Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[Diy]

Легче не связываться с инерциальным и всеми его неотъемлимыми проблемами.
Сейчас в ближней перспективе это не столько энергетика или движок, сколько испытательная игрушка для военных.

Напротив, инерциальный синтез - это единственный ПРОВЕРЕННЫЙ НА ПРАКТИКЕ способ полететь к звездам  :roll:  .

У всех существующих прямых преобразователей КПД весьма невелик, куда хуже машинного, в разы. За исключением разве что солнечных батарей, но это отдельная песня.
25% - недостижимая мечта что для термоэмиссии, что для полупроводниковым термоэлементов, а уж про бимиталлические говорить и вовсе смешно - их КПД в принципе не может дотянуть даже до процента, см. теорию ТЭП, а равно практику. В войну на Тихом океане американцы пользовались биметаллическими полевыми термогенераторами с КПД 0,1%, в то время как примитивный еще "партизанский котелок" на полупроводниках выдавал всё же более процента.

Ну для ЛТЯРДа низкий КПД - не помеха. Главное, чтобы драйвер работал. Зато не надо огромных радиаторов и прочего строить.

Ну масса магнитов зависит от сложности магнитной системы удержания плазменного жгута, и, боюсь, она будет немалой.

Максимум - сотня-другая тонн. Это просто с огромным запасом.

Ну по крайней мере драйверы для ЛТЯРД будут не больше.

А магниты на ЛТЯРДе - сверхпроводящие и правильно направлять поток продуктов сгорания - не так сложно, как долго бороться с неустойчивостями плазмы.

Сложность в борьбе с неустойчивостями - не в железяке, и тем более не в её работе, а в голове и компютере учёного
Достаточно один раз выяснить необходимую конфигурацию поля и профиля плазмы - и всё, проблема решена раз и навсегда. Это если упростить, конечно.
Но никакой принципиальной сложности магнитной системы НЕТ.

Тем не менее удержание плазмы до сих пор так и не довели до ума, а вот мишени в инерциалке успешно рвутся .

Смотря что понимать под временем жизни
Если речь не об энергетическом времени - то в установках магнитного удержания плазма живёт вполне себе макроскопическое время

Ну 5 минут - это несерьезно. Разгоняться-то к звезде будем 4 года...
 :roll:  

Да и больше 5 минут легко, какие проблемы-то?
Единственно, что пока это не плазма с собственно термоядерными параметрами, но это общий недостаток... габариты установки, мощности, и т.п.
Ровно никаких принципиальных проблем.

Не говоря о том, что вас же не смущает, что в инерциальном плазма "удерживается" какие-то микросекунды?

Тем не менее реализуемость длительного удержания плазмы в токамаке пока на практике не доказана, а вот мишени рвутся...

[Diy]

Да, кстати, не вполне понятно, почему в топике о МЕЖЗВЁЗДНЫХ аппаратах столько внимания термояду

Всё же для звёзд он малопригоден.
Если повезёт, термояд откроет нам Солнечную систему, но не звёзды.

Аннигиляция - из известных и понятных на сегодня физпринципов, пожалуй, самый реалистичный шанс.
Я бы даже сказал - единственно реалистичный.

Нет, кроме ТЯРД наиболее реалистичным пока представляется лишь лазерный/мазерный парус  :roll:

[Дмитрий Виницкий]

Наиболее реалистично - что во двор DARPA упадёт летающая тарелка.
Это всё же гораздо более вероятное события "инженерного" плана, чес муссируемая тут потусторонняя галиматья... :evil:

[Иван Моисеев]

Нет, ну безусловно. И, надо полагать, всё давно посчитано, хотя я глянул - в той литературе, что под рукой, о поведении "прогоревшей" мишени битым словом ничего не говорится.

Естественно. Подозреваю, что и в литературе, которая не под рукой, тоже ничего нет

На 99% уверен, что есть. Косвенные-то упоминания в литературе присутствуют.

Косвенные... Намеки мы не понимаем. Нужны конкретные цифры, за которые можно уцепиться.

У нас секретов нет, только искать долго. По памяти - считал я DHe3, однородную мишень, коэффициент сжатия в диапазоне 10е4 по жидкости, коэффициент выгорания в диапазоне 10% просто по пробегам и роэр во времени.

Так какая модель всё же?

Не  понял. Вы имеете в виду компьютерные модели поджига? Так когда я это дело считал, таких моделей почти не было, а те что были, мне не подходили. Собственно они никому не подходили, потому их счас уже и подзабыли.

Собственно говоря именно неравновесность продуктов реакции и определяет прекращение горения.

Кхм... в каком смысле???

Да просто. Высокоэнергичные ионы - продукты т.я. реакции - покидают мишень не успев передать энергию еще не сгоревшему топливу. Отсюда низкий коэффициент выгорания.
Нынче собираются использовать прямое зажигание - там картина вроде лучше получается.

Т.е. 10% массы мишени - раз сгорели - в равновесии и считаются тупо, а вот передача их энергии несгоревшей части идет уже с трудом.

Да вроде уж это-то народ отлично считает, есть разные специальные коды под это дело, в т.ч. чуть ли не трёхмерные.

Есть. Только они, ориентированы на поджиг - горение и я просто могу взять их результат, не заглублясь в методики. Расчеты плазмы после горения в магполе я не встречал, а косвенные намеки использовать не умею.

Почему по Стефану-Больцману?! :shock:
Вы проверяли оптическую толщину плазмы?! Неужто так велика?!

Если брать время, в которое плазму можно рассматривать как черное тело - на этот отрезок придется максимум теплового излучения. Все остальное - можно пренебречь, небось не токомак.

Так, насколько я понял, в качестве единственного преимущества бора вы указываете отсутствие потребности в баках?
Не очень мощное преимущество, прямо скажем... на фоне сопутствующих трудностей.

Вы ж просили одно преимущество - я одно и назвал. Попросили бы больше - назвал бы больше.

Так и какие же еще преимущества?

Ну, это легко сообразить и без подсказок. Много и достаточно суровые, чтобы с интересом относится к этому варианту. Для примера - нет необходимости работать с криогеникой, легко использовать топливо как конструктивные и иные элементы конструкции. А уж если вспомнить о стоимости...

Это уже за пределами добра и зла
 :shock:

Правда? Работая с железяками, я как-то о добре и зле не задумываюсь. И без меня много желающих о таких вещах думать.

[Иван Моисеев]

Аннигиляция - из известных и понятных на сегодня физпринципов, пожалуй, самый реалистичный шанс.
Я бы даже сказал - единственно реалистичный.

Да странно... Пожалуй это первое предложение на этой теме использовать аннигиляцию для МП.  С чего бы это? Неужто народ не слышал про фотонные звездолеты?

[Diy]

Наиболее реалистично - что во двор DARPA упадёт летающая тарелка.
Это всё же гораздо более вероятное события "инженерного" плана, чес муссируемая тут потусторонняя галиматья... :evil:

Ну не такая уж и потусторонняя. Это всё вполне реализуемые при желании проекты, но вот желания-то у руководств разных развитых стран к сожалению нет.

[нейромантик]

По тому, что нет даже теоретических построений как такая штука сможет летать. На выходе при аннигиляции - жёсткое гамма излучение. Вот и попробуйте его сфокусировать и как-то направиить. Это Вам не мазеры и лазеры с длиной волны близкой к видимому излучению.
Да и перевод это ценного материала. Может как компонент для установки с антиматериевым катализом термодерного синтеза - то почему бы и нет.

[Fakir]

Ну для ЛТЯРДа низкий КПД - не помеха. Главное, чтобы драйвер работал. Зато не надо огромных радиаторов и прочего строить.

Ну вы блин даёте
Низкий КПД - это и есть огромные радиаторы
Ну, с термоэмиссией чуть сложнее, но всё равно - большие.

Ну масса магнитов зависит от сложности магнитной системы удержания плазменного жгута, и, боюсь, она будет немалой.

Максимум - сотня-другая тонн. Это просто с огромным запасом.

Ну по крайней мере драйверы для ЛТЯРД будут не больше.

Наоборот - больше, и намного

Тем не менее удержание плазмы до сих пор так и не довели до ума, а вот мишени в инерциалке успешно рвутся .

Пока нет ни одного управляемого микровзрыва с Q=1. Даже единичного, что уж говорить о частых взрывах.
В отличие от магнитного удержания, к-е десять лет как перевалило.
Про устойчивость удержания - это слишком большую лекцию читать придётся, мне лениво

Тем не менее реализуемость длительного удержания плазмы в токамаке пока на практике не доказана,

Не доказана? Рвутся?
Как вам удаётся воспринимать реальность с точностью до наоборот? Вы не участвовали, часом в экспериментах с "переворачивающими" очками?  :lol:

[Fakir]

Будем оптимистами и поверим, что прямой поджиг тоже возможен. Не хватало ещё космонавтам кучу золота с собой давать.

Прямой поджиг?! В случае ТЯРД?!
ИМХО, 100% без шансов.

Как на мишень со ВСЕХ СТОРОН-то светить вообще??? Просто со всех сторон как осветить, даже оставив однородность за кадром???

[Fakir]

По тому, что нет даже теоретических построений как такая штука сможет летать. На выходе при аннигиляции - жёсткое гамма излучение. Вот и попробуйте его сфокусировать и как-то направиить. Это Вам не мазеры и лазеры с длиной волны близкой к видимому излучению.

Физику подучите
Чисто в гамму аннигилируют только электроны с позитронами.
А протоны с антипротонами - которых в материи с антиматерией в 2000 раз больше по массе - аннигилируют с образованием вполне себе заряженных частиц, которые можно отклонять-направлять магнитным полем.

[Fakir]

Аннигиляция - из известных и понятных на сегодня физпринципов, пожалуй, самый реалистичный шанс.
Я бы даже сказал - единственно реалистичный.

Да странно... Пожалуй это первое предложение на этой теме использовать аннигиляцию для МП.  С чего бы это? Неужто народ не слышал про фотонные звездолеты?

Фотонные на антивеществе - ерунда из старой фантастики.
По ряду причин - начиная от особенностей собственно аннигиляции.

[нейромантик]

Тогда выход - ионник с токомакообразной энергоустановкой.
 :lol:
Глядишь, лет через 300-500 и полетит "наш орёл".

[Fakir]

Так их этот магнит и погубил, ЕМНИП. Поскольку строить начали ещё до того, как с физикой разобрались на TMX-U. А когда разобрались, то поняли, что будут большие потери по тому же механизму, что и токамачная неоклассика.

Кхм... ну на той же ГАММЕ-10 и инь-яновские катушки вполне присутствуют, и ничего...

Конечно, это немного подгаживает симметричность, но что делать - с принципом
Надо переходить к сильно непараксиальным конфигурациям с сепаратрисами, это единственный шанс обеспечить МГД-устойчивость в полностью осесимметричном поле и избавиться от повышенных "боковых" потерь.

Если правильно помню разговоры у нас, то они тогда просто паниковали.

Что-то я от шефа не слышал ни о какой панике... вот о грусти и тоске по поводу того, что полностью готовую дорогущую установку ни разу не запустили - эт да.

А тут ещё был жёстко поставлен вопрос: либо они, либо Принстон. Выбрали токамаки и не проиграли. Уже лет через 5 появились идеи с аксиально-симметричным полем, но было уже поздно.

Угу, конечно был - я слышал, там до того лет за десять была история, когда одно из направлений зарезали в пользу в том числе открытых ловушек, народ из "зарезанных" лаб ушёл в том числе на административную работу, вырос в начальство, и десять лет спустя отыгрался...

Что касается отрыва плазмы от поля - то реально вещь неизвестная. И как сделать так, чтобы плазма не вернулась по силовой линии - пока не знает никто. Опять же, речь об относительно плотной плазме.

Ну, во-первых, именно что это о сравнительно плотной плазме. А, скажем, ваш Волосов предлагает, например, выпускать из конуса только непосредственно продукты реакции - как вариант.
А во-вторых, вряд ли кто всерьёз этой проблемой озабочивался пока

А в третьих - у того же Ченг-Диаза система, по сути, ровно с таким же истечением "вдоль" поля - и где там ожидаются проблемы?
Да даже торцевые холловские движки - тоже с истечением плотной плазмы "вдоль" поля, и ничего!

[Иван Моисеев]

Будем оптимистами и поверим, что прямой поджиг тоже возможен. Не хватало ещё космонавтам кучу золота с собой давать.

Прямой поджиг?! В случае ТЯРД?!
ИМХО, 100% без шансов.

А в чем проблема?

Как на мишень со ВСЕХ СТОРОН-то светить вообще??? Просто со всех сторон как осветить, даже оставив однородность за кадром???

Опять же непонятно - в чем проблема?

[нейромантик]

В недолговечности оптическх систем. Они просто не выдерживают такого издевательства.
Правда ЛТС и его идея существует не более 30 лет, а Токомаки уже более 50. И бабла в Токомаки в одном только СССР вбухано во много раз больше, чем во все ЛТС во всех странах мира. Да и работают над ними более головастые ребята, чем над ЛТС. И международной кооперации по ЛТС практически нет, ибо лазер - прежде всего оружие. А потом - энергия и проч.

[Diy]

Ну для ЛТЯРДа низкий КПД - не помеха. Главное, чтобы драйвер работал. Зато не надо огромных радиаторов и прочего строить.

Ну вы блин даёте
Низкий КПД - это и есть огромные радиаторы
Ну, с термоэмиссией чуть сложнее, но всё равно - большие.

Так а мы саму камеру сгарания в радиатор-то и превратим :wink:  .
В любом случае при применении термоэлементов не надо массивных труб итп. Да и надеюсь ко времени реального проектирования дежурного Дедала ( ) появятся и термоэлектрические эмиссионные генераторные модули.

Ну масса магнитов зависит от сложности магнитной системы удержания плазменного жгута, и, боюсь, она будет немалой.

Максимум - сотня-другая тонн. Это просто с огромным запасом.

Ну по крайней мере драйверы для ЛТЯРД будут не больше.

Наоборот - больше, и намного

А доказательства?

Пока нет ни одного управляемого микровзрыва с Q=1. Даже единичного, что уж говорить о частых взрывах.
В отличие от магнитного удержания, к-е десять лет как перевалило.

Да ну... Есть, и с большим, в отличие от токамака, положительным энергетическим выходом. А NIF и вовсе обещает во много раз перекрыть энергию драйвера.

Уж я не говорю, что токамак так до сих пор и не смог дольше 5 минут проработать, далеко на нем не улетишь.

[Fakir]

И бабла в Токомаки в одном только СССР вбухано во много раз больше, чем во все ЛТС во всех странах мира.

Еще один пример представлений о реальности, в точности обратный этой реальности :lol: :lol: :lol:

И международной кооперации по ЛТС практически нет, ибо лазер - прежде всего оружие.

Аха - уж такое оружие, уж такое страшное.... поинтересуйтесь энергией в импульсе лазерного драйвера  :lol:
А все работы по мишеням и всё прочее, наверное, засекречено напрочь - а все статьи и монографии по инерциальному термояду выпускают разведчики под чужими именами  :lol:  :lol:  :lol:

[Иван Моисеев]

В недолговечности оптическх систем.

Ничто не вечно под луной. Но это не основание отказываться от невечной техники.

[Иван Моисеев]

Так а мы саму камеру сгарания в радиатор-то и превратим :wink:  .

Почем нынче волшебные палочки?
КС - самый тяжелый элемент в смысле охлаждения.

[нейромантик]

Fakir, да в курсе я, что проще сделать прожектор из накачки (если она оптическая) и напрямую поджаривать мишень, аки гиперболоид инженера Гарина - кпд выйдет выше.
Но с экономикой - извините, "деревянный" рубль времён СССР стоил значительно дороже своего деноминированного собрата РФ. А если брать в сырьевом отношении, (т.е. попытки представить стоимость вложений в оборудование и материалы)то тут даже как-то соотносить тяжело. Про человеческий труд я уже и говорить не стану.
Я уже как-то раз печатал выкладки, согласно которым себестоимость Манхеттенского проекта и миссий "Аполло" оказывается примерно равной, т.к. есть такая вещь как инфляция. И плясать надо опираясь не на сегодняшнюю цену, а на доходность облигаций госзайма. Цифры тогда получаются реалистичнее.