[image]

Вопрос по двигателям...

Теги:космос
 
US Машинист #07.11.2005 06:28
+
-
edit
 
Я читал, что изобретение какого-либо топлива для ракетных двигателей, намного более энергоёмкого, чем существующие виды, практически невозможно, дескать, перебрали всё. То есть, будут ракеты летать, как и раньше, с ускорителями, сбрасываемыми баками и т. д.
Ионные двигатели, опять-таки, непригодны для старта с Земли из-за малой мощности.
Собственно, вопрос: малая мощность ионных двигателей - это имеется ввиду, что существующих, или же по каким-то причинам в принципе невозможно построить ионный двигатель, с помощью которого можно было бы, скажем, осуществить полёт на Луну со стартом с Земли?
   
+
-
edit
 

anovikov

втянувшийся

Невозможно по соображениями энергетики, потому что ионный двигатель потребляет энергии пропорционально удельному импульсу и кормить его с такой огромной электрической мощностью нечем, разумеется. Чтобы ионный двигатель хотя бы оторвал ракету без топлива от стола - нужно упихнуть мощность как у энергоблока крупной АЭС в массу небольшого грузовика.

Так что особых вариантов не просматривается пока, даже в теории. Если только газофазные ЯРД, но их не будет по политическим мотивам.
   
US Машинист #07.11.2005 21:08
+
-
edit
 
Если только газофазные ЯРД, но их не будет по политическим мотивам.
 

Как они работают в общих чертах?
Я тут почитал про них Б.И.Губанов. Триумф и трагедия «Энергии» , но не совсем понял, как именно тепло преобразуется в кинетическую энергию. То есть, идёт водород через реактор, разогревается, и? сгорание? тепловое расширение?
Извиняюсь за назойливость.
   
Это сообщение редактировалось 07.11.2005 в 21:34
RU Dem_anywhere #07.11.2005 22:09
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал

Да, энергия химических связей ограничена. поэтому сильно больше нынешнего не выжмешь.
И ещё - например, жидкий водород требует много теплоизоляции, которая "съедает" большую часть выгоды от его использования...

А ионный двигатель потребляет энергию пропорционально квадрату удельного импульса.
И вообще говоря проблема не в том, чтобы выделить такую мощность - а чтобы её преобразовать в импульс.
Но это атомный реактор, который на Земле нельзя использовать по политическим мотивам
А вот если стартовать с Луны/Марса - то можно :)
Можно ещё и напрямую использовать ядерную энергию - с выбросом продуктов реакции. Но это термояд и дальний космос.
   
RU Андрей Суворов #07.11.2005 22:20  @Машинист#07.11.2005 21:08
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Машинист, 07.11.2005 22:08:59:
Если только газофазные ЯРД, но их не будет по политическим мотивам.
 

Как они работают в общих чертах?
Я тут почитал про них Б.И.Губанов. Триумф и трагедия «Энергии» , но не совсем понял, как именно тепло преобразуется в кинетическую энергию. То есть, идёт водород через реактор, разогревается, и? сгорание? тепловое расширение?
Извиняюсь за назойливость.
[»]
 


Да, тепловое расширение. Обычное сопло Лаваля. Сжигать водород невыгодно. При одинаковой температуре скорость молекул Н2 и Н2О отличается в три раза, во столько же раз отличается и достигаемый удельный импульс :)
   
RU Diadia_Sidor #08.11.2005 17:38
+
-
edit
 

Diadia_Sidor

разгонный блок космофорума

Во !
Опять вернулись к маму любимому ЯРДу. Затеваем тему по новой ?

Ваш
ДС
   
BG Реконструктор #08.11.2005 17:49
+
-
edit
 
anovikov>... нужно упихнуть мощность как у энергоблока крупной АЭС в массу небольшого грузовика.

Даеш термояд! :D
   

pokos

аксакал

А.С.> Да, тепловое расширение. Обычное сопло Лаваля. Сжигать водород невыгодно. При одинаковой температуре скорость молекул Н2 и Н2О отличается в три раза, во столько же раз отличается и достигаемый удельный импульс :)
Да, именно так... Поэтому дряблый по тяге ионный двигатель имеет офигенный удельный импульс. Впрос только один - источник энергии для этого дела.
Отношение квадрата потребляемой мощности к удельному импульсу - есть физический закон для любого двигателя. А в космосе абсолютное значение тяги ничего не значит, это важно только для гравитационных колодцев, вот такая вот несложная арифметика...

   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Diadia_Sidor
Во !
Опять вернулись к маму любимому ЯРДу.
 


ЯРД любит всё прогрессивное человечество :)

Затеваем тему по новой ?
 


"Запе-вай!" :D

Реконструктор
Даеш термояд
 


Термояд, к сожалению, по плотности мощности реакторам деления проигрывает вчистую :(

pokos
А в космосе абсолютное значение тяги ничего не значит, это важно только для гравитационных колодцев, вот такая вот несложная арифметика...
 


Не только для колодцев. От величины тяги как-никак зависит время разгона.
   

pokos

аксакал

Fakir> Не только для колодцев. От величины тяги как-никак зависит время разгона.
А я и не спорю, однако, для орбитальных пертурбаций время далеко не так критично как для внутриатмосферных. Понятно, что продолжительность жизни человека мы в рсссмотрение не берём.

   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Ну тут факторов-то много... Например, транспортировка высокоимпульсным блоком на ГСО может занимать до года - расход рабочего тела небольшой, но тягать долго. К Луне, опять-таки, можно на ЭРД запускать ПН в 30% и выше от стартовой массы, но лететь будет несколько месяцев - человека уже не запустишь, СЖО весь выигрыш массы с запасом сожрет, не говоря о радиационной нагрузке и охренении космонавта :)
   
RU Андрей Суворов #09.11.2005 00:49
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Нет, когда-нибудь мы таки придём к старту на ЯРД с поверхности земли. Будет это ТфЯРД или ГфЯРД - пока непонятно, но ТфЯРД доделать всё же нужно.

Пусть пока он будет на разгонных блоках, пусть. Пусть продемонстрирует въяве свои 925 секунд удельного импульса и чего-нибудь либо тяжёлое к Марсу, либо лёгкое к гелиопаузе запустит. Если будет лётный аппарат, если будет статистика, народ постепенно успокоится в отношении безопасности ЯРДов. Глядишь, когда-нибудь и вернётся к идее пусть не от Земли, а от второй ступени.

Скажем, берём Энергию-М, и заменяем её вторую ступень на РД-0120 на ТфЯРД подходящей тяги. Что при этом можно получить на Луне? Причём вывод на транслунную траекторию всего в две ступени!
   
+
-
edit
 

anovikov

втянувшийся

А как посчитать, какова будет активность активной зоны РБН заданной мощности после заданного количества секунд работы сразу после выключения? Т.е. каков потенциальный вред окр. среде?

У меня есть чувство, что вред ничтожный. Пусть мы имеем Proebus-2A, (5 гигаватт), проработавший 10 минут (если проработает больше - на Землю уже не упадет :) ). Чернобыльский ректора отработал до взрыва 6000 часов на 3.2 гигаваттах тепловой мощности, и взрыв с потерей 3% радионуклидов во внешнюю среду дал 70 мегакюрь выброса. Если все перемножить, получается 100000 кюри, это активность где-то одной выброшенной из реактора тепловыделяющей сборки - это хозяйство просто цепляется крюком ИМР-а и помещается в яму с цементным раствором, вот и вся недолга. Никакой великой радиационной катастрофы не получится. Или я где-то ошибаюсь?
   
RU Андрей Суворов #09.11.2005 12:57  @anovikov#09.11.2005 01:37
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

anovikov, 09.11.2005 02:37:05:
А как посчитать, какова будет активность активной зоны РБН заданной мощности после заданного количества секунд работы сразу после выключения? Т.е. каков потенциальный вред окр. среде?

У меня есть чувство, что вред ничтожный. Пусть мы имеем Proebus-2A, (5 гигаватт), проработавший 10 минут (если проработает больше - на Землю уже не упадет :) ). Чернобыльский ректора отработал до взрыва 6000 часов на 3.2 гигаваттах тепловой мощности, и взрыв с потерей 3% радионуклидов во внешнюю среду дал 70 мегакюрь выброса. Если все перемножить, получается 100000 кюри, это активность где-то одной выброшенной из реактора тепловыделяющей сборки - это хозяйство просто цепляется крюком ИМР-а и помещается в яму с цементным раствором, вот и вся недолга. Никакой великой радиационной катастрофы не получится. Или я где-то ошибаюсь?
[»]
 


Ну, всё же не ничтожный. Небольшой, скажем так... Есть же опыт падения реактора с разрушением. Там мощность была сильно меньше (около ста киловатт тепловой мощности), а вот время - сильно больше, пол-года, что ли... Захоронить пришлось сотню тонн грунта, и всё вернулось в состояние, как до аварии.

Проблема несколько не в этом. Проблема в тритии. Он, собака, диффундирует сквозь любые теплообменники и немедленно распространяется в окружающей среде. Т.е. обломки ТВЭЛов из нашего реактора не вылетали (у американцев были такие инциденты), вылетают радиоактивные инертные газы, диффундирующие в водород, другие летучие радиоактивные элементы (йод, например), но, главное, тритий.

Выход видится вот какой - чистить водород от дейтерия. Т.е. брать на производство водорода для реактора воду с завода по производству тяжёлой воды. В ней содержание дейтерия снижено вдвое, по сравнению с природной. Это снизит общую активность примерно на четверть (там половина - тритий, половина - радиоактивные инертные газы), но общая радиотоксичность обусловлена в основном тритием.

Ещё в реакторе образуется углерод-14, но его количество мало, по сравнению с РИГ.

Если с умом подойти к этому вопросу, думаю, относительно небольшими затратами можно уменьшить радиоактивность и радиотоксичность выхлопа ЯРДа на порядок. И запускать его в атмосфере, сразу после окончания работы химической первой ступени.

А движки первой ступени у нас традиционно - лучшие в мире :D
   
US Машинист #09.11.2005 21:28
+
-
edit
 
Ага... А когда ракета стартует, весь этот водород, вырывающийся из сопла, не взорвётся от одной искры?
   

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru