Ядерный двигатель

Автор Lev, 29.05.2011 05:08:55

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 3 гостей просматривают эту тему.

Алексей Любопытный

Цитата: Антикосмит от 17.09.2020 23:19:42Для нормальных полетов надо в качестве рабочего тела использовать водород.
Водород почти не совмещается с реактором на быстрых нейтронах. А использовать реактор на тепловых нейтронах плохо в энерго-массовом смысле.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

18.09.2020 04:41:06 #10481 Последнее редактирование: 18.09.2020 04:46:29 от Алексей Любопытный
ЦитатаРасчетная оценка, проведенная применительно к такой энергоустановке мощностью 250 кВт, показывает, что доступная современным ракетам носителям, типа Ангара 5, в качестве полезной нагрузки, масса энергоустановки обеспечивается лишь при площади холодильника-излучателя, соответствующей минимальной температуре термодинамического цикла, не менее 400К, при этой температуре для получения относительно высоких значений КПД энергоустановки максимальная температура цикла должна быть не менее 1500К.
Цитатарасчетная оценка на устойчивость к воздействию внешнего давления, проведенная применительно к трубопроводу подвода рабочего тела с температурой 1500К и давлением 38 кгс/см2 к турбине, выполненному из сплава НбЦУ и расположенному внутри трубопровода подвода рабочего тела с температурой 1100К и давлением 40 кгс/см2 к источнику тепла, в составе вышеупомянутой энергоустановки, мощностью 250 кВт
Газ чем горячее тем более вязкий.

Патент 0002669609 от 12.10.2018
КБ Хруничева
Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии



ЦитатаВ состав установки входят:
1. источник тепла - ядерная реакторная установка,
2. турбокомпрессор,
3. теплообменник-рекуператор,
4. теплообменник-холодильник, обеспечивающий отвод низкопотенциального тепла из рабочего контура энергоустановки, посредством жидкого теплоносителя и холодильника-излучателя тепла (ХИ) в космическое пространство,
5. электрогенератор,
6. трубопроводы, составляющие с вышеперечисленными агрегатами замкнутый рабочий контур энергоустановки, в том числе трубопровод (6), сообщающий выход тепловоспринимающего тракта теплообменника-рекуператора (3) со входом в источник тепла (1) и расположенный внутри трубопровода (6), трубопровод (7), сообщающий выход источника тепла (1) со входом в турбину турбокомпрессора (2).

При работе энергоустановки нагретое до высокой температуры газообразное рабочее тело по трубопроводу 7 поступает с выхода источника тепла 1, в турбину турбокомпрессора 2. Противотоком к нему, по кольцевому каналу трубопровода 7, газообразное рабочее тело, с меньшей температурой, поступает с выхода теплообменника-рекуператора 3 на вход в источник тепла 1. Между этими потоками рабочего тела происходит теплообмен, через стенку трубопровода 7, в результате чего устанавливается средняя между температурами газовых потоков температура стенки трубопровода 7, имеющая существенно более низкое значение, чем температура газа на выходе источника тепла 1, что обеспечивает более высокие прочностные характеристики материала трубопровода 7. При этом, вследствие гидравлических потерь давления при течении рабочего тела в тепловыделяющем тракте источника тепла 1, давление в трубопроводе 7 меньше, чем давление в трубопроводе 6, на величину этих потерь, т.е. стенка трубопровода 7 работает на устойчивость к внешнему воздействию разности этих давлений.
На входе в реактор температура 1100К. Давление 40 кгс/см2.
На выходе из реактора температура 1500К. Давление 38 кгс/см2.

То что под цифрой 4 на рисунке это вот эти белые панели теплообменника-холодильника.

Стрелки с надписью ХИ - это направление на углеродный холодильник-излучатель.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

Ну а патент на реактор пока не буду выкладывать. Он уже старенький, многое могло поменяться.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Дмитрий Фёдоров

Если массу уже прикинули (7-30 тонн), и двигатели, скорее, тоже известны (ВЧИД-45 или лучший/бОльший) - какие-нибудь прикидки по количеству рабочего тела на борту (и дельты) уже есть? Хотя бы - стоит ли овчинка выделки? С какой-нибудь небольшой научной ПН (допустим тонны 2-3)?

Главное преимущество системы (в гражданской версии), я так понимаю, должно заключаться в сокращении времени межпланетных перелётов? Т.е. не три-пять лет до дальнего космоса, а месяцы?


Цитата: Антикосмит от 17.09.2020 20:07:11Кстати о Церере. Я тут на прогулке подумал, что из этой платформы получится недурственный атомный ракетный крейсер стратегического назначения.
Скорее крейсер для завоевания ГСО. Когда инспектор, когда и лазерная пушка, когда и платформа для РЭБ. А может и всё вместе. Чтобы угнетать, например, Orion/Mentor.

Алексей Любопытный

Цитата: Дмитрий Фёдоров от 18.09.2020 12:54:59и двигатели, скорее, тоже известны (ВЧИД-45 или лучший/бОльший
Нет. Ничего не известно. Те 4 двигателя, которые стоят в конце агрегатного отсека не являются маршевыми двигателями экспедиционного комплекса.


ТЭМ модульная система с открытой архитектурой. Эти 4 двигателя нужны только для перемещения отдельного ТЭМ. Когда к нему пристыкуют груз эти 4 двигателя будут выключены.

А маршевый двигатель экспедиционного комплекса или будет пристыковываться к ТЭМ, вместе с грузом, или будет в другом конце ТЭМ, там где реактор.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

ТЭМ и экспедиционный комплекс это разное.

ТЭМ это вот это.

А экспедиционный комплекс это вот это.

В составе этого комплекса есть и ТЭМ (правда на последнем скрине немного другой вариант ТЭМ), и груз, и отдельный модуль с двигателями.
При этом 4 ВЧИД-45 заблокированы в режиме пристыкованного груза, что можно увидеть на следующем скрине.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

Цитата: undefinedдоступная современным ракетам носителям, типа Ангара 5, в качестве полезной нагрузки, масса энергоустановки обеспечивается лишь при площади холодильника-излучателя, соответствующей минимальной температуре термодинамического цикла, не менее 400К
Это означает, что жидкость во втором контуре охлаждения, в углеродных панелях, остывает до 400К. Это всего 124°С. Верхний порог второго контура неизвестен.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

algol5720

Цитата: Алексей  Любопытный от 17.09.2020 22:21:50
Цитата: algol5720 от 17.09.2020 21:07:05
Цитата: Алексей Любопытный от 17.09.2020 12:25:52Масса около 7 тонн.
Тепловая мощность 0,5 МВт (из ТЗ дополнение к ОКР ТЭМ от 2016 года).
Электрическая мощность предположительно 150-200 кВт.

Запуск, если будет, то где-то в 2025 году или позднее, Ангарой-А5М на высоту ГПО с Восточного.
4-ре ИД-45 по 50кВт итого 200 кВТ Х 14 = 2800 кВт точнее 3 мВт тепловой мощности при кпд 7проц., суммарная тяга в районе 4.5н , уи 2800с-1  .
Данные из документов:

Мочность ВЧИД-45 - 35 кВт.
УИ ВЧИД-45 - 7000 с-1

КПД ВЧИД-45 - 75%.

Что за цифра 14?
Что за КПД 7%?
Мощность на форсаже 50 кВт засчет увеличения тока(количества ионов)и соответственно увеличения тяги до 92мН, уи при этом падает до 2800 с-1 , что вполне приемлемо. Кпд термоэмиссионных преобразователей, которыми, и только которыми, занимается Арсенал раньше был около 5%, а нынче увеличился аж на 40% и должен достигнуть 7%. 7х14=98% приблизительно 100% для расчета тепловой мощи реактора. 
А Венера и Каллисто и Церера
Лишь бездонные кормушки
Для мегеров ;D ;D ;D

Антикосмит

Цитата: Алексей  Любопытный от 18.09.2020 14:00:22
Цитата: undefinedдоступная современным ракетам носителям, типа Ангара 5, в качестве полезной нагрузки, масса энергоустановки обеспечивается лишь при площади холодильника-излучателя, соответствующей минимальной температуре термодинамического цикла, не менее 400К
Это означает, что жидкость во втором контуре охлаждения, в углеродных панелях, остывает до 400К. Это всего 124°С. Верхний порог второго контура неизвестен.
Не менее 400K, может и более, например, 500K
Сойдет

Алексей Любопытный

18.09.2020 14:35:35 #10489 Последнее редактирование: 18.09.2020 14:52:36 от Алексей Любопытный
В связи с тем, что вместо Венеры-Д планируется создавать свой проект, в котором предполагается взятие грунта с поверхности Венеры и его транспортировка на Землю, то можно предположить, что Нуклон будет возвращаться к Земле для дозаправки и получения полезной нагрузки для маршрута к Кассини.

Как может выглядеть экспедиционный комплекс на Венеру?

1. Стратосферная аэростатная исследовательская станция с ядерным ракетным двигателем использующим в качестве рабочего тела атмосферный углекислый газ Венеры, способная подниматься в ближний космос. Высота погружения в атмосферу 40-45 км. (ключевая технология двигателя - Буревестник)
2. Малый погружной автономный маневрирующий батискаф с высокотемпературной защитой (ключевая технологии погружения и маневрирования - Витязь, материалов - Авангард).
3. ТЭМ (технология Сармат).

Так как я верю и в Сармат, и в Буревестник, и в Авангард, то я не вижу технологических препятствий к осуществлению проекта.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

Цитата: algol5720 от 18.09.2020 14:27:02Мощность на форсаже
А зачем? Разве ваш прожект не кормушка и попил?
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Дмитрий Фёдоров

Цитата: Алексей Любопытный от 18.09.2020 13:42:37Нет. Ничего не известно. Те 4 двигателя, которые стоят в конце агрегатного отсека не являются маршевыми двигателями экспедиционного комплекса.


ТЭМ модульная система с открытой архитектурой. Эти 4 двигателя нужны только для перемещения отдельного ТЭМ. Когда к нему пристыкуют груз эти 4 двигателя будут выключены.

А маршевый двигатель экспедиционного комплекса или будет пристыковываться к ТЭМ, вместе с грузом, или будет в другом конце ТЭМ, там где реактор.
Двигатели могут быть и на выдвижных штангах, такие рисунки были. ПН может быть и меньше по размеру, чем задний торец с двигателями, и/или иметь сигарообразную форму нужной длины. Маршевый двигатель я бы не стал крепить к кораблю через какое-бы то ни было разъёмное соединение, если оно меньше чем АПАС или ССВП. Всё это не противоречит утверждению, что параметры двигателя могут быть близки ВЧИД-45, потому что он хотя бы номинально есть.

Алексей Любопытный

Цитата: Дмитрий Фёдоров от 18.09.2020 15:58:58Двигатели могут быть и на выдвижных штангах, такие рисунки были.
Могут, но в агрегатном отсеке, который нам показали их нет. На выдвижных штангах только другим, отдельным модулем.


Цитата: Дмитрий Фёдоров от 18.09.2020 15:58:58ПН может быть и меньше по размеру, чем задний торец с двигателями, и/или иметь сигарообразную форму нужной длины.
То есть вы хотите посчитать способность ТЭМ доставлять сосиски на ГСО? А зачем? Что это за сосиски?
Цитата: Дмитрий Фёдоров от 18.09.2020 15:58:58потому что он хотя бы номинально есть.

Мы с вами могли бы посчитать способность одного отдельного ТЭМ куда-то улететь без груза, но это будет хуже даже того гадания на кофейной гуще, которое осуществляю я, потому что мы до сих пор не видели реактора.

А я в своих размышлениях опираюсь на ту информацию, которой обладаю.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

Конаныхин говорит, что для пилотируемого полёта на Марс предлагают ЯРД.
Стоимость пилотируемой экспедиции на Марс 0,5 триллионов рублей.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

ТЭМ ЯЭУ-200 (200 кВт) стоит 8 миллиардов рублей, это всего 0,13 миллиарда долларов. Англии F-35B достались по 0,12 миллиарда долларов за штуку.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

18.09.2020 19:45:31 #10495 Последнее редактирование: 18.09.2020 19:47:16 от Алексей Любопытный
Приблизительная оценка площади углеродных излучателей 75 м2 * 2 стороны * 3 панели = 450 м2 - площадь рассеивания. Это означает, что показанный Арсеналом проект это  ЯЭУ-200 (200 кВт ОКР Экипаж).
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

Приблизительная оценка стоимости ОКР Нуклон электрической мощностью 1 МВт - 0,66 миллиарда долларов. Для сравнения сверхтяжёлая американская ракета SLS стоит более 2 млрд долларов.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Алексей Любопытный

Массу ЯЭУ-200 центр Келдыша назвал в 14 тонн. Для вывода такого груза на ГПО нужна Ангара-А5В.

Масса ЯЭУ-1000 (ОКР Нуклон) оценивается как в 5 раз большая, это 70 тонн. Общая площадь панелей 2000 м2. Тут нет уверенности в Енисее (на который опирается Конаныхин). Но Дон точно вытянет.
 Скрытый текст:
Цитата2012_registration пишет:
Не знаю кому как, а я бы хотел, чтобы в этой теме не было диалогов душевнобольных, а была только собственно информация по проекту ЯЭДУ.

Старый пишет:
Дык нет проекта. Его не смогли даже завязать.

Hiroo

Цитата: Гермиона от 16.09.2020 19:00:26Это, скорее всего, не летный экземпляр, а один из тех, на котором будут отрабатываться в натуре на земле все дальнейшие компоновочные, технологические и прочие моменты.  Но тем не менее - это действительно реальный шаг в космос.  В отличие от всяких возвращаемых ступеней. 
Как возвращаемые ступени могут помочь в освоении комоса - я более-менее представляю.
Но куда здесь прикладывать ТЭМ - понимаю крайне слабо.

Причём про сам ТЭМ я кое-что всё-таки знаю - ведь так уж вышло, что ГКНПЦ им занималось около года, хотя это и немногие помнят. Проблем было много, понимания как их решать было мало - и даже этот кадр полтора-землекопа-салютмен ныл тут по этому поводу в то время.
Ну ладно, предположим, что в Арсенале работают гении и все проблемы успешно разрешились, окей.

Объясните мне толком - как именно ТЭМ позволит снизить стоимость доставки спутника на орбиту? Ведь при выведении спутника ТЭМ - это же тот же РБ, просто многоразовый.
Т.е. в лучшем случае, при применении ТЭМа мы сможем выкинуть РБ. Ну неплохо конечно, но даже дорогущий ДМ стоит всего 10 миллионов валюты. Сколько стоит Бриз - право не знаю, но по идее значительно дешевле.
Дальше, используемые сейчас РБ - крайне просты и надёжны. И тем не менее, для ориентации даже простенького Бриза в полёте есть огромное количество ограничений по самым разным параметрам + есть ограничения по ориентации для самого КА, порой очень жёсткие, особенно если это какой-нибудь научный аппарат. И чтобы провести всю сборку в пределах всех этих требований - приходиться прикладывать серьёзные усилия.
Мы ведь, не забывайте, отвечаем за состояние КА вплоть до его отделения - и на всём этом этапе КА практически полумёртв и потому очень уязвим.
Ну вот представим себе у нас появился ТЭМ - тогда нам придётся как-то поддерживать ориентацию КА до стыковки с ТЭМом, затем просчитывать саму стыковку, затем считать траекторию выведения всей сборки с учтётом ограничений КА и ТЭМа - и я думаю, ограничений у него будет очень много.
Также мне не очень ясно, кто будет поддерживать ориентацию КА до стыковки с ТЭМом? Какой-то эрзац-РБ? Это ещё съест экономию. А если стыковка с первого раза не получилась? Мне не очень интересна МКС, но я часто вижу, как даже на такой отработанной системе возникают проблемы со стыковкой. Что тогда делать? Этот эрзац-РБ должен летать с КА до следующей попытки? КА боюсь поплохеет от такого обращения, придётся сборку в закрутку пускать. Т.е. СУ такого эрзац-РБ должна быть очень неслабенькой. Плюс ещё какие-то Курсы на этом РБ должны стоять. На Бризе, напомню, вообще ничего не стоит, ему хватает гироскопов. Здесь же наверняка потребуются и солнечные датчики, и АУСН - это всё плюс и плюс к его стоимости.
И это я ещё не начал рассуждать о стоимости ТЭМа как такового и сколько РБ можно за эти деньги было бы сделать.

Короче говоря, полностью абстрагируясь от технический проблем ТЭМа - я крайне плохо понимаю, как его можно с выгодой использовать в реальных полётах.

algol5720

Цитата: Алексей  Любопытный от 18.09.2020 19:56:59Массу ЯЭУ-200 центр Келдыша назвал в 14 тонн. Для вывода такого груза на ГПО нужна Ангара-А5В.

Масса ЯЭУ-1000 (ОКР Нуклон) оценивается как в 5 раз большая, это 70 тонн. Общая площадь панелей 2000 м2. Тут нет уверенности в Енисее (на который опирается Конаныхин). Но Дон точно вытянет.
70кг/кВт такие кака незачем и запускать. Современные солнечные панели при 2000м2 дадут 1мВт при массе в 5 раз меньшей... ;D