Ядерный двигатель

[pkl]

Cepёгa писал (а):

Стоп. У нас задача вывести ядрёный реактор на орбиту, где его уже ждет платформа со всем остальным, выведенным ранее. При чем тут топливо и зонды?

Так все-таки однопуск или двупуск?

Если речь о буксире - понятное дело, что многопуск, иначе он получится игрушечных размеров.

Вот что, видимо, должно получиться в итоге:

[pkl]

Другое дело, что у термоэмиссии есть потолок мощности, выше которого существовать могут только турбомашины.

Угу, ЕМНИП где то я читал, что для термоэмиссионного преобразования это где-то 300 КВт. Но поскольку найти этот источник заново не получается, не настаиваю... А почему КПД-то не сравнить? Тупо, по параметрам КВт (т)/КВт (э)?
А на массо-габариты КПД влияет - при условии что электрическая мощность задана в техзадании...

Да ладно уже! Выбрали с турбомашиной - значит надо делать с турбомашиной. Тем более, что нет ограничений на наращивание мощности.

[Alexey K.]

А почему КПД-то не сравнить? Тупо, по параметрам КВт (т)/КВт (э)?

Для этого конструктору надо прорисовать для заданной мощности и термоэмиссионную ЯЭУ и турбомашинную и расчитать массы. А потом сравнить. Причем турбомашинную желательно в 3-х вариантах (брайтон, стирлинг, ренкин).
Конструктивные особенности всех вариантов настолько разные, что и сравнить получится, только когда проработаешь все. Кроме явных отличительных признаков - реактор, защита, преобразователь, холодильник, есть ещё масса всевозможных подсистем. Но, в том диапазоне мощностей, в которых существует термоэмиссия, она однозначно выигрывает, хотя бы за счет отсутствия внешнего преобразователя и существенно меньшего холодильника.

[Alexey K.]

Вот что, видимо, должно получиться в итоге:

Неверю! (c) ЯЭУ должна быть красной или оранжевой!

[pkl]

Имеете в виду радиатор? Как в "Аватаре", да?

[Alexey K.]

И реактор и радитор
Аватар не смотрел, не знаю что там.

[LG]

Другое дело, что у термоэмиссии есть потолок мощности, выше которого существовать могут только турбомашины.

Угу, ЕМНИП где то я читал, что для термоэмиссионного преобразования это где-то 300КВт. Но поскольку найти этот источник заново не получается, не настаиваю... А почему КПД-то не сравнить? Тупо, по параметрам КВт (т)/КВт (э)?
А на массо-габариты КПД влияет - при условии что электрическая мощность задана в техзадании...

В НК 2011-11 есть статья. Там очень мелко приведен слайд ТЭМ и комменты к слайду:
Комменты (различимые):
Транспортно-энергетический модуль мегаваттной мощности на основе ЯЭУ с газотурбинной установкой и капельным холодильником-излучателем
Сам рисунок
Предполагаемые характеристики газотурбинной ЯЭДУ
Рабочее тело - смесь He-Xe
Тип холодильника-излучателя - капельный или панельный
Температура рабочего тела перед турбиной - 1500К
КПД преобразования энергии - 35%
Масса энергоблока - 6800 кг
Уд. масса энергоблока - 6,8 кг/кВт

[Cepёгa]

А там написано ровно 1 МВт при весе 6800 кг? Это 147 Вт/кг, на порядок больше термоэммиссионного. Уже не плохо, можно 2,5 Мвт реактор под Протон/Ангару сделать, если предположить что зависимость линейная...

Вот инфа по топазам для сравнения http://www.inertek.ru/pdf/inrtk_ru.pdf

[LG]

А там написано ровно 1 МВт при весе 6800 кг? Это 147 Вт/кг, на порядок больше термоэммиссионного. Уже не плохо, можно 2,5 Мвт реактор под Протон/Ангару сделать, если предположить что зависимость линейная...

Вот инфа по топазам для сравнения http://www.inertek.ru/pdf/inrtk_ru.pdf

Там малая часть большой презентации. Увидеть бы ту самую презентацию целиком... :?

[Alex_II]

Предполагаемые характеристики газотурбинной ЯЭДУ
Рабочее тело - смесь He-Xe
Тип холодильника-излучателя - капельный или панельный
Температура рабочего тела перед турбиной - 1500К
Уд. масса энергоблока - 6,8 кг/кВт

Высокотемпературный реактор с газовым охлаждением. Интересно... Похоже они нынче становятся востребованными, отработка обычных реакторов такого типа вовсю идет... Китайцы вон уже коммерческую версию лепят...

[Cepёгa]

Для этого конструктору надо прорисовать для заданной мощности и термоэмиссионную ЯЭУ и турбомашинную и расчитать массы. А потом сравнить. Причем турбомашинную желательно в 3-х вариантах (брайтон, стирлинг, ренкин).
Конструктивные особенности всех вариантов настолько разные, что и сравнить получится, только когда проработаешь все. Кроме явных отличительных признаков - реактор, защита, преобразователь, холодильник, есть ещё масса всевозможных подсистем. Но, в том диапазоне мощностей, в которых существует термоэмиссия, она однозначно выигрывает, хотя бы за счет отсутствия внешнего преобразователя и существенно меньшего холодильника.

Кстати да. Нужно считать массу всех подсистем в комплексе и только тогда делать выводы. Но уже понятно, что у термоэммиссии с её мощностями крайне узкая сфера применения - для дальнобойных АМС, разве что. А для ближнего действия он будет проигрывать обычным СБ.

[pkl]

И реактор и радитор
Аватар не смотрел, не знаю что там.

Ну там в самом начале фильма звездолёт показан с красным радиатором /дальше можно не смотреть /.

[Alexey K.]

Но уже понятно, что у термоэммиссии с её мощностями крайне узкая сфера применения - для дальнобойных АМС, разве что. А для ближнего действия он будет проигрывать обычным СБ.

Возможно комбинированная (термоэмиссия+турбогенераторы) установка неплохо бы смотрелась.
Термоэмиссия для питания аппаратуры во всех режимах плюс запуск турбогенераторов после простоя, а турбогенераторы для питания ЭРД.

[Cepёгa]

Но уже понятно, что у термоэммиссии с её мощностями крайне узкая сфера применения - для дальнобойных АМС, разве что. А для ближнего действия он будет проигрывать обычным СБ.

Возможно комбинированная (термоэмиссия+турбогенераторы) установка неплохо бы смотрелась.
Термоэмиссия для питания аппаратуры во всех режимах плюс запуск турбогенераторов после простоя, а турбогенераторы для питания ЭРД.

В pdf, что я выше давал, есть гибрид "енисей" топаз-2 (6 кВт) + стирлинг = 20-50 кВт, но не сказано сколько при этом весило бы это хозяйство.

На самом деле, мне кажется, что вот эта картинка сильно устарела и её надо пересматривать в сторону увеличения эффективности СБ.

[pkl]

Солнечные батареи разбирали, и не раз. Там, если зарыться, нетривиальные проблемы возникают.

[Старый]

Ох, чувствую Поповкину не до ядерного двигателя...

[Ded]

Ох, чувствую Поповкину не до ядерного двигателя...

Я с Вами согласен, нужна гросс-идея с неопределенным результатом. Можно позднее сказать: "Рановато". Но, при этом, все поработали.

[Старый]

Ох, чувствую Поповкину не до ядерного двигателя...

Я с Вами согласен, нужна гросс-идея с неопределенным результатом. Можно позднее сказать: "Рановато". Но, при этом, все поработали.

Нужна ещё одна хорошенькая авария и можно искать другую работу.
 И вобще ядерная энергоустановка это последнее чего нашей космонавтике не хватает для полного счастья.

[Salo]

http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/asd/2011/11/14/04.xml&headline=Marshall%20Eyes%20In-Space%20Nuclear%20Propulsion

Marshall Eyes In-Space Nuclear Propulsion
[/size]
Nov 15, 2011
 
By Frank Morring, Jr.

HUNTSVILLE, Ala. — NASA's Marshall Space Flight Center here is expanding the scope of its nuclear technology work to encompass the Obama administration's shift away from the canceled Constellation back-to-the-Moon effort toward a more open-ended technology development portfolio.

During the Constellation years, Marshall worked with the Department of Energy on nuclear-power technology that might one day power a lunar outpost. While Los Alamos and other national labs handled the radioactive material, NASA experts here used heating elements to simulate nuclear fuel and concentrated on the power systems that would generate electricity on the Moon.

That work continues, but it has expanded to encompass another technology goal under the new Obama policy: advanced in-space propulsion. In a nondescript high-bay building, the power-plant team has installed a nuclear-thermal rocket environmental simulator, which flows gaseous hydrogen over heating elements that mimic different nuclear-fuel configurations. The idea is to test the way different materials react with the hydrogen at high temperature and pressure.

"Before you move into any nuclear testing, you have a good feel for how those elements might behave," says project engineer Dave Houts.

The setup includes a mass spectrometer and optical pyrometers that monitor temperatures and materials performance during runs. Testbed operators retreat to a control center away from the pressure chamber during tests, but only to protect their ears from the noise they generate.

Although NASA conducted nuclear-rocket tests in the 1960s, none will be run here. The prescreening of simulated nuclear elements could help humans use radioactive fuel to reach Mars and other distant destinations faster, reducing the time they spend in the dangerous space-radiation environment.

"Because you can use hydrogen as a propellant, which has a very low molecular weight, a nuclear thermal rocket allows you to get a very high specific impulse even at reasonable material temperatures," Houts says. "So for what we consider early systems, a first-generation system, we should be able to achieve a 900-sec. specific impulse or better, so you're roughly twice that of a chemical engine. We think we can go up from there using some of the advanced materials, advanced cycles and advanced geometries in the actual system."[/size]

[LG]

Солнечные батареи разбирали, и не раз. Там, если зарыться, нетривиальные проблемы возникают.

Если для МПК массой 700-1000 тонн реактор еще можно обсуждать то СБ для корабля такого уровня вообще не проходят.
Фермы СБ просто не проходят или по прочности или по жесткости. Карапь таких размеров элементарно неуправляем так как ведет себя как медуза или как он сам хочет. Фермы ходят до 15 метров. Центр масс вообще невозможно определить.
Неуправляемо.