Одноразовый SSTO на ЯРД

[O_P]

:shock: Вот же блин!  :shock:
Навел справки про ту ураносодержащюу руду и офигел - оказывается я живу в 150 км от завода на котором с 50х годов уран обогащали (при этом засрав  :evil:  окресности завода) сначала из месной руды а потом из привозной, так как месная с ее 0.07 апрцента содержанием была нерентабельной... :evil:

[mihalchuk]

Интересно, какой тяжёлый газ можно применить для увеличения тяги? Желательно без кислорода.  Что то типа ксенона?

Ну да, ксенон. Но не обязательно газ. Можно ртуть. В крайнем случае - свинец.  

[mihalchuk]

Понятно, что газ большей молекулярной массы при той же температуре даст меньший УИ, но УИ-то обратно пропорционален корню квадратному из молекулярной массы, а тяга прямо пропорциональна ей. Другое дело, что из-за того же ограничения температуры УИ ЯРД на рабочем теле типа воды будет гораздо хуже кислород-водородного ЖРД.

А какой УИ у ЯРД на воде? Температура в водородном ЯРД уже достижима в 3000 К, в водородном ЖРД - 3600 К. Средняя молекулярная масса зависит от степени диссоциации, а та, в свою очередь, от температуры, давления и коэффициента избытка окислителя. При равной молекулярной массе УИ будет больше в том случае, где диссоциация больше. Можно найти такой режим водного ЯРД, в котором УИ будет больше, чем у водородника. Другое дело, будет ли такой режим практически нужен.

[mihalchuk]

238 - 87,74 лет.
240 - 6537 лет.
241 - 14,4 лет.
242 - 379000 лет.

Спасибо! А как его тащить-то, из зарубежья?

Ну, зарубежье вроде как раз в эпицентре. А вам всего 10 км тащить?..

Вопро был не в расстоянии, а в преодолении рубежа.

[fagot]

А какой УИ у ЯРД на воде? Температура в водородном ЯРД уже достижима в 3000 К, в водородном ЖРД - 3600 К.

Однако ЯРД изрядно продвинулись, но на чистой воде УИ все равно будет меньше, т.к. ее энтальпия при 3000 К меньше, чем у продуктов сгорания водородника.

Средняя молекулярная масса зависит от степени диссоциации, а та, в свою очередь, от температуры, давления и коэффициента избытка окислителя. При равной молекулярной массе УИ будет больше в том случае, где диссоциация больше. Можно найти такой режим водного ЯРД, в котором УИ будет больше, чем у водородника. Другое дело, будет ли такой режим практически нужен.

Наоборот, чем больше диссоциация, тем меньше УИ вследствие увеличения потерь на эту самую диссоциацию.

[mihalchuk]

Однако ЯРД изрядно продвинулись, но на чистой воде УИ все равно будет меньше, т.к. ее энтальпия при 3000 К меньше, чем у продуктов сгорания водородника.

Наоборот, чем больше диссоциация, тем меньше УИ вследствие увеличения потерь на эту самую диссоциацию.

У вас неверные представления. Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт. Чем меньше избыток водорода, тем больше будет диссоциация при равных условиях. Так что водяной ЯРД при некоторых условиях действительно может дать бОльший УИ, чем водородник. Другое дело, имеют ли эти условия практическую ценность.

[Вадим Семенов]

Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ.

В ЯРД энергия еще более ограничена массой теплообменника(реактора), скоростью теплообмена и температурой плавления реактора. Так что получается только хуже.

[Вадим Семенов]

ЯРД не тяжёлый. Масса зависит от конкретных условий и требуемых ТТХ и неизвестна. ПН по массе просто должно перекрывать массу ЯРД. Разбиение на две ступени необходимо. УИ ЯРД большой но недостаточно чтобы строить одноступенчатые ракеты.

Еще какой тяжелый. У RD-0410 отношение тяги к собственному весу -- 1.8. Короче, только для межорбитальных перелетов. Для выхода на орбиту -- "нигде и никогда, никаких шансов". (с) ЯРД может только в самом конце чуть-чуть подработать траекеторию несколько секунд. Но для этого его придется тащить на верх. Если это межорбитальный буксир, тогда нормально. В противном случае скорее потери ПН будут, нежли выигрыш.

[Harsky]

Я давно мечтал собрать в гараже ЯРД. А не подскажут ли знатоки, является ли секретной информация о свойствах изотопов плутония 238, 240, 241? Хотя бы период полураспада.

конечно секретные, с вас разве подписку в 8-м классе на уроках физики не брали?  :lol:

[KBOB]

ЯРД не тяжёлый. Масса зависит от конкретных условий и требуемых ТТХ и неизвестна. ПН по массе просто должно перекрывать массу ЯРД. Разбиение на две ступени необходимо. УИ ЯРД большой но недостаточно чтобы строить одноступенчатые ракеты.

Еще какой тяжелый. У RD-0410 отношение тяги к собственному весу -- 1.8. Короче, только для межорбитальных перелетов. Для выхода на орбиту -- "нигде и никогда, никаких шансов". (с) ЯРД может только в самом конце чуть-чуть подработать траекеторию несколько секунд. Но для этого его придется тащить на верх. Если это межорбитальный буксир, тогда нормально. В противном случае скорее потери ПН будут, нежли выигрыш.

Проект Тимбервинд
http://www.fas.org/nuke/space/c08tw_2.htm
Цели проекта:
Power Density 40 MWt / liter
Thrust/Weight Ratio 30 : 1
Exhaust Temperature 2750o K
Specific Impulse 869 seconds
Thrust 178 kN
Run Time 100 seconds
Restart Capability No
Throttlable No
Проект не был завершен.

Или например MITEE (MIniature ReacTor EnginE)
Проект не был начат.
http://www.lpi.usra.edu/meetings/outerplanets2001/pdf/4084.pdf

[mihalchuk]

:shock: Вот же блин!  :shock:
Навел справки про ту ураносодержащюу руду и офигел - оказывается я живу в 150 км от завода на котором с 50х годов уран обогащали (при этом засрав  :evil:  окресности завода) сначала из месной руды а потом из привозной, так как месная с ее 0.07 апрцента содержанием была нерентабельной... :evil:

Сочувствую. А 0,07 процента - это по-нашему не руда. У нас своя гораздо богаче. Так что будем делать на местных ресурсах.

[avp]

Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт.  

Грубо говоря, диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости. Соответственно при заданной температуре рабочее тело наберёт больше внутренней энергии. Это всё потому что источник энергии у нас неограниченный.  
 Но если ипользовать воду как способ увеличения тяги (раза в 3), то диссоциация скорее всего приведёт к снижению тяги.

Так что водяной ЯРД при некоторых условиях действительно может дать бОльший УИ, чем водородник. Другое дело, имеют ли эти условия практическую ценность.

Практическая ценность велика - можно будет легко заправляться водой на других планетах  
 С водой не совсем понятно с её химической активностью при таких температурах.

[mihalchuk]

Практическая ценность велика - можно будет легко заправляться водой на других планетах  
 С водой не совсем понятно с её химической активностью при таких температурах.

Да это понятно. Вопрос давления в реакторе.

[KBOB]

Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт.  

Грубо говоря, диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости. Соответственно при заданной температуре рабочее тело наберёт больше внутренней энергии. Это всё потому что источник энергии у нас неограниченный.  
 Но если ипользовать воду как способ увеличения тяги (раза в 3), то диссоциация скорее всего приведёт к снижению тяги.

Диссоциация приводит к уменьшению молекулярной массы (при полной диссоциации водорода в два раза, соответственно возрастает УИ!), и в случае с водородом к резкому увеличению теплопроводности.

[KBOB]

Вот еще ссылка.
http://www.nuclearspace.com/A_PWrussview_FINX.htm
The TRITON is a Trimodal engine design capable of operating across a wide range of propulsive thermal and vehicle electrical power requirements. The baseline TRITON is designed for primary propulsion mode using Liquid Hydrogen propellant for moderate thrust levels near 66.7KN (15klbf) and Isp's greater than 900 seconds. The LOX augmented thrust mode provides gasified oxygen into the nozzle down-stream of the throat to get 200% more thrust when needed for heavy cargo Earth departure missions. In the power-generation mode a dynamic power conversion unit provides electrical power to support the spacecraft or electrical thrusters for additional maneuvering (note size comparison to human in figure below).

Что за LOX augmented thrust mode?

[fagot]

У вас неверные представления. Это для ЖРД диссоциация - потери, потому что она отбирает энергию, а отдаёт её в сопле. В ЯРД энергии некуда девать, поэтому чем больше диссоциация при равной температуре, тем больше энергии можно впихнуть в газ. Соответственно, энтальпия возрастёт. Чем меньше избыток водорода, тем больше будет диссоциация при равных условиях. Так что водяной ЯРД при некоторых условиях действительно может дать бОльший УИ, чем водородник. Другое дело, имеют ли эти условия практическую ценность.

Ну это понятно, видимо я вас вначале неправильно понял. Теоретически конечно при довольно низких давлениях можно добиться достаточно полной диссоциации при умеренных температурах, но вот понижение плотности газа при этом приведет к изрядному увеличению размеров двигателя. А потери на диссоциацию все равно будут, поэтому прирост УИ будет не пропорционален приросту полной энтальпии, если конечно степень расширения не бесконечная.

[fagot]

Что за LOX augmented thrust mode?

Режим повышенной тяги путем впрыска жидкого кислорода в закритическую часть сопла.

[C-300]

Извините, а как открывать ссылку на эту библиотеку? Просто при попытке скачать комп отказывает в этом (на странице библиотеки ещё приписка есть про запрет на сохранение на жёстком диске). Но документы-то в РАР-е! Без загрузки не обойтись ведь!
По теме. Почему "ОДНОРАЗОВЫЙ"? Логичнее спасать пусть не саму ступень, а очень сложный и дорогой двигатель. Хотя спасение, ИМХО, нужно в любом случае - как-никак, а несколько десятков килограммов урана.

[pkl]

По теме. Почему "ОДНОРАЗОВЫЙ"? Логичнее спасать пусть не саму ступень, а очень сложный и дорогой двигатель. Хотя спасение, ИМХО, нужно в любом случае - как-никак, а несколько десятков килограммов урана.

Можно, конечно, и спасать. Но лучше не спасать - иначе огребём по-полной с ОЯТ и облучёнными конструкциями. Поэтому лучше на верхних ступенях и разгонных блоках - запустил и забыл.

[khach]

А что народ скажет про гетерогенный газофазник с твердотельным запалом с http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?id=16827&p=3? Были ли подобные проекты у профи?
Если принять теоретическую возможность такого реактора, есть ли идеи, как организовывать цикл разработки такой штуки? как и чем считать, что моделировать, как проводить испытания? Как оценить потребный бюджет и необходимые человеческие ресурсы?