Ядерный двигатель

[vlad7308]

У аргона меньше атомный вес и выше энергия ионизации
Ксенон не зря любят разработчики ЭРД. Это очень удачный газ.
У него две беды - он очень дорогой и его очень мало.

[Back-stabber]

Павел73 пишет:
Аргон из них вроде самый распространённый и дешёвый.

Лёгкий слишком.  

Блин.  :oops:

[Mark]

Sаlyutman пишет:
Видимо создание ТЭМ с мегаваттным ЯРДУ (1-1,5 МВт) на сегодняшний день оказалось слишком сложной задачей, поэтому решено рассмотреть возможность создания ТЭМ "первого этапа", с ЯРДУ уменьшенной по сравнению с первоначальным проектом мощностью. Речь идёт о где-то 300-500 кВт. Масса, если не ошибаюсь, порядка 22 тонн, из них три тонны приходится на ксенон.

В одной технической стати, я же раньше немножко писал, пишут знаменитые русские ученые и профессор как Ю. Кубарев, А. Прохоров, К. Кирдяшов и В. Смирнов:

Для транспортно-энергетических модулей мощностью сьыше 1мВт необходимо создание двигателей новых схем, использующих нетрадицинные способы ускроения плазмы и обеспечивающих высокие значение плотности тяги, удельного импульса и ресурса.

Вывод 1.
Руководство Центра Кельдыша, взяв на себя всю ответственность спроектировать и испытать 25-50 киловаттный двигатель ЭРД-50 с диаметром ионно-оптической системы 70 cm. или 100 cm., по нашему мнению, не справится по технологическим причинам с поставленной ими же задачей.

Вывод 4.
Ионные и холловские двигатели в принципие не позвалят создать ЭРД мегаваттного класса для ЯЭРДУ, их разработка и использование нецелесообразны по энергомассовым характеристикам и невыгоды с экономической точки зрения из-за сложности изготовления элементов.

Общий вывод

По нашему мнению, реализация в России проекта электроракетной двигательной установки мегаваттного класса на основе маломощных ионных и холловских двигателей невозмножна и нецелесообразна с научной, технической и экономической точек зрения.
 
В связи с этим необходимо осуществлать альтернативные проекты по созданию ЭРДУ межпланетных космических аппаратов, в частности, с применением магнитоплазмодинамических двигателей (МПДП).

[Mark]

vlad7308 пишет:
У аргона меньше атомный вес и выше энергия ионизации
Ксенон не зря любят разработчики ЭРД. Это очень удачный газ.
У него две беды - он очень дорогой и его очень мало.

От МГТУ имени Баумана:

— Для длительных операций, например для полета к Марсу, особенно с большим грузом, лучше такого двигателя не придумаешь. Его главное преимущество — стоимость. Ксенон дороже аргона в 870 раз. Поэтому переход на аргон очень полезный — можно обеспечить длительную работу двигателей, — объясняет заведующий кафедрой плазменных энергетических установок, профессор МГТУ, доктор технических наук Михаил Маратханов.

 

Но во всех этих двигателях существует проблема с затратами на космическое топливо: 40 л ксенона стоит порядка 2 млн рублей. Для спутника нужны тонны этого инертного газа, а на длительную экспедицию тяжелого космического аппарата ксенона не напасешься, говорят на кафедре МГТУ.

— Проблема в том, что использование аргона дает не оптимальный баковый коэффициент, то есть баки получаются тяжелые. Иными словами, повышаются расходы на ионизацию и КПД двигательной установки становится хуже. Предложение, мягко говоря, неактуальное, — сказал сотрудник компании, попросивший не указывать его фамилию.

[vlad7308]

Марк, да
все именно так

[Valerij]

Mark пишет:
В одной технической стати, я же раньше немножко писал, пишут знаменитые русские ученые и профессор как Ю. Кубарев, А. Прохоров, К. Кирдяшов и В. Смирнов:

   
Спасибо, конечно. А можно ссылку на эту статью?

[Mark]

vlad7308 пишет:
Марк, да
все именно так

Разработка ТЕМ, особенно для пилотируемых полетов на Марс, это очень сложная задача для русской технологии. 

Думаю и уверен, что создание ЯРД (НАСА уже работает, КБ Салют пишет) будет с начала проще чем создание эффективных плазменных МПД двигатели для ТЕМ как и технология машинного преобразования энергии.

[mark2000]

Valerij пишет:

Mark пишет:
В одной технической стати, я же раньше немножко писал, пишут знаменитые русские ученые и профессор как Ю. Кубарев, А. Прохоров, К. Кирдяшов и В. Смирнов:

Спасибо, конечно. А можно ссылку на эту статью?

http://www.expertclub.ru/sections/energy/action/8/Kubarev_-_MPD.pdf

[Valerij]

Спасибо!

[pkl]

Sаlyutman пишет:
Видимо создание ТЭМ с мегаваттным ЯРДУ (1-1,5 МВт) на сегодняшний день оказалось слишком сложной задачей, поэтому решено рассмотреть возможность создания ТЭМ "первого этапа", с ЯРДУ уменьшенной по сравнению с первоначальным проектом мощностью. Речь идёт о где-то 300-500 кВт. Масса, если не ошибаюсь, порядка 22 тонн, из них три тонны приходится на ксенон.

А не в курсе, радиатор там какой? По-прежнему напирают на капельный или перешли к более консервативному панельному варианту?

[pkl]

Alex_II пишет:
Ага. Потом еще выяснится, что преобразование опять не машинное, а опять как в Енисее с Топазом, термоэмиссионное... Ну любят у нас идти по пути наименьшего сопротивления...

Скорее, наоборот - слишком высокую планку поставили. А я, кстати, ещё в начале говорил, что начать надо бы с возобновления программ Енисей и Топаз для АМС и ИСЗ. Ну а сейчас... думаю, уже поздно. Если переходить на термоэмиссионные преобразователи, это приведёт к затягиванию сроков, увеличению расходов и не даст никаких преимуществ. Это будет провал. Поэтому вряд ли. Да и подрядчиком у них по генераторной части НИИ Электромеханики. Не думаю, что они на это пойдут.

[pkl]

vlad7308 пишет:
300кВт?
И слава богу. Вероятность что его сделают, повышается
И судя по массе, с панельным излучателем. Тоже слава богу.

А ксенон.. Я так понимаю, выбор ксенона обусловлен тем, что под него есть двигатели.
Ну или почти есть.
Само собой, что реальная эксплуатация такой штуки на ксеноне - это бред. Но для экспериментальной модели - сойдет.

Хорошо бы, если бы так. Мне 1 МВт никогда не нравился. Для автоматов это слишком много /а вот 300 кВт - в самый раз!/, а для марсианской экспедиции - мало, надо 100 МВт. Машина на 100-500 кВт, с турбогенератором и панельными радиаторами, на имеющихся в наличии ЭРД, под существующий носитель - то, что надо! Это возможность отработать основу технологии /ЯЭУ/ и получить машину, для которой уже есть области применения прямо сейчас: АМС, спутники связи и радиолокационного наблюдения. Лучше сделать попроще и похуже, но подешевле и быстрее, чем 100 лет ваять "звездолёт". Стоп! У мегаватнного ТЭМ мощнось единичного турбогенератора 250 кВт! Всего их там предполагалось четыре. Упрощённый вариант с одним - то, что надо.

[pkl]

Back-stabber пишет:

Павел73 пишет:
Аргон из них вроде самый распространённый и дешёвый.

Лёгкий слишком.

Блин.

Всё, что выше перечислено - не годится! Рабочее тело должно быть широко распространённым, чтобы в перспективе можно было перевести технику на "подножный корм". Поэтому - или водород, или натрий, или калий, или азот, или углекислый газ.

[Alex_II]

pkl пишет:
Всё, что выше перечислено - не годится! Рабочее тело должно быть широко распространённым, чтобы в перспективе можно было перевести технику на "подножный корм". Поэтому - или водород, или натрий, или калий, или азот, или углекислый газ.

Ну я же говорю - азот.
КОСМИЧЕСКИЙ МАРШ ДЛЯ ПЛАЗМЫ И ГЕЛИКОНА: ПЛАЗМЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ БАТИЩЕВА
Или водород как в VASIMRe. Уж получение на месте водорода не будет проблемой для аппарата с многомегаваттным ЯЭДУ

[Alex_II]

pkl пишет:
Лучше сделать попроще и похуже, но подешевле и быстрее,

А потом это временное решение останется навсегда, как у нас обычно и бывает... Что хорошего?

pkl пишет:
У мегаватнного ТЭМ мощнось единичного турбогенератора 250 кВт! Всего их там предполагалось четыре. Упрощённый вариант с одним - то, что надо.

Без резервирования? Ну-ну...

[Alexey K.]

pkl пишет
Всего их там предполагалось четыре. Упрощённый вариант с одним - то, что надо.

Турбогенератор это гироскоп. Четыре нужны чтобы КА не вращался.

[m-s Gelezniak]

Alexey K. пишет:

pkl пишет
Всего их там предполагалось четыре. Упрощённый вариант с одним - то, что надо.

Турбогенератор это гироскоп. Четыре нужны чтобы КА не вращался.

Геродинный эффект тaм будет только при изменении оборотов. Гироскопический от колличествa  не звисит.

[vlad7308]

pkl пишет:

vlad7308 пишет:
300кВт?
И слава богу. Вероятность что его сделают, повышается
И судя по массе, с панельным излучателем. Тоже слава богу.

А ксенон.. Я так понимаю, выбор ксенона обусловлен тем, что под него есть двигатели.
Ну или почти есть.
Само собой, что реальная эксплуатация такой штуки на ксеноне - это бред. Но для экспериментальной модели - сойдет.

Хорошо бы, если бы так. Мне 1 МВт никогда не нравился. Для автоматов это слишком много /а вот 300 кВт - в самый раз!/, а для марсианской экспедиции - мало, надо 100 МВт. Машина на 100-500 кВт, с турбогенератором и панельными радиаторами, на имеющихся в наличии ЭРД, под существующий носитель - то, что надо! Это возможность отработать основу технологии /ЯЭУ/

в общем, да
штука совершенно новая, надо двигаться вперед небольшими шажками, отрабатывая элемент за элементом на серии из (сравнительно) небольших и дешевых КА
само устройство вполне масштабируемое, так что совершенно незачем сразу пытаться сделать звездолет

ЗЫ это все, конечно, если имеется ввиду, что этот самый ТЭМ вообще реально собираются делать и использовать
а если цель только в том, чтобы было чем заняться и денег напилить - то пофигу

[Mark]

pkl пишет:
Хорошо бы, если бы так. Мне 1 МВт никогда не нравился. Для автоматов это слишком много /а вот 300 кВт - в самый раз!/, а для марсианской экспедиции - мало, надо 100 МВт. Машина на 100-500 кВт, с турбогенератором и панельными радиаторами, на имеющихся в наличии ЭРД, под существующий носитель - то, что надо!
Лучше сделать попроще и похуже, но подешевле и быстрее, чем 100 лет ваять "звездолёт". Стоп! У мегаватнного ТЭМ мощнось единичного турбогенератора 250 кВт! Всего их там предполагалось четыре. Упрощённый вариант с одним - то, что надо.

Плохо будет!!!
Для эффективных и тяжелых транспортов нужно энергию от 1 Мвт. На этой темат были многие математичные расчеты и анализы сделано, немножко писал. Кроме того технология машинного преобразования энергии ест очень сложная, попроще сделание ест невозможно. Всегда будет плохая удельная масса а на 100 Мвт получим стартову массу на около 300-400 тонн. Факт, в будущем будут технологи без машинного преобразования энергии нужные.


- Использование 100-500 Квт для Лунной программу будет невозможно
- Примерная задача 1 Мвт, это транспорт тяжелых грузов до 20 тонн на Лунную орбиту.
- На ТЕМ- 6 Мвт транспорт ПН до 50 тонн на орбиту Марса.
- Экономичный эффект будет только после 5-7 полетов, сэкономим около 250-300% топлива до химических средств выведения и двигатели.
- Использование топлива ксенона, уменьшает значительно економичны эффект.
- Стоимость 20 тонн ксеона на ТЕМ-1Мвт будет около 7 329 704 Евро.
- Совсем другая справа если будут МПД двигатели и рабочие тело водород, скорость до 200км/с.  
- Стоимость водорода у Ариане-5 (25 тонн) только около 200 000 Евро.
- Из докладов тоже видно, что для ТЕМ на 100-500Квт будет возмножно солнечные панели исползовать, будет очень эффективны без никаких турбин и генераторов.
- Для пилотируемых полетов на Марс будет нужно около 25-30 Мвт, около 125 тонн только на ТЕМ без топлива.
- Нужно будет 230-250 тонн топлива. Стоимость топлива ксенон (230 тонн) около 100 223 294 Euro.
- Стоимость 1 литра ксеона ( Dichte 2,945 kg/l и 165,07 K (-108,08 °C) ) 50000 рублей.
- При использованию ЯРД (3 двигатели) получаем массу двигатели на около 20-25 тонн.

[Alexey K.]

m-s Gelezniak пишет:
Геродинный эффект тaм будет только при изменении оборотов. Гироскопический от колличествa не звисит.

От одного турбогенератора КА будет вращаться, от четырёх не будет. Роторы двух турбогенараторов вращаются по часовой стрелке, двух других против.