Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

Автор Space books, 16.09.2020 09:54:02

« предыдущая - следующая »

bblk и 1 гость просматривают эту тему.

KBOB

04.12.2021 10:30:42 #4060 Последнее редактирование: 04.12.2021 10:51:19 от KBOB
Цитата: Inti от 04.12.2021 09:36:08Российский ядерный буксир «Зевс» сможет доставить десятки тонн полезной нагрузки к спутникам Юпитера
Мы это уже слышали, где отчет о проделанной за 2021г работе, сколько миллионов распилено, какая недвижимость куплена за рубежом, в квартирах основных исполнителей по проекту уже установлены золотые унитазы?
Россия больше чем Плутон.

Цитата: SONY от 04.12.2021 06:58:23250 кгс - это 2 451,7 Н.

При скорости истечения плазмы 50 км/с получаем выходную мощность двигателя 2 451,7 * 50 000/2 = 61 292 500 - примерно 61,3 МВт.
Как вы при полезной мощности на входе двигателя в 15 МВт получили на выходе 61,3 МВт - это "одному богу известно".

Дальше продолжим. 100 кВт на тонну - это около 10 тонн на 1 МВт, или около 613 тонн тонн перелётного корабля...

Цитата: KBOB от 04.12.2021 10:30:42Мы это уже слышали, где отчет о проделанной за 2021г работе, сколько миллионов распилено, какая недвижимость куплена за рубежом, в квартирах основных исполнителей по проекту уже установлены золотые унитазы?

Не, тут другой стиль - ишак или падишах.

Я лишь отмечу, что самый экономичный по ХС, и самый затратный по времени, способ долететь до спутников юпитера (Каллисто, как самый легкодоступный), требует затрат ХС в 11740 м/с. Уж если при полёте на Луну там грёбаные полтора года, то тут при многолетней гомановской траектории к примерно шести годам полёта добавляются ещё года два разгона...

ГЫ, условный Starship при пролёте мимо луны и наличии дополнительного РБ смог бы забросить этим РБ на Каллисто порядка 45 тонн...

opinion

Цитата: Дмитрий Инфан от 04.12.2021 07:11:58
Цитата: opinion от 02.12.2021 19:21:16За счет чего уменьшится расход энергии? А вот коэффициент полезного использования топлива уменьшится.
Читайте, пожалуйста, внимательней - не вообще "энергии", а конкретно электрической энергии. Которая сейчас в ионниках расходуется не только на разгон ионов, но и на предварительный нагрев рабочего вещества для его ионизации. Соответственно, разогрев рабочего вещества за счёт утилизируемого тепла реактора снижает расход электричества.
Таким образом для создания той же тяги можно уменьшить мощность реактора и сократить площадь радиаторов.
Или при той же мощности реактора и площади радиаторов можно существенно повысить тягу (что полезно для пилотируемых полётов к Юпитеру и Сатурну).
Чтобы ионизировать газ, его не обязательно нагревать. В данном случае нагрев - это скорее нежелательный паразитный эффект.
Это сообщение создано и распространено агентом матрицы

Дмитрий Инфан

Цитата: opinion от 04.12.2021 13:50:31Чтобы ионизировать газ, его не обязательно нагревать. В данном случае нагрев - это скорее нежелательный паразитный эффект.
Сейчас да. Но если получать плазму в двигателе альтернативным способом - через предварительный нагрев в реакторе - из паразитного он превратиться в положительный, поскольку та электроэнергия, которая сейчас тратится на ионизацию, может быть потрачена на дополнительное ускорение ионов.

Tagir2000

Цитата: KBOB от 04.12.2021 10:30:42
Цитата: Inti от 04.12.2021 09:36:08Российский ядерный буксир «Зевс» сможет доставить десятки тонн полезной нагрузки к спутникам Юпитера
Мы это уже слышали, где отчет о проделанной за 2021г работе, сколько миллионов распилено, какая недвижимость куплена за рубежом, в квартирах основных исполнителей по проекту уже установлены золотые унитазы?
Да уж, кто-то очень сильно заврался... Какие нафиг десятки тонн до Юпитера?? У вас блин даже в текущем ТЗ написано что модуль полезной нагрузки имеет массу "до 10000 кг включительно (без учета массы рабочего тела в блоке хранения рабочего тела)"
2-й документ Стр.43
https://zakupki.gov.ru/epz/contract/contractCard/document-info.html?reestrNumber=4770238802720000110&contractInfoId=63804358
Чтобы долететь до Луны на малой тяге нужно 7,5-8 км/с Delta V, а до Марса уже 16-17 км/с

Tagir2000

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 04.12.2021 12:07:12Я лишь отмечу, что самый экономичный по ХС, и самый затратный по времени, способ долететь до спутников юпитера (Каллисто, как самый легкодоступный), требует затрат ХС в 11740 м/с
На самом деле всё ещё хуже... Для рассчёта Delta V на малой тяги нужно из скорости орбитального движения по первой орбите, V1, вычесть скорость движения по второй, конечной орбите, V2


Ну так вот, чтобы вырваться из притяжения Земли нужно ~7 км/с
Далее полёт к Юпитеру. С какой скорость у нас Земля вращается вокруг Солнца? 29,7 км/с
А Юпитер с какой скоростью? 13,1 км/с
Так что к 7 км/с надо добавить 29,7-13,1 = 16,6 км/с
Итого - 23,6 км/с
Кстати, рекомендую посмотреть вот эту статью https://thealphacentauri.net/80749-orbitalnoe-manevrirovanie-bolshaya-i-malaya-tyaga/

Ирти

Вопросик.
Какую скорость наберет зевс если сожёт столькоже топлива сколько весит сам.
И сколько времени для этого потребуеца

opinion

Цитата: Дмитрий Инфан от 04.12.2021 19:05:21
Цитата: opinion от 04.12.2021 13:50:31Чтобы ионизировать газ, его не обязательно нагревать. В данном случае нагрев - это скорее нежелательный паразитный эффект.
Сейчас да. Но если получать плазму в двигателе альтернативным способом - через предварительный нагрев в реакторе - из паразитного он превратиться в положительный, поскольку та электроэнергия, которая сейчас тратится на ионизацию, может быть потрачена на дополнительное ускорение ионов.
А какая будет степень ионизации, скажем, при одной тысяче градусов? В тлеющем разряде температура электронов обычно от нескольких единиц до нескольких десятков электрон-вольт.
Это сообщение создано и распространено агентом матрицы

SONY

Цитата: Дмитрий Инфан от 04.12.2021 07:11:58Читайте, пожалуйста, внимательней - не вообще "энергии", а конкретно электрической энергии. Которая сейчас в ионниках расходуется не только на разгон ионов, но и на предварительный нагрев рабочего вещества для его ионизации.
Никто не греет ксенон для ионизации. Нет в конструкции ионных двигателей нагревателей. Ксенон с той температурой, какая есть, подаётся в разрядную камеру, где ионизируется электронным ударом.

SONY

Цитата: Quetzalcoatl от 04.12.2021 08:39:33Ваша арифметика ошибочна по одной простой причине. Проблема в том, что при 1235K плотность мощности термоэмиссионного преобразователя почти равна 0. См. рисунок ниже.
Вы что-то мешаете всё в одну кучу...

Вы заявляли, что:

ЦитатаВ случае проекта ЯЭУ НАСА имеем эффективный КПД 0,284 при термическом КПД (1200K - 550K)/1200K = 0,54. Что вполне правдоподобно. Предположим, что в вашей ЯЭУ тот же самый термический КПД. Отсюда следует, что температура нагревателя в вашей ЯЭУ ~2170K.
Т.е. выводили температуру нагревателя из "термического КПД". Какое к этом имеет отношение плотность мощности термоэмиссионного преобразователя? Плотность мощности - это совершенно отдельная от КПД тема.

Да, исходя из получения высокой плотности мощности стоит делать эмиттер с высокой температурой. Только вот из этого следует возможность при сохранении КПД на уровне 10% сделать температуру излучателя выше 1000 К, либо сделать КПД выше 10% при сохранении термоэмиссионного принципа преобразования, а значит следует ещё более компактная система охлаждения.

Цитата: Quetzalcoatl от 04.12.2021 08:39:33Также они хотят, чтобы уровень готовности технологии ЯЭУ был достаточно высокий, ну, чтобы не нужно было ожидать десятилетия их развития. И они считают, что ЯЭУ с температурой реактора 1200K имеет TRL 3-4, с температурой 1500K имеет TRL 2-3, ну, а с температурой 1800K имеет TRL 1-2. 
Топаз-1 имеет TRL 9 (system "flight proven" through successful mission operations)... NASA говорит исключительно о своих собственных возможностях создания термоэмиссионных установок. У нас же есть беспрецедентный опыт создания космических ядерных установок с термоэмиссионными преобразователями.

К слову, ресурс Топаза определялся... имеющимся запасом в 2,5 кг расходуемого при работе преобразователя цезия, о чём можно прочесть в публикации Богуш И. П., Грязнов Г. М., Жаботинский Е. Е., Макаров А. Н., Сербин В. И., Труханов Ю. Л., Визгалов А. В., Зродников А. В., Пупко В. Я. Основные задачи и результаты летных испытаний ЯЭУ по программе «Топаз». Банальное повышение запаса цезия (что, как понимаете, вообще не представляет проблемы) уже позволило бы достичь ресурса в пару лет. Небольшие изменения в конструкции довели бы ресурс уже до 3-5 лет.

Дмитрий Инфан

Цитата: SONY от 05.12.2021 05:26:45Никто не греет ксенон для ионизации. Нет в конструкции ионных двигателей нагревателей. Ксенон с той температурой, какая есть, подаётся в разрядную камеру, где ионизируется электронным ударом.
Ну, значит вместо ксенона надо применить какой-нибудь другой газ. Который хорошо ионизуется именно от нагрева.

SONY

05.12.2021 06:49:42 #4072 Последнее редактирование: 05.12.2021 07:11:29 от SONY
Цитата: Дмитрий Инфан от 04.12.2021 19:05:21Сейчас да. Но если получать плазму в двигателе альтернативным способом - через предварительный нагрев в реакторе - из паразитного он превратиться в положительный, поскольку та электроэнергия, которая сейчас тратится на ионизацию, может быть потрачена на дополнительное ускорение ионов.
Цитата: Дмитрий ИнфанНу, значит вместо ксенона надо применить какой-нибудь другой газ. Который хорошо ионизуется именно от нагрева.
Я вам, кажется, популярно пояснил, как соотносится температура в реакторе с температурой, необходимой для ионизации...

Для большей наглядности: "поверхность" Солнца (его фотосфера) состоит из обычного нейтрального газа "чуть менее чем полностью", т.к. даже там температура недостаточна для эффективной ионизации вещества.

И вообще, энергетическая цена иона ксенона в современном ионном двигателе не превышает 200 эВ, а кинетическая энергия ионов на выходе двигателя - 600-1200 эВ. В ИД-500, которые для ТЭМ сделали, вообще 3300 эВ кинетической энергии ионов - в 15-20 раз больше энергии, затрачиваемой на их создание. Что вы там ещё собираетесь улучшать?..

Inti

Цитата: Дмитрий Инфан от 05.12.2021 06:32:59
Цитата: SONY от 05.12.2021 05:26:45Никто не греет ксенон для ионизации. Нет в конструкции ионных двигателей нагревателей. Ксенон с той температурой, какая есть, подаётся в разрядную камеру, где ионизируется электронным ударом.
Ну, значит вместо ксенона надо применить какой-нибудь другой газ. Который хорошо ионизуется именно от нагрева.
Йод ионизируется легче ксенона, хотя он к сожалению не газ, но вот французы уже его в космосе попробовали для мелких движков и вроде успешно - https://nplus1.ru/news/2021/11/18/cubesat-iodide

KBOB

Цитата: Tagir2000 от 04.12.2021 21:20:08
Цитата: KBOB от 04.12.2021 10:30:42
Цитата: Inti от 04.12.2021 09:36:08Российский ядерный буксир «Зевс» сможет доставить десятки тонн полезной нагрузки к спутникам Юпитера
Мы это уже слышали, где отчет о проделанной за 2021г работе, сколько миллионов распилено, какая недвижимость куплена за рубежом, в квартирах основных исполнителей по проекту уже установлены золотые унитазы?
Да уж, кто-то очень сильно заврался... Какие нафиг десятки тонн до Юпитера?? У вас блин даже в текущем ТЗ написано что модуль полезной нагрузки имеет массу "до 10000 кг включительно (без учета массы рабочего тела в блоке хранения рабочего тела)"
2-й документ Стр.43
https://zakupki.gov.ru/epz/contract/contractCard/document-info.html?reestrNumber=4770238802720000110&contractInfoId=63804358
Чтобы долететь до Луны на малой тяге нужно 7,5-8 км/с Delta V, а до Марса уже 16-17 км/с
Ну это не удивительно если недавно они успешно ключевой отчет написали - В России успешно написали отчет по ключевой системе ядерного космического двигателя
Россия больше чем Плутон.

SONY

Цитата: Inti от 05.12.2021 07:23:05Йод ионизируется легче ксенона

Только вот это "легче" всё равно означает, что для ионизации значительной части вещества нужны температуры не 1500 К, и даже не 5000 К, а более 10 000 К...
Вообще, чтобы получить степень ионизации на уровне нескольких процентов нужно иметь температуру не менее 10% от энергии ионизации. Т.е. если энергия ионизации 10 эВ (116 045 К), то нагреть нужно ни как не менее чем до 1 эВ (11 605 К). Самая низкая энергия ионизации - у цезия, 3,89 эВ. Чтобы хоть несколько его процентов ионизировались просто от нагрева нам нужна температура... более 4500 К! Т.е. раза в полтора выше, чем даже в рекордных реакторах ЯРД.

ZOOR

Цитата: Tagir2000 от 04.12.2021 22:10:09Ну так вот, чтобы вырваться из притяжения Земли нужно ~7 км/с
Далее полёт к Юпитеру. С какой скорость у нас Земля вращается вокруг Солнца? 29,7 км/с
А Юпитер с какой скоростью? 13,1 км/с
Так что к 7 км/с надо добавить 29,7-13,1 = 16,6 км/с
Итого - 23,6 км/с

А почему 7 км/с? Старт с 10 тысяч?

И кстати какая тяга предполагается у буксира? Если кил 250 - после выхода из сферы действия Земли это уже полет с большой тягой.
Я зуб даю за то что в первом пуске Ангары с Восточного полетит ГВМ Пингвина. © Старый
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. © Neru - Старому

opinion

Цитата: Дмитрий Инфан от 05.12.2021 06:32:59
Цитата: SONY от 05.12.2021 05:26:45Никто не греет ксенон для ионизации. Нет в конструкции ионных двигателей нагревателей. Ксенон с той температурой, какая есть, подаётся в разрядную камеру, где ионизируется электронным ударом.
Ну, значит вместо ксенона надо применить какой-нибудь другой газ. Который хорошо ионизуется именно от нагрева.
От нагрева газ ионизируется примерно также, как в разряде, - максвеловским "хвостом" свободных электронов. В разряде ещё помогают неравновесные первичные электроны
Это сообщение создано и распространено агентом матрицы

Inti

Цитата: SONY от 05.12.2021 08:49:49
Цитата: Inti от 05.12.2021 07:23:05Йод ионизируется легче ксенона

Только вот это "легче" всё равно означает, что для ионизации значительной части вещества нужны температуры не 1500 К, и даже не 5000 К, а более 10 000 К...
Вообще, чтобы получить степень ионизации на уровне нескольких процентов нужно иметь температуру не менее 10% от энергии ионизации. Т.е. если энергия ионизации 10 эВ (116 045 К), то нагреть нужно ни как не менее чем до 1 эВ (11 605 К). Самая низкая энергия ионизации - у цезия, 3,89 эВ. Чтобы хоть несколько его процентов ионизировались просто от нагрева нам нужна температура... более 4500 К! Т.е. раза в полтора выше, чем даже в рекордных реакторах ЯРД.
Дык никто и не собирается ионизировать напрямую нагревом от реактора, реактор нужен чисто для получения электричества с помощью турбомашинного или термоэмиссионного преобразования. Принцип работы ионного двигателя тут - Wiki

AKr

05.12.2021 11:51:16 #4079 Последнее редактирование: 05.12.2021 12:04:39 от AKr
Цитата: Inti от 05.12.2021 11:17:08реактор нужен чисто для получения электричества с помощью турбомашинного или термоэмиссионного преобразования
А скоко времени займет перелет?

Вопрос очень важный не только с точки зрения долготерпения падишаха, но и с точки зрения предполагаемого предельного возраста осла. Потому что:
- для турбомашинных преобразователей ресурс подвижных частей ограничен;
- для термоэмиссионых преобразоваелей ограничена мощность.

И, наконец, не слишком ли уверен в своей мудрости Ходжа Насреддин?