Атомный ракетный двигатель

Naib>> Тогда выходят просто две установки. Космическая - с эффективным охлаждением (особенно в случае аммиака) и кучей водорода в рабочем теле и атмосферная, с гораздо худшим охлаждением и отсутствием последнего.
Alexandrc> Здравствуй гурколет?

И прощай зелёная планета.
Мне как-то не нравится концепция прямоточного ЯРД в атмосфере. Намусорит...
Хотя логическая часть мозга подсказывает, что дозовая нагрузка вырастет очень незначительно. На проценты в сравнении со штатными сбросами АЭС, если система будет летать часто и на доли процентов, если редко. Главное - не допустить разрушения реактора и прямой утечки материалов АЗ.

Naib> Мне как-то не нравится концепция прямоточного ЯРД в атмосфере.
Ничего, что в данном случае прямоточный ЯРД стоит на машине Конца света, предназначенной для Армагеддона?
Или убить себя нужно с минимальным ущербом для остальной планеты, она ни в чем не виновата?

Naib> Мне как-то не нравится концепция прямоточного ЯРД в атмосфере. Намусорит...

Меньше чем взрыв какого-нибудь "Малыша" в атмосфере. В "Малыше" где-то с 50 кг оружейного урана вместе с осколками деления полностью разлетается в атмосферу. В нашем же случае объем утечки намного меньше будет

Naib> Нейтронные процессы вряд ли изменятся (там явно быстрые нейтроны)
Почему это "явно"? ни разу не явно. У РД-0410 нейтроны были тепловые. Причём, замедлитель и отражатель охлаждались отдельно, и имели температуру ниже, чем вода в ВВЭР. Не сказать, чтобы совсем уж комнатную, но цель была именно такая.
И заполнение корпуса реактора водородом вносило заметную положительную реактивность, а азотом (воздухом было нельзя, он реагировал с карбидными ТВЭЛами, тогда они не были покрыты ниобием) - заметную (хотя и меньшую бета) отрицательную.
Почему-то распространено мнение, что сделать реактор компактным можно только на быстрых нейтронах. Так вот - это неправда. Реактор на тепловых нейтронах с замедлителем из воды или гидрида циркония можно сделать меньше полуметра в диаметре.
Размер реактора определяется исключительно возможностями теплосъёма, а отнюдь не нейтронной физикой.

Naib>> Нейтронные процессы вряд ли изменятся (там явно быстрые нейтроны)
Б.г.> И заполнение корпуса реактора водородом вносило заметную положительную реактивность, а азотом (воздухом было нельзя, он реагировал с карбидными ТВЭЛами, тогда они не были покрыты ниобием) - заметную (хотя и меньшую бета) отрицательную.

Ну, так тепловые нейтроны сэр . Правда при тех температурах они уже не очень тепловые и считать их сечения там можно до умопомрачения.

Б.г.> Почему-то распространено мнение, что сделать реактор компактным можно только на быстрых нейтронах. Так вот - это неправда. Реактор на тепловых нейтронах с замедлителем из воды или гидрида циркония можно сделать меньше полуметра в диаметре.

Растворные на тепловых нейтронах - пожалуй и ещё меньше. Вот только устойчивое управление ими...

U235> Меньше чем взрыв какого-нибудь "Малыша" в атмосфере. В "Малыше" где-то с 50 кг оружейного урана вместе с осколками деления полностью разлетается в атмосферу. В нашем же случае объем утечки намного меньше будет

Вот и мне логика подсказывает то же самое

Naib> Вот и мне логика подсказывает то же самое

Вот вот. Собственно от тактических зарядов типа Малыша остается только небольшое локальное загрязнение на месте применения. Крупномасштабных последствий от них нет. Так что скорее всего и от движка крылатой ракеты их не будет. Несколько штук, наверно, вполне можно и испытать на северах без особых проблем

Naib> Правда при тех температурах они уже не очень тепловые и считать их сечения там можно до умопомрачения.

Читай внимательнее. Фишка РД-0410 была именно в том, что только топливо имело температуру 3000++. Температура нейтронов, находящихся в термодинамическом равновесии с замедлителем и отражателем, была не выше 500 К. Именно это и позволило уменьшить количество урана в реакторе до термодинамического, а не нейтронно-физического предела.

Т.е. отдельное охлаждение отражателя и замедлителя было сделано не ради удобства расчёта сечений, а ради уменьшения активной зоны в целом, и тяговооружённости двигателя в частности.

Naib> Растворные на тепловых нейтронах - пожалуй и ещё меньше. Вот только устойчивое управление ими...
У растворных съём мощности затруднителен, управление как бы фиг с ним. Если у ВВЭР-1000 66 квт/литр активной зоны, то у растворных примерно 1 квт/литр.

Сравнивать с реактором РД-0410 с его проектной мощностью в 190 МВт как-то даже не хочется...

P.S. сечение деления в области до первого резонанса обратно пропорционально скорости, то есть, корню квадратному из энергии. Т.е. "комнатные" тепловые нейтроны с энергией 0,025 эВ дают сечение в 2 раза больше, чем "полугорячие" с энергией 0,1 эВ (соответствует температуре примерно 1200 К). А первый резонанс чуть выше, чем 0,2 эВ, вот только не помню, это у урана-235 или плутония-239.
Соответственно, графитовые американские реакторы (KIWI и иже с ними), как раз, работали на резонансных нейтронах, а наш - на тепловых.
Технически, можно создать реактор под любой спектр нейтронов, но из этого воспоследуют неочевидные ограничения. "Бук" был реактором с промежуточным спектром. Реакторами промежуточного спектра были и лодочные ТЖМТ реакторы. В смысле свойств материалов реакторы промежуточного спектра мало отличаются от "истинно быстрых".

Б.г.> Читай внимательнее. Фишка РД-0410 была именно в том, что только топливо имело температуру 3000++. Температура нейтронов, находящихся в термодинамическом равновесии с замедлителем и отражателем, была не выше 500 К. Именно это и позволило уменьшить количество урана в реакторе до термодинамического, а не нейтронно-физического предела.

Я читал внимательно. Но не понял. Элегантное и очень красивое решение АЗ реактора.

Б.г.> Т.е. отдельное охлаждение отражателя и замедлителя было сделано не ради удобства расчёта сечений, а ради уменьшения активной зоны в целом, и тяговооружённости двигателя в частности.

Я сходу подумал только про конструкционную прочность. Про охлаждение "неуловимых" нейтронов через охлаждение замедлителя - это мда... Мало я знаю в этой области.

Naib> Я сходу подумал только про конструкционную прочность. Про охлаждение "неуловимых" нейтронов через охлаждение замедлителя - это мда... Мало я знаю в этой области.

Naib>> Я сходу подумал только про конструкционную прочность. Про охлаждение "неуловимых" нейтронов через охлаждение замедлителя - это мда... Мало я знаю в этой области.
Извиняюсь не там нажал.
У Канду это проблема. Нейтроны термолизируютя и становятся переохлажденные в теплом каландрии (межканальное пространство) и прыгают обратно в энергоканалы с большей долей легкой воды. Если вода в каналах закипит положительный паровой кооффициент делает этот реактор очень похожим на РБМК

s.t.> В интернетах пишут, что сверхтяжи могут вытаскивать 50 тонн. А какие возможности у силовой установки такой массы?

Я прикинул на салфетке, при УИ теплового ядерного ракетного двигателя около 900 с на ГСО нагрузку "Протона", около 3 т, можно будет вывести "Союзом".

Fakir> Ыгы, только вот сухую массу двигла не учёл.
"Буревестник".
Учел.

Да ну? И какую же?

Fakir> Да ну? И какую же?
Из расчётов же видно.
Около 1 т.

Ну я же говорю - не учёл.

...................................
Головной организацией по созданию самой энергодвигательной установки является ФГУП «Центр Келдыша». Работы финансируются главным образом из бюджета Федеральной космической программы на 2016–2025 годы. Создание космического аппарата ЯЭДУ предусмотрено опытно-конструкторской работой «Нуклон» (бюджет 15,84 млрд рублей), ОКР «Источник» (6,18 млрд рублей), а также научно-исследовательской работой «Верификация» (300 млн рублей), НИР «Отработка» (400 млн рублей) и НИР «Ядро» (160 млн рублей). В рамках ОКР «Нуклон» предусмотрено создание космического аппарата-демонстратора с готовностью к летным испытаниям в 2025 году (операции по запуску и летной отработке проектом ФКП-25 не предусмотрены).
................................
Fakir> Российский ядерный двигатель пытаются не пустить в космос через ООН | Статьи | Известия

Печально читать такие "радужные" планы....очередные хотелки, которые требуют время и не хилые финансовые ресурсы....
Одновременно в соседней ветке обсуждается АЭУ, которая отвечает всем требованиям космической техники и имеет существенный ресурс опытной эксплуатации ...что важно при доказательстве надежности на международном уровне..
ССЫЛКА
Атомная глубоководная станция
Атомная глубоководная станция 1 ранга

baldprice> Одновременно в соседней ветке обсуждается АЭУ, которая отвечает всем требованиям космической техники
Как она может отвечать всем требованиям космической техники, если главное требование космической техники - минимальный размер радиаторов для сброса низкопотенциального тепла?
Это диктует их температуру выше, чем температура первого контура водо-водяного реактора!
Как она может отвечать всем требованиям космической техники, если размер этой подводной лодки больше, чем размер ракеты "Протон" на старте?

baldprice>> Одновременно в соседней ветке обсуждается АЭУ, которая отвечает всем требованиям космической техники
Б.г.> Как она может отвечать всем требованиям космической техники, если главное требование космической техники - минимальный размер радиаторов для сброса низкопотенциального тепла?
Б.г.> Это диктует их температуру выше, чем температура первого контура водо-водяного реактора!
Б.г.> Как она может отвечать всем требованиям космической техники, если размер этой подводной лодки больше, чем размер ракеты "Протон" на старте?

Уважаемый Бывший генералиссимус ставит нормальные инженерные задачи для студентов на уровне дипломного проекта...

Как эти задачи решали бы студенты

1) блочный вывод АЭУ на орбиту....при этом как правильно указано основные блоки будут
- отвод энергии во внешнюю среду ( ок. 9 блоков по 20000 кг каждый)
- преобразование энергии рабочего тела в электрическую энергию ( ок. 5 блоков по 20000 кг каждый)
- аккумуляторные блоки ( ок. 5 блоков по 20000 кг каждый)
- блоки электро энергетической системы системы ( ок. 3 блоков по 20000 кг каждый)
- блоки системы безопасности ( ок. 3 блоков по 20000 кг каждый)
- блоки системы сбора, обработки информации и управления техническими средствами...( ок. 2 блоков по 20000 кг каждый)
2) как видим сама реакторная установка не представляет никаких проблем.
3) в интеграле надо вывести на орбиту ок. 30 блоков по 20000 кг каждый
4) и собрать эти блоки в единую АЭУ....эта задача многократно решалась в наземных условиях...

ФГУП «Центр Келдыша» остается главная задача - технология сборки блоков на орбите, и другие задачи , которые хорошо отработаны в наземных условиях....

baldprice>>> Одновременно в соседней ветке обсуждается АЭУ, которая отвечает всем требованиям космической техники
Б.г.>> Как она может отвечать всем требованиям космической техники, если главное требование космической техники - минимальный размер радиаторов для сброса низкопотенциального тепла?
Б.г.>> Это диктует их температуру выше, чем температура первого контура водо-водяного реактора!
Б.г.>> Как она может отвечать всем требованиям космической техники, если размер этой подводной лодки больше, чем размер ракеты "Протон" на старте?
baldprice> Уважаемый Бывший генералиссимус ставит нормальные инженерные задачи для студентов на уровне дипломного проекта...
baldprice> Как эти задачи решали бы студенты

baldprice> 3) в интеграле надо вывести на орбиту ок. 30 блоков по 20000 кг каждый

На минуточку, ракетный двигатель РД-0410 имел проектную мощность 190 мегаватт (был испытан на мощности 105 мегаватт), и имел при этом массу в 2 тонны, включая теневую защиту от радиации. То есть, 2000 кг всего.
То, что делают келдышевцы, имеет совсем другие массогабаритные характеристики, несравнимые с тем, что используется на подводных лодках. Общее там только степень обогащения урана по изотопу 235. Теплоноситель другой, замедлитель отдельно вообще другой, органы регулирования другие, рабочая температура в реакторе 1500 градусов. Оболочка ТВЭЛов из монокристаллического молибдена!
Вот там, да, требования, соответствующие космической технике.

Б.г.> На минуточку, ракетный двигатель РД-0410 имел проектную мощность 190 мегаватт (был испытан на мощности 105 мегаватт), и имел при этом массу в 2 тонны, включая теневую защиту от радиации. То есть, 2000 кг всего.
Б.г.> То, что делают келдышевцы, имеет совсем другие массогабаритные характеристики, несравнимые с тем, что используется на подводных лодках. Общее там только степень обогащения урана по изотопу 235. Теплоноситель другой, замедлитель отдельно вообще другой, органы регулирования другие, рабочая температура в реакторе 1500 градусов. Оболочка ТВЭЛов из монокристаллического молибдена!
Б.г.> Вот там, да, требования, соответствующие космической технике.

Подход к "требованиям, соответствующим космической технике"...может быть сегодня реализован 2-мя путями
1) Блочный вывод на орбиту существующей техники (отработанной, надежной техники межвидового применения)
2) Создание новой техники с неизвестными характеристиками, но из-за недопонимая энерготехнологических процессов ...сомнительной "компактной" техники...

Все варианты в свое время прошли коллективы под руководством А.П. Александрова....В ближайшие лет 30 ничего нового не будет...

baldprice> 3) в интеграле надо вывести на орбиту ок. 30 блоков по 20000 кг каждый
600 тон.
Куда летим, что везем?