На Марс: концептуальные моменты создания обитаемой базы и транспортной

2 S.I.

Глубоко! Позже...

Ник

НИК>ВОТ именно ЭТО я(скромненько так ) и хочу ОБОЙТИ при помощи ВНЕШНЕГО источника нейтронов! А заодно -приспособить и ТЕПЛОВУЮ энергию вырабатываемую ГЕНЕРАТОРОМ НЕЙТРОННОГО ПОЛЯ.
Еще раз:
1. Твердотельный ЯР(с низкой тепловой мощностью и скромными, удобными тепловыми характеристиками)-
а. Создает - за счет концентрации -нейтронное поле
б. Одновременно его энергия утилизируется ТНА (скорее всего -бустерными насосами).
2. ФОКУС нейтронного поля, в т.ч. из самых "вкусных" тепловых, холодных и ультрахолодных нейтронов создается в полости камеры теплопередачи(аналог камеры сгорания ЖРД ) стенки которой охлаждаются ПОЛНЫМ потоком криоводорода, далее идущим в основной ТНА(по аналогии с ЖРД).
3. В этот фокус впрыскивается столько ДМ (урана или плутония)сколько при данном КПД деления (например 10-20%) необходимо для работы двигла и НЕ БОЛЬШЕ! Можете сами подсчитать сколько, например плутония необходимо вводить в 1 сек для поддежания мощности в 5000МВт. Даже при КПД деления 10%
Фактически это тот же метод с антиматерией, только более реалистичный - технологии создания мощных источников нейтронных полей и их конфигурации уже ОТРАБОТАННЫ. Хотя вполне может оказатся, что потребуется импульсный реактор -эта технология тоже отработанна, и несмотря ни на что - вполне безопасна (такой реактор есть даже в городской черте Москвы ).
Ник

Без расчета, хоть прикидочного, трудно что либо сказать. Только сдается мне, что если основная часть нейтронов выделяется во внешнем источнике так и основная часть тепла выделится там же. И получится бустерный насос на 5000Мвт.

yuu2>а потребность в оружейном плутонии от тонны до четырёх. Вы представляете, сколько вспомогательных конструкций нужно, чтобы развязать по нейтронике 300-800 боезарядов? У них это не учтено, на мой "ыкспертный" взгляд - тонн 150-250 карбида бора.
yuu2>б

Ядерная боеголовка наружу ничего не излучает. Откуда такой "взгляд"?

yuu2>я коль скоро на элемент корпуса воздействует бомба, то потребуется механизм теплоотвода и, соответственно, описанные выше заморочки с радиатором.
Бомба воздействует на тяговую плиту 0,001сек теплоотвод-абляцией
yuu2>Проект от прожекта отличается обоснованностью деталей, иначе - "из пушки на Луну".
Я что-то не заметил деталей в остальных прожектах.

yuu2>Вы подменяете понятия: масса делящегося вещества и масса бомбы - разные вещи. Самой лёгкой (в расчёте на килотонну) была та самая "Кузькина мать", самыми тяжёлыми (опять же, в расчёте на килотонну) являются те самые "переносные" (про чемоданчики с кюрием речь не ведём).
По расчетам легкая и не нужна 20-30Кт при весе 200- 300кг

yuu2>Видел я человека, который манипулируя цифрами пробил в министерстве работу над реактором с себестоимостью ниже 0.01$/кВт. После начала работ по теме себестоимость превысила 0.12. Так что по-остороженй с денюжками.
По остальным вариантам - аналогично.
yuu2>Приведённые Вами цифры характерны для демонтируемого "бомбового". Создать 1 кг "с нуля" будет много дороже.
А зачем создавать с нуля - итак девать некуда.
yuu2>Ой не говори "гоп". Чтобы с орбиты что-то плюхнулось на поверхность, этому "что-то" требуется солидная тепловая защита. Так что это будет совсем другая конструкция.
Кто мешает сразу предусмотреть теплозащиту-запас по массе есть.
yuu2>У них производства по обращению с плутонием давно свёрнуты - пакость это изрядная. Одно время они даже возили "демилитаризируемый" плутоний на "Кожему" (во Францию).

S.I.>>Раз уж Россия все равно не может содержать боеголовки, доставшиеся от СССР, а США их сокращают за ненадобностью, то почему бы ни предложить использовать их для совместного полета на Марс?

yuu2>Или не отправить их на склад? США как-то не торопятся их "использовать".
Зачем же "эту пакость" на склад?

hcube>Угу. Постепенно надо, постепенно.... запустить простую в конструкции, понятную, дешевую в эксплуатации ракету на ТФЯРД, а потом ее совершенствовать. Конкретные детали, соответствующие IMHO я уже приводил. И на ближайшие 50-100 лет ее конструкции хватит, эволюционно ее усовершенствуют, поднимут УИ раза в два, будет она процентов 50 от своего веса поднимать на LEO. Или перебрасывать с LEO на поверхность Луны. Или на орбиту Марса...
На постепенно денег никто не даст. Нужен смелый проект.

Угу. Постепенно надо, постепенно.... запустить простую в конструкции, понятную, дешевую в эксплуатации ракету на ТФЯРД, а потом ее совершенствовать. Конкретные детали, соответствующие IMHO я уже приводил. И на ближайшие 50-100 лет ее конструкции хватит, эволюционно ее усовершенствуют, поднимут УИ раза в два, будет она процентов 50 от своего веса поднимать на LEO. Или перебрасывать с LEO на поверхность Луны. Или на орбиту Марса...

Орбитальный отель

Основные моменты: хозяйин сети отелей Robert Bigelow создал компанию по созданию отелей, предназначенных к разворачиванию на орбите. Доставка в сложенгном (сдутом) виде. Успешные испытания материала на прочность при столкновениях с космическим мусором. Первый запуск планируется летом 2003.

Syuu2>Видывал я, батенька, номинально подкритичные системы, которые становились критичными при приближении к ним человека..

Хм..ГДЕ!?
И что ИМЕННО происходило после подхода к ним человека?

Ник

yuu2>Вы подменяете понятия: масса делящегося вещества и масса бомбы - разные вещи. Самой лёгкой (в расчёте на килотонну) была та самая "Кузькина мать",

Ну все же Mk.24 - 5 кт/тонну веса.

yuu2>>Вы подменяете понятия: масса делящегося вещества и масса бомбы - разные вещи. Самой лёгкой (в расчёте на килотонну) была та самая "Кузькина мать",

CaRRibeaN>Ну все же Mk.24 - 5 кт/тонну веса.

Не понял, это опечатка? В смысле 5 килотонн на килограмм? А как этого удалось добиться? Какие ее абсолютные параметры?

У "Кузькиной матери" АКА "Царь-бомба" АКА РДС-40 почти две килотонны на килограмм веса...

Насчет 5 кт/тонна, конечно 5 Мт/тонна.

Общие характеристики Mk.24 - 25 Мтонн мощности, наклепанно их было 500 штук (помоему 1/3 от общего ядерного потенциала всех времен эти 12.5 Гт). Как добились - ну точно конечно никто не скажет, но в принципе думаеться ничего особенного там нету - хорошая детонационная ситуация от одной зажигалки, съем с урана 15 Мегатонн (с почти 100% кпд - там урана 2.5 тонны). Помоему просто стандартная схема из которой выжато по максимуму.

С чего вы кстати взяли что изделие 602=РДС-40? Когда создавалась "Царь-бомба", РДС-ы уже отменили, в 60-ом году. Кстати при той же массе можно было выжать и 4 мт/тонна, известная ситуация с урановой оболочкой, только вот кпд был бы похуже значительно, чем в мк.24 из-за достаточно неудачной конфигурации с двойной иницией, как выяснили.

В обычных трехфазных схемах в диапазоне до 5-100 Мт "теоретический" предел - 6.5 кт/кг. Ну а так, в гигатонных калибрах можно добиться скажем 50 кт/кг - близко к 57 кт/кг - энерговыделению дейтерида лития 6.

Yuu2>В щколу! Излучает всё, даже Вы. Вопрос - что и в каких количествах. Если есть делящийся материал, то есть ненулевая вероятность спонтанного выхода нейтронов. Видывал я, батенька, номинально подкритичные системы, которые становились критичными при приближении к ним человека. Тонна (а тем более 4) плутония может стать критичной в миллионах вариантов размещения в деревенском сарае. Затем и строятся специальные склады, чтобы никакие внешние воздействия не привели к смещению делящегося материала на стеллажах, достаточному для выхода в надкритичность.

С.И. Из личного опыта – при привинчивании БЧ в 100Кт к тому, что на западе называют «Скад» на БЧ сидят верхом как на лошади.
Конечно, слитки плутония сложенные в штабеля в деревенском сарае могут стать критичными. Но в торпедном отсеке ПЛ ядерные торпеды лежат рядышком на стеллажах без нейтронных проблем. БЧ рассчитаны на нейтронный поток относительно близкого ядерного взрыва противоракеты (или своей, при ударе несколькими по одной цели), а не то, что соседство друг с другом.

S.I.>Из личного опыта – при привинчивании БЧ в 100Кт к тому, что на западе называют «Скад» на БЧ сидят верхом как на лошади.

Насколько я знаю у наших ЯБЧ фон ограничиваеться 5 мр/час (совсем не мало однако). Правда большинство БЧ все же менее активны, и основная активность поглощаеться самой бомбой.

Но развязка по нейтронам - это достаточно серьезно. Читал, что мол именно поэтому в Р-39 боеголовки так рассованы.

S.I.>Но в торпедном отсеке ПЛ ядерные торпеды лежат рядышком на стеллажах без нейтронных проблем.

Вы уверенны что они рядом лежат? Вообще больше 4-6 ядерных торпед лодки не носят, и думаеться рядом такие торпеды не кладут (все же расстояния там приличные - можно с D в метры разложить).

S.I.>БЧ рассчитаны на нейтронный поток относительно близкого ядерного взрыва противоракеты (или своей, при ударе несколькими по одной цели), а не то, что соседство друг с другом.

Если сумеете пересчитать нейтронный поток - то моментальная нейтронная стойкость наших БЧ проверенная - 10¹² нейтронов/сек на всю БЧ.

<yuu2> Расчётик, плиз, сколько мощности единичного взрыва поглотится плитой, какое количество вещества плиты испарится и главное - сколько недель нужно ждать, пока плита остынет до исходной температуры?

Процесс взаимодействия импульсного газодинамического потока с поверхностью довольно сложен, поэтому ограничимся схематическим описанием этого процесса. Поглощение энергии происходит в тонком приповерхностном слое вещества. Для процесса поглощения важны длительность импульса и температуропроводность материала. Если температуропроводность материала велика, то даже за небольшое время длительности действия газодинамического импульса успевает прогреться значительная толщина приповерхностного слоя. В случае низкой температуропроводности материала поглощенная часть энергии газодинамического импульса выделяется в виде тепла только в том слое, где произошло поглощение – этот слой может успеть расплавиться, испарится и даже ионизироваться, а весь остальной материал останется холодным. Характер поведения материала плиты определяется его коэффициентом температуропроводности «н» имеющим размерность см2/с. С помощью этого коэффициента можно определить, за какое время сможет прогреться слой вещества толщиной «Д»:
«t=Д²/н».
Можно решить и обратную задачу, – на какую глубину проникает тепло при импульсном нагреве поверхности с длительностью импульса «t»:
«Д=(н*t)^(1/2)».
Величина «н» определяется плотностью, теплоемкостью и теплопроводностью материала:
«н=Л/(С*р)»
где «р»- плотность, «Л» – коэффициент теплопроводности, «С» – удельная теплоемкость.
У абляционных покрытий на основе углепластиков плотность равна р=0,59г/см3, теплоемкость С=1,6Дж/(г*К), коэффициент теплопроводности Л=0,001Дж/(см*с*К) и коэффициент температуропроводности н=0,001см2/с.
Тогда при длительности воздействия газодинамического потока ядерного взрыва t=0,001с получаем толщину прогреваемого слоя Д=0,001см.
При ресурсе покрытия, рассчитанном на 1000 взрывов, потребуется толщина углепластикового покрытия в 1см. Величина, казалось бы, удивительно малая, не правда ли? Так ведь и общее время воздействия взрывов всего 1 секунда.
Масса такой теплозащиты для тяговой плиты диаметром 20м составит 1854кг.
Следует отметить так же то, что небольшое количество испарившегося вещества при каждом взрыве будет нагрето до очень высокой температуры и придаст дополнительный импульс плите. Т. е. столкновение газодинамического потока и плиты можно принять упругим – без потерь и снижения Уи.

CaRRibeaN>Но развязка по нейтронам - это достаточно серьезно. Читал, что мол именно поэтому в Р-39 боеголовки так рассованы.

S.I.>И в Р-39 и в Р-29 боеголовки стоят (а вернее висят) довольно плотненько, этот пример даже лучше чем торпедный отсек ПЛ. Но дело не в этом. Все-таки топливный ядерный заряд (ТЯЗ) импульсного двигателя это не совсем обычная боеголовка. Его задача – максимальное преобразование энергии всех видов излучения ЯВ к кинетическую энергию газодинамического потока. Т. е. корпус заряда изначально должен быть выполнен из материалов хорошо поглощающих (или отражающих) излучения – урана238, вольфрама и бора. При мощности в 15-25Кт и удельной мощности порядка 0,1-0,2кт/кг это вполне возможно. Сами ТЯЗы хранятся не навалом в бункере, а в дисковых магазинах типа увеличенного до диаметра 4-6м магазина станкового гранатомета. Подача в пушку – по типу подачи снарядов на кораблях. Подача в зону подрыва – выстрелом из этой пушки со стабилизацией заряда вращением.

CaRRibeaN>съем с урана 15 Мегатонн (с почти 100% кпд - там урана 2.5 тонны).

Она же должна быть безумно грязной!!!

CaRRibeaN>С чего вы кстати взяли что изделие 602=РДС-40?

Видел где-то. В интернете, вестимо. Потом сообразил, что такого быть не должно.

CaRRibeaN> Когда создавалась "Царь-бомба", РДС-ы уже отменили, в 60-ом году.

Да, лажанулся. Ведь помню, что РДС-41 - это артиллерийский боеприпас, он-то и был последним. В 1956 году его испытали.

CaRRibeaN> Кстати при той же массе можно было выжать и 4 мт/тонна, известная ситуация с урановой оболочкой, только вот кпд был бы похуже значительно, чем в мк.24 из-за достаточно неудачной конфигурации с двойной иницией, как выяснили.

Блин, правда, она ведь была исходно на 100 Мт, и ее сознательно уполовинили.
Но нет, дело там не в оболочке, наоборот, часть 6LiD заменили на 7LiH. Я читал, особенностью той бомбы было то, что 99.7% энерговыделения были за счет термояда, и радиоактивное загрязнение было очень малым для такого взрыва.

Суворов>Она же должна быть безумно грязной!!!

Ну так и есть, но в боевых конфликтах не применялась

Суворов>Ведь помню, что РДС-41 - это артиллерийский боеприпас, он-то и был последним. В 1956 году его испытали.

А может у вас есть спосочек РДСов? А то у меня только первая десятка и отрывочно.

>Но нет, дело там не в оболочке,

Ну пардон, все же энерговыделение добавочное можно было получить с только с урана. Ибо радиационная имплозия с тампером (т.е. оптически плотным тяжелым материалом - свинцом) там присутсвовала. Все равно на 238 нейтронный поток не раскрутить.

>наоборот, часть 6LiD заменили на 7LiH.

Вы с РДС-37 не путаете? Вот там такое было, с 3 до 1.6 МТ сбавили, а вот про из 602 никогда такого не слышал.

>Я читал, особенностью той бомбы было то, что 99.7% энерговыделения были за счет термояда

А я читал, что 98%. 99,7% означает что зажигалки выдали 150 кт, что весьма подозрительно, такой величиной даже начальную инициацию не сделаешь, не говоря уж о термоядерном дожигании урана. По 500 Кт на зажигалку мне кажеться более правдоподобным.

CaRRibeaN>А может у вас есть спосочек РДСов? А то у меня только первая десятка и отрывочно.

Нет, у меня нет. Я видел этот список на английском языке, но URL не зафиксировал, а сейчас не могу найти.

>>Но нет, дело там не в оболочке,

CaRRibeaN>Ну пардон, все же энерговыделение добавочное можно было получить с только с урана.

Пардон, добавочное по отношению к чему?

CaRRibeaN>Ибо радиационная имплозия с тампером (т.е. оптически плотным тяжелым материалом - свинцом) там присутсвовала. Все равно на 238 нейтронный поток не раскрутить.

>>наоборот, часть 6LiD заменили на 7LiH.

CaRRibeaN>Вы с РДС-37 не путаете? Вот там такое было, с 3 до 1.6 МТ сбавили, а вот про из 602 никогда такого не слышал.

Вообще-то у нас многие боеприпасы (не только РДС-37) испытывались на уменьшенную мощность. А про эту бомбу во многих местах написано, что ее проектная мощность 100 Мт, и испытывали на половинную, например, на сервере ВНИИЭФ (Арзамас-16)
РФЯЦ-ВНИИЭФ > ВНИИЭФ > Музей РФЯЦ-ВНИИЭФ

>>Я читал, особенностью той бомбы было то, что 99.7% энерговыделения были за счет термояда

CaRRibeaN>А я читал, что 98%. 99,7% означает что зажигалки выдали 150 кт, что весьма подозрительно, такой величиной даже начальную инициацию не сделаешь, не говоря уж о термоядерном дожигании урана. По 500 Кт на зажигалку мне кажеться более правдоподобным.

Блин, не могу сейчас URL найти, но вообще-то на память никогда не жаловался!

Вот еще интересный документ:

Но в нем дана только оценка сверху:
"Менее 2% приходилось на реакцию деления", но это оценка американцев.

V.B.>И что же, перед каждым выстрелом (раз в секунду, кажется) эта пушка высовывается из-за плиты, а потом прячется обратно? Кстати, а так ли безопасно находиться за плитой? Что-то слишком хорошо всё получается: выброшенный при взрыве заряда газ пролетает мимо, ипарившееся вещество с плиты - ему навстречу, и никаких взаимодействий, никаких завихрений у краёв плиты...
60 выстрелов в минуту не такой уж высокий темп. Затворы некоторых пушек и чаще срабатывают, перед стволом можно поставить тоже затвор. Что касается завихрений, то при скорости разлета вещества заряда в сотни км/с в ваккууме вряд ли они возможны. Плита даст просто тень.