На Марс: концептуальные моменты создания обитаемой базы и транспортной

VovaKur>>ведь взрывная волна не поглощается в плите,

yuu2>Да? Плита её отпихивает со словами "уходи, противная"?

Неужели плита накапливает в себе всё вещество зарядов попавших на неё?

VovaKur>>а в основном отражается

yuu2>Блеск! Отражение плазмы осколков деления от тефлоновой сковородки.

А что ещё остаётся делать? При скорости осколков деления, уже не важно из чего плита тефлон или что ещё, взаимодействуют уже отдельные атомы, а не молекулы, да и под отражением я имел в виду не просто отражение каждого конкретного осколка, а волну в целом, тоесть то что полетит в обратную от плиты сторону.

VovaKur>>и даже уносит с собой часть плиты,

yuu2>Заметьте, даже S.I. не осмеливается утверждать, что всё вещество испаряется по нормали в плите, что фронт волны испарения плоский.

А этого даже я не говорил, я говорил, что по нормали или близко к этому будет направлена сила действующая на плиту, хотя направление в котором испаряется разлёта испаряющегося в-ва плиты будет близко к нормали. Кстати основное приращение импульса плита получит не от продуктов взрыва, а от испарения самой плиты. Для наглядности, ты возьми лампочку и зеркало под какимбы углом свет не падал на зеркало, сила будет всегда направлена по нормали к нему, так как угол падения равен углу отражения, и их суммарная проекция на плоскость зеркала равна 0, в случае ядерного взрыва этому полностью соответствует световое излучение взрыва, а для взрывной волны угол падения, хотя и не равен углу отражения, но направлены в разные стороны и во многом компенсируют друг друга.

yuu2> А это дополнительные напряжения, причём не столько в стали, сколько в её тефлоновой обшивке.

Да ничего там страшного не будет

VovaKur>> и сумарная сила будет иметь угол близкий к 0,

yuu2>Суммарная, по условиям задачи равна нулю по причине симметричности (с точностью до статистики взрыва).

Я хотел сказать, что суммарная сила в каждой точке будет направлена под углом близким к нормали.

yuu2>БУДУТ!

А можно по подробнее, откуда возьмётся эта сила?

VovaKur>>В конце концов, сделать плиту сферической, тут точно проблем не будет.

yuu2>Если сила (импульс) распределена по сфере, то без потерь сконвертировать её в в плоскую принципиально не возможно.

Вот как раз в случае плоской плиты, без потерь точно не обойтись, чтобы не было потерь, плита должна быть параболической, а сфера при маленьком отклонении от центра даёт неплохое приближение к параболе, в телескопах достаточно часто заменяют параболическое зеркало сферическим.

yuu2>Для начала осознайте, что удар двух болванок с аммортизатором между ними не есть абсолютно упругий. При данном раскладе масс/скоростей (на сколько он правилен - отдельная тема) удар будет практически абсолютно неупругим.

Абсолютно не упругим, это когда после сжатия амортизатор не разожмётся вообще, чтоб такое сделать тоже ведь надо постараться, если амортизатор герметичный, водород или гелий близки к идеальному газу а процесс адиабатический.

Будет, конечно, "абсолютно упругая" реакция высвобождаемого аммортизатора, но это копейки в общем балансе.

А куда уйдут рубли?

yuu2>Повторюсь, тех самых "мыслимых и немыслимых" предосторожностей на тонну плутония потребуется порядка 100 тонн конструкционных материалов и пара сотен кубометров хранилища (что в "Орионе" никак не учтено).

В "Кузькиной матери" в её 100Мт варианте "массовое совершенство" и то лучше было, а что касается пары сотен кубометров, то это не проблема, грузовой отсек Шатла как раз 300 М3

yuu2> И что это за бред - кустарная сборка специзделий, где проводок не там припаяли, где монтажный зазор не тот оставили - и кранты "Ориону".

А почему кустарная? собирать будут специально обученные люди, с помощью специального, а не кустарного оборудования, в том числе, если понадобится и специальный измеритель зазоров будет если нужно.

yuu2>>>Блеск! Отражение плазмы осколков деления от тефлоновой сковородки.
VovaKur>>А что ещё остаётся делать?

yuu2>Вы это создателям "Токамаков" расскажите. А то мудрят, сверхпроводящие магниты юзают - всё стенку боятся испарить.

Сверхпроводящие магниты юзают из-за того, что других просто нет, и не из-за того, что стенку бояться испарить, а потому что плазма при контакте со стенкой мгновенно остывает, да и в современных токамаках, особых проблем с испарением внутренней стенки вроде нет, про Т-15 я ничего подобного не слышал.

yuu2> А у Вас всё просто - осколки ну никак не взаимодействуют с покрытием, знай себе отражаются. Пора патентовать.

Почему же не взаимодействуют, если бы они не взаимодействовали, они бы просто прлетали бы сквозь покрытие, а так они очень даже взаимодействуют и даже испаряют часть экрана, да и патентовать тут нечего, обычное абляционное покрытие.

VovaKur>>в случае ядерного взрыва этому полностью соответствует световое излучение взрыва,

yuu2>Загляните в справочник - сколько энергии деления уностися осколками (включая цепочки распада), а сколько - первичной гаммой.

Для Pu239: осколки-178 МэВ, нейтроны-5,9 МэВ, мгновенное гамма-7,8 МэВ

yuu2> Был бы хоть какой значимы вклад от первичной (именно первичной) гаммы, реакторы были бы совершенно другими.

А что такое значимый вклад? ну не делится ни U, ни Pu под действием гаммы, и всё тут, пусть хоть вся энергия осколков гаммой уносилась, реакторы остались бы практически тежеми же самыми, разве что радиационная деградация свойств материала реактора былабы меньше и реакторы работалибы дольше.

yuu2> А то, что народ "хватал" при атмосфэрных испытаниях - это в основном УФ и гамма, индуцированные торможением осколков в атмосфере.

Да собственно речь то шла не про гамму, от неё все равно ничего хорошего нет, а про световое излучение, а оно приходится в основном на оптический диапазон, видимое и УФ излучение, и его энергия составляет, если не ошибаюсь 25% от энергии взрыва, и вызвано оно не торможением в атмосфере, а тем что продукты взрыва имеют высокую температуру, а любое нагретое тело излучает ЭМ волны.

yuu2>Нагрев газа, прогрев газовых оболочек, их еееелластичная деформация. Надеюсь,

А вот после расширения, газ снова остынет и заберёт тепло из оболочки обратно, хотя я уверен, за пол секунды газ просто не успеет передать оболочки, заметное количество тепла, а оболочка не успеет рассеять и это переданное тепло.

yuu2> Вы не планируете вслед за S.I. использовать резиновые пузыри - в вакууме, под давлением и излучением.

Не вижу принципиальных ограничений не использовать резиновые пузыри, если они окажутся в данном случае выгоднее других, то почему бы их ни использовать

VovaKur>>В "Кузькиной матери" в её 100Мт варианте "массовое совершенство" и то лучше было

yuu2>Опять не та аналогия. Взорвать единичную дуру совсем не то, что БЕЗОПАСНО хранить сотню.

Как это не та? это даже более сложная задача, её ведь надо не просто взорвать, а изготовить, потом хранить, потом доставить к месту боевого применения, да ещё и в уже собранном виде.

VovaKur>>А почему кустарная? собирать будут специально обученные люди, с помощью специального, а не кустарного оборудования

yuu2>Даёшь новый Арзамас на орбите!!! Со всем населением!!! (Ужо про оборудование не говорю)

В конце концов, собранный дома компьютер, из комплектующих собранных на заводе, ты наверное не считаешь кустарно собранным, хотя нужено для этого всего то стол да отвёртка.

S.I.>имея «в заначке» наработки по Ориону, амы серьезных денег на разработку для пилотируемых полетов ионных или твердофазных ядерных двигателей нам не дадут
V.B.> Не улавливаю связи между словами до запятой и после.

S.I.>А Вы бы дали деньги потенциальным конкурентам на развитие для совместного использования технологии, имея наработки по более перспективной технологии? Если и дали бы, то немного, для отвлечения их сил.

О потерях за счет не параболичности. Ну и Бог сними с этими потерями. Главное чтоб они улетали в Космос, а не переходили в конструкцию корабля. У амеров проект ядерно-импульсного двигателя эволюционировал от камеры большого диаметра с соплом, через полусферическую плиту к плоской плите.
Сила сферической волны сжатого газа действующая на плоскую круглую пластину во столько же раз меньше силы действующей на сферическую пластину такого же диаметра, во сколько площадь проекции сферической пластины на плоскость меньше ее поверхности. Еле выговорил – но это так. Но, поскольку полезную работу совершает только сила, действующая в направлении движения (а не в стороны) то кпд обеих пластин одинаков. Разница в том, что у плоской пластины потери не растягивают материал. Если же мы хотим полностью избавиться от этих потерь, то плиту надо делать параболической (как зеркало фотонного двигателя), заряд подрывать в фокусе параболоида, чтобы сформировать параллельный отраженный поток частиц – но опять таки возникнут растягивающие силы, которые невозможно демпфировать, разве что сделать плиту из резины. Потери на не параболичность не так уж велики и легко компенсируются незначительным увеличением мощности заряда.
А в амортизаторе вместо резины можно применить металические сильфоны - более радиационно- теплостойкие.

S.I.>>И зачем ему отодвигать плиту плавно? Он же, неразумный не знает, что сжат неадиабатически.

yuu2>"Знает" система управления в составе системы охлагдения газа.
Т.е. для ухудшения характеристик вводим систему управления и охлаждения?
yuu2>Про задержку во времени прихода взрывной волны к поверхности испарения на 40% напомнить? Конечно, эти 40% не ахти какая величина, но если их помножить на статистический характер плотности (скорости) взрывной волны, то значительная часть энергии испарения может быть "сработана" в пристеночных турбулентных течениях. На удалении, естественно, волна испарения может оказаться плоской, но не собственно у стенки. Нужно закладывать движительный КПД испарения много меньше 100%.
А точнее?

Мне кажется, что мы как то все время упускаем из виду, что между плитой и собственно ядерным зарядом находится рабочее тело - бериллий или гидрид лития. И это оно должно отражаться от плиты.

yuu2>Итак. Имеем систему плита-аммортизатор-кабина.

yuu2>Изначальное состояние:

yuu2>Плита уже после взрыва имеет импульс mW, кабина Mw. (массу и скорость аммортизатора для простоты отнесём к кабине).

yuu2>Суммарное приращение кинетической энергии за время dt:
yuu2>-2*m*(W+w)*dW+(dW)² *(m*m/M)

yuu2>По условиям W>dW, 2*m>>m*m/M. Т.е. кинетическая энергия убывает с данной скоростью. С нею же и растёт потенциальная энергия аммортизатора.

В общем, всё правильно, при сжатии потенциальная энергия амортизатора растёт, но ты рассмотрел лишь часть процесса, ведь после этого амортизатор начнёт возвращать энергию обратно.

yuu2>Кто там говорил про отсутствие работы внешних сил на газ? Про адиабатичность?

А работа внешних сил за весь цикл и будет равна 0, хотя за пол цикла она будет ненулевой, но кто тебе сказал, что при адиабатическом процессе работа внешних сил равна 0? сам, наверное придумал? Адиабатическим, называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой, так что для адиабатичности, нужно всего лишь теплоизолировать газ от стенок, а если у нас объём газа достаточно большёй по сравнению с площадью стенок, и процесс достаточно быстрый, то процесс и будет почти адиабатический. Так вот, в нашем случае как, раз так и будет.

Предлагаю для определенности в дальнейшем при обсуждении транспортной системы исходя из опубликованных данных для ядерно-импульсных систем и здравого смысла, считать:
1. Удельный импульс до 7500сек
2. Масса тяговой плиты и системы амортизации (двигателя «Ориона») 20% начальной массы системы.
3. Масса магазинов для топливных зарядов (баков «Ориона») 50% от массы топливных зарядов.

S.I.>>Предлагаю ... считать:
S.I.>>1. Удельный импульс до 7500сек

yuu2>Расчётец бы?

Приблизительно рассчитать удельный импульс можно исходя из следующих предположений:
1. Для расчета Уи не имеет значения отражает плита рабочее вещество или испускает, в массу рабочего тела включаем и испаряющуюся теплозащиту плиты
2. Рабочее вещество сосредоточено в узком конусе направленном основанием на плиту и разлетается в этом же конусе (фокусировка с использованием принципа радиационной имплозии)
3. Для определенности примем, что масса рабочего вещества равна массе взрывного устройства и равна m=100кг
4. Рабочее вещество поглощает 80% излучения в своем секторе.
Тогда, при диаметре плиты 20м и расстоянии до центра взрыва 40м в рабочий конус попадает 1,5% излучаемой энергии, из которых 80% идут на нагрев рабочего тела расположенного в конусе с углом при вершине около 30 градусов.
При мощности взрыва в 6Кт это составит 6*0.015*0.8*4,12*10¹²=2.97*10¹¹Дж. Далее из известной формулы Е=mV²/2 находим скорость рабочего вещества, V=77000м/сек, или разделив на 9,81м/сек² получаем Уи=7850сек. При этом уделенная мощность взрывного устройства составит 0,06Кт/кг.

S.I.>>3. Масса магазинов для топливных зарядов (баков «Ориона») 50% от массы топливных зарядов.

yuu2>А это и вовсе чрезмерная условность. Нужно хранилище, расчитанное на ВСЕ гипотетические аварийные ситуации. Иначе заранее готовьтесь к извининиям перед жителями какой-нибудь австралазии.

Разве ракеты проектируют по нормам для складов керосина и жидкого кислорода?!

А по какому поводу вы там были?

По-поводу, умерла или не умерла "Энергия". В мае 2001 г. был на Байконуре на площадках и в МИКе... Казахи говорят - мы законсервировали... Глаза видят-восстановлению не подлежит.

yuu2>>>Расчётец бы?

S.I.>>При мощности взрыва в 6Кт это составит 6*0.015*0.8*4,12*10¹²=2.97*10¹¹Дж. Далее из известной формулы Е=mV²/2 находим скорость рабочего вещества, V=77000м/сек,

yuu2>Абшибочка: не вся поглощённая энергия уйдёт в mV² (т.е. в прямолинейное движение), будет ещё не маленькое kT (ну очень не маленькое).
Сколько - не маленькое? Расчетец бы.

S.I.>>Разве ракеты проектируют по нормам для складов керосина и жидкого кислорода?!

yuu2>А разве ядерные устройства проектируют по нормам кофеварок? Для них нормы ещё жёстче, чем для кислорода. Просто Вы этим не занимались.

В том-то и дело, что ядерно-импульсными системами у нас никто никогда не занимался.

Можно в качестве двигательной установки и пользовать импульсный лазерный термоядерный реактор. Возможно для защиты "камеры сгорания" от термоядерной плазмы использовать обжимающее ЭМ поле создаваемое троидальными катушками размешенными вокруг камеры, этим же полем можно формировать узконаправленную реактивную струю.
Двигатель работает в импульсном режиме в широком диапазоне (1Гц-100Гц и больше)частот, это обеспечивается эффективной системой подачи топлива.
Топливо - гранулированная в стеклянных нанапузырях дейтерий-тритиевая смесь помешенная для удобства в какой-либо жидкое долго хранимое рабочее тело, эта суспензия и подается порциями в камеру ректора при помощи насосов и инжекторов. Добавкой магнитных частиц в топливо обеспечивается центровка и позиционирование порций топлива в камере. Магнитная система удержания тоже работает в импульсном режиме увеличивая мощность магнитного поля в момент возникновения ТЯ плазмы.
Система охлаждения - аналогична таковой на современных ЖРД, получаемый горячий теплоноситель используется для выработки электроэнергии для работы двигательной установки и бортовых нужд КА.
Радиационная зашита - в зависимости от мощности ДУ, комбинированная: экранирование и вынос ДУ на заданное расстояние от жилого/аппаратного модуля.
Удельный импульс - ОФИГЕННЫЙ!!!!!!!!!!
Тяга-ЛЮБАЯ!!!!!!!!!
По моему САМЫЙ ЛУЧШИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ИЗ ТЕХНИЧЕСКИ РЕАЛЬНЫХ.

ZORG>Топливо - гранулированная в стеклянных нанапузырях дейтерий-тритиевая смесь помешенная для удобства в какой-либо жидкое долго хранимое рабочее тело, эта суспензия и подается порциями в камеру ректора при помощи насосов и инжекторов. ZORG>Радиационная зашита - в зависимости от мощности ДУ, комбинированная: экранирование и вынос ДУ на заданное расстояние от жилого/аппаратного модуля.
ZORG>Удельный импульс - ОФИГЕННЫЙ!!!!!!!!!!
ZORG>Тяга-ЛЮБАЯ!!!!!!!!!
А где взять тритий? Наработать из лития в наземных реакторах за счет деления урана-плутония? 1г=$23000. Кроме того при дейтерий-тритиевой реакции 80% энергии выделяется в виде весьма неудобных быстрых нейтронов. Практически тоже, что в нейтронной бомбе. Тритий хорошо использовать в небольших количествах для повышения КПД зарядов деления.

ZORG>Система охлаждения - аналогична таковой на современных ЖРД, получаемый горячий теплоноситель используется для выработки электроэнергии для работы двигательной установки и бортовых нужд КА.

Дело в том, что нагрев большого количества рабочего тела до сравнительно небольшой температуры (менее 3000С) с последующим выбросом в космос неизбежно приведет к снижению Уи – это как ЖРД незамкнутой схемы. Для охлаждения необходимо нагревать МИНИМАЛЬНОЕ количество вещества до МАКСИМАЛЬНО возможной температуры (порядка 80000С). Т.е. использовать принцип абляции тонкого слоя малотемпературопроводного вещества (типа углепластиков).
То, что Вы предлагаете, как раз и описано в Лос-Аламосском документе от 1970г http://ttsw.com/orion/LASL1970.pdf . В том числе и магнитный бланкет. Беда в том, что за прошедшие 30 лет никто так и не получил ощутимых количеств термоядерной энергии без взрыва деления даже в наземных условиях. И, похоже, в последующие 30 лет никто не получит. ИМХО технически реальной можно считать схему, главные элементы которой уже существуют в том или ином виде.