Реклама Google — средство выживания форумов :)
В предложенной Зубриным концепции ядерное топливо, по сути, одновременно играет и роль рабочего тела, выбрасываемого из сопла двигателя. Таким топливом служит водный раствор тетрабромида урана, обогащенного до 20 % по изотопу U-235. Концентрация этой соли в водном растворе может достигать 30 %. Для такого раствора (в случае одной ёмкости хранения) критическая масса составит несколько десятков килограммов. Для предотвращения начала цепной реакции в емкостях последние должны быть выполнены из материалов, поглощающих нейтроны, соответствующей геометрии- например, в виде тонких труб из карбида бора. Устройство собственно двигателя выглядит следующим образом. Топливо из емкостей хранения подаётся в реакционную камеру в таком количестве и с такой скоростью, чтобы цепная реакция (начавшись в камере), достигала своего максимума вблизи окончания корпуса двигателя (соответственно, корабля). В сущности, непосредственно за соплом двигателя создаётся область постоянного «ядерного горения» или «медленного ядерного взрыва». Высокая температура в зоне реакции испаряет воду рабочего тела и создаёт тягу выхлопом высокотемпературного газа.
В ЯРД Зубрина коэффициент использования энергии ядерного распада значительно выше — поскольку ядерное топливо и рабочее тело объединены. При реакции они полностью выбрасываются из корабля. А принцип выноса зоны реакции из корпуса двигателя позволяет снять ограничение температурных режимов реактора, и достигать значительно больших температур и давлений. Так, по некоторым расчетам, при эффективности выгорания ядерного топлива 0,8,скорость истечения рабочего тела для такого ЯРД составит 66000 м/с, удельный импульс 6730 секунд, мощность двигателя — 427 ГВт, тяга 12,7 меганьютон, тяговооруженность = 40, масса двигателя 33 тонны.
Уникальной характеристикой ЯРД Зубрина является также сочетание высокого значения удельного импульса и большой общей тяги (развиваемое ускорение может составить несколько g). Помимо ядерно-импульсного "взрыволёта" типа Орион, никакая другая схема ракетного двигателя, известная на настоящее время, не обладает такой характеристикой.
К недостаткам конструкции можно отнести расточительный расход ядерного топлива, высокие требования к конструкционным материалам сопла, высокорадиоактивный факел двигателя и сложность управления реактором.
Другими словами можно производить непрерывный управляемый ядерный взрыв позади ядерной ракеты. В этой точке вода из топливной жидкости вспышкой превращается в очень высокотемпературную плазму, которая становится реактивной массой, истекающей, по оценке, со скоростью 66 000 м/с (сравните с 4 500 м/с для лучшей химической ракеты). NSWR рассчитан для создания тяги почти в 3 миллиона фунтов (1.3 Х 107 Н) и имеет мощность в 427 ГВатт. В таком исполнении миссия на Титан могла бы быть запущена с низкой орбиты Земли, с ускорением почти 4g, и могла бы иметь достаточно низкую стартовую массу, быть дешевой и высокоэффективной.
Зубрин так же показывает, как NSWR может бы использована и для более честолюбивой 120-и летней односторонней миссии автоматического зонда к Альфа Центавра. Он предлагает 300 тонный космический корабль несущий 2700 тонн топлива в виде водного раствора соли урана, обогащенного до 90%. Это высокоэнергетическое горючее будет сгорать в двигателе с высокой эффективностью, что создаст скорость истечения ракетной массы в 4 700 000 м/с. Такая скорость истечения позволит развить кораблю скорость, которая составит 3,63% от скорости света. Зубрит предлагает использовать большую часть всего запасенного на борту топлива для ускорения, а потом применить магнитный парус (смотри майский "Аналог"-92) для торможения в результате движения того против межзвездной среды.
В своей работе, где описывается концепция, Зубрин анализирует использование NSWR для двусторонней мисси к Титану (полет туда и обратно), к самой большой луне Сатурна. Топливом для NSWR должен служить обогащенный до 20% уран, химическая форма которого соль - тетра-бромид урана (uranium tetra-bromide) растворенная в обычной воде в той же самой атомной концентрации, что и соль в морской воде.
Делящийся изотоп в такой концентрации легко производит очень высокую температуру как результат деления или даже может вызвать ядерный взрыв. Сплошной объем этой жидкости, где сосредотачивается несколько десятков килограммов такой жидкости, достиг бы критической массы, что привело бы к самоподдерживающейся цепной реакции деления и взрыву. В схеме Зубрина 41 000 килограмм (41 тонна) топлива в виде водного раствора соли хранится в поглощающем нейтроны топливном баке. Топливный бак должен быть изготовлен из длинных труб карбоната бора (boron carbonate) - твердого конструкционного материала, который интенсивно поглощает тепловые нейтроны, что и предотвращает цепной процесс в такой массе топливе, иначе реакция там мгновенно запустилась. Жидкое топливо, из резервуара где он хранится, перекачивают в цилиндрическую реакторную камеру где потоку нейтронов может теперь беспрепятственно возрастать до критической точки цепной ядерной реакции деления.
В ядерной ракете такой системы выбор материала для камеры сгорания представляет серьезную проблему, потому что никакая мыслимая механическая структура не может выдержать энергию ядерного взрыва. Однако Зубрин предлагает очень хитрую уловку. Он использовал упрощенную модель и показал, что распределение запускающих реакцию тепловых нейтронов в камере сгорания критически зависит от скорости движения топлива по мере прохождения его через нее. Эта зависимость возникает потому что перемещающееся водно-соляное топлива является так же и средой в которой нейтроны замедляются. Если жидкость находится в покое, то максимальный поток возникает в центре цилиндра. Но если жидкое топливо под давлением движется, точка максимального потока смазывается по направлению течения. Кроме того, движение может приводить и к повышению нейтронного максимума. Если правильно выбрать скорость течения топлива, поток тепловых нейтронов (и поэтому узел максимума выхода энергии расщепления) может быть подобран так, что достигнет своего пика очень резко уже за срезом цилиндрической камеры реакции.
Другими словами можно производить непрерывный управляемый ядерный взрыв позади ядерной ракеты. В этой точке вода из топливной жидкости вспышкой превращается в очень высокотемпературную плазму, которая становится реактивной массой, истекающей, по оценке, со скоростью 66 000 м/с (сравните с 4 500 м/с для лучшей химической ракеты). NSWR рассчитан для создания тяги почти в 3 миллиона фунтов (1.3 Х 107 Н) -1361 т и имеет мощность в 427 ГВатт. В таком исполнении миссия на Титан могла бы быть запущена с низкой орбиты Земли, с ускорением почти 4g, и могла бы иметь достаточно низкую стартовую массу, быть дешевой и высокоэффективной.
A.s.- Когда вы используете вольфрамовую плазму на скорости 50-150 км/с то при ударе об плиту, как Дайсон показал в 1958 году (детали этой модели засекречены до сих пор, но все участники истории рассказывают это в один голос) плазма будет "холодней чем бомба но горячей чем солнце" (так называется одна из глав в книге, кстати на переводе которой я сейчас и остановился). Так вот плазма оказывается непрозрачной для своего излучения и это обуславливает УПРУГОЕ отражение плазмы от толкателя.