Ядерно-ионный двигатель: возможности по оптимизации?

[X]

Разница между типичным ЯР и необходимым в данном случае, как между печкой на керосине + чайник и дизельным двигателем, и сложность адекватная.

[X]

Да, 200 тонн это не сухая масса, а стартовая, ошибся.

[Fakir]

Несовсем, реактор другой конструкции, гм, даже архитектуры.

А именно?

Есть такое, но это лучше чем с нуля  

На выходе из реактора у вас есть дейтерий-тритиевая смесь температурой 3000 К, ну пускай даже 4000. Для зажигания ТЯ реакции нужна температура порядка 100 000 000 К. Ну и как, те жалкие 3-4 тысячи вам помогут?

Это несколько менее узкое место чем в ЯР, но решаемо, плотность будет ниже но, не как в типовом ТЯР.

Вы не поняли. В любом ТЯР, будь то наземный реактор или часть движка, плотность плазмы ничтожна. Масса плазмы, одновременно находящейся в установке - порядка граммов и менее. А через ЯР вы ежесекундно гоните килограммы, десятки и сотни килограммов.

Дополнительная энергия, ведь все это дело должно быть хоть компактным но мощным.

Надо сначала понять, что делать с этой энергией, какой и сколько и откуда её берется и для чего она нужна.

Гм, а что при прокачке водорода небудет утечек из активной зоны ЯР - оптимистично.

Если что-то активное попадет из реактора в "термоядерную" магнитную ловушку - радиационная безопасность от этого не улучшится. Частица при термоядерных температурах проживет в магнитной ловушке не более чем секунды, а потом вылетит. Что там высветится за это время?

Да и еще, реально ЯР и ТЯР конструктивно почти совмещены, процентов на 80,

Простите, это несколько смешно.

 

в описании я их разделил больше чем следовало, видимо из-за этого возникли возражений, вы судите опираясь на существующие конструкции реакторов, гм, получается несколько не та картина.

Вы считаете, что придумали новую конструкцию термоядерного реактора? Не хотелось бы вас разочаровывать, но боюсь, что вы очень сильно заблуждаетесь.

[frost_ii]

Да, 200 тонн это не сухая масса, а стартовая, ошибся.

Для того чтобы это взлетело, нужна скорость истечения 5 метров (!) в секунду при расходе РТ 40 тонн в секунду. Считается в уме.

Предлагаю для начала изучить курс элементарной физики.

[Fakir]

frost_ii

Ну, не настолько не применявшиеся... Старый добрый коллоидный движок на такое способен.

Старый добрый коллоидный движок не даст вам тяги хотя бы в десятки кг при минимально вменяемых габаритах. hcub'а же не интересует широкое варьирование тяги-УИ на малых тягах, вопрос стоит иначе - чтобы один и тот же движок выдавал и малую (уровня СПД) тягу при больших УИ, и действительно приличную тягу при меньших УИ.

KBOB

Вот когда Американцы JIMO запустют, тоды и фантазировать можно! А пока и не мечтать!

Если мы начнем фантазировать о аннигиляционных прямоточниках и субкварковых бустерах, пусть и не дожидаясь JIMO, толку от этого больше не станет.

[frost_ii]

frost_ii

Ну, не настолько не применявшиеся... Старый добрый коллоидный движок на такое способен.

Старый добрый коллоидный движок не даст вам тяги хотя бы в десятки кг при минимально вменяемых габаритах.

О вменяемых габаритах никто и не говорит. Тут топик такой - вообще не до вменяемости.

[hcube]

Ну, собственно я же описывал проблему ;-)

- у нас есть потенциально очень эффективная (вплоть до питания на 'подножном корму') связка ядерный генератор + ионный двигатель, в частности термоэмиссионный генератор + что-то типа VASIMR.

- но применимость этой связки ограничена ее малой тягой на основном рабочем режиме - с высоким УИ. Эффективное ускорение при этом составляет десятые миллиметра в секунду за секунду. Что кардинальным образом ограничивает возможность применения такой связки внутри систем планета-спутник (это не только Земля-Луна, но и скажем Марс-Фобос или Европа-Ио) - то есть там где надо набрать некое дельтаВ за время сравнимое с периодом ображения по орбите.

- ежику понятно, что механическая мощность излучаемой струи ограничена электрической мощностью бортового генератора. Каковая мощность составляет сейчас поряда 2-3 мегаватт на 20 тонн веса конструкции.

Поэтому возникает естественный вопрос - а нельзя ли снизить УИ (например переводом ионника на излучение H2O+ вместо H+), но кардинально повысить при этом тягу? Так чтобы можно было производить на ионнике межорбитальные операции?

Конечно, есть вариант двухрежимного ЯРД - двигатель и-или генератор. Но этот вариант несколько... ну... некрасивый, что ли... то же самое что вместо электровоза применять паровоз ;-).

Примерные параметры, которых хотелось бы добиться - это тяга 500 кг, при импульсе 10 км/с, и мощности реактора в 2.5 МВт. Ну, ладно, не теоретические 500, а хотя бы 300 ;-). Ускоряемый вес при этом - порядка 100 тонн, то есть ускорение - порядка 3-4 см/сек2, то бишь примерно 150 м/c в час, 10-30 часов для набора дельта-в для отлета к Луне. А не полгода.

Вообще, при фиксированной мощности УИ и тяга связаны обратным соотношением - то есть во сколько раз подрастает УИ, во столько раз падает тяга ;-)

[X]

Да, 200 тонн это не сухая масса, а стартовая, ошибся.

Для того чтобы это взлетело, нужна скорость истечения 5 метров (!) в секунду при расходе РТ 400 тонн в секунду. Считается в уме.

Предлагаю для начала изучить курс элементарной физики.

уже читаю, подзабыл, гм, если неизменяет память я получил порядка  10 км\сек, быстрее чем взрыв тротила (вроде), единственный недостаток, яма большая получается но решаемо, несразу же такие скорости достигаются. Признаюсь, там еще 4 турбины стоят, електрические, для толчка, тобишь на первом этапе "пытаются" поднять корабль, на втором, накачивают дополнительно рабочее тело, при достижении определенной скорости отключаются, это 3 этап, когда кончается атмосфера - 4 этап - переключение на баки, это для взлета с атмосферой, марс кстати тоже подойдет.
С луны получается сложнее взлететь чем с земли.

Так что надо в целом смотреть.

[X]

40 заметил

[X]

А Вы думали - нафиг термояд.

[X]

А Вы думали - нафиг термояд.

А вот как хранить водород...
Предпологается активная защита баков от проникновения в метал водорода. Но там много неизвестного так что толком сказать нечего,
разве что, это специальный слой вещества при пропускаии через который тока заставляет вибрировать атомы + пространственная струтура и тем самым снижается степень проникновения.

[hcube]

А физическое обоснование можно, или лучше действющую модель? А то очень уж похоже на поток сознания...

[X]

Да и еще высокотемпературные сверхпроводники тоже нужны, в 92 году их толком небыло, еще лет 10 и можно делать корабль.

[X]

А физическое обоснование можно, или лучше действющую модель? А то очень уж похоже на поток сознания...

Это насчет водорода?
Вроде понятно что это и есть почти поток сознания и называется это - идея. Хотя предпосылки есть, надо поработать над этим.

[hcube]

Слюшай, дарагой! Ты заголовок тема читал, да? Что там написано, а?

И какого черта ты лезешь в обсуждение со своими прожектами? Создай свою тему, назови ее 'SSTO Васи Пупкина', и пиши туда. А сюда - пожалуйста - пиши или по топику или около того, или НЕ ПИШИ ВООБЩЕ!

Понятно, да?

Да, в порядке иллюстрации безграмотности - посчитай, какое давление создает плазма плотностью в 0.1 атмосферы и с температурой термоядерной реакции. Это просто, P = KT ;-)

[X]

Несовсем, реактор другой конструкции, гм, даже архитектуры.

А именно?

Есть такое, но это лучше чем с нуля  

На выходе из реактора у вас есть дейтерий-тритиевая смесь температурой 3000 К, ну пускай даже 4000. Для зажигания ТЯ реакции нужна температура порядка 100 000 000 К. Ну и как, те жалкие 3-4 тысячи вам помогут?

Это несколько менее узкое место чем в ЯР, но решаемо, плотность будет ниже но, не как в типовом ТЯР.

Вы не поняли. В любом ТЯР, будь то наземный реактор или часть движка, плотность плазмы ничтожна. Масса плазмы, одновременно находящейся в установке - порядка граммов и менее. А через ЯР вы ежесекундно гоните килограммы, десятки и сотни килограммов.

Дополнительная энергия, ведь все это дело должно быть хоть компактным но мощным.

Надо сначала понять, что делать с этой энергией, какой и сколько и откуда её берется и для чего она нужна.

Гм, а что при прокачке водорода небудет утечек из активной зоны ЯР - оптимистично.

Если что-то активное попадет из реактора в "термоядерную" магнитную ловушку - радиационная безопасность от этого не улучшится. Частица при термоядерных температурах проживет в магнитной ловушке не более чем секунды, а потом вылетит. Что там высветится за это время?

Да и еще, реально ЯР и ТЯР конструктивно почти совмещены, процентов на 80,

Простите, это несколько смешно.

 

в описании я их разделил больше чем следовало, видимо из-за этого возникли возражений, вы судите опираясь на существующие конструкции реакторов, гм, получается несколько не та картина.

Вы считаете, что придумали новую конструкцию термоядерного реактора? Не хотелось бы вас разочаровывать, но боюсь, что вы очень сильно заблуждаетесь.

небуду спорить с гуру, скажу только что плотность в одном месте будет высокая в другом низкая, что то вроде статичной волны, среда движется а градиент плотности стоит, обеспечить это сложно, но решаемо.

[X]

Слюшай, дарагой! Ты заголовок тема читал, да? Что там написано, а?

И какого черта ты лезешь в обсуждение со своими прожектами? Создай свою тему, назови ее 'SSTO Васи Пупкина', и пиши туда. А сюда - пожалуйста - пиши или по топику или около того, или НЕ ПИШИ ВООБЩЕ!

Понятно, да?

Да, в порядке иллюстрации безграмотности - посчитай, какое давление создает плазма плотностью в 0.1 атмосферы и с температурой термоядерной реакции. Это просто, P = KT ;-)

ок

[hcube]

В порядке извинения за некоторую грубость кидаю идею : МГД-бустер.

У нас есть (допустим) ТЯРД, который выдает некую струю плазмы, со скоростью истечения порядка 100 км/с. Но тяга от этого потока мала - потому что весовое совершенство реактора ограничено.

Нам надо получить умеренную тягу, для быстрого набора скорости (например, при взлете с поверхности)

Мы делаем следующее : не смешиваем (ни в коем случае!) струю с окружающим воздухом или там метаном ;-). Вместо этого эту струю плазмы мы направляем в МГД-генератор. Полученное на выходе напряжение гоним в каскад ЭРД, штук так из 200 ;-), работающих параллельно по тяге, но включенных последовательно по напряжению. Это нам дает чистое преобразование энергии струи плазмы из реактора в энергию комплекса струй плазмы из ионников. Вот уж не знаю, насколько хорошо ионники будут работать в атмосфере - но по крайней мере это лучше, чем просто смешивать плазменную струю с атмосферным воздухом. Причем просто коммутируя эти ЭРД по включению (то есть включая их последовательно-параллельно) мы можем варьировать степень 'подсоса' и соответственно УИ в зависимости от плотности окружающей среды.

[Fakir]

hcube

Вместо этого эту струю плазмы мы направляем в МГД-генератор.

Плазма термоядерных параметров весьма малопригодна для МГД-преобразования энергии. За исключением разве что плазмы образующихся при термоядерных микровзрывах, с преобразованием энергии, как в "Дедале" - но это уже не совсем то.

Вот уж не знаю, насколько хорошо ионники будут работать в атмосфере

Не будут. Вообще не будут. Ни ионники, ни СПД, ни твой любимый VASIMR :wink: С более-менее плотным рабочим телом могут работать только нагревные ЭРД либо МГД-ускорители со скрещенными полями.

Да и термояд в атмосфере не заведется - магнитный гарантированно, а инерциальный почти наверняка, хоть и пытаются сейчас отдельные энтузиасты придумать гипотетические схемы инерциального термояда для атмосферы. Но это пока совсем вилами по воде.

[X]

Кстати, возвращаясь к исходному сообщению темы.
Почему, говоря о электрореактивных двигателях все только и твердят о СПД (ну   еще упомянули колоидники). Есть еще множество типов ЭРД с меньшим импульсом, но приемлемой тягой - начиная от Дуговиков и заканчивая различными вариантами Сильноточников (все суть МГД). Таким образом возможна комбинированная установка из разных типов ЭРД.  
А вот получать электричество из кинетического потока плазмы в МГД для того что-бы потом превратить энергию опять в кинетическую энергию плазмы  (так и хочется добавить "далее по кругу") - это бред - кроме потерь на преобразованиях одного в другое и обратно ничего путного не получится.