Бред сумасшедшего

[fagot]

Ага , понятно. Значит продукты взрыва "затвердеют"? Так? Куда они полетят, не знаете, но подгоняете под желаемый ответ. И почему "с той же скоростью"? Достточно и "тротиловой", для превышения суммарного УИ.
Рассмотрите баланс подрыва кумулятивного боеприпаса. Узнаете много нового.

Вы специалист по кумулятивным боеприпасам? Вот и расскажите нам, какая часть продуктов взрыва и с какой скоростью летит в ту же сторону, что и ядро, а какая разлетается по другим направлениям. И что там у нас с законом сохранения энергии?

[gans3]

Ага , понятно. Значит продукты взрыва "затвердеют"? Так?

Нет, конечно не так.
Продукты сгорания не затвердеют, а полетят в разные стороны со скоростью, меньшей, чем струя металла.

Вы опять стали в позу защитника законов физики? :-)
Конечно полетят, конечно с меньшей скоростью (но с такой же, с какой полетели бы  будь оболочка другой формы, или вы вывели "Демона Максвелла?"), но почему "в разные стороны" - подрыв-то в камере сгорания и они вылетят вслед за струей металла. Фича тут в другом - откуда взялась энергия на разгон струи? Закон сохранения энергии не нарушается, но не так как Вы тут все понаписали.
Подсказка - для каждого материала оболочки разная скорость струи. Как это получается?

[KBOB]

Идея той же степени реализуимости:

Ловим много-много блох. Извесно, что блоха прыгает с ускорением 300 G. Объявляем им эвакуацию через кормовой выход, и разгоняемся сразу до второй космической скорости. Осталось выбрать страну над которой будем производить старт.

Ваши предложения.

Тут излохматили тему про максимальный химический УИ. А ведь есть прием утилизации высокой скорости распространения ударной волны в бризантном боеприпасе. Ударное ядро называется.
Похоже на кумулятивную струю механизмом образования, но проще по исполнению.
Суть: неглубокие выемки в поверхности заряда при прохождениии волны взрыва вывертываются "наизнанку" и 95 % массы облицовки приобретает скорость в несколько хороших километров в секунду. (до 5)
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%8F%D0%B4%D1%80%D0%BE

Эти боеприпасы оптимизируются на бронепробиваемость - для чего стараются сделать форму выемки такой, чтобы УЯ было как можно более вытянутым в направлении полета. Нам нужна только скорость - посмотрим, что можно получить.
Если предположить, что освоено многослойное изделие обеспечивающее независимый подрыв слоев с ударными ядрами, то УИ получается весьма... .

Идею понял!  На стартовой площадки, газоход облицовываем слоем ВВ. Стартовый стол с установленной на нем ракетой улетаем со скоростью 5км/с. Ну а дальше на обычной ракетной тяге.

[Bell]

Ага , понятно. Значит продукты взрыва "затвердеют"? Так?

Нет, конечно не так.
Продукты сгорания не затвердеют, а полетят в разные стороны со скоростью, меньшей, чем струя металла.

Вы опять стали в позу защитника законов физики? :-)

А разве это плохо? С какого перепоя я должен опровергать законы физики?

Конечно полетят, конечно с меньшей скоростью (но с такой же, с какой полетели бы  будь оболочка другой формы, или вы вывели "Демона Максвелла?"), но почему "в разные стороны" - подрыв-то в камере сгорания и они вылетят вслед за струей металла.

Если это обычный кумулятивный заряд то продукты взрыва полетят в противоположные стороны от некоей срединной поверхности, равноудаленной от внешней поверхности заряда. Просто за счет особой формы чать продуктов и металл будут сфокусрованы вдоль продольной оси выемки. А все остальное разлетится в противоположные стороны.
А если это необычный заряд, какие-то камеры сгорания и т.п., то причем тут кумулятивная струя?

Фича тут в другом - откуда взялась энергия на разгон струи?

Из химической энергии топлива. Больше неоткуда.

Закон сохранения энергии не нарушается, но не так как Вы тут все понаписали.
Подсказка - для каждого материала оболочки разная скорость струи. Как это получается?

Оболочка вашей камеры сгорания в какую сторону полетит?

[gans3]

2 Bell Успокойтесь. Просто вы их НЕ Все знаете.
Итак, отметившеся считают, что кумулятивная струя это просто перераспределение скоростей. Так?

[Bell]

2 Bell Успокойтесь.

Лучше успокаивайте свою жену.

Просто вы их НЕ Все знаете.

Да вам-то уж откуда знать, чего я знаю и не знаю?

Итак, отметившеся считают, что кумулятивная струя это просто перераспределение скоростей. Так?

И вещества.
Перераспределение скоростей и вещества. В сумме те же яйца, только в профиль.

[Дем]

Вопросик такой, в порядке сабжа.
Если сделать ЯРД на ином, чем водород, рабочем теле, например воде - какой УИ можно достигнуть?
А если учесть, что та же вода в замороженном виде вполне может служить и конструкционным материалом - можно сделать моноблочный многоразовый экологически-чистый КА  :twisted:

[Андрей Суворов]

Заметно меньше, чем у кислород-водородных движков. Ибо в них используется заметный избыток водорода, что при той же температуре, что в реакторе, даёт меньший средний молекулярный вес и большую скорость истечения.

Скажем, 420 секунд - предел.

[avp]

Заметно меньше, чем у кислород-водородных движков. Ибо в них используется заметный избыток водорода, что при той же температуре, что в реакторе, даёт меньший средний молекулярный вес и большую скорость истечения.

Вроде бы это делают только для уменьшения потерь ? Максимальный идеальный УИ будет если в выхлопе одна вода.

[avp]

В целом же ЯРД на воде при той же температуре будет иметь УИ примерно в 3 раза меньше чем на чистом водороде. Но при этом и тягу можно поднять при фиксированой температуре и мощности тна.  Уменьшение УИ не страшно, потому что вода это прежде всего потенциал для заправки вне земли - воды в солнечной системе полно. Поэтому не нужно будет тащить с собой топливо для обратного полёта. Храненить воду очень просто поэтому сухая масса почти не выросте при полёте в невесомости.

[Андрей Суворов]

Заметно меньше, чем у кислород-водородных движков. Ибо в них используется заметный избыток водорода, что при той же температуре, что в реакторе, даёт меньший средний молекулярный вес и большую скорость истечения.

Вроде бы это делают только для уменьшения потерь ? Максимальный идеальный УИ будет если в выхлопе одна вода.

Это только при бесконечной степени расширения

[fagot]

Вроде бы это делают только для уменьшения потерь ?

Так ведь потери на диссоциацию будут и в ЯРД, но даже при одинаковой температуре энтальпия газа в водороднике будет больше, чем в ЯРД, при том что в водороднике достижима большая температура. Чисто теоретически при ограниченной температуре можно получить полную энтальпия водяного пара в реакторе большую, чем в энтальпия газа в водороднике, вкачивая энергию в диссоциацию воды, при этом, несмотря на потери, УИ может быть сравним с водородником и даже выше. Но это достижимо только при весьма низких давлениях, поэтому на практике реализовать такую схему вряд ли возможно и нецелесообразно.

Максимальный идеальный УИ будет если в выхлопе одна вода.

Он достижим только при отсутствии диссоциации, или же при бесконечно большом давлении в КС и бесконечной степени расширения сопла.

[avp]

Так ведь потери на диссоциацию будут и в ЯРД,

Почему потери? Это трудно назвать потерями. УИ растёт, а источник энергии у нас ведь неограниченный.  Ограничение только по температуре.

Чисто теоретически при ограниченной температуре можно получить полную энтальпия водяного пара в реакторе большую, чем в энтальпия газа в водороднике, вкачивая энергию в диссоциацию воды, при этом, несмотря на потери, УИ может быть сравним с водородником и даже выше. Но это достижимо только при весьма низких давлениях, поэтому на практике реализовать такую схему вряд ли возможно и нецелесообразно.

Так мы вроде не стремимся ЯРДом на воде всеми силами превзойти кислород-водородный.  Главное что УИ на воде будет всё же весьма приличным для практических нужд. Плюс большая простота использования воды.

Хотя в принципе режим работы на малом давлении в межпланетном пространстве вполне может быть уместен.

Максимальный идеальный УИ будет если в выхлопе одна вода.

Он достижим только при отсутствии диссоциации, или же при бесконечно большом давлении в КС и бесконечной степени расширения сопла.

Ну так это и есь идеальный  

[fagot]

Почему потери? Это трудно назвать потерями. УИ растёт, а источник энергии у нас ведь неограниченный. Ограничение только по температуре.

Потери на диссоциацию - это потери УИ вследствие менее эффективного расширения в сопле диссоциированного газа по сравнению с недиссоциированным, при ограниченной степени расширения они будут всегда, и не важно, ограничен у нас источник энергии или нет. Как обратить диссоциацию на пользу, я описал, но при приемлемых давлениях газ не очень-то диссоциирует, а температурное ограничение не позволяет его бесконечно греть, поэтому вкачать в газ эту "неограниченную" энергию не так-то просто.

Так мы вроде не стремимся ЯРДом на воде всеми силами превзойти кислород-водородный.

Значит мне показалось

Хотя в принципе режим работы на малом давлении в межпланетном пространстве вполне может быть уместен.

Это вряд ли, размеры реактора будут совершенно неприемлемыми, при этом не факт, что удастся добиться нормального теплосъема и устойчивой работы.

Ну так это и есь идеальный

Но недостижимый на практике :wink: При этом если бы вода не диссоциировала, из-за температурного ограничения УИ ЯРД даже теоретически не смог бы превысить УИ водородника.

[Bell]

Почему потери? Это трудно назвать потерями. УИ растёт, а источник энергии у нас ведь неограниченный. Ограничение только по температуре.

Потери на диссоциацию - это потери УИ вследствие менее эффективного расширения в сопле диссоциированного газа по сравнению с недиссоциированным,...

Вообще-то диссоциация - процесс, требующий энергии (в данном случае тепловой энергии продуктов сгорания), которая таким образом и теряется
Это фактически паразитная эндотермическая реакция, на которую тратится тепловая энергия газов. В результате реальная температура газов оказывается ниже идеальной, со всеми вытекающими последствиями для УИ.

[avp]

Почему потери? Это трудно назвать потерями. УИ растёт, а источник энергии у нас ведь неограниченный. Ограничение только по температуре.

Потери на диссоциацию - это потери УИ вследствие менее эффективного расширения в сопле диссоциированного газа по сравнению с недиссоциированным, при ограниченной степени расширения они будут всегда, и не важно, ограничен у нас источник энергии или нет.

Что за  "менее эффективное расширение"?
Диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости газа. Потому что часть энергии нагрева тратиться на диссоциацию.
В случае химического горения это эквивалентно неполному сгоранию. И поэтому это уходит на потери, которые можно вернуть если подождать пока всё догорит в бесконечном сопле. Т.к. диссоциация неизбежна то именно поэтому выгоден избыток водорода потому что при этом вместо недогоревшего кислорода будет болтаться водород.
В случае ЯРД всё наоборот - диссоциация приносит пользу, т.к. уменьшается молекуляная масса выхлопа при сопле конечных размеров. Потерь энергии не происходит т.к. она неограниченна - реактор нагревает газ до некой заданной тепературы. Просто при наличии диссоциации в газ надо больше вкачать энергии.
ЯРД с бесконечным соплом тоже получает выигрыш от диссоциации т.к. из за увелеличения теплоёмкости при фиксированной температуре внутренняя энергия газа больше.

[fagot]

Вообще-то диссоциация - процесс, требующий энергии (в данном случае тепловой энергии продуктов сгорания), которая таким образом и теряется :wink:    
Это фактически паразитная эндотермическая реакция, на которую тратится тепловая энергия газов. В результате реальная температура газов оказывается ниже идеальной, со всеми вытекающими последствиями для УИ.

Я в курсе, что такое диссоциация. Те потери, что вы описали - это потери от неравновесного расширения, когда рекомбинация проходит неполностью. Но даже в случае полной рекомбинации УИ при ограниченной степени расширения будет ниже, чем если бы расширяющийся газ изначально был недиссоциирован (конечно при условии, что полные энтальпии диссоциированного и недиссоциированного газов в КС были равны) и вот эта разница и есть потери на диссоциацию.

[fagot]

Что за "менее эффективное расширение"?
Диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости газа. Потому что часть энергии нагрева тратиться на диссоциацию.
В случае химического горения это эквивалентно неполному сгоранию. И поэтому это уходит на потери, которые можно вернуть если подождать пока всё догорит в бесконечном сопле. Т.к. диссоциация неизбежна то именно поэтому выгоден избыток водорода потому что при этом вместо недогоревшего кислорода будет болтаться водород.
В случае ЯРД всё наоборот - диссоциация приносит пользу, т.к. уменьшается молекуляная масса выхлопа при сопле конечных размеров. Потерь энергии не происходит т.к. она неограниченна - реактор нагревает газ до некой заданной тепературы. Просто при наличии диссоциации в газ надо больше вкачать энергии.
ЯРД с бесконечным соплом тоже получает выигрыш от диссоциации т.к. из за увелеличения теплоёмкости при фиксированной температуре внутренняя энергия газа больше.

В общем-то вы описали примерно то же, о чем я сказал в первом же посте и вовсе не возражаю против такого теоретического пути повышения УИ ЯРД. Но вкачивать энергию в диссоциацию при ограниченной степени расширения не так выгодно, как в простой нагрев и мы делаем это только вынужденно, из-за температурного ограничения, вот что я хотел сказать.

[fagot]

Диссоциация приводит к увеличению теплоёмкости газа. Потому что часть энергии нагрева тратиться на диссоциацию.
В случае химического горения это эквивалентно неполному сгоранию. И поэтому это уходит на потери, которые можно вернуть если подождать пока всё догорит в бесконечном сопле. Т.к. диссоциация неизбежна то именно поэтому выгоден избыток водорода потому что при этом вместо недогоревшего кислорода будет болтаться водород.

Тут главное, что большая часть энергии при разбавлении водородом  идет на нагрев газа уже к КС, а не в сопле. Малый избыток водорода за счет большой теплоемкости значительно снижает температуру и т.о. подавляет диссоциацию. Рекомбинация почти полностью протекает задолго до среза сопла, но нагрев расширяющегося газа означает уменьшение показателя адиабаты, или, точнее, показателя процесса расширения, что и приводит к уменьшению УИ при конечном сопле. Поэтому, хотя разбавление и снижает полную энтальпию газа, мы до определенного момента теряем на этом меньше, чем получаем на увеличении показателя адиабаты.

[Дем]

Вообще-то диссоциация - процесс, требующий энергии (в данном случае тепловой энергии продуктов сгорания), которая таким образом и теряется
Это фактически паразитная эндотермическая реакция, на которую тратится тепловая энергия газов. В результате реальная температура газов оказывается ниже идеальной, со всеми вытекающими последствиями для УИ.

В данном случае - энергии реактора, основная диссоциация будет проходить при нагреве. При этом можно будет "вкачать" в рабочее тело ещё больше энергии, что только увеличит УИ. У нас же ограничиающий фактор - не энергия реакции, а термическая прочность двигателя.
Кстати, можно сделать и двухпроходный вариант - греем, пускаем через турбогенератор, греем до максимума, и ускоряем МГД-ускорителем, подключённым к генератору. Это и для водорода годится.

А вода ещё удобна тем, что можно получить очень большое массовое совершенство - баки вообще не нужны.
Делаем колонну изо льда, с одной стороны вмораживаем в неё ПН, с друго движок. при запуске движка она плавится и укорачивается.

ЗЫ: А можно сделать "двигатель равного ускорения" - на старте подаём в движок много воды, УИ небольшой, зато тяги дохрена. а под конец греем по максимуму, тяги немного, зато УИ хороший. а ускорение будет постоянно на всём протяжении разгона.