Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Inti]

нашёл неплохой разбор устройства Нуклона, в целом согласуется с Конаныхиным но без политики 
https://pikabu.ru/story/pro_yadernyiy_buksir_7741059

[Inti]

из слайдов я так понял, что композитные радиаторы уже используются. Значит выигрыш есть. Я так и не понял, насколько большой. Какую долю в массе составляют пластины радиатора? И сколько тепловые трубки, насосы, теплоноситель и прочее?

Интересно также, что у этих углеродных волокон с радиационной стойкостью. Думаю, они должны заметно деградировать.

Радиаторы не столько композитные сколько просто углеродные, без всякого полимерного связующего, так что с радиационной стойкостью проблем не будет совершенно.

[opinion]

из слайдов я так понял, что композитные радиаторы уже используются. Значит выигрыш есть. Я так и не понял, насколько большой. Какую долю в массе составляют пластины радиатора? И сколько тепловые трубки, насосы, теплоноситель и прочее?

Интересно также, что у этих углеродных волокон с радиационной стойкостью. Думаю, они должны заметно деградировать.

Радиаторы не столько композитные сколько просто углеродные, без всякого полимерного связующего, так что с радиационной стойкостью проблем не будет совершенно.

Это в диссертации предлагаются без связующего. На слайдах презентации и в таблицах в диссертации их сравнивают с композитными.

Радиация может создавать дефекты в волокнах и снижать теплопроводность.

[Inti]

их сравнивают с композитными.

Ну надо же с чем-то сравнивать   Композитные это вообще понятие растяжимое, и не обязательно связано с полимерами и связующими, и даже с карбоновыми волокнами. Хорошо хоть кирпичи с раствором композитами не называют...

[Mic]

Вот, кстати, в соседней теме только что новость выстрелила. Ровно из обсуждаемой области:
Гипертеплопроводящие панели

Хорошие новости, правда неясно, насколько эта технология применима в случае буксира. Ждём подробностей.

Чего там неясного? Технология уже применяется в космосе. Хочется повысить температуру излучаемых панелей?  "Фигня вопрос", как грится, вместо воды, пропана или что там решетовцы юзат как теплоноситель заливаете свинец, натрий и получаете теплоаую трубу с Т градусов 800.. Титановая должна вроде выдержать. Вообще нынче можно все печатать 3д-принтерами. Вон, то лопатнхки компрессора ГТД изваяют, то вообще ракетный движок напечатают. Может и панельки такие можно печатать. Там ничего сложного нет.
ИМХУ

Технология применяется для сравнительно небольших линейных размеров. В случае ЯБ панели должны быть значительно бОльшими. Насколько я понял, они густо пронизаны каналами с циркулирующим теплоносителем, что и обеспечивает т.н. гипертеплопроводность. При этом возрастает риск того, что при повреждении какого- либо участка, например, микрометеором, весь этот теплоноситель может вытечь в вакуум. Либо надо будет делать множество независимых секций, как ветки у дерева, и ставить какие- то клапаны+датчики. А так, конечно, выравнивание температуры по поверхности радиатора повысит общую эффективность теплоотдачи.

Технология применяется много где и уже давно. От ноутов до хлебопекарных печей(собсно для этого и была изобретена давненько). Там, в новости фотка есть с тетенькой занятой монтажем модуля. Он там размером почти с А4. Вот и представьте, что к каждой трубе с циркулирующим теплоносителем(а их в буксире будет много) прикреплены такие модули на всю длину трубы, как плитка на тротуаре. Ничего не поменяется, в сравнении с углеволокном, например. Просто вместо углеткани будут припаяны/привинчены/приварены такие модули.
Каждый модуль разделен на множество изолированных друг от друга, независимых каналов. Они глухие. Запаяные. Из них ничего никуда не вытекает и не втекает. Там весь процесс теплопереноса происходит внутри использую фазовый переход "жидкость-пар". В "горячей" зоне, у нагреваеля теплоноситель испаряется забирая тепло(см.теплота парообразования) и по паровому каналу движется к зоне конденсации/холодильнику за счет собственной, внутренней энергии, где конденсируется тепло уже отдавая(см. теплота конденсации), переходит обратно в жидкостььи по фитилю, за счет осмоса, капилярных сил и т.п. возвращается в зону нагрева.
Так что если микрометеорит продырявит модуль, то выйдет из строя только одна или несколько трубок, остальные продолжат работу как ни в чём ни бывало. И никаких переключений, клапанов и пр. не потребуется. Система древняя и устойчива как лом вбитый в скальник.

Ну тогда это для ЯБ точно не пойдет, температуры не те. Фитили, пар, это только от транзисторов тепло отводить.

Температуры зависят от теплоносителя закачанного в трубу. Если вода, то градусов 100-110, а если калий, то под 700, свинец  натрий и уже тыща, серебро - и все две. См. Температуру кипения веществ. У титана т.плавления за 1600 градусоы, если в титановую трубку поместить калий, то он около 800 градусов температуру обеспечит.
А фитили бывают не только из ватки , но и например спеченные из керамических, или металлических гранул, или вообще на внутренней стенке канала отфрезерованны/вытравленны. Так что Вы ошибаетесь, тепловые трубы с ядерными реакторами знакомы давно, и с печами плавильными и с прочими высокотемпературными штуковинами. И прекрасно работают. Тепловая труба вообще чемпион как по КПД (до 98%), так и по удельной мощности передачи тепловых потоков.

ЗЫ. Ну, вот, к примеру про натриевые: http://engineeringsystems.ru/tehnologicheskiye-osnovi-teplovih-trub/visokotemperaturniye-trubi.php

Про натриевое охлаждение наземных реакторов я еще в 70-х в детской энциклопедии читал. Не всегда то, что давно прекрасно работает  в земных условиях, легко воспроизводимо в космосе. Впрочем, выше уже сказали про минусы металлических теплоносителей.

[Верный Союзник с Окинавы]

Радиаторы не столько композитные сколько просто углеродные, без всякого полимерного связующего,

Мало связующего = фиговая прочность.

[Верный Союзник с Окинавы]

Про натриевое охлаждение наземных реакторов я еще в 70-х в детской энциклопедии читал. Не всегда то, что давно прекрасно работает  в земных условиях, легко воспроизводимо в космосе. Впрочем, выше уже сказали про минусы металлических теплоносителей.

Более того, натрий в космосе применяли. Чудес нет, никаких звездолётов в итоге не настроили.

[Верный Союзник с Окинавы]

И очень важным свойством углеродных нитей оказывается их устойчивость к высоким температурам при которых они будут светиться.

Высокотемпературный радиатор = малая разница температур между реактором и радиатором = малое КПД.

[Stak]

Высокотемпературный радиатор = малая разница температур между реактором и радиатором = малое КПД.

Высокотемпературный радиатор = малая масса, т.к. тепловой поток, передаваемый излучением, пропорционален температуре в четвёртой степени.
Хотя КПД, конечно, от разницы температур зависит. Оптимум где-то на пересечении кривых.

[Верный Союзник с Окинавы]

Во-первых, вы опять же говорите о термосопротивлении при контактном способе передачи тепла. А если нити раскалены до свечения то на первый план выйдет радиационная передача светом,

А какая штука раскалит нити до свечения? Причём достаточно быстро, чтобы реактор пока ждал не расплавился?

т.е. удалось поднять температуру в два раза - отвод тепла увеличивается в 16 раз!

И КПД летит в трубу.

И да насколько я помню у Нуклона нашего панели радиаторов располагаются не полем "раскинутых крыльев", а призмой, коробкой в которой внутренняя сторона панели радиатора будет излучать на соседние панели и на конструкции буксира

КиберпанкЪ.

[Верный Союзник с Окинавы]

Высокотемпературный радиатор = малая масса, т.к. тепловой поток, передаваемый излучением, пропорционален температуре в четвёртой степени.

Но из-за малого КПД для той же мощности придётся масштабировать систему. Там что-то в районе 700 м2 радиаторов и по 3 кг/м2 называли для 250 кВт, когда российские же СБ выдают по 220 кВт при массе в 1,6 кг/м2 и той же площади.

[Shin]

И да насколько я помню у Нуклона нашего панели радиаторов располагаются не полем "раскинутых крыльев", а призмой, коробкой в которой внутренняя сторона панели радиатора будет излучать на соседние панели и на конструкции буксира

Какая еще коробочка? Все уж забыли как выглядит "чудо" это?


Вам недоступны вложения в этом разделе.

[Shin]

Вопрос тут такой всплыл.
Может, конечно, товарищи на макете не заморачивались с точным воспроизведением всех деталей радиатора, а может и заморачивались.
Вот идут у нас магистрали с теплоносителем. А к панелям радиатора не видно никаких патрубков, чистое железо.
И из чего набран радиатор? Из каких-то трубочек...)


Вам недоступны вложения в этом разделе.

Вам недоступны вложения в этом разделе.

Вам недоступны вложения в этом разделе.

[telekast]

Вот, кстати, в соседней теме только что новость выстрелила. Ровно из обсуждаемой области:
Гипертеплопроводящие панели

Хорошие новости, правда неясно, насколько эта технология применима в случае буксира. Ждём подробностей.

Чего там неясного? Технология уже применяется в космосе. Хочется повысить температуру излучаемых панелей?  "Фигня вопрос", как грится, вместо воды, пропана или что там решетовцы юзат как теплоноситель заливаете свинец, натрий и получаете теплоаую трубу с Т градусов 800.. Титановая должна вроде выдержать. Вообще нынче можно все печатать 3д-принтерами. Вон, то лопатнхки компрессора ГТД изваяют, то вообще ракетный движок напечатают. Может и панельки такие можно печатать. Там ничего сложного нет.
ИМХУ

Технология применяется для сравнительно небольших линейных размеров. В случае ЯБ панели должны быть значительно бОльшими. Насколько я понял, они густо пронизаны каналами с циркулирующим теплоносителем, что и обеспечивает т.н. гипертеплопроводность. При этом возрастает риск того, что при повреждении какого- либо участка, например, микрометеором, весь этот теплоноситель может вытечь в вакуум. Либо надо будет делать множество независимых секций, как ветки у дерева, и ставить какие- то клапаны+датчики. А так, конечно, выравнивание температуры по поверхности радиатора повысит общую эффективность теплоотдачи.

Технология применяется много где и уже давно. От ноутов до хлебопекарных печей(собсно для этого и была изобретена давненько). Там, в новости фотка есть с тетенькой занятой монтажем модуля. Он там размером почти с А4. Вот и представьте, что к каждой трубе с циркулирующим теплоносителем(а их в буксире будет много) прикреплены такие модули на всю длину трубы, как плитка на тротуаре. Ничего не поменяется, в сравнении с углеволокном, например. Просто вместо углеткани будут припаяны/привинчены/приварены такие модули.
Каждый модуль разделен на множество изолированных друг от друга, независимых каналов. Они глухие. Запаяные. Из них ничего никуда не вытекает и не втекает. Там весь процесс теплопереноса происходит внутри использую фазовый переход "жидкость-пар". В "горячей" зоне, у нагреваеля теплоноситель испаряется забирая тепло(см.теплота парообразования) и по паровому каналу движется к зоне конденсации/холодильнику за счет собственной, внутренней энергии, где конденсируется тепло уже отдавая(см. теплота конденсации), переходит обратно в жидкостььи по фитилю, за счет осмоса, капилярных сил и т.п. возвращается в зону нагрева.
Так что если микрометеорит продырявит модуль, то выйдет из строя только одна или несколько трубок, остальные продолжат работу как ни в чём ни бывало. И никаких переключений, клапанов и пр. не потребуется. Система древняя и устойчива как лом вбитый в скальник.

Ну тогда это для ЯБ точно не пойдет, температуры не те. Фитили, пар, это только от транзисторов тепло отводить.

Температуры зависят от теплоносителя закачанного в трубу. Если вода, то градусов 100-110, а если калий, то под 700, свинец  натрий и уже тыща, серебро - и все две. См. Температуру кипения веществ. У титана т.плавления за 1600 градусоы, если в титановую трубку поместить калий, то он около 800 градусов температуру обеспечит.
А фитили бывают не только из ватки , но и например спеченные из керамических, или металлических гранул, или вообще на внутренней стенке канала отфрезерованны/вытравленны. Так что Вы ошибаетесь, тепловые трубы с ядерными реакторами знакомы давно, и с печами плавильными и с прочими высокотемпературными штуковинами. И прекрасно работают. Тепловая труба вообще чемпион как по КПД (до 98%), так и по удельной мощности передачи тепловых потоков.

ЗЫ. Ну, вот, к примеру про натриевые: http://engineeringsystems.ru/tehnologicheskiye-osnovi-teplovih-trub/visokotemperaturniye-trubi.php

Про натриевое охлаждение наземных реакторов я еще в 70-х в детской энциклопедии читал. Не всегда то, что давно прекрасно работает  в земных условиях, легко воспроизводимо в космосе. Впрочем, выше уже сказали про минусы металлических теплоносителей.

Я лишь пояснил Вам, что тепловые трубы не ограничиваются лишь "ваткой и водицей", могут быть весьма высокотемпературными. Технологии таких девайсов давно известны и в достаточной мере отработанны в том числе и в условиях космоса или ядерных реакторов(Вы сами про это в детстве читали). А минусы/плюсы есть у всех решений. Идеал недостижим.

[telekast]

И да насколько я помню у Нуклона нашего панели радиаторов располагаются не полем "раскинутых крыльев", а призмой, коробкой в которой внутренняя сторона панели радиатора будет излучать на соседние панели и на конструкции буксира

Какая еще коробочка? Все уж забыли как выглядит "чудо" это?


Вам недоступны вложения в этом разделе.

А, ну, этотнынешний рендерер, мне почемуто помнился другой, где все было треугольным, как воооон те беленькие, дальние панельки, которые, кстаи, ЕМНИП, таки тоже радиаторы. Не?

[Shin]

А, не... Всё-таки трубки там


Вам недоступны вложения в этом разделе.

[Astro Cat]

А, не... Всё-таки трубки там

Опять же. Боковые отводы без протока. Крайне плохое решение.

[Shin]

А, не... Всё-таки трубки там

Опять же. Боковые отводы без протока. Крайне плохое решение.

Змейкой надо было?)

[Astro Cat]

Змейкой надо было?)

Хотя бы классически - перемычками между прямой и обраткой. Всяко эффективней.

[Alexandr_A]

А, не... Всё-таки трубки там

Может быть мелкие трубки изолированы от центральной, которая представляет из себя теплообменник. Тогда мелкие это тепловые трубы со своим теплоносителем.