Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[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?


Вы не можете просматривать это вложение.

[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...)


Вы не можете просматривать это вложение.

Вы не можете просматривать это вложение.

Вы не можете просматривать это вложение.

[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?


Вы не можете просматривать это вложение.

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


Вы не можете просматривать это вложение.

[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.

[Inti]

Не по данной теме, но реально важно и интересно, становится понятно на что брошены главные силы вместо космоса, и плюс я в Томске учился 

СЕВЕРСК (Томская область), 8 июн — РИА Новости. В Северске стартовало строительство первого в мире энергоблока нового поколения БРЕСТ-ОД-300, началась заливка первого бетона в фундамент.
 https://ria.ru/amp/20210608/energoblok-1736090576.html