Возможности ЯРД

[avp]

Насколько возможно сделать так, чтобы  ЯРД  могло работать на рабочих телах различного состава?  С расчётом на то,чтобы было бы возможно
заправляться из атмосфер планет.
  Возможный полёт на Марс мог бы выглядить так:
1) Старт всей махины с земли, например, на воде.
2) Заправка на орбите водородом из заранее выведенной ёмкости.
3) Посадка на Марс (насколько такое возможно?)
4) Закачка газов из атмосферы Марса в баки.
5) Старт к земле

Масса используемых ТВЭЛ считается незначительной в общей
массе.

[X]

Старт всей махины с земли, например, на воде

Техника до такого еще не дошла. Старт с Земли на химракетах без вариантов.

[avp]

Старт всей махины с земли, например, на воде

Техника до такого еще не дошла. Старт с Земли на химракетах без вариантов.

В чём проблема создания  ЯРД с большой тягой? По идее на ЯРД
большую тягу сделать проще чем на химических, где возникают
большие проблемы с режимами подачи топлива,  горением, вибрациями,
нестабильностью...

[X]

Старт всей махины с земли, например, на воде

Техника до такого еще не дошла. Старт с Земли на химракетах без вариантов.

В чём проблема создания  ЯРД с большой тягой? По идее на ЯРД
большую тягу сделать проще чем на химических, где возникают
большие проблемы с режимами подачи топлива,  горением, вибрациями,
нестабильностью...

1. Нет гарантий, что ЯРД не рванёт по каким-либо причинам.
2. Радиация от самого ЯРД.
3. Остаточная радиация рабочего тела.

Все проблемы с ЖРД будут и в ЯРД + проблемы с ядерным реактором.

[Старый]

Пока главная проблема ЯРД - вес. Реактор требуемой мощности слишком тяжёл, тяга двигателя едва превышает вес. Стартовать с Земли проблематично.

[avp]

Пока главная проблема ЯРД - вес. Реактор требуемой мощности слишком тяжёл, тяга двигателя едва превышает вес. Стартовать с Земли проблематично.

Какая часть конструкции двигателя будет большой массы?
Тут не совсем подходит термин "реактор" - у нас будет открытый
первый контрур..

Ps Так как вам идея дозаправки ЯРД газом из атмосфер планет?

[X]

Поэтому реактор надо делать маленьким, легким, надкритичным и одноразовым. И брать их две сотни.

Это sas

[avp]

1. Нет гарантий, что ЯРД не рванёт по каким-либо причинам.
2. Радиация от самого ЯРД.
3. Остаточная радиация рабочего тела.

Все проблемы с ЖРД будут и в ЯРД + проблемы с ядерным реактором.

1. Будем считать, что конструкция продуманная и работоспособная
2. Полезная нагрузка прикрывается баком с рабочим телом.
3. Она останется на Земле  :twisted:.

Ведь нам не надо смешивать топливо и окислитель в нужной
пропорции и поджигать всё это, борясь с детонацией.
Просто прогоняется рабочее тело через камеру с
выдвинутыми на нужную величину урановым стержнями.

[Старый]

Просто

Это только кажется.

[Татарин]

3. Остаточная радиация рабочего тела.

При безаварийной работе и использовании в качестве рабочего тела водорода/воды/CO/CO2 и им подобных - не существует.

[Татарин]

Поэтому реактор надо делать маленьким, легким, надкритичным и одноразовым. И брать их две сотни.

Это sas

И продукты деления - в атмосферу... широким жестом...

Одобрямс. :\

[X]

1. Будем считать, что конструкция продуманная и работоспособная

Ну прям как Циолоковский когда-то рассуждал...

2. Полезная нагрузка прикрывается баком с рабочим телом

А после вывода на орбиту рабочее тело кончилось, и что потом - загораем? Защиту ПН надо лепить по полной программе.

[X]

1. Нет гарантий, что ЯРД не рванёт по каким-либо причинам.
2. Радиация от самого ЯРД.
3. Остаточная радиация рабочего тела.

Все проблемы с ЖРД будут и в ЯРД + проблемы с ядерным реактором.

1. Будем считать, что конструкция продуманная и работоспособная
2. Полезная нагрузка прикрывается баком с рабочим телом.
3. Она останется на Земле  :twisted:.

Ведь нам не надо смешивать топливо и окислитель в нужной
пропорции и поджигать всё это, борясь с детонацией.
Просто прогоняется рабочее тело через камеру с
выдвинутыми на нужную величину урановым стержнями.

Что-то я насчёт детонации в ЖРД я не понял. Вы не путаете с карбюраторными двигателями?
А что смешать топливо в нужной пропорции и поджечь это проблема?
Преимущество ЯРД не в простоте, а величине удельного импульса.
Интересно, а на какую температуру в "камере с выдвинутыми на нужную величину урановыми стержнями" вы рассчитываете?

[ptroyev]

твердофазные ярд испытывали на стендах и наши и американцы,
из-за невысокой тяги и остаточной радиации зажигание
на больших высотах (от 100км и выше чтоли)

[Lin]

Год назад был я на Королевских чтениях. Там был доклад – "Итоги и перспективы разработки реакторов для ядерных ракетных двигателей. Е.К. Дьяков, В.А. Павшук и т.д."
Так вот – не очень то все и радужно. У нас в двигателе предполагалась гетерогенная схема – поток водорода проходит по отдельным каналам. 108 каналов кажется должно было быть. Испытывали всего несколько каналов и  то газообразным водородом. Работали чуть больше часа. На испытаниях вылетало до 0,5 % ядерного топлива ! Так что с земли стартовать – себе дороже ! Потом в полете реактор надо как то охлаждать !! на конференции предлагали закрывать сопло и разворачивать радиаторы !
В общем возни много и проблем. И массы большие, и тяги маленькие - даже с марса не стартуешь. Когда спросили – сколько лет до работающего двигателя при неограниченном финансировании – уверено ответили не меньше 10 лет !
Так что системы реактор + ЭРД куда более реальны. Наверно стоит создавать сразу импульсник а не возиться с ЯРД.

[AlexB14]

Так что системы реактор + ЭРД куда более реальны.

Я готов согласиться с этой мыслью. Тем более, что и ЯР и ЭРД каждый в отдельности мы имеем.   Однако их совместного применения (так сказать, в комплексе) я что-то не вижу. Вон, та же Энергия, рисует свой МЭК на СБ. :?

[Igor]

А нету нормального преобразователя тепла ЯР в электричество, сейчас используют термопары с их смешным КПД. Тут еще вопрос что выгоднее по массе на околоземной орбите ЯР со всеми его наворотами или солнечник.

[Alexey K.]

Наиболее перспективный ЯРД, на мой взгляд, это ЯРД с вращающимся слоем микротвэлов.
Например, когда мы размешиваем чай, при определённых условиях чаинки собираются на дне в центре стакана.
Так же и в ЯРДе - завернуть поток водорода так, чтобы микротвэлы сгруппировались вместе образовав критику, при этом добиться отсутствия потерь микротвэлов (они могут выноситься водородом из реактора). И управлять реактором только потоком водорода. В этом случае решается несколько проблем:
1. Реактор с естественной безопасностью;
2. Устойчивость твэлов;
3. Меньше габариты и масса.
Вот только математически смоделировать вихревой поток рабочего тела, причём с достаточной точностью, на данный момент не представляется возможным из-за недоразвитости теорий.

PS. На радиоактивность ЯРДа при соблюдении правил безопасности, внимания можно не обращать.

[avp]

2. Полезная нагрузка прикрывается баком с рабочим телом

А после вывода на орбиту рабочее тело кончилось, и что потом - загораем? Защиту ПН надо лепить по полной программе.

При окончания рабочего тела выдвигаются поглотители нейтронов, как и в обычных реакторах, и цепная реакция прекращается. При этом радиация сильно падает - остаётся только фон от самих стержней.

[avp]

Что-то я насчёт детонации в ЖРД я не понял. Вы не путаете с карбюраторными двигателями?
А что смешать топливо в нужной пропорции и поджечь это проблема?

В ЖРД всегда основные сложности были как раз с режимами горения
и смешивания.  Там много хитростей. Например, возможная неустойчивость горения приводящая к сильной вибрации.  Детонация смеси от скачков давления и т.д.
 Другое дело, что в настоящее время за десятилетия все эти проблемы
более менее успешно решены.  Но в то же время не видно способа создать сверхмощные ЖРД, способных оторвать от земли сотни тонн полезной нагрузки.

Преимущество ЯРД не в простоте, а величине удельного импульса.
Интересно, а на какую температуру в "камере с выдвинутыми на нужную величину урановыми стержнями" вы рассчитываете?

Температура естественно должна быть максимизированна при условии чтобы стержни не плавились. Для увеличения температуры плавления стерженей можно делать сплавы урана со специальныи добавками (по аналогии со сталью).
УИ - это ещё не всё. Тем более что в предложенной мной схеме полёта к Марсу с дозаправкой в его атмосфере более важна тяга.
 Преимущество ещё в том, что у нас только одно рабочее тело в качестве которого можно в принципе использовать разные вещества.
Процедура старта проще, не нужно зажигания м прочее...