Тяжёлый носитель + ЯРД vs. супертяж

[pkl]

mark2000 пишет:

Дем пишет:
Тут ещё надо учесть такой момент, что для ЯРД рабочее тело в достаточной степени пофиг, водород конечно хорошо, но и что угодно другое тоже подходит.
Так что возможен запуск с заправкой чем попало на низкой орбите (хоть предыдущую ступень плавь и используй)

Интересную идею Вы предложили.

Допустим есть ЯРД способный работать на водороде и воде, При работе на воде скорость истечения снижается в три раза до 3000 м/сек. Немного хуже, чем у керосиновых или гидразиновых двигателей, но тоже неплохо. Зато тяга растет в три раза.

Такой двигатель идеально подходит для старта с поверхности Марса и спутников планет. На старте он работает на воде и развивает максимальную тягу. По мере выработки рабочего тела и снижения массы, в воду добавляется водород. Скорость истечения при этом увеличивается. Посадка осуществляется на водороде.

С таким двигателем реально создать многоразовый одноступенчатый транспорт для доставки грузов с поверхности Марса (или спутников планет) на его орбиту. Возможно даже создание одноступенчатой РН стартующей с Земли.

В ноябре увижусь со своими бывшими коллегами из КБХА, поинтересуюсь у них возможно ли создание ЯРД на воде.

Я думаю, многоразовый одноступенчатый транспорт - это уже другая крайность. На Марсе и кислородно-водородный носитель вполне неплохо будет смотреться. Мне кажется куда более интересной идея усовершенствования ЯРД для верхних ступеней одноразовых РН. Т.к. РН одноразовая, то снимаются все проблемы с обслуживание ДУ. Заодно и минимизируются риски. По-моему, перспективнее комбинированные ЯРД, которые на первом этапе работают как твердофазные, затем, после выхода на орбиту происходит расплавление или даже испарение активной зоны /жидкофазный или газофазный ЯРД/ и дальнейший выход из гравитационной ямы идёт с максимальным у.и. Один из возможных вариантов: топливо нанесено на внутренние стенки барабанов из графита или вольфрама. ЯРД начинает работать как твёрдофазный, барабаны раскручиваются набегающим потоком рабочего тела, ядерное топливо плавится и удерживается на стенках барабанов за счёт центробежной силы.
 :?:

[pkl]

Alex_II пишет:

Shestoper пишет:
Если бы все было так радужно. Сейчас я бухну ложку дегтя. УИ-то высокий, но массовое совершенство ЯРД и водородных баков низкое.
Вот параметры РБ с ЯРД: http://ru.wikipedia.org/wiki/NERVA

Ну, это мягко скажем очень древнее устройство... Более новые вещи типа РД-0411 и Timberwind 45 

Что такое  Timberwind 45? Впервые про него слышу! :|

[pkl]

2025 пишет:

Alexandr_A пишет:
Все будет летать как только цены на нефть подскочат раза в два три, когда тотальный кризис и мировая война расставят все по местам. Это чуть ли не сама Ванга предсказала.    

Облик носителей никак не зависит от уровня цен на нефть завтра. Ангару только 20 лет разрабатывают, думаете ядерный супертяж быстрее запустят? А через 20 лет точно сегодняшние экономические проблемы либо разрешаться, либо уже не разрешатся со всеми вытекющими.
Ну и кстати, проблема нефти уже нашла решение в газе. Нефтяной век плавно сменяется газовым. Поэтому никакого апокалипсиса в ближайшие десятилетия не предвидится.
И да, Ванга - это безусловно самый авторитетный персонаж в нашей сказке.
В общем, ядерная может быть только вторая-третья ступень со средствами ее спасения на любом этапе вывода. Все остальное не будет поддержано ни низами, ни властями.

Это т.н. "газовая пауза" и долго она вряд ли продлиться. На смену нефтяному идёт атомный век.

Картинку нашёл:

http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Timberwind

[Alex_II]

pkl пишет:
Это т.н. "газовая пауза" и долго она вряд ли продлиться. На смену нефтяному идёт атомный век.

Достаточно долго, скорее всего. Лет 40-50 навскидку...

[Дмитрий Инфан]

pkl пишет:
Один из возможных вариантов: топливо нанесено на внутренние стенки барабанов из графита или вольфрама. ЯРД начинает работать как твёрдофазный, барабаны раскручиваются набегающим потоком рабочего тела, ядерное топливо плавится и удерживается на стенках барабанов за счёт центробежной силы.
 :?:

Набегающий поток рабочего тела будет уносить частицы расплавленного топлива, так что никаких преимуществ перед обычным ГФЯРД не будет. Зато вращающиеся барабаны существенно усложнят конструкцию.

[vlad7308]

pkl пишет:
По-моему, перспективнее комбинированные ЯРД, которые на первом этапе работают как твердофазные, затем, после выхода на орбиту происходит расплавление или даже испарение активной зоны /жидкофазный или газофазный ЯРД/ и дальнейший выход из гравитационной ямы идёт с максимальным у.и.

это что еще за сны разума?

[vlad7308]

pkl пишет:
Что такое Timberwind 45? Впервые про него слышу!  :|

это делалось для СОИ
ТфЯРД, активная зона из шариков. Particle Bed Reactor, в общем
предназначался для взлета непосредственно с Земли, для вывода и обслуживания элементов СОИ космического базирования

[Искандер]

dmdimon пишет:

Искандер пишет:
поднял вопрос про экологическую безопасность.
На самом деле системно ни кто не ответил.

вы не сформулировали вопрос. Отвечать системно не на что. Вы высказали опасения. Системно - вероятность пострадать от аварии КК с ЯРД или ее последствий намного ниже, чем от автомобильной аварии например. Имеющаяся статистика случаев аварий, связанных с ЯО или реакторами для космоса, показывает, что радиационная опасность (в силу принятых при конструировании мер) совсем невелика. Описанный мной случай - официально крупнейшая авария с ЯО, по заражению местности. Заражено сколько там, 29 кв. км., причем такая площадь связана с детонацией ВВ заряда и рассеиванием в результате плутония. В ситуациях без детонации заражение либо отсутствует, либо его площадь исчисляется десятками-сотнями квадратных МЕТРОВ. Общее количество инцидентов на настоящий момент по разным данным от ~300 до экстремальной гринписовской цифры >1000, данные в основном открыты и доступны.

IMHO. Человечество вымрет из-за разрушения своей среды обитания.
1) Я не задавал вопрос, а предлагал обсудить тему. Вот в этом и состоял "вопрос". Единых и комплексных подходов к безопасности я как-то не заметил. Кто говорит нужно взрывать, кто ронять куском, кто-то резать гринписовцев, кто запускать с морской платформы, из Африки и т.п.2) Вы считаете что ЯО и ЯРД с открытой активной зоной корректно сравнивать?..   

ЯРД с открытой активной зоной (ТфЯРД, ГфЯРД, ПЯРД) будут эксплуатироваться в мирное время и, как предпологается, массово. Поэтому продукты выхлопа должны быть по крайней мере с быстрым периодом распада на нерадиоактивные элементы, газообразными, а лучше чтобы они в нижние слои атмосферы не попадали вообще. 
На мой взгляд, при аварии разрушать реактор нужно привентивно и только на достаточно крупные куски. Любые взрывы приводят только к распылению радиоактивных веществ на огромной площади и усложняют деактивацию. При этом пылинка топлива попавшая например в легкие может привести к гибели человека.
Учитывая все сложности, использование ЯРД допустимо только на разгонных блоках или межпланетных КК во всяком случае на первом этапе их внедрения. Т.е. запуск реактора только после подтверждения выхода на достаточно высокую орбиту.

[Искандер]

vlad7308 пишет:

при нормальной работе - практически никакого

при авариях - it depends, так сказать.
если авария происходит ДО включения ЯРД - снова никакого
если во время работы ЯРД - снова it depends. упадет ли на Землю? развалится ли АЗ? если не развалится - снова никакого. сколько проработал ЯРД до момента аварии? если совсем недолго - снова никакого. и тд, много факторов

в принципе большой катастрофы не будет в любом случае, не такая уж там большая АЗ
в тысячи раз меньше обычного промышленного реактора, так что Чернобыль тут вообще ни при чем

если пускать из какой нибудь Сахары, то я бы рискнул  

Ок. Лучше с острова посреди Тихого океана.

[Alex_II]

pkl пишет:
Что такое Timberwind 45? Впервые про него слышу!  :|

Американская программа создания ЯРД, закрылась в 92м кажется..
http://www.astronautix.com/lvs/timrwind.htm
Timberwind 45 - один из двигателей разрабатывавшихся по этой программе. Примерный аналог нашего РД-0411 на 40т тяги.

[Дем]

Искандер пишет:
Учитывая все сложности, использование ЯРД допустимо только на разгонных блоках или межпланетных КК во всяком случае на первом этапе их внедрения. Т.е. запуск реактора только после подтверждения выхода на достаточно высокую орбиту.

Нет смысла, там большой тяги не надо а расход рабочего тела тот же (лимитируется возможным нагревом движка)

[Кубик]

Искандер пишет:
На мой взгляд, при аварии разрушать реактор нужно привентивно и только на
достаточно крупные куски. Любые взрывы приводят только к распылению
радиоактивных веществ на огромной площади и усложняют деактивацию. При этом
пылинка топлива попавшая например в легкие может привести к гибели человека.

Так зачем разрушать? Тут утверждают, что нормально сделанный реактор выдержит снижение в атмосфере, если не сгорит на раннем этапе..может, вообще при аварии сбрасывать в безопасный район :?: , м.б. на суше, подальше от всяких зеленых и любителей террора.

[vlad7308]

Искандер пишет:
1) Я не задавал вопрос, а предлагал обсудить тему. Вот в этом и состоял "вопрос". Единых и комплексных подходов к безопасности я как-то не заметил. Кто говорит нужно взрывать, кто ронять куском, кто-то резать гринписовцев, кто запускать с морской платформы, из Африки и т.п.

единый и комплексный подход - это подробная официальная инструкция по эксплуатации ЯРД при старте с Земли? таковой разумеется не существует, потому что пока никто не использовал ЯРД и не будет в ближайшее время.

Искандер пишет:
ЯРД с открытой активной зоной (ТфЯРД, ГфЯРД, ПЯРД) будут эксплуатироваться в мирное время и, как предпологается, массово. Поэтому продукты выхлопа должны быть по крайней мере с быстрым периодом распада на нерадиоактивные элементы, газообразными, а лучше чтобы они в нижние слои атмосферы не попадали вообще.

согласно описанию испытаний по программе NERVA, выхлоп ЯРД очень слабо активен. Водород ведь не активируется.
Испытания проводились на открытом воздухе, выхлоп ничем не защищался, после очередного испытания проводилась обычная легкая дезактивация стенда, вручную.

Искандер пишет:
Учитывая все сложности, использование ЯРД допустимо только на разгонных блоках или межпланетных КК во всяком случае на первом этапе их внедрения. Т.е. запуск реактора только после подтверждения выхода на достаточно высокую орбиту.

насчет первого этапа - ну да, согласен

но в принципе - нормально сделанный надежный ЯРД вполне допустимо использовать и при старте с Земли, из любой безлюдной местности. большая пустыня, далекий остров и тд.
при штатной работе никакой опасности для экологии он не представляет вообще
при нештатной, в самом худшем случае - тоже ничего особо ужасного. никаких Чернобылей и Фукусим не будет и в помине

другое дело, что нет большого смысла в использовании ТфЯРД для старта с Земли

[Павел73]

vlad7308 пишет:

при штатной работе никакой опасности для экологии он не представляет вообще
при нештатной, в самом худшем случае - тоже ничего особо ужасного. никаких Чернобылей и Фукусим не будет и в помине

Вы никогда и никому не сможете этого объяснить и убедить. Радиофобия, к сожалению, имеет под собой реальные основания; и она будет регулярно (раз в два-три десятилетия) поддерживаться авариями на АЭС. Дай Бог, чтоб хоть против ядерного буксира войну не начали.

[Alex_II]

Павел73 пишет:
Вы никогда и никому не сможете этого объяснить и убедить.

А и не надо. "Нехай клевещут", как говорится... Главное чтоб на космодром не лезли, под факел двигателя... Ну так это вопрос решаемый, например расположением космодрома...

[vlad7308]

Павел73 пишет:

vlad7308 пишет:

при штатной работе никакой опасности для экологии он не представляет вообще
при нештатной, в самом худшем случае - тоже ничего особо ужасного. никаких Чернобылей и Фукусим не будет и в помине

Вы никогда и никому не сможете этого объяснить и убедить.

во первых, я, в общем, особо и не пытаюсь
во вторых, "никогда и никому" - это слишком сильно сказано. на свете есть не так уж мало вменяемых людей
в третьих, терпеливое просвещение есть единственный и надежный (хоть и долгий) путь к решению как проблемы радио-фобии, так и других социальных проблем, в основе которых лежат ложные мифы

[2012_registration]

vlad7308 пишет:
но в принципе - нормально сделанный надежный ЯРД вполне допустимо использовать и при старте с Земли, из любой безлюдной местности. большая пустыня, далекий остров и тд.
при штатной работе никакой опасности для экологии он не представляет вообще
при нештатной, в самом худшем случае - тоже ничего особо ужасного. никаких Чернобылей и Фукусим не будет и в помине

ППКС.

vlad7308 пишет:
другое дело, что нет большого смысла в использовании ТфЯРД для старта с Земли

Почему?Вроде в начале темы все уже обсуждалось, что 2-я/3-я ядерная ступень может позволить запускать на РН типа "Протона-М" больше 50 тонн.

Павел73 пишет:
и она будет регулярно (раз в два-три десятилетия) поддерживаться авариями на АЭС.

Очень сомнительное утверждение. Масштабных аварий, когда значительные территории оказывались непригодными для хозяйственной деятельности пусть даже временно после Чернобыльской не было.

[vlad7308]

2012_registration пишет:

vlad7308 пишет:
другое дело, что нет большого смысла в использовании ТфЯРД для старта с Земли

Почему?Вроде в начале темы все уже обсуждалось, что 2-я/3-я ядерная ступень может позволить запускать на РН типа "Протона-М" больше 50 тонн.

я говорил не про 2-3 ступень, а про первую. "ТфЯРД для старта с Земли"

ЗЫ и насчет 50 тонн на НОО на "типа-Протоне" (который нормально - ~21-23т) со второй ядерной ступенью - неправда это
можно примерно посчитать, но и так видно, что 120% роста ПН взяться неоткуда

[Дмитрий Инфан]

vlad7308 пишет:
ЗЫ и насчет 50 тонн на НОО на "типа-Протоне" (который нормально - ~21-23т) со второй ядерной ступенью - неправда это
можно примерно посчитать, но и так видно, что 120% роста ПН взяться неоткуда

Начальная масса "Протона" - 705 тонн. Масса первой ступени - 459 тонн. Следовательно, если у нас будет ядерная вторая ступень, то вместе с ПН она должна весить 246 тонн. Чтобы вывести ПН на орбиту ТЯФРД должны разогнать ступень до 6,3 км/с. Если скорость истечения 9 км/с, масса конечная получается 122 тонны. Даже если ТФЯРД вместе биологической защитой, с водородным баком и т. д. составят треть от этой величины (т. е. 42 тонны), то всё равно получается ПН порядка 80 тонн.

[vlad7308]

Дмитрий Инфан пишет:

vlad7308 пишет:
ЗЫ и насчет 50 тонн на НОО на "типа-Протоне" (который нормально - ~21-23т) со второй ядерной ступенью - неправда это
можно примерно посчитать, но и так видно, что 120% роста ПН взяться неоткуда

Начальная масса "Протона" - 705 тонн. Масса первой ступени - 459 тонн. Следовательно, если у нас будет ядерная вторая ступень, то вместе с ПН она должна весить 246 тонн. Чтобы вывести ПН на орбиту ТЯФРД должны разогнать ступень до 6,3 км/с. Если скорость истечения 9 км/с, масса конечная получается 122 тонны. Даже если ТФЯРД вместе биологической защитой, с водородным баком и т. д. составят треть от этой величины (т. е. 42 тонны), то всё равно получается ПН порядка 80 тонн.

посчитал - вообще да, вы правы, где то так
соврал, прошу прощения