Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[Alex_Semenov]

0. Буду благодарен
1. Нет, просто забыл, вышлю отдельно  :lol:

Высылайте!
Я считаю отсутствие оценок по такого рода двигателям огромным пробелом. У вас как раз все достаточно детально для сравнений в первом приближении с инерциальными концептами. Это очень важно.

2. Оборвал... Есть продолжение. НО. (Опять это "НО!") для трансзвездного зонда не хватает тяги. А что бы рассчитать полет с переменной тягой-импульсом тяги не хватает у меня  :lol:

Может я и не прав, но не вижу нужды возится с переменной тягой-импульсом. Если вы меняете тягу (делаете ее больше) на скорость истечения, импульс (делаете ее меньше) при той же мощности двигателя, то вы "то на то" в итоге (по ускорению) и получите. И если у вас не выходит без мудреная с тягой,  то и  с мудрой тягой у вас тоже не больно выйдет.
Что бы быстрей разгоняться надо повышать МОЩНОСТЬ.
Притом удельную (Ватт/кг)
Да. Мой глаз меня подвел. Я сделал расчет, опираясь на вашу очень оптимистичную оценку скорости истечения и тяги. И даже в этом случае получилось ну не очень хорошо.
Допустим, у нас ваша фантастическая скорость истечения 33 653 839 м/с ( вы видите, это тупо взятая цифра без округления, теперь я понял как вы ее высчитали). И расход рабочей массы 0,00000855 кг/с. Тяга 287,74 Н.
Пускай двигатель 60 000 кг, а весь остальной корабль 100 000 кг (баки, подсистемы, ПН). Масса пустого зонда 160 000 кг.
Пускай скорость истечения W относится к конечной скорости V энергетически оптимально W/V= 0.675. Тогда конечная скорость нашего зонда 49 860 000 м/с или 0,166с. По формуле Циолковского считаем отношение массы топлива к массе пустого корабля  M/m = exp(v/w)-1= 3.4.
То есть нам нужен запас топлива 544 000 кг. И стартовая масса всего зонда 704 000 кг.
Ускорение корабля в начальный момент это тяга деленная на стартовую массу (пустой+ все топливо) = 0,00041 м/с2. Ускорение в конце - тяга деленная на массу пустого корабля 0,0018 м/с2.
Ускорение растет ЛИНЕЙНО (по мере линейного уменьшения массы корабля) поэтому при расчете времени разгона можно взять среднее арифметическое ускорение =  0,00110 м/с2
Для достижения скорости в 0.166с с таким ускорением потребуется 45178219371 с или 1432,6 года.
Да, многовато.
 :cry:
Даже если всю остальную массу пустого корабля снизить с 100 тонн до 10 (что есть уже абсурд) то получаем 627 лет.

3. Не уточним...  :cry: Это очень сложный вопрос. Ни одна программа, ни Пропип, ни Астра не считает ТАКИЕ температуры, нет и энтальпии, очень сложно с давлением (хотя там и разряженная плазма, но при таких температурах давления вполне себе...хотя это уже и не давления  :? ) Поэтому рассчитано по простейшей формуле. 41550 -это коэффициент из уравнения Менделева-Клайперона. Хотя скорее всего Ваш расчет через [левое ухо правой рукой] дефект массы более верен. Можно исправить, указав в сноске, что обычные формулы могут давать завышенный результат.

Ага. Я кажется догадываюсь где собака порылась.
41550/24923 ~ 1.667  - показатель адиабаты для одноатомного газа.
Вот тут вот кое-что есть: http://www.pagef30.com/2008/06/project-longshot-unmanned-interstellar.html
Почти та же задача что и у вас, у морской пехоты США.
project Longshot



НО! Опять "но".
Я понял как вы посчитали 33 650 000 м/с.
Вы взяли прямо из реакции энергию альфа-частиц (3,67E+06 эВ) и протона (1,47E+07 эВ) и перевели эти энергии в Кельвины. (1 эВ=11 604,5 К см. http://ru.wikipedia.org/wiki/Электронвольт) Получили соответственно 42.6 и 170 миллиардов К и исходя из этих температур  получили (по известной нам формуле Менделеева-Клапейрона) скорости для каждого из газов 0.07с и 0.28с. Усреднив (с учетом их масс) получили 0.11с  
То есть у вас получился идеальный двигатель.
Но все равно у вас должны получиться 0.886с... Откуда прирост в 1.267?
Я кажется догадываюсь... Если это дело возвести в квадрат, то получается потерянный мной показатель адиабаты...
Гм...
Волшебная адиабата...
Тут явно что-то не так.
Но! Если вы посмотрите у тех же морских пехотинцев, то они температуру газа (плазмы) берут не так. И скорость истечения у них получается в разы скромней.
Кстати.
У вас описка:

Проще всего поддается анализу и расчету первый способ, являющийся основным. Известна температура основной плазмы – 65кэВ (или 7,54млн.К) и атомарная масса – 2. Расчет по упрощенной формуле, без учета давления,

65 000 эВ * 11 604,5 К = 754 292 825 К. То есть не 7.54 а  754 миллионов Кельвинов.

И вот если теперь подставить эту температуру в ту самую формулу (взяв усредненную атомарную массу 2) то получится, то, что вы и насчитали

корень(41550*754 000 000/2)= 3 957 821,37 м/с ~ 3 950 км/с

То есть это не ошибка в расчета, а описка.
И я думаю это ближе к реальности.
Не важно фильтруете ли вы на выходе недогоревший гелий и дейтерий или нет. Массы у них близкие и температура тоже. Я думаю, разница в импульсе у первого и второго вашего случая будет непринципиальной.

Кстати.
3 950 км/с от идеальных 26 500 км/с (что насчитал я через заднепроходное ухо) будет ~0,15. То есть, если считать скорость истечения из температуры плазмы через Менделеева-Клапейрона, то суммарный КПД вашего двигателя  получается всего 15%.

Но я все же попробую другой подход.
Совой, через ухо.
Я все же попробую сделать энергетический баланс вашей установки, если позволите.
У вас кажется есть все данные для этого.

[Alex_Semenov]

Wyvern, пробую считать левой рукой через правое ухо ваш двигатель.
Есть ряд замечаний.
Но это по ходу.

Вся термоядерная энергия, условно, выделяется внутри трубы длинной L=100 м и диаметром d=2 м. Площадь поверхности этой "трубы" S=пи()*d*L=628 м2
Теперь я беру потери ( Ватт/м2) из вашей таблицы для разных видов излучения и считаю их процент от выделившейся термоядерной мощности 3000 МВт

Нейтроны 0.01 МВатт/м2 - 6 283 185 Ватт – 0.2% (даже не обещанные в тексте 2%! Это моя или ваша ошибка?)
Рентген 0.95 МВатт/м2 - 596 902 604 Ватт ~ 20%
СВЧ 0,48 МВатт/м2 - 301 592 895 Ватт ~ 10%

Нейтроны и рентген – гарантированные потери. Но что с СВЧ? Прочтя вашу работу я понял, что вы их никак не рассчитываете. Поэтому пока я их тоже буду считать потерями. Итого 30% энергии уходит из плазмы сразу через стенки "трубы".

Далее.
Мощность ПЭСПП (электр) у вас 350 000 000 Ватт. Это вырабатываемый этим чудо-девайсом ток. Вы сказали в тексте что КПД этого чуда-агрегата порядка 83% и 17%, энергии попавшей в него плазмы выделяется как тепло, сбрасывается через радиатор.
Так где-то и получается. Сырая энергия, забираемая из плазмы на это чудо-устройство 420 000 000 Ватта. Разница (тепловая утечка) 72 000 000 Ватт. А ваши радиаторы рассеивают 75 000 000 ватт.
То есть считаем и это тепло как потерю энергии из плазмы.
Но!
Как остальная снятая на ПЭСПП  энергия возвращается в плазму?
Через инжекторы, как я понял.
Но опять же, не вся!
В таблице у вас белым по-русски указано:

Мощность (суммарная х2) инжекторов концевых пробкотронов, МВт - 200
Потребляемая инжекторами мощность, МВт - 330

То есть ПЭСПП выдает 350 инжекторы потребляют 330. Допустим, 20 идет на внутренние нужды (это тоже потеря по сути). Но в плазму возвращается только 200. (кстати для рассеивания 120 МВатт не нужны дополнительные радиаторы? А где они у вас?)
Итого из попавшей на ПЭСПП тепловой энергии ИЗ плазмы в 420 Мвтт в плазму возвращается всего 200.  220 000 000 ватт – это еще одна утечка энергии из плазмы (из которых у вас только 75 МВатт рассеивается через радиаторы. Обратите внимание!).
Теперь вроде все.
Гиротроны, как я понял, включаются только при запуске.  Верно?
Поэтому считаем все потери-утечки энергии как в бухгалтерии.

Нейтроны  6 283 185 Ватт
Рентген  596 902 604 Ватт
СВЧ  301 592 895 Ватт
Цепочка ПЭСПП-инжекторы 220 000 000 Ватт

Итого 1 200 000 000 ватт. Или 40% от термоядерной мощности. Остальная мощность 60% оставаться в плазме не может. Она уходит куда-то еще. Это и есть энергия, которая вытекает с плазмой из сопла.
Логично?
Именно она и идет на разгон той массы, которая пропадает из реактора через магнитное сопло.
И так коэффициент полезного использования термоядерной энергии в двигателе k=0.6

Ранее я посчитал, что дефект массы реакции синтеза гелия и дейтерия e= 0,003917 и если у нас идеальный двигатель, то скорость истечения:

w/c = корень(e*(2-e))

Но у нас двигатель не идеальный. Только 60% этой энергии реально используется для разгона рабочего тела. Поэтому:

w/c = корень(e*k*(2-e*k)) = 0,0685

Это 20 000 км/с

Очень круто, должен сказать.
Если из двигателя-реактора вытекает m'= 8,55E-6 кг материи в секунду (массой улетевших нейтронов мы пренебрежем) то мы имеем тягу (w*m') в 175 Н.

Можно (и наверное нужно) будет еще посчитать и СВЧ. Это 10% всей  термоядерной энергии.
Где-то тут я читал что вроде как больше. Ну да ладно.
Пускай, сетка преобразовывает СВЧ в электрический ток с КПД 85%. А эта энергия через те же инжекторы возвращается в плазму с эффективностью 0,6 (так как 200/330=0.6. Все данные из таблицы!). То есть возвращаемая в плазму часть СВЧ-энергии 0.85*0.6=0,51.
Это значит, что половина СВЧ энергии все же теряется по пути. Таким образом потери через СВЧ излучение можно принять не 10%, а 5% и общая эффективность системы возростает до 0.65.
Скорость истечения рабочей массы в этом случае возрастает до 0,071с или 21 400 км/с.
Тяга до 183 Н.

Хотя. Только теперь вспомнил! СВЧ может просто отражаться назад в плазму. Пускай с эффективностью 0.9. Тогда теряется лишь 1% энергии через СВЧ-канал потерь. Тогда эффективность вашего чудо-реактора 0.69. Скорость истечения 22 000 км/с и тяга 188 Н.

Основная проблема вашего чудо-двигателя – малый расход массы (и удельная мощность).
Можно ли повысить мощность на порядок, другой не сильно меняя массу двигателя?
Если как-то ухитрится выдавить стократное (примерно) увеличение удельной мощности то время разгона корабля сократится с ~1000 лет до ~10. И это будет уже вполне приемлемый параметр, учитывая, что конечная скорость 15% от скорости света. Сантисветовые скорости будут получатся за пару лет!).
Но можно ли получить  ~300 ГВатт на 100 тоннах массы двигателя?
Гм...
Wyvern, не рано ли сдаваться?
Центральные соленоиды у вас в окончательной распальцовке 10 тонн из 40. Плюс 1.2 ферма.
Если вы в три раза увеличите  длину двигателя (со 100 м до 300 м) то вам нужно повысить радиус плазменного шнура с 1 м до ~5.7 м (корень из 33) чтобы получить объем плазмы в 100 раз больший (и в 100 раз большую мощность, а следовательно расход топлива, а следовательно тягу).
Реально ли вписаться в такие габариты  массу установки в 100 тонн?
У меня так просто не получилось.
Смотрите. Длинна колец увеличилась в 5,7 раз и самих их стало в три раза больше, то есть масса колец возросла в 17 раз это уже 170 тонн. Итого весь двигатель без вашего запаса (если все остальные устройства остались те же) стал более 200 тонн.
Это конечно профонация. Скорей пропорционально возрастут все массы. И наши 40 тон вырастут в 400.
Но все же...
По массе мы возросли в 10 раз, а по мощности и тяге в 100
Может стоит побороться?

[Alex_Semenov]

Блин, я только сейчас, придурок, осознал изюминку идеи...
Ведь 10% энергии плазмы, улетающие из нее через СВЧ при Q=10 это фактически и есть тот "выключенный гиротрон" что ее подогревает при старте реактора. Плазма греет сама себя. А я думаю: как одни только инжекторы могут плазму греть?
Они ее не греют. Они просто добавляют туда новое топливо, которое, разумеется, должно уже быть очень горячим чтобы не остудить плазму.
Но!
Wyvern, у меня все равно остались сомнения по поводу сопла.
Помните?
Если по оси магнитной пробки пролетает сильно закрученный ион, то выйдя строго по этой оси с другой стороны от пробки, и уже не имея сркчивающих его траекторию центральных соленоидов он удаляясь от ракеты, "раскрутится". Точно по той же причине, почему он не был отражен магнитной пробкой (зеркалом) назад в плазму, поэтому это же зеркало никак не сможет "забрать" радиальную энергию этой частицы уже с другой стороны пробки.
Улавливаете?
Так как любая хаотично движущаяся частица по каждой из осей будет иметь 1/3 скорости (и энергии), то получается что только 1/3 (осевая составляющая) работает как реакция двигателя.
А 2/3 (обе радиальные оси) энергии расходуются впустую.
Это тепловая потеря. Дурная температура выхлопа.
Понимаете?
Это как выхлоп ЖРД. Чем хреновей сопло ЖРД, тем ярче светится ее выхлоп.
То есть, если все оставить так как есть, то 0.69 надо умножать теперь и на 0.33. Итого получается эффективность 0,20 и 12 660 км/с истечения.
Я думаю с этим можно бороться.
Нужно поставить на пути вылетающих по оси  частиц магнитный или статический "рассекатель" который бы запускал бы частицы по более крутым траекториям во все стороны и тогда магнитное зеркало сможет забрать остальную часть энергии у частицы направив их в нужном направлении.
Фактически, таким образом мы создаем "точку хаоса" из которой потом магнитным соплом формируется более-менее направленная струя.
Конечно, такое зеркало-сопло тоже превращает не всю тепловую (хаотическую) энергию частицы в направленный поток.  А только 65-75% (кстати как и обычное ракетное сопло Лаваля).  Итого эффективность становится 0,47
Но что поделать?
Платить придется по всем счетам природы. Увильнуть никому нигде не получится.
 :cry:

[gans3]

Смотрите, Павел, вот Ваши бредни.
 Стотонный двигатель дает тягу 20 килограмм-сил. И это лучшее, что может выжать наука из материи и физики. А Вы собрались астероиды двигать.  

[Wyvern]

Смотрите, Павел, вот Ваши бредни.
 Стотонный двигатель дает тягу 20 килогграмм*сил. И это лучшее...

Во-1х это не "лучшее" - это первый опыт И  даже не первый опыт, это "грёзы о первом опыте" На основе сегодняшних крайне скудных знаний.
Во-2х "малая тяга" - вполне имеет право быть. По большому счету в дальнем космосе "большая тяга" и не нужна.

[Wyvern]

Блин, я только сейчас, придурок, осознал изюминку идеи....
 :cry:

Это не идея - это обычная практика сегодняшних будней УТС  :lol:

Подробно отпишусь ночью, на наладоннике очень неудобно

[pkl]

Смотрите, Павел, вот Ваши бредни.
 Стотонный двигатель дает тягу 20 килограмм-сил. И это лучшее, что может выжать наука из материи и физики. А Вы собрались астероиды двигать.  

Это, конечно, не радует. Впрочем... хоть по Солнечной системе подвигаю.

[Wyvern]

Идиотская система цитирования - буду индексно:

Wyvern, пробую считать левой рукой через правое ухо ваш двигатель.
......

1.Нейтроны  6 283 185 Ватт

......

2.Основная проблема вашего чудо-двигателя – малый расход массы (и удельная мощность).
Можно ли повысить мощность на порядок, другой не сильно меняя массу двигателя?
Wyvern, не рано ли сдаваться?...
Может стоит побороться?

1. Нейтроны в реакции DHe3 - сложный вопрос. Они в САМОЙ реакции НЕ возникают. Это продукт ПОБОЧНОЙ реакции DD. Причем сама эта реакция имеет две ветви, в свою очередь вызывающие целую цепочку реакций. Поэтому нейтроны считаются В ПЛЮС - а не как часть. Но опять же не все  :lol: Поэтому, что бы не залезать в очень тонкие дебри, взята цифра из работы Головина, где все это точно считалось на матмодели и уменьшена - как она уменьшена и почему - есть ссылка.
2. Можно! И в будущем именно ТАК и будет сделано. Причем есть много путей. Скорее всего поднимут магнитное поле, потом применят FRC, потом черта лысого объменяют на лешего - но у нас экстраполятивная оценка Залезать в глубокую теорию и глядя на турбинку Герона Александрийского пытаться представить себе машинное отделение "Бисмарка" - увольте. У Вас таких статей и так хватает  :lol:

[Wyvern]

...
1. Ведь 10% энергии плазмы, улетающие из нее через СВЧ .....
2. Wyvern, у меня все равно остались сомнения по поводу сопла.
Помните? :cry:

1. СВЧ вообще никуда не девается. Во-1х сетка с субмиллиметровой ячейкой для см волн - почти идеальное зеркало. Во-2х СВЧ очень хорошо поглощается самой плазмой, причем циклотронное - особенно. На сетку попадает если 10% от всего СВЧ из самых поверхностных слоев плазмоида. Т.е. коэффициент возврата СВЧ -можно смело брать 0,995 или 0,998 и просто про него забыть  :lol:
2. Сопло нужно. По многим причинам. Указываемая Вами - одна из. Может быть самая важная. На мое IMHO - возможность форсажа - важнее. Будущее покажет. Хотя можно и спорить. Например для того же трансзвездного зонда с очень высоким коэффициентом удержания, с очень узким конусом потерь - может и не надо.

P.S. Вообщем, подождите, допишу Заключение. Где все точки над Ё и расставим. Саму статью можете править как Вам угодно - но только в области цифр  :wink:

[gans3]

Смотрите, Павел, вот Ваши бредни.
 Стотонный двигатель дает тягу 20 килограмм-сил. И это лучшее, что может выжать наука из материи и физики. А Вы собрались астероиды двигать.  

Это, конечно, не радует. Впрочем... хоть по Солнечной системе подвигаю.

20-ю килограмам-силами тяги?
Ищите надувные астероиды....

50 грамм-сил на мегаватт. Плата за высокую скорость истечения. Стефан -Больцман корчит рожи из прошлого.

[Макар]

Смотрите, Павел, вот Ваши бредни.
 Стотонный двигатель дает тягу 20 килограмм-сил. И это лучшее, что может выжать наука из материи и физики. А Вы собрались астероиды двигать.  

Это, конечно, не радует. Впрочем... хоть по Солнечной системе подвигаю.

20-ю килограмам-силами тяги?
Ищите надувные астероиды....

50 грамм-сил на мегаватт. Плата за высокую скорость истечения. Стефан -Больцман корчит рожи из прошлого.

Это плата не за высокую скорость истечения, а за разбросанную в разные стороны энергию и материю.

[Wyvern]

....
50 грамм-сил на мегаватт. Плата за высокую скорость истечения. Стефан -Больцман корчит рожи из прошлого.

Это плата не за высокую скорость истечения, а за разбросанную в разные стороны энергию и материю.

Ганс прав - это именно производное E=mc^2 За "разбросанную в разные стороны энергию и материю" платят снижением реального импульса от теоритического.

[Alex_Semenov]

Блин, я только сейчас, придурок, осознал изюминку идеи....
 :cry:

Это не идея - это обычная практика сегодняшних будней УТС  :lol:

Я понимаю. Но для меня это свежая идея.

1.Нейтроны  6 283 185 Ватт

1. Нейтроны в реакции DHe3 - сложный вопрос. Они в САМОЙ реакции НЕ возникают. Это продукт ПОБОЧНОЙ реакции DD. Причем сама эта реакция имеет две ветви, в свою очередь вызывающие целую цепочку реакций. Поэтому нейтроны считаются В ПЛЮС - а не как часть. Но опять же не все  :lol: Поэтому, чтобы не залезать в очень тонкие дебри, взята цифра из работы Головина, где все это точно считалось на матмодели и уменьшена - как она уменьшена и почему - есть ссылка.

Понятно. Но вопрос в том 0.2% или все же 2%?
У вас в тексте говорится о 2% (мол, можно снизить ниже двух), а по данным из таблицы получается 0.2%.
Вопрос о порядке.
Где ошибка?
Скрупулезно подсчитывать "вес" всех цепочек побочных реакций для определения порядка не надо. Достаточно оценки. И он наверняка неоднократно  уже сделана. Надо просто порыться в родственных работах.

2.Основная проблема вашего чудо-двигателя – малый расход массы (и удельная мощность).
Можно ли повысить мощность на порядок, другой не сильно меняя массу двигателя?
Wyvern, не рано ли сдаваться?...
Может стоит побороться?

2. Можно! И в будущем именно ТАК и будет сделано. Причем есть много путей. Скорее всего поднимут магнитное поле, потом применят FRC, потом черта лысого объменяют на лешего - ...

Это само собой разумеется.
Но вы лучше меня понимаете, что у каждого из этих КАЧЕСТВЕННЫХ подходов к улучшению есть свои пределы, к которым можно БЕСКОНЕЧНО приближаться. И бесконечно пользоваться этим резервом НЕЛЬЗЯ.
И я вот на что хочу обратить (заострить) ВАШЕ внимание.
Смотрите.
У британского проекта "Дедал", от которого "меряют" все остальные пипи... проекты МП диаметр "камеры сгорания" на первой ступени 100 метров. Диаметр.



То есть ваш движок, получается этакая спица, которая утонет в  чащке "Дедала" если бросить ее поперек.
Ваш двигатель теряется на фоне этой громады.
Улавливаете соотношение масштабов?
Если вы поднимите проект своего основного оппонента Ивана Моисеева,
http://path-2.narod.ru/design/global/des_o.htm то у него корабль получается еще больших размеров чем "Дедал". Миллионы тонн.
О чем это говорит?
Абстрагируясь, как мудрая сова из анекдота, я вот что вам скажу.
Любой двигатель это по сути сферический конь в вакууме. Условно, тоненькая оболочка внутри которой происходит какой-то процесс выделения энергии.
Поверхность "сферического коня" с увеличением радиуса R растет квадратично ~R^2 . Это очень условно и есть МАССА двигателя. Плюс-минус.
А объем растет пропорционально кубу ~R^3. Это (опять же очень условно) МОЩНОСТЬ двигателя.
Исходя из "сферической модели коня", когда вы увеличиваете размер и массу двигателя в 10 раз вы увеличиваете  массу в 100 раз, а мощность в 1000 раз. То есть, увеличивает  УДЕЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ в 10 раз.
То есть делаете то, что и делает ваш межпланетный снаряд межзвездным.
Обратите на это ОСОБОЕ внимание!
Вы заложили своему двигателю силишком маленькие размеры. Поэтому у вас и не получается его разогнать до нужной скорости за разумное время.
Это – первая проблема у вас.
Разумеется, это все общие рассуждения. Сферический конь он и есть сферический. Позволяет ли ваша конструкция РЕАЛЬНО рости удельной мощности за счет масштабирования?
Могут ли  кролики стать ежиками?
Вам решать.
Но я вам подсказываю общий принцип.
Если ваша конструкция позволяет, то надо увеличивать габариты, скажем, делать длину в пол километра и радиус плазменного шнура тоже увеличивать. Это сделает ее сопостовимой с другими концептами.
И не возитесь вы с этой фигней – разбавлением горячей струи холодным рабочим телом. Разменивать уи на тягу  в  межзвездных миссиях – почти бесполезно. Ну разве что можно улучшить эффективность. Но это максимум – разы. А вам двух порядков не хватает.
Вам надо повышать удельную мощность. И именно ее.
Кстати.
Для сравнения.
Если брать тепловую мощность вашего двигателя и высчитать удельную мощность из нее (3E+9/6E+4) то получаем 50 000 Вт/кг
Это уже очень круто.
Для сравнения типичный ДВС  в типичном квази-украинском автомобиле 51.5 КВт  при массе самого двигателя 130 кг. То есть удельная мощность автомобильного двигателя 390 Ватт/кг. (и масса двигателя ~10%  от массы пустого автомобиля).
У вашего двигателя удельная мощность в 125 раз выше.
Но ее все равно не достаточно для межзвездной задачи.
Ведь на "Словуте" до 0.1с будем разгоняться вообще 100 000 лет...

Почему ТЯГА никаким боком не стоит к ускорению?
Хотя казалось бы...
Смотрите.
Это элементарная школьная физика.
Пускай у вас некий идеальный межзвездный автомобиль, разгоняющий ваш аппарат по идеальной межзвездной трассе без трения и сопротивления до некой скорости v.
То есть сообщает каждому килограмму автомобиля энергию E/m=v^2/2
За какое время?
А это как раз зависит от удельной мощности его мотора W/m. t=(E/m)/(W/m) =v^2/2W'  
Посчитаем.
Мы разгоняем "автомобиль" (пускай все тянет 100 т) до 30 000 км/с. Если ваш двигатель выдает "на ось" все ваши тепловые 3 ГВт (считаем пока суммарный КПД=1), то удельная мощность вашего корабля 30 000 Ватт/кг.
Каждому кг корабля надо сообщить энергию в 4,5E+14 Дж (если v=0.1c). Делим на удельную мощность и получаем 15000000000 с или 475 лет.
Логично?
Никакой запас топлива, никакая формула Циолковского тут пока никаким боком. Но у нас уже проблемы со временем разгона.
Хотите учесть детали и Циолковского?
Давайте!
Допустим  у вашего двигателя КПД действительно  ~0.7 (70% термоядерной энергии превращается в кинетическую энергию струи, хотя я бы дал не более 52%) и у движителя (ракетного двигателя, вот куда  прячется масса топлива и пр.) КПД 67.5% (это для ракеты с постоянным УИ оптимум. Больше никак не получится). Тогда итоговый КПД=0,4725.
То есть из 1 ватта термоядерной энергии в кинетическую энергию корабля превращается 0.47 ватта. Реальная удельная мощность у вас в результате падает. И времени для разгона до заданной скорости вам тоже надо пропорционально больше. 1006 лет.
Если мы возьмем массу корабля 160 тонн (как я брал выше, когда считал все правильно, через формулу Циолковского, ускорение в конце, начале) то получаю 1610 лет. В общем то же самое (там чуть иная конечная скорость была и фатнастическая скорость истечения).
Расчеты, если мерить лаптем, сходятся.
Если все считать точно, оба расчета сойдутся точно.
"Зуб даю!" (с)

...но у нас экстраполятивная оценка Залезать в глубокую теорию и глядя на турбинку Герона Александрийского пытаться представить себе машинное отделение "Бисмарка" - увольте. У Вас таких статей и так хватает  :lol:

И чем же турбина Герона Александрийского так радикально отличается от турбин в машинном отделении "Бисмарка"? Если мы глядим на все это глазами Сади Карно?
А мы на большее пока ведь и не претендуем!

Достаточно понимать главное:

Любой реальный "конь на поле" не может замимать болшьший объем чем "сферический конь в вакууме", который вы рассчитали.

 :wink:

[Иван Моисеев]

Если вы поднимите проект своего основного оппонента Ивана Моисеева,
http://path-2.narod.ru/design/global/des_o.htm то у него корабль получается еще больших размеров чем "Дедал". Миллионы тонн.

Я (еще) не оппонент. Вот опубликуете материал, тогда...
Еще в прошлом веке я отложил рассмотрение систем с магнитным удержанием до лучших времен. Исходя из интуитивных соображений.
Но чем черт ни шутит - может лучшие времена уже и настали...

[Wyvern]

Если вы поднимите проект своего основного оппонента Ивана Моисеева...

Я (еще) не оппонент. Вот опубликуете материал, тогда...

Был я, оказывается, на Вашем сайте. Прочел вот это:

. Осуществление МП на расстояния 10 - 15 св.лет откроет возможность практически неограниченного роста Человечества...

и ушел.
Просто освоение  даже не всей Солнечной системы, а только системы одной из планет-гигантов УЖЕ ГАРАНТИРУЕТ возможность неограниченного развития Человечества Для этого к звездам летать - избыточно.
 

Еще в прошлом веке я отложил рассмотрение систем с магнитным удержанием до лучших времен. Исходя из интуитивных соображений.
Но чем черт ни шутит - может лучшие времена уже и настали...

Т.е. ОДИН ЭТАП Вы специально пропускаете: если сегодня имеется опыт работы с космическими аппаратами массой до 300 тонн, то Вы сразу перескакиваете к миллионам...
Вобщем, дождитесь моей статьи - там достаточно жесткая полемика с приверженцами систем ТЯРД с инерциальным удержанием. Есть еще кусочек. удаленный из основной статьи - могу по этому поводу отдельную статью сделать. За последние 20 лет перспективы инерциальный систем, как основы УТС пересмотрены. Эти работы сегодня финансируются исключительно военными, которые хотят исследовать ядерное оружие без полномасштабных испытаний.

[Иван Моисеев]

Был я, оказывается, на Вашем сайте. Прочел вот это:

. Осуществление МП на расстояния 10 - 15 св.лет откроет возможность практически неограниченного роста Человечества...

и ушел.
Просто освоение  даже не всей Солнечной системы, а только системы одной из планет-гигантов УЖЕ ГАРАНТИРУЕТ возможность неограниченного развития Человечества Для этого к звездам летать - избыточно.

Рост и развитие - это разные вещи. Развитие - это вещь непонятная (что развивается?) и субъективная. Рост в пространстве - вполне объективный фактор. Чтобы доказать возможность практически неограниченного роста  необходимо доказать возможность реализации МП.
 

Еще в прошлом веке я отложил рассмотрение систем с магнитным удержанием до лучших времен. Исходя из интуитивных соображений.
Но чем черт ни шутит - может лучшие времена уже и настали...

Т.е. ОДИН ЭТАП Вы специально пропускаете: если сегодня имеется опыт работы с космическими аппаратами массой до 300 тонн, то Вы сразу перескакиваете к миллионам...

Было бы проще, конечно, рассматривать аппараты массой до 400 тонн, но я не нашел вариантов конструкций с массой такого порядка, приемлемых для решения проблемы МП.

За последние 20 лет перспективы инерциальный систем, как основы УТС пересмотрены. Эти работы сегодня финансируются исключительно военными, которые хотят исследовать ядерное оружие без полномасштабных испытаний.

Я не заметил пересмотра каких-либо принципиальных подходов. Есть некоторый прогресс, не такой быстрый, как можно было предполагать, но достаточно стабильный.
Военные участвуют в этих исследованиях, но это никак не относится к делу. И у меня нет данных об их участии в финансировании соответствующих работ.

[Wyvern]

2Иван Моисеев

Единственная причина по которой к звездам Человек лететь обязан сформулирована кратко и емко более тысячи лет назад:
Navigare necesse est, vivere non est necesse[/size]

Больше причин нет и не надо

[Иван Моисеев]

2Иван Моисеев

Единственная причина по которой к звездам Человек лететь обязан сформулирована кратко и емко более тысячи лет назад:
Navigare necesse est, vivere non est necesse[/size]

Больше причин нет и не надо

Любопытно. Первую часть этого выражения я применил в качестве эпиграфа к одной из своих ранних работ. Но не по вопросам МП, а по вопросам отечественной космонавтики.
Однако на практике дерево целей и задач проекта бывает довольно-таки сложным и разветвленным. Полезно рассматривать такие структуры для любого проекта даже в качестве самостоятельной задачи.

[Wyvern]

.....
Navigare necesse est, vivere non est necesse[/size]

Больше причин нет и не надо

Любопытно. Первую часть этого выражения ...

Без второй части выражение не имеет смысла.

Однако на практике дерево целей и задач проекта бывает довольно-таки сложным и разветвленным.....

Попытка втиснуть задачу трансзвездного полета в рамки некой материалистически-хозяйственной задачи - заведомая ложь. Подразумевающая, что обезьянка вида Homo Sapiens, отягощенная потенцией Разума, свою потенцию так и не использовала в погоне за призраком экспоненциального потребления.
Я, пока, к Человечеству так не отношусь и повода лгать не вижу.

[Иван Моисеев]

Без второй части выражение не имеет смысла.

Мне нравится только первая часть. А "глубокий смысл познается не сразу." - Х. Насреддин.

Однако на практике дерево целей и задач проекта бывает довольно-таки сложным и разветвленным.....

Попытка втиснуть задачу трансзвездного полета в рамки некой материалистически-хозяйственной задачи - заведомая ложь. Подразумевающая, что обезьянка вида Homo Sapiens, отягощенная потенцией Разума, свою потенцию так и не использовала в погоне за призраком экспоненциального потребления.
Я, пока, к Человечеству так не отношусь и повода лгать не вижу.

Я не делал никаких попыток ничего втискивать. Просто понимание системы задач позволяет лучше разобраться в вопросе и определить приоритеты.
Это не имеет никакого отношения к Разуму (с большой буквы - это что-то уникальное, наверное. Интересно - что?), ни к потреблению (если это выходит за рамки проектирования СЖО).