Реальный ЯРД для реального звездолета

[mark200000]

jre пишет:

Вы забыли, что ракета - тело переменной массы и возможно с не одной ступенью, для нее несколько другой результат получится.
Возврата не будет, возвращаться через 300 лет смысла нет, есть смысл колонизировать звездную систему. Водород из пояса Койпера используется только как рабочее тело для создания силы тяги. Остатки отработанного урана тоже используются как рабочее тело. Раскрутка вокруг Солнца осуществляется в основном за счет принудительного искривления траектории, обращенной под 30 град к касательной струи скоростных частиц из двигателя. Впрочем возможно обойтись и без этой раскрутки.

Про ступени я действительно забыл.
Посчитал вариант для схемы, когда масса каждой ступени равна 0,5 массы корабля. В этом случае, каждая ступень дает приращение скорости 3 000 км/сек.
К примеру, для скорости 24 000 км/сек потребуется 8 ступеней. Начальная масса корабля в этом случае будет в 256 раз больше конечной. Если взять скорость поскромнее - 15 000 км/сек, можно обойтись 5 ступенями, с разницей масс 32 раза.

[jre]

Обычно вес ступени берут в 3-5 раз больше груза, который она несет на себе. Потом ваши расчеты годятся для обыкновенной ракеты, но проект ведь использует прямоточные двигатели, с рабочим телом - водородом из межзвездных облаков. В данном случае ситуация существенно по-лучше будет, и ее так просто не посчитать. Есть прикидочный расчет на аэробазе в аналогичной теме.

[mark200000]

Здесь соотношение 3-5 раз не получится. В жидкостных ракетах масса топлива 90% и более массы ступени, в ядерном, хорошо если 50% удастся получить. Поэтому выгоднее делать ступени небольшими, иначе много лишней массы придется тащить.

Использования внешнего водорода, в нашем случае ничего не даст. Ограничение на скорость энергетическое, т.е. максимальная скорость ограничена энергией запасенной в уране.
Единственное, что может позволить увеличить скорость это использование внешнего водорода в качестве источника энергии. А это уже будет не ядерный двигатель, а термоядерный.

[jre]

Ошибаетесь! Когда в качестве рабочего тела используется внешний водород, при условии, что его энергия движения относительно корабля не сильно теряется, в этом случае можно существенно поднять тягу двигателя, уменьшая добавочную скорость истечения, и увеличивая расход массы рабочего тела, при этом КПД существенно поднимается, и результирующая скорость тоже растет.
Если использовать уран 238, для ЯРД на быстрых нейтронах, то можно сделать отношение весов ступеней - больше