Межорбитальный буксир с ЯРД

[mr_gorsky]

Здравствуйте! Помогите разобраться, есть ли перспективы у межорбитального буксира, использующего ТфЯРД?

У межорбитального буксира может быть много применений: перевод спутников с НОО на ГСО или даже на лунную орбиту, уборка космического мусора (перевод его на низкие орбиты). Для этого он должен иметь большой ресурс и высокий УИ (проблему "подхвата спутников" или дозаправки пока опускаем), Ионные двигатели не подходят из-за огромных размеров энергетической установки и мизерной тяги (не думаю, что кто-то будет тратить годы ресурса спутника, ожидая его перевод на рабочую орбиту). Остается ЯРД. Но как-то не верится, что твердофазный ЯРД может работать долго. Есть ли люди, которые разбираются и могут ответить на вопрос, возможен ли вообще ТфЯРД с большим ресурсом?

[Max Andriyahov]

Не разрешат. Тот же космический мусор может отправить его на землю, радиоактивность в атмосфере никому не надо. Он ведь будет шариться между орбитами, риск больше чем у спутника обычного.

[mr_gorsky]

Я не сильно разбираюсь. Но..

..спутники летают по орбитам, а не между них, а космический мусор преимущественно на орбитах захоронения. Не думаю, что когда он будет шариться между орбитами, риск будет повышен. И притом он ведь может маневрировать..

..в атмосферу попадал и раньше радиоактивный космический мусор, да и спутники с ЯЭУ летают. У них есть системы безопасности, переводящие активные зоны на орбиты захоронения в случае ЧП.

[Max Andriyahov]

По дождём специалистов, авось чего расскажут по теме.

[mr_gorsky]

Max Andriyahov пишет:
По дождём специалистов, авось чего расскажут по теме.

Ожидаю плохих новостей) Все-таки там растрескивание твэлов, кампания реактора, наведенная радиация..

[октоген]

Как одноразовое изделие при старте с орбиты в 1000 км вполне ничего. Но надеяться что твэлы долго проживут  при периодических включениях не стоит.

На сегодня Роскосмос вместо такого дешевого и сердитого буксира на ГСО втянулся в разработку чуды-юды с турбинным преобразованием и эрд-это глупость как по мне.

[mr_gorsky]

октоген пишет:
Как одноразовое изделие при старте с орбиты в 1000 км вполне ничего. Но надеяться что твэлы долго проживут при периодических включениях не стоит.

На сегодня Роскосмос вместо такого дешевого и сердитого буксира на ГСО втянулся в разработку чуды-юды с турбинным преобразованием и эрд-это глупость как по мне.

Как по мне тоже) И кажется, уже все развалилось там, осталось только эхо в СМИ.

А если предположить, что активная зона напоминает чем-то газофазник? Например, это мелкий порошок делящегося материала, удерживаемый центробежной силой и потоком водорода. Тогда неважно, что там растрескивается.

Правда и на околоземных орбитах как-то не хочется сорить радиоактивным песочком.

[октоген]

mr_gorsky

На данный момент были прототипы наши и по Нерве все твердофазные. Идеи с порошками, урановой плазмой и прочий бред даже на стадию экспериментальных моделей не дошел.

И еще, у американцев прекрасная схема разработки движков: сначала делают движок непредельных параметром, запускают с ним изделие на рынок, получают уже прибыль, а потом потихоньку дожимают параметры. Это касается Дельты-4 и движков авиалайнеров. Нашим бы такую схему перенять...

[mr_gorsky]

Как сказать, любая достаточно развитая технология с позиции прошлого выглядит чудом/бредом. Вот бы понять, на каком месте все это забуксовало, не дойдя до экспериментальных моделей..

А у наших, повторюсь, не разбираюсь, но первое впечатление, что какой-то разброд.

[Дем]

mr_gorsky пишет:
А если предположить, что активная зона напоминает чем-то газофазник? Например, это мелкий порошок делящегося материала, удерживаемый центробежной силой и потоком водорода. Тогда неважно, что там растрескивается.

А что делать с этим порошком после выключения?
он же, собака, будет продолжать греться из-за распада изотопов.

[Дмитрий Инфан]

Но вообще, газофазник лучше - проще, ИМХО, сбрасывать активную зону за борт в конце работы двигателя (а потом, когда двигатель нужно снова включить, заполнять её топливом по-новой), чем иметь проблемы с поддержанием отработавшей активной зоны ТФЯРД, обеспечивать её охлаждение, очищать её от продуктов деления урана и т. д.
Что же касается радиоактивного загрязнения внешней среды, то выбросы делящихся материалов будут происходить, в основном, когда скорость будет больше второй космической и, следовательно, обратно на Землю остатки активной зоны не попадут.

[vlad7308]

Последние образцы тфярд по программе nerva имели ресурс 10 часов и несколько десятков включений. УИ около 850с

[Кубик]

Дмитрий Инфан пишет: Что же касается радиоактивного загрязнения внешней среды, то выбросы делящихся материалов будут происходить, в основном, когда скорость будет больше второй
космической и, следовательно, обратно на Землю остатки активной зоны не попадут.

Как же, как же.. загадить систему ещё и такими сюрпризами - а кто дает гарантию, что это не будет орбита, пересекающаяся с земной - что почти 100% ?

[mr_gorsky]

Дмитрий Инфан пишет:
Но вообще, газофазник лучше - проще, ИМХО, сбрасывать активную зону за борт в конце работы двигателя (а потом, когда двигатель нужно снова включить, заполнять её топливом по-новой), чем иметь проблемы с поддержанием отработавшей активной зоны ТФЯРД, обеспечивать её охлаждение, очищать её от продуктов деления урана и т. д.
Что же касается радиоактивного загрязнения внешней среды, то выбросы делящихся материалов будут происходить, в основном, когда скорость будет больше второй космической и, следовательно, обратно на Землю остатки активной зоны не попадут.

У газофазника проблемы с достижением критичности. Потому что нейтроны, которые выделяются в газофазной активной зоне отнюдь не тепловые и сечение захвата у них мало. Нужен внешний источник нейтронов, т.е. опять-таки твердофазный реактор вокруг газофазной камеры. Ну и добавьте проблемы с удержанием плазмы урана при высоком давлении, температуре.

В целом потому и в самом начале пишу про твердофазный, что это выглядит более реалистично, и уже можно обсуждать:"вроде, возможен. а нужен ли?"

Насчет второй космической не так чтобы не попадут. Скажем, достиг аппарат у Земли второй космической, а скорость отбрасываемых газов относительно корабля примерно 15 км/c. Вычитаем 11,2 из 15 и получаем 3,8 км/с, что даже меньше первой космической. И в начале разгона ситуация не сильно лучше. У газофазника обещают покруче УИ, но 30 км/c это уже перебор, там уже надо ставить тяжелые холодильники-излучаетели.

[mr_gorsky]

vlad7308 пишет:
Последние образцы тфярд по программе nerva имели ресурс 10 часов и несколько десятков включений. УИ около 850с

Что-то 10 часов как-то многовато...

[mr_gorsky]

Дем пишет:

mr_gorsky пишет:
А если предположить, что активная зона напоминает чем-то газофазник? Например, это мелкий порошок делящегося материала, удерживаемый центробежной силой и потоком водорода. Тогда неважно, что там растрескивается.

А что делать с этим порошком после выключения?
он же, собака, будет продолжать греться из-за распада изотопов.

А за борт его)) Вот достиг корабль примерно второй космической при полете к Луне. Можно попробовать "выдуть" этот порошок по направлению движения раскаленным водородом после этого, тогда его скорость будет чуть больше второй космической. Это как последнюю ступень Сатурна-5 либо разбивают о Луну, либо отправляют на околосолнечную орбиту с немного другими полуосями.

[Alex_II]

mr_gorsky пишет:
Что-то 10 часов как-то многовато...

Температуры и УИ не предельные.

[Татарин]

mr_gorsky пишет: 
У газофазника проблемы с достижением критичности. Потому что нейтроны, которые выделяются в газофазной активной зоне отнюдь не тепловые и сечение захвата у них мало. Нужен внешний источник нейтронов, т.е. опять-таки твердофазный реактор вокруг газофазной камеры. Ну и добавьте проблемы с удержанием плазмы урана при высоком давлении, температуре.

У "свистка Зубрина" таких проблем нет

Опять же, реактор можно сделать импульсным, вводя очень большую надкритичность, которая исчезнет сама с разогревом из-за того же самого Допплера. Это решает проблемы с нейтронами, с удержанием (выкинем из сопла и сработаем плазму до того как излишне нагреемся), с плотностью топлива и т.д.

В целом, тема ГфЯРД не раскрыта, ИМХО. Принципиальные технические решения есть, вопрос лишь в цене реализации и отработки.

[pkl]

Вопрос в стоимости. Видимо, долить водорода и кислорода будет дешевле, чем делать тфЯРД. Хотя... это если только сравнивать с современными РН. Если же для "доливки" надо будет делать супертяж... то может быть и по другому. Я как то заводил специальную тему, где хотел рассмотреть этот вопрос. К сожалению, она не пошла.  :oops:

Вот эта тема:
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic13823/

[Shestoper]

октоген пишет:
Как одноразовое изделие при старте с орбиты в 1000 км вполне ничего. Но надеяться что твэлы долго проживут при периодических включениях не стоит.

На сегодня Роскосмос вместо такого дешевого и сердитого буксира на ГСО втянулся в разработку чуды-юды с турбинным преобразованием и эрд-это глупость как по мне.

Чудо-юдо ядерное электрореактивное  как многоразовый межорбитальный буксир - действительно глупость.
Мало-мальски напряженные грузопотоки потребуют большого флота таких дорогостоящих буксиров, ввиду большого времени оборачиваемости (порядка нескольких месяцев).
Десятки пусков на ГСО в год требуют десятки буксиров в космосе.
В дальнем космосе, на межпланетных трассах, от таких пепелацев может быть толк.
А на высокие орбиты и к Луне перспективнее всего запускать интенсивным начальным пенделем пусковой петли, у неё нет принципиальной разницы между скоростью запуска 8 км/с и 11-15, только перегрузки при разгоне повыше.