Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Гусев_А]

Даже если исходить из якобы невозможности поднять КПД термоэмиссии, у нее есть ключевое преимущество - высокая температура ХИ и отсутствие проблем с площадью радиаторов из-за высокой плотности потока излучения.

Если найдете материал с энергией выхода электрона равной нулю или около того (это невозможно), тогда и при низких температурах термоэмиссия приблизится к идеальному значению по циклу карно. А пока что приходится задирать температуру катода как можно выше что бы потери от этого эффекта были меньше. Суть в том что электроны бесполезно переносят энергию от катода к аноду кинетически то есть тепло.

А нельзя, материал заранее разогреть в том же ядерном реакторе до максимальной температуры, чтоб меньше тратить энергии на выход электрона.

[vlad7308]

Мощность реактора вообще говоря почти неограниченна.

Если говорить про ядерную реакцию, то да. Вплоть до мощности ядерного взрыва. Но если нужно эту энергию снять и отвести то уже очень даже ограничена - возможностями теплосъема.

вопрос был про реактор
Я ж специально уточнил - сам реактор?

Ну и рд410 в пример привел а также всякие там Нервы (их много было, были и под гигаватт мощности).

[ratcustorb]

Мне всегда было интересно, очень много народа говорит о реакторе в 1МВт ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ мощности. А этот народ знает сколько этот реактор будет весить? Другими словами, есть ли у нас, я имею ввиду сейчас всех людей с планеты Земля, а не отдельные страны, возможность вывести такой реактор на орбиту? Это ведь не лёгкая вещь. Сколько такой реактор может весить?

Ещё не надо забывать про резолюцию 47/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 14 декабря 1992 года, согласно которой:

2. Ядерные реакторы
а) Ядерные реакторы могут использоваться:
i) в ходе межпланетных полетов;
ii) на достаточно высоких орбитах, как они определены в пункте 2b;
iii) на низких околоземных орбитах, если после выполнения рабочей части своего полета они хранятся на достаточно высоких орбитах.

b) Достаточно высокая орбита — это орбита, продолжительность нахождения на которой достаточно велика, чтобы обеспечить достаточный распад продуктов деления примерно до уровня радиоактивности актинидов. Достаточно высокая орбита должна быть такой, чтобы свести к минимуму риск для нынешних и будущих космических полетов, а также вероятность столкновения с другими космическими объектами. При определении высоты достаточно высокой орбиты учитывается, что части разрушенного реактора также должны достичь требуемого уровня распада до их возвращения в атмосферу Земли.

То есть надо выводить на орбиту 800-900 км?

[SONY]

Полагаю, одновременно с массами энергетической установки должны приводиться оценки массы рабочего тела, потребной для конкретной миссии.

Укажите массу буксира, массу полезной нагрузки, маршрут передвижения и удельный импульс того двигателя, который хотите использовать - будет масса рабочего тела.

[SONY]

А нельзя, материал заранее разогреть в том же ядерном реакторе до максимальной температуры, чтоб меньше тратить энергии на выход электрона.

Этот материал прямо в ядерном реакторе и находится, что вы там заранее греть в реакторе хотите?..

[SONY]

То есть надо выводить на орбиту 800-900 км?

Перед запуском реактора - да, надо вывести на 800-900 км.

[OldChukchi]

Это госконтракт на аванпроект, а озвученные цифры - техзадание. Собственно одна из целей аванпроекта - оценить осуществимость этого ТЗ. Так что эти цифры не стоит принимать за данность.

Принимать за данность - разумеется, не стоит, хотя бы потому, что в железе готового изделия еще нет.
Но постановка вопроса была "сколько такой реактор может весить" - для оценки возможных параметров это ТЗ вполне подходит. От аванпроекта же не требуется ответ "да вы офигели такое хотеть, это же в принципе невозможно! "
Запросы должны быть где-то в пределах осуществимого.

[Верный Союзник с Окинавы]

Ну и рд410 в пример привел а также всякие там Нервы (их много было, были и под гигаватт мощности).

По РД-141 я находил цифры в 63 МВТ тепловой мощности.

[NightFlight]

Поэтому ярд с непосредственным нагревом рабочего тела в реакторе имеет смысл, а термоэмиссионный буксир это сон разума. Такой буксир будет возить в основном самого себя и не факт, что далеко увезет.

[Quetzalcoatl]

Поэтому ярд с непосредственным нагревом рабочего тела в реакторе имеет смысл, а термоэмиссионный буксир это сон разума. Такой буксир будет возить в основном самого себя и не факт, что далеко увезет.

Начнем с того, что у ионных РД УИ значительно выше, поэтому на них можно улететь дальше. Для ионных (электрических) РД нужна электроэнергия. ЯЭУ более эффективны, чем СБ на больших расстояниях от Солнца. Поэтому прикидывают и разрабатывают КА с ионными РД и с СБ, и с ЯЭУ, и КА с ЯРД. 

[NightFlight]

Начнем с того, что у ионных РД УИ значительно выше, поэтому на них можно улететь дальше.

Далеко не факт, что дальше, если придется разгонять сотню тонн собственного веса. Итоговая ХС может оказаться и ниже при высоком УИ.

[vlad7308]

Поэтому ярд с непосредственным нагревом рабочего тела в реакторе имеет смысл, а термоэмиссионный буксир это сон разума. Такой буксир будет возить в основном самого себя и не факт, что далеко увезет.

Начнем с того, что у ионных РД УИ значительно выше, поэтому на них можно улететь дальше. Для ионных (электрических) РД нужна электроэнергия. ЯЭУ более эффективны, чем СБ на больших расстояниях от Солнца. Поэтому прикидывают и разрабатывают КА с ионными РД и с СБ, и с ЯЭУ, и КА с ЯРД. 

вот как только завяжется ЯЭДУ с удельной массой хотя бы 20кг\кВт (а лучше 5-10), тогда и....

[Quetzalcoatl]

Далеко не факт, что дальше, если придется разгонять сотню тонн собственного веса. Итоговая ХС может оказаться и ниже при высоком УИ.

Если будет разгоняться несколько месяцев (а так и планируют в таких миссиях), то улетит дальше. ЯЭУ массой в сотню тонн - это малонаучная фантастика.   Пока речь идет о массе 20-30 тонн. 

[Quetzalcoatl]

вот как только завяжется ЯЭДУ с удельной массой хотя бы 20кг\кВт (а лучше 5-10), тогда и....

Я привел пример американского проекта космической ЯЭУ на прошлой странице. У них получается где-то 14 кг/кВт (23200 кг/1650 кВт).

[NightFlight]

Далеко не факт, что дальше, если придется разгонять сотню тонн собственного веса. Итоговая ХС может оказаться и ниже при высоком УИ.

Если будет разгоняться несколько месяцев (а так и планируют в таких миссиях), то улетит дальше. ЯЭУ массой в сотню тонн - это малонаучная фантастика.   Пока речь идет о массе 20-30 тонн. 

Малонаучная фантастика это 20-30 тонн термоэмиссионного реактора мощностью 500 кВт.

[Quetzalcoatl]

Малонаучная фантастика это 20-30 тонн термоэмиссионного реактора мощностью 500 кВт.

А кто говорит про термоэмиссионный реактор мощностью  500 кВт? Речь идет либо о реакторе с ЖМ охлаждением с теплообменниками, которые нагревают газ для газовых турбогенераторов, что более надежно и вероятно. Либо о реакторе с газовым охлаждением с непосредственной подачей газа на газовые турбогенераторы, что менее надежно и вероятно. 

[ratcustorb]

Малонаучная фантастика это 20-30 тонн термоэмиссионного реактора мощностью 500 кВт.

А кто говорит про термоэмиссионный реактор мощностью  500 кВт? Речь идет либо о реакторе с ЖМ охлаждением с теплообменниками, которые нагревают газ для газовых турбогенераторов, что более надежно и вероятно. Либо о реакторе с газовым охлаждением с непосредственной подачей газа на газовые турбогенераторы, что менее надежно и вероятно. 

Имхо.
Разработка ЯБ и отработка технологий на нём должны иметь конечной целью возможность его применения для пилотируемых полётов.

Для минимально вменяемых сроков полета хотя бы к ближайшим планетам (например к Марсу) удельная мощность двигателей должна быть на уровне не менее 100 кВт на 1 тонну всей конструкции корабля (вместе с реактором, системой охлаждения и ПН), или по другому - менее 10 кг на 1 кВт мощности.
 Т.е. для отправки к Марсу и обратно корабля начальной массой в 150 тонн (реактор, охлаждение, двигатели, запас рабочего тела для двигателей, пилотируемый корабль + взлетно-посадочный модуль) надо не менее 15 МВт мощности на двигателях (реактора - 50 МВт тепловой при турбомашинном преобразовании).

Учитывая  необходимые общую и удельную  мощность  реализацию такой цели при турбомашинном преобразовании могут обеспечить только роторные магнитоплазменные двигатели, активной разработкой которых и надо заниматься.

[Quetzalcoatl]

Имхо.
Разработка ЯБ и отработка технологий на нём должны иметь конечной целью возможность его применения для пилотируемых полётов.

А откуда берутся такие фантазии? Ведь ни одна официальная космическая организация пока не планирует посылать людей на КА с ЯЭДУ куда-либо. 

[vlad7308]

вот как только завяжется ЯЭДУ с удельной массой хотя бы 20кг\кВт (а лучше 5-10), тогда и....

Я привел пример американского проекта космической ЯЭУ на прошлой странице. У них получается где-то 14 кг/кВт (23200 кг/1650 кВт).

это уже неплохо.
Но это - только веселые картинки.

[Quetzalcoatl]

это уже неплохо.
Но это - только веселые картинки.

На самом деле это концепции и теоретические прикидки с учетом уровня развития планируемой технологии TRL 3-4 на сегодня.