергии для ЭРД и полезной нагрузки. Всё очень красиво получалось. Никаких отделяемых элементов, кроме, может, створок обтекателя. А стенки водородного бака предлагаю использовать в качестве радиатора. :wink:
.
Это же азы... Зачем тянуть огромную лишнюю массу на орбиту которая нужна только при старте? Для ПК ЭРД не годится совершенно. УИ ЯРД вполне достаточно для полётов в солнечной системе.
ЦитироватьЦитироватьНо думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.
У ЯРД просто мало шансов. Точнее вообще никаких.
Аргументы? Для определённости расмотрим заброску некой ПН на марс. ЯРД работает со второй ступени и до конца.
ЦитироватьАргументы? Для определённости расмотрим заброску некой ПН на марс.
Ну рассмотрите...
ЦитироватьЕсть одно НО. :wink: Есть предпосылки возможности эффиктивного разделения изотопов плутония.(во загнул фразу :D ) ю
Короче, если американцы доведут проект лазерного разделени изотопов плутония ( к сожалению подробностей не знаю - слышал отзыв одного знакомого физика) до победного конца, то это путь к созданию компактных мощьных и надежных ядерных реакторов на плутонии. Что собственно может быть и позволит сделать ЯРД для первой ступени. Но повторяю - может быть. :?
Эх, класная штука плутониевый реактор :roll: очень жаль, что пока их не могут сделать. :(
BW2ALL
А зачем для "классного плутониевого реактора" разделение изотопов плутония? какой, конкретно, изотоп там нужен? И почему именно он?
Плутониевых реакторов на плутонии-239 нет не потому, что мешают другие изотопы, а потому, что у него доля запаздывающих нейтронов втрое меньше, чем у урана-235, и это обуславливает очень жёсткие границы регулирования реактора.
Да, а чем плутониевые реакторы "классные"? Ну, или, более классные, чем на уране-233?
Не только поэтому. Температуры плавления соединений урана выше, чем соединений плутония. Например, (С), UO2 - 2850, PuO - 1900, PuO2 - 2390. Да и чистых элементов - тоже.
Ну, для энергетических реакторов это неважно, в них температура теплоносителя редко превышает 500 градусов. Но и энергетических плутониевых реакторов нету. С одним-единственным БН-600 возятся уже сколько времени...
ЦитироватьА зачем для "классного плутониевого реактора" разделение изотопов плутония? какой, конкретно, изотоп там нужен? И почему именно он?
Плутониевых реакторов на плутонии-239 нет не потому, что мешают другие изотопы, а потому, что у него доля запаздывающих нейтронов втрое меньше, чем у урана-235, и это обуславливает очень жёсткие границы регулирования реактора.
Да, а чем плутониевые реакторы "классные"? Ну, или, более классные, чем на уране-233?
Андрей, если бы вы спросили меня о подробностях лет 5 назад, я бы ответил более исщерпывающе. :cry: Сейчас увы многое забылось, помню скорее "выводы" чем "пути решения", если вы понимаете о чем я. Насколько помню, требовался чистый 239 плутоний. Даже небольшое примесное количество спонтанно-расподающегося 240 все кардинально портило. Уж не говоря о 241, который зараза расподается до амереция, фонящего так, что о "бытовых" приминениях модно забыть. (да я знаю о датчиках дыма на амереции, сейчас не об этом).
Насколько помню, сейчас наиболее чистый металлический плутоний имеет порядка 93 процентов 239 изотопа, порядка 6,5 процентоы 240 го и пол процента 241, это наиболее качественный оружейный плутоний. Как помните наличие 240 плутония сильно вначале осложняло создание ядерных припасов, приходилось применять смешанные системы в которыз было много больше урана. Позднее после начала применения инициаторов на синтезе, эта проблема была практически решена, и тем не мение чистый 239 все равно более предпочтителен. 241 изотоп делает проблематичным длятельное хранение, так как с каждым днем "устройство" становится все более радиоактивным. 240 изотоп насколько помню кардинально мешает именно созданию энергитического реактора на плутонии - не дает получить стабильно управляемою реакцию.
Потенциально, при получении чистого 239 изотопа, смогут сделать реактор, который будет проще, компакнее и большей удельной мощностью чем урановые.
По крайней мере это то , что осталось у меня в памяти по этой теме. Если этого недостаточно, либо я что-то напутал, то могу теоретически освежить в памяти детали (переговорив со знакомыми физиками и/или поискав свединия в литературе)
С уважением, Олег.
ЦитироватьЦитироватьВообще-то я нечто такое предлагал года 3-4 назад. :oops: Я предлагал одноразовый одноступенчатый носитель в габаритах блок "Ц" Энергии. Силовая установка 4 ЯРД /один их которых в горячем резерве/ + несколько ЭРД. ЯРДы предлагал двухрежимными - собственно режим ЯРД и, после выхода на опорную орбиту, режим генерации энергии для ЭРД и полезной нагрузки. Всё очень красиво получалось. Никаких отделяемых элементов, кроме, может, створок обтекателя. А стенки водородного бака предлагаю использовать в качестве радиатора. :wink:
.
Это же азы... Зачем тянуть огромную лишнюю массу на орбиту которая нужна только при старте?
О чём это Вы?
ЦитироватьДля ПК ЭРД не годится совершенно. УИ ЯРД вполне достаточно для полётов в солнечной системе.
Почему же? Очень даже годится, если надо летать далеко. А что тяга маленькая - так у нас с энергией должно быть всё в порядке!
Так что ЖРД, ЯРД и ЭРД прекрасно друг друга дополняют!
Стартуем на ЖРД /согласен, целесообразность применения ЯРД на первой ступени сомнительна/. Затем, на высоте порядка 60 км, происходит отделение первой, ЖРД /или даже твердотопливной, на базе SRM :P / ступени. Запускается двухрежимный /режимы тяги/выработки энергии/ ЯРД на второй ступени /нечто вроде Центавра/ и выполняется довыведение сначала на опорную орбиту, а оттуда - переход на ГПО/отлётную траекторию. Далее сопло ЯРДа запирается, подаём теплоноситель - и установка начинает вырабатывать ток для ЭРД. На которых и осуществляется довыведение. Нет, чем больше размышляю - тем более мне эта схема нравится! :wink: Даже такой момент - после глушения любого реактора в его активной зоне продолжается энерговыделение. И активную зону надо охлаждать. От греха. Это будет одной из проблем разгонных блоков с ЯРД. Так что в любом случае надо будет налаживать циркуляцию какого-нибудь теплоносителя, чтобы остужать активную зону ЯРДа. Так почему бы не использовать это тепло для выработки энергии? Источник тепла у нас есть. Радиатор /поверхность водородного бака/ - тоже есть!
Ссылка на книгу по теме....
http://nehudlit.ru/1/2007/
Там кстати много хороших книг.
BW2ALL
ЦитироватьНасколько помню, требовался чистый 239 плутоний. Даже небольшое примесное количество спонтанно-расподающегося 240 все кардинально портило. Уж не говоря о 241, который зараза расподается до амереция, фонящего так, что о "бытовых" приминениях модно забыть.
Каких "бытовых применениях"? :) Излучение америция-241 имело значение только при изготовлении из плутония деталей. Вообще-то, от работающего реактора излучение на порядки порядков больше, чем от этого америция. Т.е. примерно в десять в десятой степени раз.
ЦитироватьНасколько помню, сейчас наиболее чистый металлический плутоний имеет порядка 93 процентов 239 изотопа, порядка 6,5 процентоы 240 го и пол процента 241, это наиболее качественный оружейный плутоний.
Такой расклад сложился не стихийно. Это требования оружейников - количество 240-го изотопа ограничено скоростью имплозии, а количество 241-го - временем, которое сборщик может работать с перчаточным ящиком.
ЦитироватьКак помните наличие 240 плутония сильно вначале осложняло создание ядерных припасов, приходилось применять смешанные системы в которыз было много больше урана.
Не-не-не, "Толстяк" урана не содержал, применение урана в ранних бомбах было обусловлено желанием получить больший энерговыход при бедности арсенала схем имплозии. Дело в том, что у урана и плутония разная сжимаемость при сверхвысоких давлениях, и это позволяло получать большее превышение над критмассой при исходно субкритическом состоянии сборки.
Шесть с половиной процентов - это та граница. при которой 240-й изотоп ещё не мешает в большинстве схем имплозии, причём, как при импульсном нейтронном инициаторе, так и при постоянно действующем.
Вообще-то, в "Толстяке" использовали плутоний с содержанием 239-го изотопа более 98%, это было связано с малым временем экспонирования, т.к. хотелось побыстрее выделить плутоний из урана и набрать нужное на бомбу количество. Содержание более тяжёлых изотопов растёт, в зависимости от времени экспонирования, и технически нет никаких проблем с получением плутония хоть 99,9%, ограничения чисто экономические.
Цитировать240 изотоп насколько помню кардинально мешает именно созданию энергитического реактора на плутонии - не дает получить стабильно управляемою реакцию.
Вообще-то, в "классических" энергетических реакторах в конце кампании может содержаться заметное количество плутония-240 в урановом топливе - до 40% от всего плутония, или до 18% от всего делящегося материала (U235+Pu239+Pu241) - и, ничего, как-то справляются...
ЦитироватьПотенциально, при получении чистого 239 изотопа, смогут сделать реактор, который будет проще, компакнее и большей удельной мощностью чем урановые.
Да за счёт чего же??? Удельная мощность реактора вообще зависит только от эффективности теплосъёма. Компактность - в основном, от свойств замедлителя, а проще... эээ... мнэээ...
Плутоний лучше урана только на быстрых нейтронах, а на тепловых у него нет шансов. У плутония, конечно, больше число нейтронов на деление, но и больше сечение радиационного захвата, так что на тепловых нейтронах 239Pu проигрывает 233U, который, к тому же, позволяет задействовать в ядерном цикле торий, запасы которого, как минимум, втрое превышают запасы 238U, и, более чем в 400, 235U.
Причём, коэффициент воспроизводства для плутония может быть больше единицы только в реакторе на быстрых нейтронах, а ториевый цикл можно реализовать и в тяжеловодном реакторе на тепловых нейтронах, что гораздо легче реализовать на практике. Мало того, ториевый реактор может содержать топливо на весь срок службы, уран-233 будет расходоваться по мере получения, без необходимости переработки ОЯТ...
ЦитироватьОдноразовый SSTO на ЯРД для вывода амс на межпланетную траекторию или спутников на геостационар.
Пускать с новой земли. =)
Вот, может ли такое иметь смысл?
И во сколько вообще двигатель ядерный по прикидкам обойдется?
Удивительно, почему до сих пор не используются ярд?
Неужели уи в 2-3 раза превосходящий современные жрд, не может перекрыть его недостатков?
А чем одноразовый SSTO лучше многоразового многоступечатого работающего скажем на том же ЯРД?
ЯРД сам по себе не моден по причине его не безопастности, или точнее говоря по причине необходимости вложения большого количества денег в его безопастность.
Для подводных лодок, ледоколов и электростанций созданы надежные ядерные реактора, а для самолетов и ракет не созданы.
Поэтому ВАШ вопрос на самом деле звучит так. Чем разработка надежного ЯРД лучше усовершенствования уже разработанных надежно работающих химических ракетных двигателей?
Ответ очевиден ничем.
Кроме того ЯРД имеет ещё и высокую уднельную массу. Масса двигателя съедает существенную часть выигрыша в УИ.
Добрый день! :)
ЦитироватьКаких "бытовых применениях"? :) Излучение америция-241 имело значение только при изготовлении из плутония деталей. Вообще-то, от работающего реактора излучение на порядки порядков больше, чем от этого америция. Т.е. примерно в десять в десятой степени раз.
Это очевидно. :) Полностью согласен. :)
ЦитироватьТакой расклад сложился не стихийно. Это требования оружейников - количество 240-го изотопа ограничено скоростью имплозии, а количество 241-го - временем, которое сборщик может работать с перчаточным ящиком.
Я и не писал, что "стихийно". :) Перчаточный ящик это и есть один из названных мной "бытовых" моментов (юмор такой) плюс последующее хранение. Что касается процента 240, вы же не будете спорить, что военные с радостью бы от него избавились, но экономичской точки зрения это невыгодно. Как вы справидливо заметили, можно получить и много более чистый 239, путем уменьшения времени наработки в реакторе, но с экономической стороны это невыгодно. Насколько знаю, пока плутоний практически не обогощают так как методы обогощения урана тут неподходят. Вот и работают на проектом лазерного разделения( путь позволяющий получать чистый 239 много дешевле, чем класическим плюс можно переработать боеголовочный и старый плутоний.
ЦитироватьДело в том, что у урана и плутония разная сжимаемость при сверхвысоких давлениях, и это позволяло получать большее превышение над критмассой при исходно субкритическом состоянии сборки.
Шесть с половиной процентов - это та граница. при которой 240-й изотоп ещё не мешает в большинстве схем имплозии, причём, как при импульсном нейтронном инициаторе, так и при постоянно действующем.
Хм, можно поподробней про сжимаемости сборок урана с плутонием? Просто я не совсем в курсе (в моем универе этому не учили). Насколько помню про плутоний то там применяют дельта фазу в которой плутоний при сжатии скачко образно уменьшается в обеме на 25 процентов (если не путаю). 240 как помнится уменьшает время имплозии, боролись применением импульсного инициатора который с момент сжатия облучал сборку позволяя "сберечь" несколько циклов деления... Сколько из там обычно было? (забыл).
Похоже что вначале, когда плутоний нарабатывали вспешке и было меньше 240 го , эта проблема была мение острой. :?
Кстати, а где применялись постоянные инициаторы? В урановых схемах?
Не напомните, что будет если взять 2 куска плутония 239 и начать меееедлено сближать друг с другом?
Я там не писал про ректоры на медленных нейтроныз, там конечно уран. :?
С глубоким уважением, Олег. :)
ЦитироватьКроме того ЯРД имеет ещё и высокую уднельную массу. Масса двигателя съедает существенную часть выигрыша в УИ.
Масса двигателя ничего не съедает. Просто она должна быть существенно меньше массы ПН. В формуле фигурирует логарифм отношения начальной массы к конечной.
Далее, масса двигателя точно не известна. Она существенно зависит от тяги и прочих прараметров по которым оптимизировать. По сравнению с ЖРД даже некоторое облегчение за счёт только одного бака и тна.
С безопасностью какие проблемы? Взрыв невозможен, в отличие от ЖРД. При аварии он просто развалится или расплавится.
ЦитироватьПоэтому ВАШ вопрос на самом деле звучит так. Чем разработка надежного ЯРД лучше усовершенствования уже разработанных надежно работающих химических ракетных двигателей?
Ответ очевиден ничем.
У химических двигателей уже практически достигнут предел УИ. Дальше совершенствовать уже некуда. Всё, конец. ЯРД это единственный реально доступный современным технологиям двигатель который поможет продвинутся дальше.
ЦитироватьМасса двигателя ничего не съедает. Просто она должна быть существенно меньше массы ПН.
Как этого добиться? Догружая ПН свинцом?
ЦитироватьПо сравнению с ЖРД даже некоторое облегчение за счёт только одного бака и тна.
Аааа... Типа "бак водорода легче бака кислорода а подача вытеснительная"? ;)
ЦитироватьС безопасностью какие проблемы? Взрыв невозможен, в отличие от ЖРД. При аварии он просто развалится или расплавится.
А что будет с водородом?
ЦитироватьУ химических двигателей уже практически достигнут предел УИ. Дальше совершенствовать уже некуда. Всё, конец. ЯРД это единственный реально доступный современным технологиям двигатель который поможет продвинутся дальше.
У ЯРД тоже достигнут предел УИ. И чего?
ЦитироватьЧто касается процента 240, вы же не будете спорить, что военные с радостью бы от него избавились, но экономичской точки зрения это невыгодно.
Да нет, военным, как раз, содержание 240-го пофигу, оно облегчало/усложняло жизнь конструкторов боеприпасов, и, не столько нейтронным фоном (имплозия вполне возможна и при 40% 240-го), сколько тепловыделением. Ибо многие высокоэффективные схемы были построены на разновидностях "levitated core". Тем не менее, трудности преодолимы, и американцы пару раз проводили взрывы устройств из reactor-grade плутония, с содержанием 240-го от 15 до 35 в разных испытаниях.
ЦитироватьКак вы справидливо заметили, можно получить и много более чистый 239, путем уменьшения времени наработки в реакторе, но с экономической стороны это невыгодно.
КАК ТОЛЬКО БУДЕТ ЗАПУЩЕН ПЕРВЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТОКАМАК, проблема получения 99%-го 239Pu будет решена, ибо там плотности нейтронных потоков будут порядка на полтора больше, чем в оружейных реакторах.
ЦитироватьНасколько знаю, пока плутоний практически не обогощают так как методы обогощения урана тут неподходят.
Да не то, чтобы не подходят, вполне подходят, просто производительность и энергетическая эффективность падают. Но ведь, чтобы сделать оружейный уран, нужно подняться от 0,7 до 90%, ну, или, хотя бы до 80%, для лодочных реакторов. А с плутонием нужно подняться от 60% до 95%. Т.е. обогащение в одном случае должно составить 110-120 раз, а в другом - 1,6 раза. При этом, если даже из-за уменьшения разницы масс с 1,27% до 0,41% эффективность одной ступени разделения упадёт в 10 раз, число ступеней будет всё равно сравнимым. У плутония просто нет такого удобного соединения, как гексафторид у урана, но, всё равно, что-нибудь найти можно.
ЦитироватьВот и работают на проектом лазерного разделения (путь позволяющий получать чистый 239 много дешевле, чем класическим плюс можно переработать боеголовочный и старый плутоний.
А боеголовочный-то зачем перерабатывать, он и так довольно мало 240-го содержит?
ЦитироватьХм, можно поподробней про сжимаемости сборок урана с плутонием?
эээ... мнэээ... я попробую...
ЦитироватьНасколько помню про плутоний то там применяют дельта фазу в которой плутоний при сжатии скачко образно уменьшается в обеме на 25 процентов (если не путаю).
Если бы дело было только в этом фазовом переходе, то имплозионная схема не работала бы с ураном. Нет, при десяти миллионах атмосфер, которые развивает сфокусированная ударная волна, плотность плутония увеличивается не на 25%, а больше, чем вдвое. А урана - чуть меньше, чем вдвое. В результате, если внутреннее ядро сделать из плутония, а оболочку - из урана 235, то при имплозии сжатие ядра будет больше, чем, если оболочку делать тоже из плутония. Так достигается больший энерговыход.
ЦитироватьСколько из там обычно было? (забыл).
В бомбе обычно успевает пройти 80 поколений нейтронов, но 80% энергии выделяются при трёх последних.
ЦитироватьКстати, а где применялись постоянные инициаторы? В урановых схемах?
Да нет, и в плутониевых тоже.
ЦитироватьНе напомните, что будет если взять 2 куска плутония 239 и начать меееедлено сближать друг с другом?
Сначала будет достигнута критичность на запаздывающих нейтронах, и начнётся сравнительно медленная СЦР (период удвоения мощности порядка 10 сек). Но при этом нейтронный поток уже будет порядочно большим. Далее будет достигнута вторая критичность, на мгновенных нейтронах, при этом удвоение мощности происходит гораздо быстрее ( для тепловых нейтронов - около 0,1 сек, для быстрых - ну, скажем, десятки наносекунд. через примерно десять микросекунд от достижения критичности на мгновенных нейтронах куски плутония расплавятся и начнут разлетаться, т.к. при нагревании происходит тепловое расширение, а инерция препятствует расширению, внутри жидкости развивается весьма порядочное давление, которое разбрызгает плутоний, превратив его в мелкий аэрозоль. Критичность при этом нарушится, и реакция прекратится, после выделения примерно 10-10000 МДж, в зависимости от начальной геометрии и скорости сближения. Т.е. энерговыделение в диапазоне 1кг - 1т ТЭ.
ЦитироватьЯ там не писал про ректоры на медленных нейтроныз, там конечно уран. :?
А реактор на быстрых нейтронах принципиально не может быть простым. Там средства обеспечения безопасности занимают 90% объёма реактора. реактор на быстрых нейтронах - это готовая бомба. нужно только преодолеть защиты.
ЦитироватьЦитироватьПоэтому ВАШ вопрос на самом деле звучит так. Чем разработка надежного ЯРД лучше усовершенствования уже разработанных надежно работающих химических ракетных двигателей?
Ответ очевиден ничем.
У химических двигателей уже практически достигнут предел УИ. Дальше совершенствовать уже некуда. Всё, конец. ЯРД это единственный реально доступный современным технологиям двигатель который поможет продвинутся дальше.
Для химических двигателей продвижение вперед означает, что
повышается уровень надежности, увеличивается тяга единичного двигателя, уменьшается цена.
ЦитироватьЦитироватьМасса двигателя ничего не съедает. Просто она должна быть существенно меньше массы ПН.
Как этого добиться? Догружая ПН свинцом?
Ессесно выводя большие ПН. Например пилотируемые. Автоматы конечно проще на жрд запульнуть. Примерная масса в настоящий момент не известна, сложно оценивать. Хотя не видно существенных причин для ограничения массы снизу.
ЦитироватьЦитироватьПо сравнению с ЖРД даже некоторое облегчение за счёт только одного бака и тна.
Аааа... Типа "бак водорода легче бака кислорода а подача вытеснительная"? ;)
Количество водорода конечно увеличится, что вызовет увеличение бака, но бак килорода и упрощение конструкции массу снизят, точнее говоря улучшат массовое совершенство.
ЦитироватьЦитироватьС безопасностью какие проблемы? Взрыв невозможен, в отличие от ЖРД. При аварии он просто развалится или расплавится.
А что будет с водородом?
А что ему будет то? Если двигатель будет начинать работать почти в пустоте.
ЦитироватьДля химических двигателей продвижение вперед означает, что
повышается уровень надежности, увеличивается тяга единичного двигателя, уменьшается цена.
При стремлении надёжности к 1, дальнейшее её увеличение стоит очень дорого.
Вопрос тяги актуален только для первой ступени.
Экономический оптимум сейчас находится у ЖРД посредственных характеристик.
Снижение цены возможно только за счёт массовости производства.
ЦитироватьХотя не видно существенных причин для ограничения массы снизу.
Ну а старт с земли на обычных ЖРД, например? А насчёт догрузки свинцом вы подумайте. Биозащиту то из чего будете делать?
ЦитироватьКоличество водорода конечно увеличится, что вызовет увеличение бака,
Что значит "конечно"? Вам прийдётся брать тк же массу топлива но плотность его будет в несколько раз меньше. Объём бака вырастет в разы. Оно будет более криогенным и держать его в баке прийдётся дольше.
Цитироватьно бак килорода и упрощение конструкции массу снизят, точнее говоря улучшат массовое совершенство.
О чём это вы?
ЦитироватьА что ему будет то? Если двигатель будет начинать работать почти в пустоте.
А! В космосе... Дык в космосе и обычный ЖРД безопасен - пущай взрывается...
ЦитироватьДа нет, военным, как раз, содержание 240-го пофигу, оно облегчало/усложняло жизнь конструкторов боеприпасов, и, не столько нейтронным фоном (имплозия вполне возможна и при 40% 240-го), сколько тепловыделением.
Дык конструкторов и имел в виду. :) И про тепловыделение абсолютно точно - тепловые режимы там надо выдерживать иначе детонаторы/взрывчатка не по "сценарию" сработает. В общем проблеиы то решаемые, но более просто пользовать чистый 239. :)
ЦитироватьАмериканцы пару раз проводили взрывы устройств из reactor-grade плутония, с содержанием 240-го от 15 до 35 в разных испытаниях.
Цитата: "O_P"Даже так? :? Но думаю, на испытаниях это и закончилось.
ЦитироватьКАК ТОЛЬКО БУДЕТ ЗАПУЩЕН ПЕРВЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТОКАМАК, проблема получения 99%-го 239Pu будет решена, ибо там плотности нейтронных потоков будут порядка на полтора больше, чем в оружейных реакторах.
Это то понятно, но что делать с уже имеющимися запасами плутония( зачастую уже с большим содержанием амереция.)?
ЦитироватьА боеголовочный-то зачем перерабатывать, он и так довольно мало 240-го содержит?
Старые боеголовки...много амереция... что делать с плутонием? Выкидывать?
ЦитироватьЦитироватьХм, можно поподробней про сжимаемости сборок урана с плутонием?
эээ... мнэээ... я попробую...
Будем ждать. :)
ЦитироватьЦитироватьНе напомните, что будет если взять 2 куска плутония 239 и начать меееедлено сближать друг с другом?
Сначала будет достигнута критичность на запаздывающих нейтронах, и начнётся сравнительно медленная СЦР (период удвоения мощности порядка 10 сек). Но при этом нейтронный поток уже будет порядочно большим. Далее будет достигнута вторая критичность, на мгновенных нейтронах, при этом удвоение мощности происходит гораздо быстрее ( для тепловых нейтронов - около 0,1 сек, для быстрых - ну, скажем, десятки наносекунд. через примерно десять микросекунд от достижения критичности на мгновенных нейтронах куски плутония расплавятся и начнут разлетаться, т.к. при нагревании происходит тепловое расширение, а инерция препятствует расширению, внутри жидкости развивается весьма порядочное давление, которое разбрызгает плутоний, превратив его в мелкий аэрозоль. Критичность при этом нарушится, и реакция прекратится, после выделения примерно 10-10000 МДж, в зависимости от начальной геометрии и скорости сближения. Т.е. энерговыделение в диапазоне 1кг - 1т ТЭ.
Сдается мне, что при медленном сближении мы до критичности на мгновенных быстрых нейтронов не успеем довести. Куски плутония раньше расплавятся. Но ведь если просто их сблизить до некоторого растояния если меня несколько лет назад не обманули, то можно получить просто очень горячие куски. Помню читал когдато захватывающую словесную картинку - про два раскаленных куска плутония которые кипятят горную реку :D :wink:
Или меня нагло обманули?
С уважением, Олег.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе напомните, что будет если взять 2 куска плутония 239 и начать меееедлено сближать друг с другом?
Сначала будет достигнута критичность на запаздывающих нейтронах, и начнётся сравнительно медленная СЦР (период удвоения мощности порядка 10 сек). Но при этом нейтронный поток уже будет порядочно большим. Далее будет достигнута вторая критичность, на мгновенных нейтронах, при этом удвоение мощности происходит гораздо быстрее ( для тепловых нейтронов - около 0,1 сек, для быстрых - ну, скажем, десятки наносекунд. через примерно десять микросекунд от достижения критичности на мгновенных нейтронах куски плутония расплавятся и начнут разлетаться, т.к. при нагревании происходит тепловое расширение, а инерция препятствует расширению, внутри жидкости развивается весьма порядочное давление, которое разбрызгает плутоний, превратив его в мелкий аэрозоль. Критичность при этом нарушится, и реакция прекратится, после выделения примерно 10-10000 МДж, в зависимости от начальной геометрии и скорости сближения. Т.е. энерговыделение в диапазоне 1кг - 1т ТЭ.
Сдается мне, что при медленном сближении мы до критичности на мгновенных быстрых нейтронов не успеем довести. Куски плутония раньше расплавятся. Но ведь если просто их сблизить до некоторого растояния если меня несколько лет назад не обманули, то можно получить просто очень горячие куски. Помню читал когдато захватывающую словесную картинку - про два раскаленных куска плутония которые кипятят горную реку :D :wink:
Или меня нагло обманули?
С уважением, Олег.
В литературе описаны несчастные случаи при проведении экспериментов по определению крит массы двух плутониевых полусфер в 50-х годах в США. Типа сотрудник лаборатории аккуратно сближал две полусферы и вдруг нечайно они соприкоснулись. Руки, ноги целы, смертельная доза радиации.
ЦитироватьЦитироватьХотя не видно существенных причин для ограничения массы снизу.
Ну а старт с земли на обычных ЖРД, например? А насчёт догрузки свинцом вы подумайте. Биозащиту то из чего будете делать?
ЖРД брасываются - это же первая ступень.
Биозащита - компоновкой. Водородный бак, груз, расстояние. Плюс для межпланетных перелётов в любом случае нужна приличная защита от радиации.
ЦитироватьЦитироватьКоличество водорода конечно увеличится, что вызовет увеличение бака,
Что значит "конечно"? Вам прийдётся брать тк же массу топлива но плотность его будет в несколько раз меньше. Объём бака вырастет в разы. Оно будет более криогенным и держать его в баке прийдётся дольше.
Не ту же массу. А меньшую т.к. УИ значительно больше. Площадь бака растёт медленнее чем объём - закон квадрата/куба. Чем больше водородный бак тем лучше его массовое совершенство. За исключением ньюансов с нагрузками при старте.
ЦитироватьЦитироватьА что ему будет то? Если двигатель будет начинать работать почти в пустоте.
А! В космосе... Дык в космосе и обычный ЖРД безопасен - пущай взрывается...
Взрыв ЖРД в космосе вполне может разворотить окружающие конструкции и выбросить осколки. Вообщем особых проблем с безопасностью у ЯРД нет.
ЦитироватьВ литературе описаны несчастные случаи при проведении экспериментов по определению крит массы двух плутониевых полусфер в 50-х годах в США. Типа сотрудник лаборатории аккуратно сближал две полусферы и вдруг нечайно они соприкоснулись. Руки, ноги целы, смертельная доза радиации.
Бедняга. :(
У нас в институте всем приходящим студентам рассказывали про лаборанта, который на просьбу облучить кристал на рентгеновской установке, взял его пальцами поднес в окошку установки и так несколько минут подержал... :shock: Пальцы потом ему отрезали. А технику безопасности стали гораздо серьезней давать студентам. :)
С уважением, Олег.
ЦитироватьЭто то понятно, но что делать с уже имеющимися запасами плутония( зачастую уже с большим содержанием амереция.)?
ЦитироватьА боеголовочный-то зачем перерабатывать, он и так довольно мало 240-го содержит?
Старые боеголовки...много амереция... что делать с плутонием? Выкидывать?
Перерабатывать в MOX и использовать в обычных PWR. Да и в реакторах на быстрых нейтронах это нисколько не мешает.
Мало того, америций от плутония отделяется простейшими хим.методами, безо всякого лазерного разделения изотопов. Ну, да, за 10 лет опять накопится, но, если мы просто хотим из старой боеголовки сделать новую, этого достаточно.
ЦитироватьЦитироватьХм, можно поподробней про сжимаемости сборок урана с плутонием?
эээ... мнэээ... я попробую...
Будем ждать. :)
ЦитироватьСдается мне, что при медленном сближении мы до критичности на мгновенных быстрых нейтронов не успеем довести. Куски плутония раньше расплавятся.
Да нет, отчего же? удвоение мощности на запаздывающих нейтронах занимает больше 10 секунд, а начинать нужно будет от микроватт (одно деление - 200 МэВ, или 32 пикоджоуля, в килограммовом куске плутония происходит лишь несколько тысяч делений в секунду, основное тепловыделение - это альфа-распад).
ЦитироватьНо ведь если просто их сблизить до некоторого растояния если меня несколько лет назад не обманули, то можно получить просто очень горячие куски. Помню читал когдато захватывающую словесную картинку - про два раскаленных куска плутония которые кипятят горную реку :D :wink:
Или меня нагло обманули?
Ща посчитаем. Доля запаздывающих нейтронов у плутония-239 - 0,2% Это значит, что коэффициент размножения должен быть в диапазоне от 1.000 до 1.002, так? Дальше. Допустим, критсборка имеет форму двух полушарий диаметром 10 см с зазором между ними в 1 см, и при этом коэффициент равен точно единице. Данные с потолка, но близки к истине. Так вот, чтобы увеличить коэффициент размножения до 1,002, нужно, чтоб телесный угол, под которым видна полусфера из центра другой, увеличился в те же 1.002 раза. Пренебрегая стереометрией :) скажем, что для этого плоский угол должен увеличиться в 1.001 раза (это очень грубое приближение, но где-то так), что соответствует приближению полусферы примерно на 67 микрон - полторы толщины волоса.
Это, конечно, без учёта замдляющих свойств воды.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьХотя не видно существенных причин для ограничения массы снизу.
Ну а старт с земли на обычных ЖРД, например? А насчёт догрузки свинцом вы подумайте. Биозащиту то из чего будете делать?
ЖРД брасываются - это же первая ступень.
Дык какая нужна первая ступень чтоб оторвать от земли "массу без ограничений"?
ЦитироватьНе ту же массу. А меньшую т.к. УИ значительно больше.
Нет, стоп. Зачем тогда весь огород то? Если вы размениваете число Циолковского на удельный импульс то в чём смысл?
ЦитироватьПлощадь бака растёт медленнее чем объём - закон квадрата/куба.
Дык и прочность растёт медленне по тому же закону.
ЦитироватьЗа исключением ньюансов с нагрузками при старте.
Да, да.
ЦитироватьВзрыв ЖРД в космосе вполне может разворотить окружающие конструкции и выбросить осколки.
Без двигателя конструкции ни к чему.
ЦитироватьВообщем особых проблем с безопасностью у ЯРД нет.
А радиационная безопасность уже не в счёт?
Кстати, насчёт взрыва. ЯРД может точно так же разорвать сжатым рабочим телом как и обычный ЖРД.
Может, но, поскольку критичность у него обусловлена отражателем-замедлителем, находящимся снаружи, то, при разрыве, критичность будет мгновенно потеряна, конечно, остаточное тепловыделение может расплавить ТВЭЛы, но ядерного взрыва в любом случае не будет - на быстрых нейтронах реактор ЯРД оказывается глубоко подкритичен.
Например, в 11Б91 содержалось всего около 8,5 кг урана-235, что в разы меньше потребного для критичности на быстрых нейтронах.
ЦитироватьПерерабатывать в MOX...
Что есть МОХ? Сорри за невежество. :roll:
ЦитироватьЩа посчитаем. Доля запаздывающих нейтронов у плутония-239 - 0,2% Это значит, что коэффициент размножения должен быть в диапазоне от 1.000 до 1.002, так?
Это точно? Что случится если будет 1.003?
Цитироватьчто соответствует приближению полусферы примерно на 67 микрон - полторы толщины волоса.
Это, конечно, без учёта замдляющих свойств воды.
То есть меня обманули? Или как.
Сорри если вопросы глупые, я же не физик ядерщик. :)
С уважением, Олег.
ЦитироватьЦитироватьПерерабатывать в MOX...
Что есть МОХ? Сорри за невежество. :roll:
Mixed OXide fuel - смешанное оксидное топливо для энергетических реакторов
ЦитироватьЦитироватьЩа посчитаем. Доля запаздывающих нейтронов у плутония-239 - 0,2% Это значит, что коэффициент размножения должен быть в диапазоне от 1.000 до 1.002, так?
Это точно? Что случится если будет 1.003?
Случится вторая критичность - которая на мгновенных нейтронах. И всё испарится и рассеется.
Цитироватьчто соответствует приближению полусферы примерно на 67 микрон - полторы толщины волоса.
Это, конечно, без учёта замдляющих свойств воды.
ЦитироватьТо есть меня обманули? Или как.
Сорри если вопросы глупые, я же не физик ядерщик. :)
С уважением, Олег.
В конце 60-х на реакторы на быстрых нейтронах возлагали большие надежды. Дескать, это путь, позволяющий переработать весь 238U, а, значит, запасы ядерного топлива увеличиваются в 140 раз.
Но БН-350 работал не на плутонии-239, а на уране-235. И с ним всё равно было немало проблем. БН-600 был создан на несколько десятилетий позже, но проблем с ним тоже выше крыши. БН-800 никак не достроят.
Японцы - тоже когда-то бывшие энтузиастами реакторов на быстрых нейтронах - отступились.
Страшно.
Так что без регулирования - точно взорвётся.
ЦитироватьДык какая нужна первая ступень чтоб оторвать от земли "массу без ограничений"?
Это надо считать уже кокретно для ситуаций. Одна ясно что первая ступень будет из класса тяжёлых (но не сверхтяжёлых).
ЦитироватьЦитироватьНе ту же массу. А меньшую т.к. УИ значительно больше.
Нет, стоп. Зачем тогда весь огород то? Если вы размениваете число Циолковского на удельный импульс то в чём смысл?
Смысл в том что стартовая масса меньше чем если бы был жрд. Точнее сказать на жрд она была бы слишком большой.
ЦитироватьЭто надо считать уже кокретно для ситуаций. Одна ясно что первая ступень будет из класса тяжёлых (но не сверхтяжёлых).
Ну посчитайте. Ато сразу "не вижу причин, не вижу причин". Может тогда и увидите.
ЦитироватьСмысл в том что стартовая масса меньше чем если бы был жрд. Точнее сказать на жрд она была бы слишком большой.
Постойте. С какой целью ставится ЯРД? С целью уменьшить стартовую массу или уменьшить время полёта?
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе ту же массу. А меньшую т.к. УИ значительно больше.
Нет, стоп. Зачем тогда весь огород то? Если вы размениваете число Циолковского на удельный импульс то в чём смысл?
Смысл в том что стартовая масса меньше чем если бы был жрд. Точнее сказать на жрд она была бы слишком большой.
Это вы решили на массе кислорода сэкономить? А массу конструкции и габариты вы оценивали?
Я давно мечтал собрать в гараже ЯРД. А не подскажут ли знатоки, является ли секретной информация о свойствах изотопов плутония 238, 240, 241? Хотя бы период полураспада.
ЦитироватьЯ давно мечтал собрать в гараже ЯРД. А не подскажут ли знатоки, является ли секретной информация о свойствах изотопов плутония 238, 240, 241? Хотя бы период полураспада.
238 - 87,74 лет.
240 - 6537 лет.
241 - 14,4 лет.
242 - 379000 лет.
Вы плутониевый реактор хотели собрать? 8)
Проще урановый... У меня даже недалеко есть места выхода на поверхность руды высоким содержанием урана. :) Фонит там гад. :evil: А люди все равно живут.. :(
Вопросы Андрею Суворову:
1.Испытывали МОХ на БН-600?нарабатывающийся там
плутоний выгорает в процессе?
2.Длительная компания на американских авианосцах
связана с торием?
3.Как вам эта статья?http://forum.iranatom.ru/index.php?showtopic=2621На%20самом%20деле%20Кв%200,77%20на%20тепловом%20нейтроне%20достижим?
Цитировать238 - 87,74 лет.
240 - 6537 лет.
241 - 14,4 лет.
242 - 379000 лет.
Спасибо!
ЦитироватьВы плутониевый реактор хотели собрать? 8)
Проще урановый... У меня даже недалеко есть места выхода на поверхность руды высоким содержанием урана. :) Фонит там гад. :evil: А люди все равно живут.. :(
А как его тащить-то, из зарубежья? И я задумался, а где же это место такое? Надеюсь, вас не в Монголию занесло. Днепропетровск какой-нибудь.
Да, ещё вопрос. Я слышал, что плутоний не даёт устойчивую кристаллическую структуру, получается рыхлым. Чтобы эта структура образовалась, добавляют какой-то металл. Это правда?
ЦитироватьА как его тащить-то, из зарубежья? И я задумался, а где же это место такое? Надеюсь, вас не в Монголию занесло. Днепропетровск какой-нибудь.
Да, ещё вопрос. Я слышал, что плутоний не даёт устойчивую кристаллическую структуру, получается рыхлым. Чтобы эта структура образовалась, добавляют какой-то металл. Это правда?
:D Тащить сложно, этож только урана надо тонн 15 , а какой его процент в руде я даже не знаю...
Нет не монголия вроде пока. :) И не днепропетровск...
Думаю что на некоторые ваши вопросы можно найти ответ вот тут - http://www.nuclear-weapons.nm.ru/theory/plutonium.htm
С уважением, Олег.
ЦитироватьКАК ТОЛЬКО БУДЕТ ЗАПУЩЕН ПЕРВЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТОКАМАК, проблема получения 99%-го 239Pu будет решена, ибо там плотности нейтронных потоков будут порядка на полтора больше, чем в оружейных реакторах.
Ну эт ты ляпнул не подумав...
Откуда в реакторе берётся Pu240, Pu241 и т.д.? :)
Кроме того, термоядерные нейтроны достаточно мощны, чтобы сразу делить U238 - и не нужно никаких дополнительных реакторов...
Кстати, какие ещё элементы делятся термоядерными нейтронами?
ЦитироватьЦитироватьУ химических двигателей уже практически достигнут предел УИ. Дальше совершенствовать уже некуда. Всё, конец. ЯРД это единственный реально доступный современным технологиям двигатель который поможет продвинутся дальше.
У ЯРД тоже достигнут предел УИ. И чего?
У ЯРД предел УИ не достигнут. Достигнут лишь предел для варианта прямого контактного нагрева.
При непрямой передаче энергии УИ может быть на порядки выше. Тот же ионник с запиткой от реактора - тоже ЯРД...
ЦитироватьНу а старт с земли на обычных ЖРД, например?
Стартовать можно тоже на ЯРД. Но рабочее тело надо брать потяжелее - проиграем в УИ, выиграем в тяге...
Наконец-то вижу признание, что вам что-то неизвестно... :wink:
А я вот знаю, но не скажу :P
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьУ современных ЯРДов, емнип, массовое совершенство аховое...
Как минимум бустеры нужны.
Это потому что теплопередача плохая, через поверхность твелов, а не во всем объеме как при химии. Но на начальном этапе полета греть водород до меньшей температуры, но в большем количестве и дожигать до нормальной температуры добавлением кислорода. Или даже забортного воздуха. Тяга резко возрастет, при небольшом падении уи.
И где кислород сжигать?
В камере сгорания, где ж еще.
ЦитироватьДля первой ступени ЯРД не оптимален. Первая ступень должна быть сбрасываемой на ЖРД, тогда ЯРД будет значительно более простым и лёгким. Оптимизация на умеренную тягу позволит отбросить многие проблем с теплообменом.
Чистый ЯРД не оптимален. А с дожиганием рабочего тела очень даже неплох. А со сбрасываемой первой ступенью смысла в затее мало. ЯРД тяжелый, наверх его тащить на химии, а работает -- чуть. Заметного выигрыша не будет, а то еще и проигрыш.
ЦитироватьЕсть одно НО. :wink: Есть предпосылки возможности эффиктивного разделения изотопов плутония.(во загнул фразу :D ) ю
Короче, если американцы доведут проект лазерного разделени изотопов плутония ( к сожалению подробностей не знаю - слышал отзыв одного знакомого физика) до победного конца, то это путь к созданию компактных мощьных и надежных ядерных реакторов на плутонии. Что собственно может быть и позволит сделать ЯРД для первой ступени. Но повторяю - может быть. :?
Эх, класная штука плутониевый реактор :roll: очень жаль, что пока их не могут сделать. :(
На кой вам плутоний? Критическая масса урана -- десятки кг, куда уж меньше? Фокус не в том, как тепло в минимальной массе получить, а как его рабочему телу передать.
ЦитироватьЦитироватьСмысл в том что стартовая масса меньше чем если бы был жрд. Точнее сказать на жрд она была бы слишком большой.
Постойте. С какой целью ставится ЯРД? С целью уменьшить стартовую массу или уменьшить время полёта?
Зависит от ТЗ. В принципе возможны даже три варианта ипользования преимуществ ЯРД по отношению к ЖРД:
1) Сокращение времени полёта.
2) Уменьшение стартовой массы.
3) Увеличение ПН.
ЦитироватьЦитироватьНу а старт с земли на обычных ЖРД, например?
Стартовать можно тоже на ЯРД. Но рабочее тело надо брать потяжелее - проиграем в УИ, выиграем в тяге...
Проблема в другом - скорость теплообмена. Она ограничена конструкцией. Т.е. количество передаваемой энергии рабочему телу в единицу времени. Тяга = расход*УИ. Расход то можно увеличить, но УИ будет падать и из за уменьшения молекулярной массы и из за уменьшения внутренней энергии рабочего тела от недотаточного нагрева.
ЦитироватьЦитироватьИ где кислород сжигать?
В камере сгорания, где ж еще.
Откуда у ЯРД камера сгорания? Зачем на ЯРД навешивать все проблемы и недостатки обычных ЖРД?
ЦитироватьЧистый ЯРД не оптимален. А с дожиганием рабочего тела очень даже неплох.
Это ещё почему? Почему замена килограмма водорода килограммом кислорода даст выигрыш в УИ? Плюс усложнение конструкции и кислородный бак.
ЦитироватьА со сбрасываемой первой ступенью смысла в затее мало. ЯРД тяжелый, наверх его тащить на химии, а работает -- чуть. Заметного выигрыша не будет, а то еще и проигрыш.
ЯРД не тяжёлый. Масса зависит от конкретных условий и требуемых ТТХ и неизвестна. ПН по массе просто должно перекрывать массу ЯРД.
Разбиение на две ступени необходимо. УИ ЯРД большой но недостаточно чтобы строить одноступенчатые ракеты.
ЦитироватьЦитировать238 - 87,74 лет.
240 - 6537 лет.
241 - 14,4 лет.
242 - 379000 лет.
Спасибо! А как его тащить-то, из зарубежья?
Ну, зарубежье вроде как раз в эпицентре. А вам всего 10 км тащить?..
ЦитироватьПроблема в другом - скорость теплообмена. Она ограничена конструкцией. Т.е. количество передаваемой энергии рабочему телу в единицу времени. Тяга = расход*УИ. Расход то можно увеличить, но УИ будет падать и из за уменьшения молекулярной массы и из за уменьшения внутренней энергии рабочего тела от недотаточного нагрева.
Так ли велика проблема скорости теплообмена?, вроде как ограничение исходит от теплостойкости ТВЭЛов и температура рабочего тела ограничена температурой их плавления, т.е. до одной температуры можно нагреть либо мало газа с большой теплоемкостью, либо много газа с меньшей теплоемкостью. Понятно, что газ большей молекулярной массы при той же температуре даст меньший УИ, но УИ-то обратно пропорционален корню квадратному из молекулярной массы, а тяга прямо пропорциональна ей. Другое дело, что из-за того же ограничения температуры УИ ЯРД на рабочем теле типа воды будет гораздо хуже кислород-водородного ЖРД.
ЦитироватьЭто ещё почему? Почему замена килограмма водорода килограммом кислорода даст выигрыш в УИ? Плюс усложнение конструкции и кислородный бак.
Выигрыша в УИ не будет, будет выигрыш в тяге, массовое совершенство тоже может подрасти. Смысл вот в чем: если водород предварительно нагреть в ЯРД, то при дожигании его для поднятия температуры газа в КС до уровня обычного кислород-водородника нужно меньше кислорода, или с тем же количеством кислорода можно получить большую температуру, соответственно УИ будет выше, чем у кислород-водородника, но меньше, чем у ЯРД. Однако нужно учитывать, что с ростом температуры возрастают потери на диссоциацию, и затрудняется охлаждение, кроме того, в таком ЖРД водород уже нельзя использовать для наружного охлаждения камеры, а кислорода для охлаждения может и не хватить, так что этот путь тоже имеет ограничения. Ну и усложнение конструкции оставляет этому варианту еще меньше шансов, чем чистому ЯРД.
ЦитироватьЯРД не тяжёлый. Масса зависит от конкретных условий и требуемых ТТХ и неизвестна. ПН по массе просто должно перекрывать массу ЯРД.
Тем не менее массовое совершенство ЯРД и его топливного отсека гораздо хуже, чем у ЖРД.
ЦитироватьТак ли велика проблема скорости теплообмена?, вроде как ограничение исходит от теплостойкости ТВЭЛов и температура рабочего тела ограничена температурой их плавления, т.е. до одной температуры можно нагреть либо мало газа с большой теплоемкостью, либо много газа с меньшей теплоемкостью. Понятно, что газ большей молекулярной массы при той же температуре даст меньший УИ, но УИ-то обратно пропорционален корню квадратному из молекулярной массы, а тяга прямо пропорциональна ей. Другое дело, что из-за того же ограничения температуры УИ ЯРД на рабочем теле типа воды будет гораздо хуже кислород-водородного ЖРД.
Да, при замене рабочего тела похоже можно его температуру оставить такой же. Однако в случае с чистым водородом, если просто увеличить его расход, нужно предпринимать специальные меры чтобы температура не снизилась.
Интересно, какой тяжёлый газ можно применить для увеличения тяги? Желательно без кислорода. Что то типа ксенона?
Цитировать[Да, при замене рабочего тела похоже можно его температуру оставить такой же. Однако в случае с чистым водородом, если просто увеличить его расход, нужно предпринимать специальные меры чтобы температура не снизилась.
Увеличивать расход водорода без дожигания естественно смысла нет.
ЦитироватьИнтересно, какой тяжёлый газ можно применить для увеличения тяги? Желательно без кислорода. Что то типа ксенона?
Ну а вода чем не подходит?, она же все равно газифицируется, зато хранить ее гораздо легче.
ЦитироватьЦитироватьЯ давно мечтал собрать в гараже ЯРД. А не подскажут ли знатоки, является ли секретной информация о свойствах изотопов плутония 238, 240, 241? Хотя бы период полураспада.
238 - 87,74 лет.
240 - 6537 лет.
241 - 14,4 лет.
242 - 379000 лет.
Это ж ничего не даёт. Только информацию о тепловыделении. Это ж, в основном, альфа-канал. Только у какого-то из изотопов америция основной канал - спонтанное деление...
:shock: Вот же блин! :shock:
Навел справки про ту ураносодержащюу руду и офигел - оказывается я живу в 150 км от завода на котором с 50х годов уран обогащали (при этом засрав :evil: окресности завода) сначала из месной руды а потом из привозной, так как месная с ее 0.07 апрцента содержанием была нерентабельной... :evil:
ЦитироватьИнтересно, какой тяжёлый газ можно применить для увеличения тяги? Желательно без кислорода. Что то типа ксенона?
Ну да, ксенон. Но не обязательно газ. Можно ртуть. В крайнем случае - свинец. :P
ЦитироватьПонятно, что газ большей молекулярной массы при той же температуре даст меньший УИ, но УИ-то обратно пропорционален корню квадратному из молекулярной массы, а тяга прямо пропорциональна ей. Другое дело, что из-за того же ограничения температуры УИ ЯРД на рабочем теле типа воды будет гораздо хуже кислород-водородного ЖРД.
А какой УИ у ЯРД на воде? Температура в водородном ЯРД уже достижима в 3000 К, в водородном ЖРД - 3600 К. Средняя молекулярная масса зависит от степени диссоциации, а та, в свою очередь, от температуры, давления и коэффициента избытка окислителя. При равной молекулярной массе УИ будет больше в том случае, где диссоциация больше. Можно найти такой режим водного ЯРД, в котором УИ будет больше, чем у водородника. Другое дело, будет ли такой режим практически нужен.
ЦитироватьЦитироватьЦитировать238 - 87,74 лет.
240 - 6537 лет.
241 - 14,4 лет.
242 - 379000 лет.
Спасибо! А как его тащить-то, из зарубежья?
Ну, зарубежье вроде как раз в эпицентре. А вам всего 10 км тащить?..
Вопро был не в расстоянии, а в преодолении рубежа. :D
ЦитироватьА какой УИ у ЯРД на воде? Температура в водородном ЯРД уже достижима в 3000 К, в водородном ЖРД - 3600 К.
Однако ЯРД изрядно продвинулись, но на чистой воде УИ все равно будет меньше, т.к. ее энтальпия при 3000 К меньше, чем у продуктов сгорания водородника.
ЦитироватьСредняя молекулярная масса зависит от степени диссоциации, а та, в свою очередь, от температуры, давления и коэффициента избытка окислителя. При равной молекулярной массе УИ будет больше в том случае, где диссоциация больше. Можно найти такой режим водного ЯРД, в котором УИ будет больше, чем у водородника. Другое дело, будет ли такой режим практически нужен.
Наоборот, чем больше диссоциация, тем меньше УИ вследствие увеличения потерь на эту самую диссоциацию.
ЦитироватьОднако ЯРД изрядно продвинулись, но на чистой воде УИ все равно будет меньше, т.к. ее энтальпия при 3000 К меньше, чем у продуктов сгорания водородника.
Наоборот, чем больше диссоциация, тем меньше УИ вследствие увеличения потерь на эту самую диссоциацию.
У вас неверные представления. Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт. Чем меньше избыток водорода, тем больше будет диссоциация при равных условиях. Так что водяной ЯРД при некоторых условиях действительно может дать бОльший УИ, чем водородник. Другое дело, имеют ли эти условия практическую ценность.
ЦитироватьЭто для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ.
В ЯРД энергия еще более ограничена массой теплообменника(реактора), скоростью теплообмена и температурой плавления реактора. Так что получается только хуже.
ЦитироватьЯРД не тяжёлый. Масса зависит от конкретных условий и требуемых ТТХ и неизвестна. ПН по массе просто должно перекрывать массу ЯРД. Разбиение на две ступени необходимо. УИ ЯРД большой но недостаточно чтобы строить одноступенчатые ракеты.
Еще какой тяжелый. У RD-0410 отношение тяги к собственному весу -- 1.8. Короче, только для межорбитальных перелетов. Для выхода на орбиту -- "нигде и никогда, никаких шансов". (с) ЯРД может только в самом конце чуть-чуть подработать траекеторию несколько секунд. Но для этого его придется тащить на верх. Если это межорбитальный буксир, тогда нормально. В противном случае скорее потери ПН будут, нежли выигрыш.
ЦитироватьЯ давно мечтал собрать в гараже ЯРД. А не подскажут ли знатоки, является ли секретной информация о свойствах изотопов плутония 238, 240, 241? Хотя бы период полураспада.
конечно секретные, с вас разве подписку в 8-м классе на уроках физики не брали? :lol:
ЦитироватьЦитироватьЯРД не тяжёлый. Масса зависит от конкретных условий и требуемых ТТХ и неизвестна. ПН по массе просто должно перекрывать массу ЯРД. Разбиение на две ступени необходимо. УИ ЯРД большой но недостаточно чтобы строить одноступенчатые ракеты.
Еще какой тяжелый. У RD-0410 отношение тяги к собственному весу -- 1.8. Короче, только для межорбитальных перелетов. Для выхода на орбиту -- "нигде и никогда, никаких шансов". (с) ЯРД может только в самом конце чуть-чуть подработать траекеторию несколько секунд. Но для этого его придется тащить на верх. Если это межорбитальный буксир, тогда нормально. В противном случае скорее потери ПН будут, нежли выигрыш.
Проект Тимбервинд
http://www.fas.org/nuke/space/c08tw_2.htm
Цели проекта:
Power Density 40 MWt / liter
Thrust/Weight Ratio 30 : 1
Exhaust Temperature 2750o K
Specific Impulse 869 seconds
Thrust 178 kN
Run Time 100 seconds
Restart Capability No
Throttlable No
Проект не был завершен.
Или например MITEE (MIniature ReacTor EnginE)
Проект не был начат.
http://www.lpi.usra.edu/meetings/outerplanets2001/pdf/4084.pdf
Цитировать:shock: Вот же блин! :shock:
Навел справки про ту ураносодержащюу руду и офигел - оказывается я живу в 150 км от завода на котором с 50х годов уран обогащали (при этом засрав :evil: окресности завода) сначала из месной руды а потом из привозной, так как месная с ее 0.07 апрцента содержанием была нерентабельной... :evil:
Сочувствую. А 0,07 процента - это по-нашему не руда. У нас своя гораздо богаче. Так что будем делать на местных ресурсах. :D
ЦитироватьЭто для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт.
Грубо говоря, диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости. Соответственно при заданной температуре рабочее тело наберёт больше внутренней энергии. Это всё потому что источник энергии у нас неограниченный.
Но если ипользовать воду как способ увеличения тяги (раза в 3), то диссоциация скорее всего приведёт к снижению тяги.
ЦитироватьТак что водяной ЯРД при некоторых условиях действительно может дать бОльший УИ, чем водородник. Другое дело, имеют ли эти условия практическую ценность.
Практическая ценность велика - можно будет легко заправляться водой на других планетах :P
С водой не совсем понятно с её химической активностью при таких температурах.
ЦитироватьПрактическая ценность велика - можно будет легко заправляться водой на других планетах :P
С водой не совсем понятно с её химической активностью при таких температурах.
Да это понятно. Вопрос давления в реакторе.
ЦитироватьЦитироватьЭто для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт.
Грубо говоря, диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости. Соответственно при заданной температуре рабочее тело наберёт больше внутренней энергии. Это всё потому что источник энергии у нас неограниченный.
Но если ипользовать воду как способ увеличения тяги (раза в 3), то диссоциация скорее всего приведёт к снижению тяги.
Диссоциация приводит к уменьшению молекулярной массы (при полной диссоциации водорода в два раза, соответственно возрастает УИ!), и в случае с водородом к резкому увеличению теплопроводности.
Вот еще ссылка.
http://www.nuclearspace.com/A_PWrussview_FINX.htm
The TRITON is a Trimodal engine design capable of operating across a wide range of propulsive thermal and vehicle electrical power requirements. The baseline TRITON is designed for primary propulsion mode using Liquid Hydrogen propellant for moderate thrust levels near 66.7KN (15klbf) and Isp's greater than 900 seconds. The LOX augmented thrust mode provides gasified oxygen into the nozzle down-stream of the throat to get 200% more thrust when needed for heavy cargo Earth departure missions. In the power-generation mode a dynamic power conversion unit provides electrical power to support the spacecraft or electrical thrusters for additional maneuvering (note size comparison to human in figure below).
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/80188.gif)
Что за LOX augmented thrust mode?
ЦитироватьУ вас неверные представления. Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт. Чем меньше избыток водорода, тем больше будет диссоциация при равных условиях. Так что водяной ЯРД при некоторых условиях действительно может дать бОльший УИ, чем водородник. Другое дело, имеют ли эти условия практическую ценность.
Ну это понятно, видимо я вас вначале неправильно понял. Теоретически конечно при довольно низких давлениях можно добиться достаточно полной диссоциации при умеренных температурах, но вот понижение плотности газа при этом приведет к изрядному увеличению размеров двигателя. А потери на диссоциацию все равно будут, поэтому прирост УИ будет не пропорционален приросту полной энтальпии, если конечно степень расширения не бесконечная.
ЦитироватьЧто за LOX augmented thrust mode?
Режим повышенной тяги путем впрыска жидкого кислорода в закритическую часть сопла.
Извините, а как открывать ссылку на эту библиотеку? Просто при попытке скачать комп отказывает в этом (на странице библиотеки ещё приписка есть про запрет на сохранение на жёстком диске). Но документы-то в РАР-е! Без загрузки не обойтись ведь!
По теме. Почему "ОДНОРАЗОВЫЙ"? Логичнее спасать пусть не саму ступень, а очень сложный и дорогой двигатель. Хотя спасение, ИМХО, нужно в любом случае - как-никак, а несколько десятков килограммов урана.
ЦитироватьПо теме. Почему "ОДНОРАЗОВЫЙ"? Логичнее спасать пусть не саму ступень, а очень сложный и дорогой двигатель. Хотя спасение, ИМХО, нужно в любом случае - как-никак, а несколько десятков килограммов урана.
Можно, конечно, и спасать. Но лучше не спасать - иначе огребём по-полной с ОЯТ и облучёнными конструкциями. Поэтому лучше на верхних ступенях и разгонных блоках - запустил и забыл.
А что народ скажет про гетерогенный газофазник с твердотельным запалом с http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?id=16827&p=3? Были ли подобные проекты у профи?
Если принять теоретическую возможность такого реактора, есть ли идеи, как организовывать цикл разработки такой штуки? как и чем считать, что моделировать, как проводить испытания? Как оценить потребный бюджет и необходимые человеческие ресурсы?
ЦитироватьА что народ скажет про гетерогенный газофазник с твердотельным запалом с http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?id=16827&p=3? Были ли подобные проекты у профи?
Если принять теоретическую возможность такого реактора, есть ли идеи, как организовывать цикл разработки такой штуки? как и чем считать, что моделировать, как проводить испытания? Как оценить потребный бюджет и необходимые человеческие ресурсы?
Я бы сказал, что рановато нам на такие проекты замахиваться. А работы велись - в СССР в 80-х.