Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Inti]

Пруф в студию про радиаторы из углеродных нитей.А то гугл говорит что углерод отличный теплоизолятор.

Вот тут даже фотка образца радиатора есть https://zen.yandex.ru/media/dbk/rossiia-stroit-iadernyi-planetolet-ssha-pytalis-delat-podobnyi-proekt-15-let-nazad-ne-poluchilos-5f679267c833846a1d133f39

Углеродное волокно припаянное к металлическим трубкам.


Хотя конечно это просто иллюстрация принципа, на самом деле не из водопроводных труб Нуклон делают.

[Непричастный]

Кстати, тут не однократно говорилось, что ЯДЕРНЫЙ буксир надо только ко внешним планетам, а так он и даром не нужен

Это лишь домыслы любителей с форумов и соцсетей. По научным же расчетам, солнечные батареи даже вблизи (на околоземной орбите и на поверхности Луны) выгодны только до уровня около 50 кВт мощности, а выше 50 кВт ядерные установки становятся более выгодными, причем по мере дальнейшего увеличения мощности их выгодность ещё больше возрастает:





С рулонами солнечных батарей здесь пример выше приводили не очень корректный. Ведь они для покрытия износившихся обычных солнечных батарей, у которых уже есть свой каркас, ориентирующие на солнце приводы, аккумуляторы для бесперебойной работы в теневой части орбиты. Это всё дополнительный вес, который значительно не уменьшается при масштабировании, в отличие от удельного веса ядерных установок при росте их мощности.

Странно, что они вообще признали, что солнечные панели хоть где-то и в чем-то лучше реактора. Было бы интересно узнать их логику, стоящую за этими веселыми картинками. Ладно, а что нам с МКС делать? Там-то реатора нет, а в пике могли 200кВт вырабатывать. Похоже ни США, ни Европа, ни Канада, не знают об этой ядерной мудрости. Во всём мире одни дураки и только в Роскосмосе умные?

[Astro Cat]

Углеродное волокно припаянное к металлическим трубкам.

С герметичностью как тут решено- понятно. Но волокна тут тоже параллельны трубе. То есть они не отводить тепло будут, а изолировать, имхо.

[Антикосмит]

Температуропроводность пиролитического графита на порядок лучше температуропроводности серебра.

Тут только одна пакость может возникнуть. Углерод это полупроводник и с ростом температуры у него начнет ухудшаться коэффициент черноты, так что какие-то покрытия там тоже должны присутствовать.

[cross-track]

Температуропроводность пиролитического графита на порядок лучше температуропроводности серебра.

Температуропроводность -это больше динамическая характеристика распространения тепла; это не стационарная теплопроводность.

[Верный Союзник с Окинавы]

А переживёт ли реактор сальтуху через голову?

[Верный Союзник с Окинавы]

за 462 миллиона долларов, на которой смогут жить 50 человек, места на ней предлагается сдавать в аренду, чтобы окупить за год.

чета ржу!

Как сказали на TJ, "лунная база по цене плавленного сырка"(с).

[Верный Союзник с Окинавы]

Зато могут быть изготовлены на месте буквально из "подножного материала".

А что делать с космической пылью? На той же Луне 1 мкм в год оседает. А в космосе сложно сказать сколько. Это на околоземной орбите она остатками атмосферы тормозится и сгорает, а где-нибудь в поясе астероидов её может быть дохрена. Причем эта самая пыль довольно пакостна: в зависимости от разных факторов она может приобретать, терять, менять на противоположный заряд. Короче, борьба с ней нетривиальная задача. И все эти гигантские площади концентраторов/солнечных батарей могут лихо деградировать при многолетних полетах.

Неужели 1 мкм (тысячная доля миллиметра) является такой серьёзной проблемой?

На Марсе, с куда более серьёзной пылью работали.

P.S. Я помню, амеры в своё время Маринером замеры проводили, короче там не так много пыли.

С пылью тоже можно неплохо бороться, Juno летает возле Юпитера и норм ей, уже какой год.

И от меня решения проблемы с пылью: изучить, с какого направления она падает: и просто поставить СБ/концентраторы так, чтобы минимум поверхности подставлять. Например падает пыль вертикально сверху вниз, поставить СБ/концентраторы ребром. И пущай на малую площадь рёбер оседает.

[Верный Союзник с Окинавы]

Для ядерных ДУ, ЭУ и пр. подобная угроза как минимум не менее актуальна, ибо радиаторы.

Если радиаторы состоят в основном из углеродных нитей то они будут довольно-таки устойчивы даже к микрометеоритам, ну порвёт несколько волокон и всё.

Вот люди тупые, всё время аммиак используют! Если эта карбоновая штука не используется, то либо она более тяжёлая, либо её "магические" свойства - пшик или практические неприменимы. Примерно как "plastic name превосходит сталь/алюминий по прочности в 4-5-7-10-15 раз и стоит дешевле", но ни сталь, ни алюминий, со сцены не уходит.

[Верный Союзник с Окинавы]

Странно, что они вообще признали, что солнечные панели хоть где-то и в чем-то лучше реактора. Было бы интересно узнать их логику, стоящую за этими веселыми картинками. Ладно, а что нам с МКС делать? Там-то реатора нет, а в пике могли 200кВт вырабатывать. Похоже ни США, ни Европа, ни Канада, не знают об этой ядерной мудрости. Во всём мире одни дураки и только в Роскосмосе умные?

Ещё все NASA/ESA/CSA/JAXA тупые, вместо простой натянутой углеродной ткани применяют сложную аммиачную систему охлаждения.

[Верный Союзник с Окинавы]

Так, теплопроводность вдоль углеродных волокон составляет 150 Вт/мК, тогда как поперечный коффициент теплопроводности всего 2–3 Вт/мК.  https://www.google.com/search?hl=ru-RU&gl=RU&ie=UTF-8&source=android-browser&q=%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5+%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BD%D0%BE+%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

Как при этом делать радиаторы - непонятно. Для прочности на разрыв волокна должны быть вдоль трубы, а для теплопередачи - поперёк. Тепло защитные щитки, эакраны я видел, а радиаторы нет.

А они один фиг работают лишь при высоких температурах.

Тепло всегда без затрат энергии передаётся от горячих тел к холодным, но не наоборот. Холодильники, к примеру тратят энергию на совершение работы, за счёт которой охлаждают воздух ниже температуры окржаещей среды.

Вот есть у нас углеродный щиток. Допустим, что при 850 градусах он раскаляется докрасна и становится тем самым эффективным радиатором. Но температура корпуса не опустится ниже 850 градусов, потому что тога тепло будет поступать уже от радиатора к корпусу...

Собственно поэтому для МКС заморочились с аммиачными радиаторами.

Так что если у нас просто высокотемпературный радиатор, то сильно он реактор не охладит, примерно до уровня "чтобы не расплавился". При таком температурном режиме никто не парится насчёт турбин и вращающихся вундер-ионников-генераторов, просто ставят термоэлектрогенератор из пары пластинок и получают РИТЭГ - то к чему ядерная космонавтика пришла за свои более чем полвека развития.

[Антикосмит]

Температуропроводность пиролитического графита на порядок лучше температуропроводности серебра.

Температуропроводность -это больше динамическая характеристика распространения тепла; это не стационарная теплопроводность.

Ну так и теплопроводность у пиролитического ориентированного графита в разы больше серебра и плотность в разы ниже. Считай, что это плотно упакованный графен, а все аллотропные формы углерода обладают очень высокой теплопроводностью.

[Inti]

Так, теплопроводность вдоль углеродных волокон составляет 150 Вт/мК, тогда как поперечный коффициент теплопроводности всего 2–3 Вт/мК.  https://www.google.com/search?hl=ru-RU&gl=RU&ie=UTF-8&source=android-browser&q=%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5+%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BD%D0%BE+%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

Как при этом делать радиаторы - непонятно. Для прочности на разрыв волокна должны быть вдоль трубы, а для теплопередачи - поперёк. Тепло защитные щитки, эакраны я видел, а радиаторы нет.

А они один фиг работают лишь при высоких температурах.

Тепло всегда без затрат энергии передаётся от горячих тел к холодным, но не наоборот. Холодильники, к примеру тратят энергию на совершение работы, за счёт которой охлаждают воздух ниже температуры окржаещей среды.

Вот есть у нас углеродный щиток. Допустим, что при 850 градусах он раскаляется докрасна и становится тем самым эффективным радиатором. Но температура корпуса не опустится ниже 850 градусов, потому что тога тепло будет поступать уже от радиатора к корпусу...

Собственно поэтому для МКС заморочились с аммиачными радиаторами.

Так что если у нас просто высокотемпературный радиатор, то сильно он реактор не охладит, примерно до уровня "чтобы не расплавился". При таком температурном режиме никто не парится насчёт турбин и вращающихся вундер-ионников-генераторов, просто ставят термоэлектрогенератор из пары пластинок и получают РИТЭГ - то к чему ядерная космонавтика пришла за свои более чем полвека развития.

Если температура на входе будет 1500 а на выходе 850, то вы уверены что этого недостаточно?

[Inti]

Новый способ очистки солнечных панелей на Марсе - https://nplus1.ru/news/2021/06/04/Insight-panels
Судя по тому что конкретных цифр нет - скорее всего туфта порядочная...

[Верный Союзник с Окинавы]

Новый способ очистки солнечных панелей на Марсе - https://nplus1.ru/news/2021/06/04/Insight-panels
Судя по тому что конкретных цифр нет - скорее всего туфта порядочная...

Читаешь книгу, видишь фигу, обвиняешь.

В статье есть ссылка на сайт NASA и данные о 30 Ватт энергии.

[cross-track]

Если температура на входе будет 1500 а на выходе 850, то вы уверены что этого недостаточно?

КПД идеального цикла Карно при таких температурах будет 43%. А реальное КПД - намного меньше.

[Олег Агафонов]

Удивительные вещи. В ссылках выше NASA исследовали и провели успешные испытания по охлаждению с помощью углеродного волокна. Но здесь все-равно вторую страницу подряд заявляют, что этого не может быть в принципе (потому что "российское"). Мда.

Из презентации NASA:

[Inti]

Новый способ очистки солнечных панелей на Марсе - https://nplus1.ru/news/2021/06/04/Insight-panels
Судя по тому что конкретных цифр нет - скорее всего туфта порядочная...

Читаешь книгу, видишь фигу, обвиняешь.

В статье есть ссылка на сайт NASA и данные о 30 Ватт энергии.

Я не обязан ссылки в статье читать, их там 8 штук кстати, не обвиняю а высказал догадку которая оказалась совершенно верной: The result was a gain of about 30 watt-hours of energy per sol, or Martian day.
Ну то есть практически пшик, с учетом того что марсианский день примерно равен земному. Хотя... в СССР за такие рационализаторские предложения иногда даже настоящие деньги выплачивали... главное было правильно обосновать полученную выгоду или сэкономленное время... я так когда-то  несколько лишних зарплат получил и на меня некоторые начали косо посматривать...

[telekast]

Удивительные вещи. В ссылках выше NASA исследовали и провели успешные испытания по охлаждению с помощью углеродного волокна. Но здесь все-равно вторую страницу подряд заявляют, что этого не может быть в принципе (потому что "российское"). Мда.

Из презентации NASA:

"heat pipe" - это тепловая труба. Каким боком к этому слайду "углеродное волокно"? На приведенгом слайде об этом ни слова. Тепловая труба - устройство для ПЕРЕДАЧИ тепла. Известна и применяется века полтора, если не больше. В том числе в КА.
ИМХУ

[Олег Агафонов]

"heat pipe" - это тепловая труба. Каким боком к этому слайду "углеродное волокно"? На приведенгом слайде об этом ни слова. Тепловая труба - устройство для ПЕРЕДАЧИ тепла. Известна и применяется века полтора, если не больше. В том числе в КА.
ИМХУ

Дальше гугла-транслейта посмотреть уже не судьба? Там прямо на слайде показано фото волокна и его характеристики по теплопроводности. Когда его к тепловой трубке прикрепляли. Про остальные слайды молчу -- там тоже много чего интересного показано.