Термоядерные двигатели

avmich>А что за проект "Сириус"?

См. на http://ttsw.com/orion/LASL1970.pdf

Чем-то напоминает гибрид Ориона и Дедала... Тоже плита отдачи, как у Ориона, но не атомные бомбы, а лазерные ТЯ взрывы, как у Дедала...

Для информации над чем народ работает...

отсюда - http://plasma.gpi.ru/Zvenigorod/XXVIII/IT/ru/s1/07-Lebo.doc

"О НЕЙТРОННОМ ВЫХОДЕ ПРИ ДВУХПУЧКОВОМ ЛАЗЕРНОМ НАГРЕВА И СЖАТИИ СФЕРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕЧНЫХ МИШЕНЕЙ С МАЛОПЛОТНЫМ ПОКРЫТИЕМ.
А.Б. Искаков1, И.Г. Лебо, В.Б. Розанов2, В.Ф. Тишкин1
Московский институт радиотехники, электроники и автоматики -технический университет (МИРЭА), 117454,Москва, пр-кт Вернадского, 78
1 Институт Математического Моделирования РАН Российская Федерация, 125047, Москва, Миусская площадь, 4а
2Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Российская Федерация, 117924, Москва, Ленинский проспект 53
При конструировании крупномасштабных многопучковых лазерных установок для демонстрации “зажигания” реакций синтеза в мишенях, как правило, на первом этапе будут созданы установки с малым количеством пучков и, следовательно, плохой симметрией облучения сферических мишеней. Показано, что при соответствующей конструкции мишени и распределении интенсивности излучения в лазерных пучках возможно достижение нейтронного выхода порядка 10¹⁵-10¹⁶ даже при двухстороннем облучении сферических мишеней на уровне поглощенной лазерной энергии 100 КДж.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ-№00-02-17188."

и отсюда...

http://plasma.gpi.ru/Zvenigorod/XXVIII/MU/ru/s1/01-Chirkov.doc

БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ D﷓T, D﷓3HE И D﷓D РЕАКТОРОВ С ОБРАЩЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
В.И. Хвесюк, А.Ю. Чирков
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Обращенная магнитная конфигурация (Field Reversed Configuration, FRC) – альтернативная система магнитного удержания, имеющая геометрию компактного тороида с естественным дивертором. Главное принципиальное преимущество FRC заключается в возможности достижения b~1 без тороидальной составляющей магнитного поля. Поэтому FRC представляет интерес как система удержания для реакторов синтеза, использующих не только D-T цикл, а и альтернативные циклы (D-3He, D-D), для которых высокие значения b являются принципиальным условием достижения высокой эффективности горения.
В данной работе на основе кинетической модели рассматриваются условия горения в термоядерной плазме D-T, D-3He и D-D циклов, удерживаемой в FRC. При анализе баланса мощностей термоядерной плазмы FRC-реактора основными механизмами потерь считаются тормозное излучение и поперечная диффузия частиц. Тормозное излучение рассчитывается с необходимым учетом релятивистской и квантовой природы процесса [1], а требуемое значение времени удержания t^, соответствующее коэффициенту усиления в плазме Q=10, определяется из баланса мощностей. Поперечные потери проанализированы на основе модели стохастического аномального переноса [2]; показано, что требуемые значения t^ могут быть достигнуты в режиме улучшенного удержания.
В результате расчетов получено, что при радиусе плазмы R=2 м и погонной термоядерной мощности ~190 МВт/м основные параметры плазмы FRC реактора с D-T топливом: температура плазмы T=15 кэВ, вакуумное магнитное поле B0=3 Тл и требуемое t^~0.3 с; для альтернативного топлива: T=70 кэВ, B0=8 Тл и t^~2 с.

Литература
1. Хвесюк В.И., Чирков А.Ю. // Письма в ЖТФ, 2000, Т. 26, С. 61
2. Khvesyuk V.I., Chirkov A.Yu. // Intern. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, July 2-6, 2000, Paper PII-25 (to be published in Trans. Fusion Technology)

и отсюда - http://plasma.gpi.ru/Zvenigorod/XXVIII/MU/ru/s1/08-Ryzhkov.doc


АНАЛИЗ D-3HE ОБРАЩЕННОЙ МАГНИТНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
С.В. Рыжков, Д.Ф. Сантариус*, В.И. Хвесюк
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Университет Висконсин, Мэдисон, США
Обращенная магнитная конфигурация (FRC) [1] имеет много преимуществ как термоядерная электростанция из-за высокого бета (отношение давления плазмы к давлению магнитного поля) плазменного ядра, а также из-за простоты геометрии и магнитного поля.
Главными плюсами D-3He термоядерного реактора [2,3] по сравнению с D-T электростанцией являются малая наведенная радиоактивность, низкая цена и меньшее радиационное загрязнение.
Индекс радиального размера S и S*/k (k - удлиненность) параметр использованы в работе для определения условия полной устойчивости FRC конфигурации. Проведена оптимизация плазменного Q, нейтронной нагрузки, эффективности системы и стоимости электричества. В реакторе используются системы преобразования тепловой энергии и электростатического прямого преобразования энергии. Электрическая энергия реактора равна 1000 MВт.
D-3He электростанция будет работать на топливе, в котором в качестве одной из составляющих придется использовать лунный гелий-3, что обсуждается в работе отдельно. В работе рассмотрены некоторые аспекты физики продуктов термоядерного синтеза в FRC. Приведено сравнение основных параметров реакторов на основе токамака и FRC с D-T или D-3He топливом. Показано, что D-3He FRC электростанция будет более приемлемой.
Плазма FRC формируется вращающимся магнитным полем (RMF) [4]. Этот метод служит как для увеличения потока, так и для поддержания тока в FRC. Анализ вопросов равновесия, макроскопической устойчивости, времен удержания частиц и энергии, энергетических потоков, поддержания тока и преобразования энергии также включен в рассмотрение. Произведен расчет энергетического баланса плазмы.
В работе предложен концептуальный проект D-3He FRC малорадиоактивного термоядерного реактора [5], изучены его физика и экономика. Оцененная стоимость электричества (COE) ниже по сравнению с D-T токамаком и FRC реакторами. Полная масса D-3He реактора гораздо меньше D-T или ядерной электростанции. Геометрическая простота, вместе с относительно легким поддержанием, делает D-3He FRC электростанцию наиболее вероятным и возможным кандидатом для использования в качестве термоядерного реактора.

Литература
1. Tuszewski M., Field Reversed Configurations, Nuclear Fusion, 1988, 28, 2033.
2. Головин И.Н., Костенко В.В., Хвесюк В.И., Шабров Н.В. К оценке параметров плазмы термоядерного реактора на D-3He топливе, Письма в ЖТФ, 1988, 14, 1860.
3. Steinhauer L.C., et al. FRC 2001: A white paper on FRC development in the next five year, Fusion Technology, 1996, 30, 116.
4. Hoffman A.L. Flux buildup in field reversed configurations using rotating magnetic fields, Phys. Plasmas, 1998, 5, 979.
5. Ryzhkov S.V., Santarius J.F., Emmert G.A., Nguyen C.N., Steinhauer L.C., Systems analysis of a D-3He field-reversed configuration power plant, 2000, (in preparation).

В общем, народ мечтает не только на Авиабазе, но и за гранты

Вызывает интерес и такой еще разрез:
Как летает "Дедал", с амортизатором или без?
Действительно, при средней тяге в 5000 тонн, УИ=1`000`000сек и частоте взрывов 250Гц энергия одного импульса должна составлять 9,8*1011Дж или 0,238Кт при массе "модуля импульса" 20г.
С другой стороны время воздействия силы тяги от единичного импульса не может быть больше времени прохождения образовавшейся плазмы по магнитному тракту двигателя со скоростью истечения. Примем проходимый плазмой путь равным наибольшему геометрическому размеру двигателя = 80м. Тогда это время 80м/10`000`000м/сек=8*10-6сек. Следовательно мгновенная мощность импульса равна 9,8*1011Дж/8*10-6сек=1.225*1017Вт, а мгновенная сила тяги = 12`250`000 тонн! Такая сила будет бить по сверхпроводящим магнитным катушкам и полусферическому отражателю 250 раз в секунду. При стартовой массе в 54000т, ускорение корабля без амортизаторов = 227g. Никакая конструкция не выдержит.
Если же ускорение и тягу на два порядка уменьшить, то время разгона первой ступени, содержащей 46000т топлива, до конечной скорости 19300км/сек, составит около 30 лет + столько же для второй ступени, т.е. до звезды Бернара за 50 лет не долететь.
Получается без амортизаторов не обойтись.

Магнитное поле - само по себе амортизатор. Рассмотрите хотя бы движение единичной частицы в магнитной бутылке, и увидите. Приближаясь к области более сильного поля, продукты реакции замедляются, так что время пролёта гораздо больше 8*10^-6. Можно говорить и на другом языке - магнитное поле обладает давлением, расширяющаяся плазма его сдавливает.

S.I.>Получается без амортизаторов не обойтись.

Есть более простой путь. Уменьшить на два порядка мощность каждого, как Вы выразились, "модуля импульса", и на два порядка повысить частоту. Если заметили, я рассматривал " ТЯ мишени" (более привычно) с керном DT в 0,1 г. Как правильно заметил FAKIR, основным амортизатором будет магнитное поле, а остаточные УВ можно погасить и локальными амортизаторами.

S.I.>>Получается без амортизаторов не обойтись.
Адрон>Есть более простой путь.

По моему можно еще проще.
Какая плотность импульсного нейтронного поля достаточна для того, чтоб среагировалла значительная часть облученного плутония? 10⁸ см²сек хватит?

Ник

Wyvern>>Какая плотность импульсного нейтронного поля достаточна для того, чтоб среагировалла значительная часть облученного плутония?
Адрон>Ник, не хватит! Если имеется в виду 10⁸ нейтр/см² за импульс -

Имеется ввиду усредненное за 1 сек -10⁸ нейтр/см²/сек
Что именно то я ввиду имею - бериллиевая тонкостенная полая микросфера, наполненная Li6D, с плутониевым покрытием(доли мм), в достаточно масивной(несколько см) полиэтиленой оболочке. Полусферическая КАМЕРА, на ободе которой 4-6-8 импульсных источника нейтронов, лучи которых пересекаются в центре. Выстреливается капсула - проходя в фокусе нейтронных лучей...ну и т.д. Мощность -по вкусу

Ник

Оценка на пальцах - для того, чтобы получилось запустить ТЯ от ТЯ, получив плазму первичной DT мишени массой 1 миллиграмм ~ 400 кэВ, необходимо обеспечить выход порядка 4*10¹⁹ ядер гелия со средней энергией 4,2 МэВ (реакция ~10% от массы мишени). При этом энергетический выход только от керна мишени по ЗЧ составит 16 МДж - очень много! При этом выход быстрых 14-17 МэВных нейтронов тоже составит 4*10^19. При этом необходимо, чтобы керн мишени был "большим" по сравнению с длиной пробега альфа-частицы в сжатом в-ве мишени. В "малой" мишени - не заработает - в очень "большой" -слишком большое энерговыделение. В общем, задача не тривиальна.

Wyvern>Что именно то я ввиду имею - бериллиевая тонкостенная полая микросфера, наполненная Li6D, с плутониевым покрытием(доли мм), в достаточно масивной(несколько см) полиэтиленой оболочке.

1.В общем, классический бридер. Для информации (экспериментальные данные Лос-Аламоса) 10 см радиусом урановая сфера с источником ТЯ нейтронов (14 МэВ) в центре обеспечивает коэффициент размножения нейтронов ~ 10. Так что Ваш бридер хоть на быстрых, хоть на тепловых нейтронах работать НЕ БУДЕТ! НУ МАЛЫЕ СЕЧЕНИЯ - НУЖЕН ТОЛСТЫЙ СЛОЙ!

Wyvern>Полусферическая КАМЕРА, на ободе которой 4-6-8 импульсных источника нейтронов, лучи которых пересекаются в центре. Выстреливается капсула - проходя в фокусе нейтронных лучей...ну и т.д. Мощность -по вкусу

2. ВСЕ источники нейтронов обеспечивают изотропный или квазиизотропный поток. МНЕ не известны источники нейтронных "ЛУЧЕЙ" - поделитесь, pls - будет переворот в науке

3. ФОКУСИРОВАТЬ пока научились только ультрохолодные нейтроны и то на брэгговском отражении.

4. Работать не будет по причине 1.

5.Все, что удастся заставить работать на делящемся материале - грязное и плохое - за.рем усе.

Понял И слава Богу!:)

Ник

S.I.>>Получается без амортизаторов не обойтись.

Адрон>Есть более простой путь. Уменьшить на два порядка мощность каждого, как Вы выразились, "модуля импульса", и на два порядка повысить частоту. Если заметили, я рассматривал " ТЯ мишени" (более привычно) с керном DT в 0,1 г. Как правильно заметил FAKIR, основным амортизатором будет магнитное поле, а остаточные УВ можно погасить и локальными амортизаторами.

1.Повысить частоту импульсов до 25000Гц? Ну, ну… Тогда ТЯ мишени должны вбрасываться со скоростью 40м*25000=1`000`000м/сек. Иначе вторая мишень не долетит до центра камеры после взрыве первой. Придумайте устройство. + Перезарядка и охлаждение лазеров 25КГц?
2.Амортизация магнитным полем уже учтена. Если радиус действия поля 80м, то при скорости истечения плазмы 10`000`км/с как ни считай вся эта "амортизация" должна закончиться за 8 микросекунд. Или нужно километровое магнитное сопло.
3.Тут другое. Для того чтобы пролететь 6 световых лет за 50 земных лет (на что рассчитывался "Дедал") при стартовой массе 54000 тонн звездолету достаточно тяги первой ступени в 500 тонн.
4.Ионник с амортизаторами Ваш "Дедал". Гы-гы…


[ 01-01-2003: Message edited by: Serg Ivanov ]

S.I.>1.Повысить частоту импульсов до 25000Гц? Ну, ну… Тогда ТЯ мишени должны вбрасываться со скоростью 40м*25000=1`000`000м/сек. Иначе вторая мишень не долетит до центра камеры после взрыве первой. Придумайте устройство. + Перезарядка и охлаждение лазеров 25КГц?

Это если из одной дырки пулять . А если их по периметру много и они пуляют по-очереди?

Предпочитаю, все-же, на лазеры, а развитие идеи Ника. (тем более, в другом топике промелькнуло, что Снежинцы (ВНИИТФ) УЖЕ сварганили что-то подобное и собираются рассекретить. http://nuclearno.ru/text.asp?1681 )

S.I.>2.Амортизация магнитным полем уже учтена. Если радиус действия поля 80м, то при скорости истечения плазмы 10`000`км/час как ни считай вся эта "амортизация" должна закончиться за 8 микросекунд.

??? Как это Вы посчитали?
Во- первых, видимо, 10000 км/с, а не в час, во-вторых , даже если считать равноускоренное замедление до 0 м/с на 80 м -получается 4 мс, т.е. хватит 250 гц. Ваши 8 мкс - это время пролета 80 м БЕЗ торможения со скоростью 10000 км/с. Поскольку характер замедления будет другим, 25 кГц - точно хватит.

S.I.>3.Тут другое. Для того чтобы пролететь 6 световых лет за 50 земных лет (на что рассчитывался "Дедал") при стартовой массе 54000 тонн звездолету достаточно тяги первой ступени в 500 тонн.

Предпочитаю модификацию для быстрых полетов ВНУТРИ солнечной системы.

S.I.>>1.Повысить частоту импульсов до 25000Гц? Ну, ну… Тогда ТЯ мишени должны вбрасываться со скоростью 40м*25000=1`000`000м/сек. Иначе вторая мишень не долетит до центра камеры после взрыве первой. Придумайте устройство. + Перезарядка и охлаждение лазеров 25КГц?

Адрон>Это если из одной дырки пулять . А если их по периметру много и они пуляют по-очереди?

Да какая разница? Лететь то через ОДНУ камеру. А лететь можно ПОСЛЕ взрыва.

S.I.>>3.Тут другое. Для того чтобы пролететь 6 световых лет за 50 земных лет (на что рассчитывался "Дедал") при стартовой массе 54000 тонн звездолету достаточно тяги первой ступени в 500 тонн.

Адрон>Предпочитаю модификацию для быстрых полетов ВНУТРИ солнечной системы.

В том то и дело, что для полетов внутри с.с. тяга мала, а импульс слишком велик. У.и. должен быть оптимальный.

[ 01-01-2003: Message edited by: Serg Ivanov ]

Можно посчитать так.
При взрыве ТЯ мишени часть плазмы полетит к отражательной плите постепенно замедляясь магнитным полем до v=0, а затем обратно к выходу из двигателя, разгоняясь постепенно этим же магнитным полем до скорости истечения v=10`000км/сек, (поле отразило плазму не дав ей коснуться плиты). Расстояние от точки подрыва мишени до плиты, судя по рисунку "Дедала", R=40м. Время пролета плазмы находим из формулы (a*t<sup>2</sup>)/2=R, приняв a=v/t. Тогда t= 2R/v=2*40/10`000`000=8*10<sup>-6</sup>сек. Время пролета плазмы от плиты до выхода из двигателя примем таким же из соображений симметрии процесса. Итого имеем 1,6*10<sup>-5</sup> сек. Это время пролета плазмы через тракт двигателя по наиболее длинному пути. Другая часть разлетающегося вещества ТЯ мишени покинет двигатель еще быстрее.
Получается, при 250гц, мгновенная сила тяги на катушках и плите "Дедала" более 6 млн. тонн! Т. е. никакая импульсная система без амортизаторов не обойдется.
Частота взрывов даже 250Гц вызывает большие сомнения, так как скорость подачи ТЯ мишеней для камеры с R=40м получается порядка 10км/сек. Особенно это касается развития идеи Ника. Уж там-то точно будет не "ТЯ мишень", а довольно сложный "модуль импульса". Разогнать его не повредив до таких скоростей само по себе трудное дело.
Надо ли стремится (по крайней мере на первых порах) к достижению максимального УИ ценой ограничения тяги и неимоверного усложнения системы? Ведь, как пишут амы в своих исследованиях по "Ориону", при допустимой эрозии, обычная стальная или алюминиевая плита может отражать плазму ядерного взрыва по крайней мере до скорости в 150км/сек.
А специальная конструкция ядерного заряда (или модуля импульса – кому как нравится) позволяет до 50% разлетающегося вещества сконцентрировать в конусе с углом в 30 градусов при вершине, т.е. направить на отражательную плиту. Таким образом без сверхпроводящих катушек и криогенных жидкостей на борту можно получить эффективную скорость истечения как минимум до 75`000м/сек – для полетов в Солнечной системе вполне достаточно.
Частоту же импульсов при этом можно уменьшить до порядка 1Гц, раз без системы амортизации все равно не обойтись. Тяга такого двигателя ограничена только диаметром плиты и мощностью единичного импульса. Реализуемы многоразовые системы наземного (надводного) старта массой как у супертанкера в сотни тысяч тонн с соответствующим полезным грузом.
Что касается Снежинцев (ВНИИТФ) http://nuclearno.ru/text.asp?1681 то вряд ли они в своих идеях обошлись без плутония или урана. Хотя уран-235 и продукты его деления вполне "натур продукт" т.е. часть естественной природной среды. Ядерный взрыв просто ускоряет и концентрирует процесс - также как огонь процесс окисления. Все дело в PR по отношению к взрывам.
30Гвт это примерно 7,3 тонн тротила в секунду – к стати гораздо меньше чем у "Дедала".
Договор о Всеобщем Запрещение Ядерных Испытаний (ДВЗЯИ) явно запрещает только эксперименты, где в том или ином виде реализуется цепная реакция деления с экспоненциальным нарастанием. Поэтому формально не возбраняется проведение опытов, в которых выгорание делящегося элемента происходит в подкритическом режиме. Аналогично, не нарушают запрета новые виды термоядерных взрывов, для инициирования которых не используется атомный взрыв.

S.I.>Можно посчитать так.

Нельзя.

S.I.>При взрыве ТЯ мишени часть плазмы полетит к отражательной плите постепенно замедляясь магнитным полем до v=0,

на этом все и закончится.

S.I.> а затем обратно к выходу из двигателя, разгоняясь постепенно этим же магнитным полем до скорости истечения v=10`000км/сек, (поле отразило плазму не дав ей коснуться плиты

нет, в магнитном поле произойдет термализация плазмы с передачей импульса системе через магнитное поле.

В остальном все правильно - плита проще. Кстати,

рекомендую для ознакомления
"Термоядерная детонация"

перспективы ЛТС

Отечественный "взрыволет" Сахарова и мирные ядерные взрывы

и сам "взрыволет" из последней статьи

Прошу прощения, а почему не использовать поток нейтронов от реактора на обычной основе? Зачем все эти премудрости с дейтридом лития и пр.? В атмосфере всё равно термоядерный двигатель будет "грязным" а в космосе сильная тяга не нужна. И никакой вам плазмы.

S.I.>Получается без амортизаторов не обойтись.

И с ними - тоже. Я уже поддталкивал Вас к мысли, что амортизаторы - не спасение проекта, а его проклятие: Система амортизации «Ориона" , но Вы как-то проигнорировали существование нескольких путей передачи импульса/энергии в амортизаторе.

Serg_Ivanov>Особенно забавно это выглядит на изначально импульсных системах типа "Дедал". Т.е. удержание плазмы в процессе реакции инерционное, а вот для формирования струи импульсов городится сверхпроводящая магнитная система, своего рода "камера сгорания с магнитным соплом". А поскольку магнитное поле не защитит стенки двигателя от излучения нужна система их охлаждения + радиаторы для сброса тепла со всеми вытекающими последствиями – ненадежностью, относительно низкой мощностью и тяговооруженностью и т.д. Такие аппараты никогда не смогут взлетать с Земли – а значит не решат главную задачу в освоении космоса.

Ну по этому поводу я когда-то писал, что в Дедале нагрев стенок камеры сгорания излучением неплохо бы использовать для получения электроэнергии. Методов может быть много: и турбина, и электроэмиссионный метод как в реакторах Топаз итп. Вот вам и охлаждение стенок камеры. Ну без радиаторов не обойтись конечно, но, я думаю, они будут в результате не так уж массивны, особенно если использовать методы преобразования тепловой энергии в электричество с максимальным КПД. Низкая надёжность здесь, простите, у чего? Радиаторов или преобразователей тепло-ток? Не вижу причин для снижения надёжности. И почему упадёт мощность? А по поводу вывода Дедала с Земли вопрос: а зачем оно нужно? Такие серьёзные аппараты для путешествий как минимум к дальним планетам солнечной системы нормальные люди собирают на околоземной орбите или на Луне, где можно добыть Не3. А что за "главная задача в освоении космоса"?

Никто не говорит, что Дедал - проект сегодняшнего дня. Конечно сначала найдут своё развитие ЯРД, а уж потом ТЯРД.

Serg_Ivanov>"Дедал" фантастический прежде всего по стартовой массе, да и диаметр двигателя первой ступени порядка 80м, а второй – 40м. Его УИ в 1`000`000сек конечно впечатляет, но зачем он в Солнечной системе?

А кто вам сказал про массу Дедала в 54000 тонн?! Я всю жизнь считал его массу 100 тонн... Зачем импульс 10⁶ сек. в солнечной системе? Да затем, что с таким импульсом вы долетите до Плутона по почти прямолинейной траектории за 2 недели. Согласен, такие импульсы не сильно оправданы при полётах к Марсу, но уже к Юпитеру разница во времени полёта на ЯРД и ТЯРД становится гигантской. При этом я считаю, что корабль будет лететь с максимальным ускорением g, что приемлемо для человека на борту. А уж мертвый груз полетит куда быстрее при большем ускорении.

Serg_Ivanov>В том то и дело, что для полетов внутри с.с. тяга мала, а импульс слишком велик. У.и. должен быть оптимальный.

Дедал- единственный тип КА, способный ехать по солнечной системе на постоянном ускорении например 1g, обеспечивая максимально доступные скорости перелёта и постоянную силу тяжести на борту во время всего полёта. Всё равно вся эенергия ТЯ реакции идёт на это движение, поэтому уд. импульс оптимален, а его величина делает Дедал идеальным солнечно-системным транспортником.

И ещё, я конечно не исследовал такие вопросы специально, но не кажется ли вам, что амортизаторы таки не понадобятся в Дедале? Или понадобятся по минимуму? Поскольку ускорение при единичном ударе велико, а вот время воздействия ничтожно? Как известно, большие перегрузки может выдержать даже человек, если прикладывать их на короткое время.

И еще, хотелось бы заметить, что для использования Дедала в солн. системе как идеального транспорта естественно будут применяться малые тяги и низкие частоты вылета ТЯ мишеней в фокус обстрела. Кстати, для ТЯ инициации лучше использовать электронные лучи, т.к. у них больший КПД, чем у лазера. Именно поэтому Дедал нельзя использовать в земных условиях, т.к. нужен вакуум.

В принципе, сделать дедаловский движок не так уж и сложно. Главная проблема сейчас - эффективные драйверы для инициации ТЯ реакции.

Теперь про Сириус:
Не вижу причин отдать ему предпочтение. Возьмем вашу цифру скорости истечения 75000 м/с. Тогда При частоте взрывов 1 Гц тяга не превысит 8 кг при весе заряда 1г. В общем, по всему видно, что Сириус не ровня Дедалу даже в пределах С.с. Ну несколько лучше ЯРДа, вот и всё. Даже если сделают чудо-плиту, всё равно толку особо не будет.
Кстати, в Дедале для магнитов криогеника особо и не нужна,т.к. есть высокотемпературные сверхпроводники.

Ещё не понятно, почему необходимость магнитов и охлаждения так портит отношение к Дедалу?.. Если в результате выигрыш в У.и. колоссален?

[ 04-01-2003: Message edited by: DIJ ]

S.I.>>Получается без амортизаторов не обойтись.

yuu2>И с ними - тоже.

Да не нужны они, не нужны. ТЯ мишень подрывается в U-образной магнитной трубе ( пол-токамака ) - вся плазма уходит куда надо в одном направлении. Видел недавно амерский патент.

Адрону:
Я по поводу ваших идей с кумулятивными струями. Так до какой скорости они (струи) разгоняются и какой дают выход энергии в мишени? Причем, по вашему выход энергии должен быть в виде некоей другой струи материала ТЯ-мишени(а отнюдь не нейтронов), которая потом врезается в другую ТЯ-мишень итд, вплоть до инициации ТЯ взрыва в последней мишени. Но для этого ведь нужно, чтобы энергетический выход в последующей мишени был существенно выше выхода в предыдущей. Вы это готовы доказать, хотя бы приблизительно? Ведь даже используя самый лучший кумулятивный заряд, вы не добъётесь существенных нагревов мишени. А отсюда сомнительно, что выход энергии будет больше вложенного кумулятивной струёй. И в чём отличие от проводившихся экспериментов с ИТС? Или я не прав?

Хотя, Адрон, это наверное вопрос не к вам, а к физтеховскому форуму...

Есть простая формула связывающая мощность двигателя с силой тяги и скоростью истечения:
N=F*v - если взять силу тяги в ньютонах и умножить ее на скорость истечения в м/сек, то мощность получится в ваттах.
О мощности термохимического ракетного двигателя обычно не беспокоятся и часто даже не думают. Тут важна тяга, удельный импульс, тепловые нагрузки и другие характерные для двигателя удельные параметры. Действительно, какая разница сколько ватт выделяется при сгорании топлива если стенки двигателя охлаждаются этим же топливом? Отношение между калорийностью топлива и его теплоемкостью вполне это позволяют.
Но концентрация энергии в ядерном топливе в миллионы раз больше чем в химическом и принципиальные технические решения приемлемые для ЖРД не подходят для ЯРД.
При тяге в 5000т и УИ=1000000сек мощность двигателя получается 49000Гвт. Даже если 1% этой мощности передастся стенкам двигателя – то это в сотни раз больше чем тепловая мощность например Чернобыльского реактора (3,2Гвт). Для справки площадь радиаторов в космосе для отвода тепла на 1Мвт тепловой энергии примерно 300м2 –
Журнал "Новости космонавтики"
Т.е. для отвода даже одного процента системой охлаждения нужен радиатор площадью около 15000км2 -с Москву. И неважно каков КПД преобразования тепла в электроэнергию – электричество на космическом корабле (как и везде) в конце концов превращается в тепло. Уменьшение тяги на 2-3 порядка проблему не решат – волей или неволей придется уменьшать УИ.
"Дедал" летящий с ускорением в 1g даже в конце полета - не более реален чем фотонный звездолет.
Данные по "Дедалу" я взял из книги Гэтланда "Космическая техника" М. "Мир" 1986г.
Стартовая масса 54000т
Масса топлива первой ступени 46000т.
Масса топлива второй ступени 4000т.
Полезный груз – 450т.
Конечная скорость 38600км/сек.
Частота взрывов 250Гц.
6 световых лет звездолет должен был пролететь за 50 земных, по моим подсчетам для этого достаточна тяга первой ступени в 500т, второй – на порядок меньше. Время работы двигателей – 6 лет.
Без амортизаторов обойтись он никак не мог и на картинке в книжке нечто похожее на амортизаторы показано.
Основная задача космонавтики – освоение космоса. Осваивать космос при старте на химических двигателях невозможно.
Существуют только одни эффективные драйверы для инициации ТЯ реакции - заряды деления (много интересного на http://www.issep.rssi.ru/pdf/9911_082.pdf - спасибо Адрону). Остальные – главная проблема уже 50(!) лет.
В свете последнего из сказанного такой вопрос:
Возможно ли подкритическое "горение" плутония или урана при облучении внешним нейтронным потоком? И какова минимальная масса делящегося материала? Т.е. можно ли значительно (во много раз) уменьшить критическую массу заряда? В качестве внешнего источника можно использовать сильноточные ускорители ионов-дейтронов (ядер атомов дейтерия). Импульсный пучок дейтронов попадая в мишень вызовет мощный выход нейтронов непосредственно в делящийся материал.
Плутониевая или урановая полая сфера изнутри заполнена DT газом под высоким давлением. Снаружи сфера окружена имплозивным зарядом химического взрывчатого вещества. После подрыва ВВ, в момент наибольшего сжатия сферы, ускорители выдают в нее импульс дейтронов "поджигая" делящийся материал, "горение" которого в свою очередь нагревает и сжимает дейтерий-тритиевую смесь вызывая термоядерную реакцию. Дальше термоядерные нейтроны усиливают деление оболочки.
Интересно каковы были бы минимальные мощность/масса такого устройства?

S.I.>>>Получается без амортизаторов не обойтись.

yuu2>>И с ними - тоже.

Адрон>Да не нужны они, не нужны. ТЯ мишень подрывается в U-образной магнитной трубе ( пол-токамака ) - вся плазма уходит куда надо в одном направлении. Видел недавно амерский патент.

Вынужден Вас разочаровать - неважно куда уходит плазма. Важно за какое время. Если за время равное промежутку между взрывами -тогда тяга равномерная (ну почти) Только длина пол-токамака будет 10000км/с поделить на 250Гц. А иначе, извините, никак не обойтись.