[image]

БПЛА с ядерным двигателем

Теги:авиация
 
1 15 16 17 18 19 58
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir>> В ТРД всё "тонкое", горение в объёме, теплопередача от продуктов сгорания, а не через стенку, в стенку только побочное тепло, "паразитный эффект". В ядерных делах - вся "целевая" теплопередача через стенку и никак иначе, через стенку и толщу собственно ТВЭЛа.
U235> Ты себя то слышишь? :) Вообще-то в ядерном двигателе горение так же в объеме. В объеме топлива. Которое разогревается одновременно и по всему своему объему.

Ну? А логику включить? :doctor:

Тепловыделение - в объеме, а теплосъем - по плоскости. Ииии...? :F
   58.058.0

yacc

старожил
★★★
Wyvern-2> а теплосъем - по плоскости.
C поверхности :p
   61.0.3163.7961.0.3163.79
RU U235 #03.03.2018 16:00  @m-s Gelezniak#03.03.2018 15:38
+
-
edit
 

U235

старожил
★★★★★
m.G.> Для тебя новость как подгружают и частично заменяют сборки?
m.G.> Приезжай в Сосновый бор и смотри.

Ленинградская АЭС - одна из трех оставшихся АЭС с РБМК, который позволяет такой фокус. Ныне такие реакторы не строятся. Основа нашей, да и всей мировой, современной ядерной энергетики - это водно-водяные реакторы под давлением. В них замена тепловыделяющих сборок "на ходу" невозможна. Выгрузить ТВЭЛ из водно-водяного реактора можно только полностью его остановив, выполнив расхолаживание,сняв давление и только после этого можно поднять верхнюю крышку реактора и извлечь топливную сборку
   58.058.0
+
-2
-
edit
 

U235

старожил
★★★★★
Wyvern-2> Тепловыделение - в объеме, а теплосъем - по плоскости. Ииии...? :F

Так это ситуация любого ракетного двигателя, которые выходят на режим за секунды
   58.058.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Inewth> Это реактор с воздушным охлаждением. НЯП, перегреть его очень легко при изменении режимов потока?

Да.
   51.051.0

_B1_

опытный

Wyvern-2>> Тепловыделение - в объеме, а теплосъем - по плоскости. Ииии...? :F
U235> Так это ситуация любого ракетного двигателя, которые выходят на режим за секунды

Господа, я чет не пойму суть вашей беседы.
В химическом ВРД/ЖРД (да и в РДТТ, строго говоря) горение происходит по поверхности, в среднем перпендикулярной направлению потока. Поскольку химические реакции растянуты во времени, плоскость горения так же "размазывается" вдоль потока, так что де факто, можно сказать о горении в объеме газа - в потоке рабочего тела. Учитывая малую долю горючего, можно в нулевом приближении сказать, что температура воздуха повышается от начальной до конечной в объеме газа некоторой протяженности вдоль направления потока.

В ядреном источнике тепловыделение происходит в объеме, но не в объеме проходящего через реактор теплоносителя, а в объеме тепловыделяющих элементов. Теплопередача от тепловыделяющих элементов к потоку идет за счет теплопроводности/конвекции через поверхность контакта тепловыделяющих элементов и потока газа.
Да, ТВС бывают очень интересной конструкции, бывает теплоноситель непосредственно сквозь них гонят (сквозь внутренние каналы ТВС), но в любом случае передача тепловой энергии от источника (объема тепловыделяющего материала) к теплоносителю (объему потока газа) идет через границу их раздела - через поверхность тепловыделяющих элементов.

Вроде курс по ЯРДам не полностью успел забыть...
   52.052.0

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>>> Тепловыделение - в объеме, а теплосъем - по плоскости. Ииии...? :F
U235>> Так это ситуация любого ракетного двигателя, которые выходят на режим за секунды
B.> Господа, я чет не пойму суть вашей беседы.
B.> В химическом ВРД/ЖРД (да и в РДТТ, строго говоря) горение происходит по поверхности

Именно в РДТТ - по плоскости/поверхности. Причем горение - быстрей теплопередачи - топливо в объеме НЕ ГРЕЕТСЯ - просто не успевает :F В ЖРД и ВРД - и горение и тепловыделение - сразу В ОБЪЕМЕ.
А вот в ЯРД - тепловыделение ОБРАТНО ОТ РДТТ - тепловыделение в объеме, причем немереное как по мощности так и по скорости - а теплопередача рабочему телу - только по (ладно, ладно :P) поверхности.
   58.058.0
CA suyundun #03.03.2018 17:25  @smalltownboy#01.03.2018 19:12
+
+2
-
edit
 

suyundun

втянувшийся

smalltownboy> Кто-нибудь представляет как выглаит это ядерный двигатель для ракеты? Что там может быть в качестве рабочего тела?

Кто даст правильный ответ, тот получит.... ой, подождите, кто–то стучится... ;)
   56.0.456.0.4
DE Fakir #03.03.2018 17:26  @Serg Ivanov#02.03.2018 22:47
+
-1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Дальше всё зависит от способа и условий теплосъема. Для ПВРД выход на режим я себе затрудняюсь представить.
S.I.> И не надо:

Ну да, а тупые янки даже не догадывались.

S.I.> ТРД там.

Там может быть что угодно, если вообще что-то есть.
   51.051.0
+
-
edit
 

suyundun

втянувшийся

smalltownboy>> Что там может быть в качестве рабочего тела?
Sandro> Воздух.

Массы КР не знаем и Тяги тоже. а вдрыг (пуская слюни) 20тонн. Ответ Максу
   56.0.456.0.4
CA suyundun #03.03.2018 17:32  @Serg Ivanov#01.03.2018 20:04
+
-
edit
 

suyundun

втянувшийся

S.I.> Там нет биологической защиты. До пуска реактор безопасен. После пуска - раньше чем через неделю после глушения вряд-ли можно подойти близко..

после глушения вряд-ли кто-то ходить будет в раёне посадки :D
   56.0.456.0.4

sam7

администратор
★★★★★
sam7>> Имел ввиду тонкостенный тугоплавкий сплав.
suyundun> Может керамика какая? Безоболочечная.

Понятно, что я не знаю, как там сделано.
Но, если взять вместе два критерия - скорость теплопередачи и прочность конструкции, то керамика не катит, только сплав.
   11.011.0
CA suyundun #03.03.2018 17:57  @Полл#02.03.2018 07:55
+
-
edit
 

suyundun

втянувшийся

Полл> З.Ы. Ну то есть реально до хрена. :) Приведенные "до Зиверта в минуту" - это оценка сверху и для пика солнечных штормов.

Возьмём реактор в 50 МВт*0.05 (Доля Гаммы в Распаде)=2.5 МВт на Гамму=2500000Зеверт/сек А дальше надо считать геометрию, но впринципе теневая защита приемлемой упитаности справится
   56.0.456.0.4

_B1_

опытный

B.>> В химическом ВРД/ЖРД (да и в РДТТ, строго говоря) горение происходит по поверхности
Wyvern-2> Именно в РДТТ - по плоскости/поверхности. Причем горение - быстрей теплопередачи - топливо в объеме НЕ ГРЕЕТСЯ - просто не успевает :F В ЖРД и ВРД - и горение и тепловыделение - сразу В ОБЪЕМЕ.

В РДТТ тоже в объеме ;)
Только длина (протяженность) того объема (за счет малого масштаба предварительно осуществленного смешения О и Г) много меньше характерного размера заряда - порядка долей миллиметра. Так что по поверхность - это условность )
Внутрь заряда передаваться успевает, но неглубоко (чем больше скорость горения - тем меньше глубина прогрева). Обычно - порядка единиц-долей миллиметра.
Впрочем - оффтоп.

Я вот не совсем понимаю почему быстрый разгон реактора опасен. С одной стороны, внутренность греется несколько быстрее. С другой стороны, равновесное температурное состояние именно такое - внутри погорячее, на поверхности похолоднее. Если разгонять температуру в условиях контролируемого съема тепла - в чем могут быть проблемы?
Или ТВЭЛы настолько нежные, что для них критично даже незначительное отклонение от заданного температурного состояния?
   52.052.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

paralay

опытный

suyundun> Массы КР не знаем и Тяги тоже. а вдрыг (пуская слюни) 20тонн. Ответ Максу
Стартовый вес около десяти тонн, соответственно крейсерская тяга 2000 - 2500 кгс
   64.0.3282.18664.0.3282.186

U235

старожил
★★★★★
sam7> скорость теплопередачи и прочность конструкции, то керамика не катит, только сплав.

С чего это не катит? В подавляющем большинстве реакторов, в том числе и мощных энергетических, ядерное топливо находится именно в виде керамики. В двигателе американской ядерной крылатой ракеты так же была именно керамика: смесь оксидов бериллия, циркония и урана
   58.058.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Понятия КТР, температурных напряжений - знакомы? ;)
Почему в строительстве делают температурные швы?
   51.051.0

Wyvern-2

координатор
★★★★★
B.>>> В химическом ВРД/ЖРД (да и в РДТТ, строго говоря) горение происходит по поверхности
Wyvern-2>> Именно в РДТТ - по плоскости/поверхности. Причем горение - быстрей теплопередачи - топливо в объеме НЕ ГРЕЕТСЯ - просто не успевает :F В ЖРД и ВРД - и горение и тепловыделение - сразу В ОБЪЕМЕ.
B.> В РДТТ тоже в объеме ;)....
B.> Впрочем - оффтоп.
Не-а %) Это называется придиразм :F

B.> Я вот не совсем понимаю почему быстрый разгон реактора опасен.

У тебя металлическая или керамическая чушка с температурой комнаты ака 200С И ты за миллисекунды нагреваешь ее до 10000С ... Это же по сути - взрыв: она, эта чушка, не превратится в пыль только при нулевом коэффициенте температурного расширения :)

P.S. Кстати, да - подумал... ТВЭЛ-ы надо делать в углерод-углеродной оболочке с покрытием из углрод-карбидкремниевой матрицы - тогда КТР действительно будет околонулевой ;)
   58.058.0

U235

старожил
★★★★★
Wyvern-2> У тебя металлическая или керамическая чушка с температурой комнаты ака 200С И ты за миллисекунды нагреваешь ее до 10000С ... Это же по сути - взрыв: она, эта чушка, не превратится в пыль только при нулевом коэффициенте температурного расширения :)

За милисекунды, конечно, не надо. Но за десяток секунд, почему бы и нет?
   58.058.0
UA Alex_semenov #03.03.2018 18:30
+
+2
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

Прошу прощение, но по-моему зря тут так долго всматриваются в размытые кадры пытаясь оценить формы ракеты.
Вова же сказал (с 11:20):
Одно из них - создание малогабаритной сверхмощной ядерной энергетической установки, которая размещается в корпусе крылатой ракеты типа нашей новейшей ракеты X-101 воздушного базирования или американского "Томогавка"

Чего гадать? На X-101 все и монтировали! На размытых фото - она же вроде!
На ее базе и делали прототип. Зачем делать что-то другое?
Значит и параметры атомной крылатой должны быть те же.
То есть
Длина ~7.5 метров
Стартовая масса ~ 2.5 тонн
Топливо... 1.25 тонн.
Но тут это не надо значит вместо него воткнули реактор с милимально-необходимой защитой.
То есть, масса реактора порядка тоны. Не более. Возможно меньше.
Вырисовывается образ?
Далее.
Скорость полета 270 м/с
Тяга атомного двухконтурного двигателя - та же (а какой ей еще быть?) - 450 кгс или 4410 Н.
Идеальная мощность двиЖителя (из предположения что скорость истечения = скорости полета):

W=F*v=4410*270= 1190700 Ват

Допустим КПД движИтеля (турбовентилятора) на разных режимах 0.7-0.3
Тогда необходимая мощность атомного двиГател (на предельных режимах) 1,7 - 3,9 Мвт.
Таким образом необходимая мощность реактора ориентировочно 4 МВт

В приложенном рисунке я "как художник" прикинул где бы мог располагаться реактор.
Вариант 1 - в корпусе (Путин и сказал - в корпусе, отмечено примерно оранжевым).
Вариант 2 - в само двигателе (маловероятно, но допустим, отмечено красным).

Из этого можно оценить объем. Округленно в случае корпуса 0.1 м3, в случае двигателя в 10 раз меньше 0.01 м3. То есть плотность энерговыделения 40 - 400 Мв/м3

Для сравнения, у прямоточного гиперзвукового реактора для ракеты "Плутон" (того самого, который показал неожиданно чистый выхлоп в 60-х) объемная плотность энерговыделение 330 Мв/кг.
Насколько это круто?
Для сравнения. Я прикинул. Объемная плотность энергии шашки тринитротолуола 6,3 ГДж/м3. То есть каждую секунду в объеме нашем реакторе выделяется в 150-15 раз меньше энергии, чем при сжигании такого же объема тринитротолуола. То есть реактор очень "горячий". Небольшой сбой он разнесен на куски.
Я думаю, что изюминка - в его регулировании. Авторегулировании?

Тут много говорили о старте. Пороховой ускоритель уводит реактор подальше от места старта и стартовой команды. А потом реактор пускается. И сколько на это есть времени? Минут нет.

Может реактор предварительно подогревают перед запуском?


Еще один вопрос.
Чем идея кажется не очень хорошей (поэтому годится только для принуждения к переговорам, увещевать супостата не ставить свое ПРО, что вряд-ли поможет).
Тут сказано что ракета может летать по-сути бесконечно долго. Действительно калорийность ядерного топлива более чем 10 миллионов раз выше химии, значит грамм эквивалентен 10 тоннам условного химического горючего. Но грамм в реактор не заправишь. Нужна критическая масса. Для U235 примерно 25 кг, для плутония порядка 5 кг. Как бы долго ракета не летала, почти все это богатство останется в реакторе и пропадет с "достижением цели". Обидно...
Прикреплённые файлы:
X-101A.png (скачать) [490x338, 32 кБ]
 
 
   44
MD Serg Ivanov #03.03.2018 18:35  @suyundun#03.03.2018 17:32
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
suyundun> после глушения вряд-ли кто-то ходить будет в раёне посадки :D
Речь об испытаниях.
   64.0.3282.18664.0.3282.186
RU Полл #03.03.2018 18:37  @Alex_semenov#03.03.2018 18:30
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
A.s.> Допустим КПД движИтеля (турбовентилятора) на разных режимах 0.7-0.3
Где система преобразования, превращающая тепловую энергию в реакторе в кинетическую энергию вращения данного движителя?
   58.058.0
MD Serg Ivanov #03.03.2018 18:41  @paralay#03.03.2018 18:06
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
suyundun>> Массы КР не знаем и Тяги тоже. а вдрыг (пуская слюни) 20тонн. Ответ Максу
paralay> Стартовый вес около десяти тонн, соответственно крейсерская тяга 2000 - 2500 кгс
Да? А у Х-101 максимальная 450 кг :) Гигантомания, однако. Аэродинамическое качество как минимум 6-8. Тяга 1-2 т - не более. Скорее меньше тонны. Да и масса поменьше. Откуда 10 т?
   64.0.3282.18664.0.3282.186
UA Alex_semenov #03.03.2018 18:44  @Полл#03.03.2018 18:37
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

Полл> Где система преобразования, превращающая тепловую энергию в реакторе в кинетическую энергию вращения данного движителя?
Вы меня спрашиваете как художник художника? :D
Вопросов "Где?!" тут больше чем медалей на груди у Леонида Ильича было. Вам, я смотрю, как мед так и ложку. Все эти картинки - только для того что бы понять насколько термически напряжен "компактный сверхмощный". Штука надо сказать, действительно ФАНТАСТИЧЕСКАЯ! Согласны?
Если предположить что реактор (да и вся тяговая установка) предположительную "топтливную" 1 тонну, то удельная мощность установки получатся 4 КВт/кг. Хорошая такая удельная мощность!
   44
1 15 16 17 18 19 58

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