Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[Иван Моисеев]

все верно, кпд реактивного/ракетного двигателя, и полезная мощность (работа(путь на силу) деленная на время) в момент старта равны нулю, вся энергия уносится реактивной струей и диссипирует

Чтобы что-то  диссипировать, надо это что то иметь.
Я же не спрашивал, куда идет мощность, я спрашивал, сколько ее?
А какой КПД у F-1? или у РД-107?
Вики безмолвствует... 

[ExDi]

есть кпд термодинамический (определяемый как отношение кинетической энергии истекающей струи к тепловой мощности)  и эффективный (определяемый как отношение скорости приращения кинетической энергии ракеты к тепловой мощности), последний у любого реактивного двигателя изменяется от 0 на старте до формально больше 1 когда скорость аппарата становится выше скорости истечения (за счет кинетической энергии, приобретенной рабочим телом вместе с ракетой на предыдущем участке; интегральный, по всей траектории выведения, естественно, будет много меньше 1). термодинамический можно примерно оценить как отношение реального импульса к теоретическому для топливной пары.

[Иван Моисеев]

есть кпд термодинамический (определяемый как отношение кинетической энергии истекающей струи к тепловой мощности)  и эффективный (определяемый как отношение приращения кинетической энергии ракеты к тепловой мощности), последний у любого реактивного двигателя изменяется от 0 на старте до формально больше 1 когда скорость аппарата становится выше скорости истечения (за счет кинетической энергии, приобретенной рабочим телом вместе с ракетой на предыдущем участке). термодинамический можно примерно оценить как отношение реального импульса к теоретическому для топливной пары.

А почему в многочисленных тех.описаниях ракетных двигателей ни тот, ни другой КПД не упоминается?

[ExDi]

А почему в многочисленных тех.описаниях ракетных двигателей ни тот, ни другой КПД не упоминается?

для ракетных двигателей это косвенный малоинформативный параметр, гораздо практичнее и нагляднее значение удельного импульса. от топливной пары с низкой скоростью истечения (низким теоретическим импульсом) толку мало - даже если вы в сверхэффективном двигателе 99.9% ее энергосодержания переведете в кинетическую энергию истекающей струи; и наоборот

[ExDi]

как правило, двигатели проектируют на нестехиометрическое соотношение компонентов - в т.числе потому что это позволяет уменьшить среднюю молекулярную массу газов в истекающей струе и увеличить удельный импульс - несмотря на уменьшение ее полной кинетической энергии; это можно рассматривать как сознательное снижение термодинамического кпд в пользу эффективности ракетного двигателя. а эффективный кпд - характеристика/функция не только эффективности двигателя, но всего процесса выведения, включая энерговооруженность ракеты, гравпотери и проч; и, как выше описано, снижение термодинамического кпд может поднять значение эффективного

[Иван Моисеев]

для ракетных двигателей это косвенный малоинформативный параметр,

Так. 
Меня учили проектировать ЖРД, но о том, что у ЖРД есть КПД я узнал только из интернета...

[simple]

Меня учили проектировать ЖРД, но о том, что у ЖРД есть КПД я узнал только из интернета...

логично, для проектирования, кпд не нужен, а про сам кпд в школе рассказывали

[torazurey]

Высокотемпературный ядерный реактор против космического буксира "Зевс"
https://youtu.be/pXd8-6LPqeI?si=L8cJ6-DWzDmQcH0M

[torazurey]

Так, теперь  K2-18b в числе приоритетных целей. 124 световых года.

Зато на К2-18b есть водоросли. С высокой вероятностью.

Борис Штерн. Есть ли жизнь на К2-18b?
https://youtu.be/gV4zqHZb_NE?si=91smskXLNtsYcjEm

Кратко что сказано о К2-18b в видео

Нет там ничего - расходимся...

[свернуть]

[torazurey]

Я спросил у ясеня ИИ:
"Мощность ракетного выхлопа"
И ответил ИИ (в частности, он там много чего нагородил):
"На старте (v=0v=0) мощность равна нулю, а при разгоне ракеты мощность возрастает пропорционально скорости."

Иван,
попробуйте выбрать сетку Gemini 2.5 Pro и его поспрашивать. Он по сравнению с другими меньше бреда генерит, как мне показалось.
https://preview.redd.it/how-is-gemini-2-5-pro-not-reasoning-v0-9dxoyzul04we1.png?width=640&crop=smart&auto=webp&s=ab3df781d4b22517e822fb2946360b6d56bd0e67

[Иван Моисеев]

Я спросил у ясеня ИИ:
"Мощность ракетного выхлопа"
И ответил ИИ (в частности, он там много чего нагородил):
"На старте (v=0v=0) мощность равна нулю, а при разгоне ракеты мощность возрастает пропорционально скорости."

Иван,
попробуйте выбрать сетку Gemini 2.5 Pro и его поспрашивать. Он по сравнению с другими меньше бреда генерит, как мне показалось.
https://preview.redd.it/how-is-gemini-2-5-pro-not-reasoning-v0-9dxoyzul04we1.png?width=640&crop=smart&auto=webp&s=ab3df781d4b22517e822fb2946360b6d56bd0e67

Попробовал, но ничего не понял. Ссылка выбрасывает на какой-то примитивный поисковик.

Кстати, " Попросил ИИ написать заключение по проекту Десант. Вот что выдал:"
ИИ вас опять обманул: выдал текст написанный человеком, за текст ИИ. Там много чисто человеческих ошибок и эмоций. ИИ так писать не может.

[torazurey]

ИИ вас опять обманул

Понятно.

Попробовал, но ничего не понял. Ссылка выбрасывает на какой-то примитивный поисковик.

Вот пошагово как запуститься.
- https://www.perplexity.ai/
- должно появится поле для ввода текста с надписью над ним: "What do you want to know?".
- в правом нижнем углу поля для ввода текста нажимаете символ напоминающий звездочку (тот что слева от глобуса)
- в выпадающем списке ставите галочку напротив Gemini 2.5 Pro
- затем в текстовом поле вводите текст своего вопроса (можно на русском) и потом жмете Enter. Всё!
- он должен ответить на русском, но иногда почему то его берет вредность и отвечает на английском - в таком случае сразу пишите переведи пост выше на русский и далее общайся на русском! Все!

Там много чисто человеческих ошибок и эмоций. ИИ так писать не может.

Написано все ИИ одним ответом на один вопрос. Видимо они подкручивают его так что он уже не гнушается тем чтобы притворяться косить под человека со всеми эмоциями и прочим, хотя не исключено что он использовал чьи то мысли откуда то (информацию откуда он этого нахватал он не предоставил).

[torazurey]

Хорошо, давайте подведем итог и попытаемся определить, какая концепция Корабля Поколений (КП) наиболее реалистична с точки зрения доступности сырья/топлива, которое можно добыть/произвести в течение 50 лет, учитывая при этом другие аспекты (технологии ДУ, потери, финансы).
Критическое Ограничение: 50 Лет на Ресурсы
Этот срок чрезвычайно мал для создания инфраструктуры и добычи/производства материалов в масштабах, необходимых для любого межзвездного КП. Это сразу отсекает многие концепции:

• FFRE на Америции-242m: НЕРЕАЛЬНО. Требуются сотни тысяч или миллионы тонн 242mAm. Его производство требует облучения сотен миллионов тонн 241Am (которого просто нет в таких количествах) в реакторах в течение тысячелетий. Сырья нет, технологий массового производства нет.
• p-B11 (проект "Досанг"): НЕРЕАЛЬНО. Требуются миллионы тонн Бора (предположительно, из космоса) и синтез миллионов тонн опасного пентаборана. Создание космической горно-химической промышленности такого масштаба за 50 лет - научная фантастика. Геологические предпосылки о наличии бора в космосе спекулятивны.
• D-³He: НЕРЕАЛЬНО. Требуются огромные количества Гелия-3. Его добыча (на Луне или в атмосферах газовых гигантов) и доставка на Землю/в точку сборки в промышленных масштабах за 50 лет невозможна.
• D-D: СЫРЬЕ РЕАЛЬНО. Дейтерий доступен на Земле в огромных количествах, технологии его выделения существуют и могут быть масштабированы за 50 лет (хотя и потребуют огромных инвестиций). Проблема: Двигатель D-D требует экстремальных температур, имеет низкий Isp (экспоненциально больше топлива нужно), низкую мощность. Технология самого двигателя крайне маловероятна в ближайшие 100+ лет.
• D-T с бридингом Лития-6: СЫРЬЕ КРАЙНЕ ПРОБЛЕМАТИЧНО за 50 лет.
  
  • Дейтерий: Реально (см. D-D).
  • Природный Литий: Требуется ~2.7 млн тонн. Масштабирование мировой добычи в ~80 раз за 50 лет - чрезвычайно сложная задача, на грани возможного, с огромными экологическими и финансовыми последствиями (триллионы $).
  • Литий-6 (Обогащение): Требуется ~204 000 тонн. Даже если новая безртутная технология окажется успешной и дешевой, масштабирование ее с нуля до производства сотен тысяч тонн за 50 лет представляется крайне маловероятным. Это потребует строительства гигантских заводов, сравнимых со всей мировой ядерной промышленностью. Стоимость остается спекулятивной, но даже при оптимизме - триллионы $.
     Проблема: Даже если сырье гипотетически добыто, технология бридинга трития (TBR≥1) и создания эффективного D-T двигателя (решение проблемы 20% энергии для тяги, теплоотвод 80% нейтронной энергии) на 100+ лет эксплуатации не существует.
• Ядерно-импульсный ("Орион"): СЫРЬЕ РЕАЛЬНО (относительно).
  
  • Требуются тысячи ядерных или термоядерных зарядов. Основные компоненты - делящиеся материалы (Уран-235, Плутоний-239) или компоненты для термоядерных зарядов (дейтерий, литий, возможно тритий в меньших количествах).
  • Технологии производства этих материалов существуют (военная и гражданская ядерная промышленность). Масштабирование производства до тысяч зарядов за 50 лет технически возможно, хотя и потребует колоссальных промышленных усилий и снятия политических ограничений. Это единственный вариант, где сырьевая база и технологии производства известны и потенциально масштабируемы в 50-летний срок.
  • Проблемы: Запрещено международными договорами; низкая скорость/очень долгое время полета (~1330 лет до Альфы Центавра для старого проекта); огромные размеры корабля; проблемы с плитой-отражателем и амортизаторами; радиационная безопасность.

Комбинации и Оценка Реалистичности (с учетом 50 лет на ресурсы)

[th]Концепция ДУ[/th] [th]Реальность Сырья (50 лет)[/th] [th]Технология ДУ (100 лет)[/th] [th]Потери/Эффективность ДУ[/th] [th]Финансы (общие)[/th] [th]Вердикт (50 лет ресурсы)[/th]
Ядерно-импульсный (Орион)	Да (относительно)	Да (60-е гг)	Низкая (много потерь)	Астрономические	Единственный возможный по сырью, но медленный и проблемный
D-T с бридингом	Нет (Li-6 обогащение)	Нет (бридинг, Isp)	Низкая (80% в тепло)	Астрономические+	Невозможный
D-D	Да (Дейтерий)	Нет (температура)	Очень низкая (Isp)	Астрономические+	Невозможный
p-B11 ("Досанг")	Нет (Бор, Пентаборан)	Нет (физика)	Сомнительная	Астрономические++	Невозможный
FFRE (Америций)	Нет (Am-242m)	Нет (TRL)	Высокая (теория)	Астрономические++	Невозможный
D-³He	Нет (Гелий-3)	Нет (температура)	Высокая (теория)	Астрономические++	Невозможный
NEP (Уран + Плазма)	Да (Уран)	Да (частично)	Очень низкая (Isp)	Астрономические	Неэффективный для КП

Вывод:
Если строго придерживаться критерия "возможность добыть/произвести сырье в течение 50 лет", то формально только концепция ядерно-импульсного двигателя ("Орион") может претендовать на реалистичность по этому параметру. Однако этот вариант имеет серьезные недостатки по скорости полета (тысячи лет), эффективности и международно-правовым ограничениям.
Все термоядерные варианты, которые могли бы обеспечить более высокие скорости, проваливаются по критерию доступности топлива/сырья в 50-летний срок, даже если не учитывать колоссальные проблемы с созданием самих двигателей. D-T с бридингом - самый изучаемый, но проблема масштабирования производства Лития-6 за 50 лет выглядит нерешаемой.
Итого: Похоже, что ни одна из известных концепций Корабля Поколений не является реалистичной, если требуется обеспечить ее ресурсами в течение ближайших 50 лет. Для любого варианта, способного дать приемлемые скорости, требуются либо революционные прорывы в технологиях добычи/производства экзотических материалов/изотопов в колоссальных масштабах, либо значительно более длительные сроки (века), либо пересмотр самой концепции (например, использование внешнего разгона с нерешенной проблемой торможения).
Citations:

• https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/attachments/8119118/24546224-3b79-49e4-9455-1f8374a50c86/paste-1.txt
• https://www.reddit.com/r/space/comments/1et7a05/do_you_think_the_united_states_will_ever_have_a/?tl=ru
• https://pikabu.ru/story/mezhzvezdnyiy_kovcheg_ili_korabl_pokoleniy_7213964
• https://econs.online/articles/ekonomika/kosmicheskaya-ekonomika/
• https://space-school.org/Avatar_s_Venture_Star_article
• https://pikabu.ru/tag/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D1%8C%20%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9
• https://ya.ru/neurum/c/nauka-i-obrazovanie/q/kakoe_toplivo_ispolzuetsya_dlya_kosmicheskih_bddc2190
• https://www.angi.ru/news/2924360-%D0%9A%D0%B0%D0%BA%20%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BE%20%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D0%B5%D1%82%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D1%8B%20%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D0%B0%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B9%20%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0/
• https://www.icao.int/Meetings/a39/Documents/GANP_ru.pdf
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%B6%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%91%D1%82
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%8B
• https://www.notebookcheck-ru.com/Dvizhitel-iz-antimaterii-Budushchee-mezhzvezdnykh-puteshestvii.935805.0.html
• https://iz.ru/1654488/andrei-korshunov/kosmicheskii-epizod-v-rossii-sozdali-kontcept-mezhzvezdnogo-dvigatelia
• https://flot.com/news/column/fuel.htm
• https://unfccc.int/sites/default/files/resource/1BTR_RUS.pdf
• https://posmotre.ch/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9
• https://www.reddit.com/r/Futurology/comments/15ef77r/moon_mining_gains_momentum_as_private_companies/?tl=ru
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B0
• https://topwar.ru/207891-novye-korabli-v-post-sankcionnuju-jeru-chto-my-smozhem-stroit-posle-svo.html
• https://www.aoosk.ru/upload/iblock/05e/2011_1_n5_ru.pdf
• https://epizodsspace.airbase.ru/bibl/molodtsov/01/02.html

Answer from Perplexity: pplx.ai/share

[Иван Моисеев]

p-B11 (проект "Досанг"): НЕРЕАЛЬНО. Требуются миллионы тонн Бора (предположительно, из космоса) и синтез миллионов тонн опасного пентаборана. Создание космической горно-химической промышленности такого масштаба за 50 лет - научная фантастика. Геологические предпосылки о наличии бора в космосе спекулятивны.

Неужто ИИ гн згает элементарных фактов о боре?
Годовое производство - более миллиона тонн,
разведанные запасы на Земле - ок.50 млн тонн.

Распространенность в космосе:
 

[Иван Моисеев]

Написано все ИИ одним ответом на один вопрос. Видимо они подкручивают его так что он уже не гнушается тем чтобы притворяться косить под человека со всеми эмоциями и прочим, хотя не исключено что он использовал чьи то мысли откуда то (информацию откуда он этого нахватал он не предоставил).

Я задал ИИ такой же вопрос. Он вообще не знает, что такое "Десант".

[torazurey]

Он вообще не знает, что такое "Десант".

а это он похоже подсмотрел из контекста так как я ему вопросы задавал в одном треде.

[Иван Моисеев]

Написано все ИИ одним ответом на один вопрос. Видимо они подкручивают его так что он уже не гнушается тем чтобы притворяться косить под человека со всеми эмоциями и прочим, хотя не исключено что он использовал чьи то мысли откуда то (информацию откуда он этого нахватал он не предоставил).

Я задал ИИ такой же вопрос. Он вообще не знает, что такое "Десант".

Ага. Уточнил вопрос. Оказывается знает:
Вопрос:

[color=oklch(0.304 0.04 213.681)]заключение по проекту межзвездного корабля Десант Моисеева[/color]

Ответ:
[color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Проект межзвездного корабля "Десант" Моисеева представляет собой концепцию, которая была рассмотрена в числе [/color]пяти вариантов[color=oklch(0.304 0.04 213.681)] межзвездных кораблей и признана технически возможной[/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]1[/color][/color][/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)]. Основная идея этого корабля - обеспечение возможности межзвездных перелётов с использованием современных или перспективных технологий, [/color]включая реакцию аннигиляции вещества и антивещества[color=oklch(0.304 0.04 213.681)], что обеспечивает необходимую тягу для достижения высоких скоростей, близких к скорости света[/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]5[/color][/color][/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)].[/color]
[color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Корабль "Десант" предназначен для перевозки персонала, материалов и оборудования, что делает его универсальным средством для межзвездных экспедиций [/color]и потенциальных военных или десантных операций[color=oklch(0.304 0.04 213.681)]. [/color]Его концепция включает защиту от космического мусора с помощью многослойных щитов[color=oklch(0.304 0.04 213.681)] и использования высокотехнологичных систем производства на борту, что позволяет создавать необходимые объекты и запасные части непосредственно в космосе[/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]5[/color][/color][/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)].[/color]
[color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Заключение по проекту "Десант" Моисеева можно сформулировать следующим образом:[/color]

• [color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Проект является реалистичным с точки зрения современной физики и инженерии, [/color]учитывая использование реакций аннигиляции[color=oklch(0.304 0.04 213.681)] для двигательной установки и современные методы защиты корабля[/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]1[/color][/color][/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]5[/color][/color][/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)].[/color]
• [color=oklch(0.304 0.04 213.681)]"Десант" способен выполнять задачи по транспортировке и обеспечению межзвездных миссий, что делает его важным элементом в развитии межзвездных путешествий и освоении новых миров[color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]5[/color][/color].[/color]
• [color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Технологическая база проекта предусматривает использование передовых материалов и систем, включая сверхпроводники на основе[/color] анобтаниума[color=oklch(0.304 0.04 213.681)] и универсальные производственные комплексы на борту, что значительно повышает автономность и эффективность корабля[/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]5[/color][/color][/color][color=oklch(0.304 0.04 213.681)].[/color]
• [color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Несмотря на амбициозность, проект требует значительных ресурсов и технологических достижений, однако он закладывает основу для будущих межзвездных экспедиций и может стать прототипом для последующих разработок в области космического транспорта[color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]1[/color][/color][color=var(--tw-prose-links)][color=oklch(var(--text-color-100)/var(--tw-text-opacity))]5[/color][/color].[/color]

[color=oklch(0.304 0.04 213.681)]Таким образом, проект "Десант" Моисеева представляет собой перспективную и технически обоснованную концепцию межзвездного корабля, способного обеспечить выполнение как научных, так и военных задач в условиях межзвездных перелётов.[/color]

Красным я выделил грубые ошибки.

Как видите, реальные результаты работы ИИ радикально отличаются от человеческого потока мышления.

[torazurey]

Как видите, реальные результаты работы ИИ радикально отличаются от человеческого потока мышления.

да возможно где-то было статья какого-то журналиста который понахватал отовсюду инфы на 5 разных типов ДУ для КП одним из них был ваш проект и тиснул статью об этом, а ИИ ее скормили во время обучения. Итог - на выходе вот такой фарш.

[torazurey]

Конечно же все за ним нужно перепроверять. Одно интересно - есть ли хоть какой-то шанс взаимодействуя с ним выйти на неожиданные интересные идеи? Чисто использовать его в этом ключе - получать быстро, много структурированной информации которая возможно сможет натолкнуть на мысль.

[torazurey]

Я задал ИИ такой же вопрос. Он вообще не знает, что такое "Десант".

чтобы он не работал с таким вот фаршом что вы привели выше, вы ему в вопросе прямо (в это текстовое поле) вставьте текст всего проекта десанта, например с форума прямо copy/paste ну и далее напишите сравни вот этот проект с тем что я вставил в это сообщениие с другими концепциями (можно перечислить какими именно, либо не указывать, тогда он на свое усмотрение выберет что-то). И тогда он будет анализировать именно текст с вашим проектом.