[image]

Атомный ракетный двигатель

Теги:космос
 
1 18 19 20 21 22 23 24
MD Serg Ivanov #25.09.2020 15:40  @Alex_semenov#25.09.2020 09:30
+
+2
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
A.s.> Дел нет. У "Энергии" проект отобрали и отдали на "Арсенал". А там спокон веков делали РЕАЛЬНЫЕ аппараты для военных и все переделали "под себя" (срок был до 2018-го и все сроки уже прошли!) без совсем новых технологий. Поэтому и урезали фантазии до реальных "размеров". Как раз под первоначальную и заказанную задачу - некую военную.
A.s.> Поэтому "обычные" радиаторы, поэтому термоэмиссионный ток и поэтому "всего" 270 кВт.
A.s.> Под буксир это уже очень плохо маскируется теперь (слабоват, маловат и даже стыковаться там полезной нагрузке вроде как некуда. Ионники вон как близко к оси стоят!).
A.s.> Но уже и маскировать ничего не надо.
Сначала запитывается буксир, потом военный спутник который этот буксир вытащил на нужную орбиту. Типа такого:
 

Спутниковое ДРЛО [Fakir#30.04.10 19:00]

Никто никакого особого дерьма с "Легендами" не похлебал в реальности. И нынче идея использования ЯЭУ на спутниках воспринимается не то что с ужасом, а всё более благосклонно, в т.ч. на начальственном уровне.// Авиационный
 
 


 


С поворотами капельного радиатора нет проблем - небольшой синхронный разворот форсунок сместит пятно падения капель куда надо. Как в обыкновенном душе. :)
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 25.09.2020 в 19:13
RU Тыдым Быдым #25.09.2020 17:38  @Alex_semenov#25.09.2020 10:37
+
+1
-
edit
 

Тыдым Быдым

втянувшийся

A.s.> Хотя нет. Пардон... Не попали. Оборот - это 360 градусов а не 90...(я спутал кипение воды и прямой угол). Нужно крутится в четыре раза быстрей, барон!

Ну да я величину от балды нарисовал, примерно понимая что такие угловые скорости потребны для маневров. Т.о. размеры приемной части радиатора на единицы процентов увеличатся, по сравнению с необходимыми для прямолинейного полета. Короче, это если и является проблемой для капельного холодильника, то самой малой из всех прочих его проблем
   80.0.3987.16280.0.3987.162
MD Serg Ivanov #25.09.2020 18:10
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Можно скачать интересную книгу по теме Ядерные ракетные двигатели » Электронная библиотека
..Аналогичные исследования (правда, лишь на исследовательском, а не на проектном уровне) проводились и в СССР. Американский проект имел мощную поддержку со стороны ВВС, его реалистичность оценивалась как сопоставимая с проектом «Ровер» (специфичные проблемы ударно-импульсного ЯРД признавались не более сложными, нежели задача разработки сложной конструкции ЯРД с твердофазным реактором). Однако после заключения в 1963 г. Московского договора о запрещении ядерных испытаний в атмосфере, космосе и под водой интерес к таким двигателям в обеих странах стал угасать, и вскоре работы были прекращены.
Совсем недавно (уже в 90-е годы) интерес к ударно-импульсным ЯРД вновь возродился в связи с исследованиями проблемы астероидной опасности для Земли и постановкой задачи о возможности изменения орбиты некоторых астероидов с целью использования составляющего их материала для земных нужд. На этом этапе вновь подтверждены перспективные возможности таких двигателей, однако современные исследования не вышли за пределы изучения концептуальных вопросов.
 

Страницы из книги:
Прикреплённые файлы:
ярд.jpg (скачать) [754x884, 160 кБ]
 
ярд2.jpg (скачать) [585x844, 148 кБ]
 
 
   85.0.4183.12185.0.4183.121
Это сообщение редактировалось 25.09.2020 в 18:33
Fakir: предупреждение (+1) по категории «Флуд или офтопик»
MD Serg Ivanov #25.09.2020 18:25
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

//  topwar.ru
 
Для «Нуклона» будет создан особый научный комплекс с несколькими основными компонентами, который станет нагрузкой для буксира. В 2030 г. буксир и целевая нагрузка будут раздельно выведены на орбиту, после чего состоится стыковка. В том же году комплекс совершит полет к Луне, где проведет ряд исследований и сбросит орбитальный аппарат.

Второй этап миссии предусматривает полет к Венере. На этом этапе возможно проведение испытаний по дозаправке буксира в полете – на борт передадут ксенон, выполняющий функции рабочего тела в особом ракетном двигателе. На орбите Венеры состоится второй сброс полезной нагрузки в виде орбитального исследовательского аппарата.

Следующий этап полета начнется с гравитационного маневра, после которого «Нуклон» отправится к Юпитеру. Третий блок научного оборудования предназначается для проведения исследований одного из спутников газового гиганта. Продолжительность такого многоэтапного полета не уточнялась. Также не называются дальнейшие планы по космическому буксиру – сможет ли он использоваться в новых проектах.
 

Главные проблемы и сложности были связаны с отработкой ЯЭДУ и ее отдельных компонентов. Основой этой установки является высокотемпературный газоохлаждаемый ядерный реактор. В качестве теплоносителя используется гелий-ксеноновая смесь. Расчетная энергетическая мощность установки – 1 МВт. Сложность создания такой установки связана с необходимостью поиска прочных, термостойких и устойчивых материалов и сплавов, пригодных для длительного использования в условиях космоса.

Отдельной задачей являлось создание средств охлаждения для сброса излишков тепла в космическое пространство. Рассматривались несколько конструкций, в т.ч. принципиально новые. По известным данным, по итогам исследований был выбран холодильник-излучатель капельного типа. Агрегаты такого излучателя имеют максимально возможную площадь и фактически образуют внешние обводы ТЭМ.

Специально для ТЭМ разработаны ионные двигатели двух типов – принципиально новая для нашей космонавтики технология. В качестве маршевого предлагается более мощный ИД-500, также предусматриваются маневровые двигатели с ограниченными характеристиками. Двигатели для ТЭМ уже разработаны и прошли испытания в условиях стенда.
 
 

   85.0.4183.12185.0.4183.121
Это сообщение редактировалось 25.09.2020 в 18:45
UA Alex_semenov #25.09.2020 19:07  @Serg Ivanov#25.09.2020 18:10
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

S.I.> Страницы из книги:
Спасибо. Полистал. Теперь поищу знакомые буквы. Бросились в глаза планы "Байкала". Соотношение графиков, таблиц и формул - очень выдержано (то есть в наукообразии авторы сдерживались, но в ключевых местах без "языка бога" - никак. Значит все же глубоко). В авторах - Коротеев. 2001-й. Зная бэкграунд можно предположить что это по-сути эпитафия (я так понял) работам по ядерно космосу в СССР/России. Серьезная "надгробная речь". Благо, похороны были несколько преждевремены, как мы теперь знаем.
:)
И да. Тут и про орбитальный радар есть. Есть цифры для размышлений. Я обратил внимание. Интересная книга!
   77
Это сообщение редактировалось 25.09.2020 в 19:13
UA Alex_semenov #25.09.2020 19:21  @Serg Ivanov#25.09.2020 15:40
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

S.I.> С поворотами капельного радиатора нет проблем - небольшой синхронный разворот форсунок сместит пятно падения капель куда надо. Как в обыкновенном душе. :)
Кстати, наверное да.
Это чем-то напоминает механизм перекоса винта в вертолете. Нет?
:)
Но в любом случае концепция требует длительной отработки. В том числе и в реальной среде космоса. Я на другой ветке затрагивал вот какой вопрос. Вакуум космоса (особенно в радиационных поясах Земли) - не пуст. Он по-сути заполнен очень разряженной и подвижной жидкостью - плазмой, заряженными частицами, которые очень активно друг с другом и телом попавшим в эту "жидкость" взаимодействуют. И капли летящие через все это будут заряжаться и... как они себя поведут?
Нужен либо мощный стенд на Земле, детально имитирующий условия, либо натурные испытания в космосе. Ясно сейчас, что контролировать статический заряд аппарата надо однозначно очень тонко. Возможно действительно придется управлять каплями с помощью статики или магнитных полей. В общем мороки тут будет много, как я подозреваю, до того момента как эта идея реально заработает в металле.
   77
UA Alex_semenov #25.09.2020 19:29  @Тыдым Быдым#25.09.2020 17:38
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

Т.Б.> Ну да я величину от балды нарисовал, примерно понимая что такие угловые скорости потребны для маневров.
Да я же не столько для "доказать что невозможно", сколько ради удовольствия поиска решения, для стимулировать мозги "нашей молодежи" на решение занимательной инженерной задачи... В педагогических целях, так сказать... :)
Прикреплённые файлы:
 
   77

+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
A.s.>> То есть, разворот в 4 градуса в минуту уже недопустим для капельных радиаторов?
Полл> Что там будет допустимо, и какой конструктив будет в итоге, можно будет сказать к концу 20гг.
A.s.>> Но мы же собирались к Луне, Марсу, Юпитеру лететь? А туда, как я понял, только по спирали?
Полл> Так и на геостационар летят по спирали. Только эта спираль не круговая.

В конце концов, струя по нормали к плоскости орбиты.
   51.051.0
Данное сообщение является официальным предупреждением
DE Fakir #26.09.2020 13:03
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Предлагаю завязывать с оффтопом, особенно жёстким. В сущности конкретно в этом топике даже АЭУ оффтоп, хотя и сравн. простительный.
   51.051.0
Это сообщение редактировалось 26.09.2020 в 13:09

  • Fakir [26.09.2020 13:04]: Административное предупреждение: Fakir#26.09.20 13:03
+
+2
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Полл>> Так и на геостационар летят по спирали. Только эта спираль не круговая.
Fakir> В конце концов, струя по нормали к плоскости орбиты.
Либо я тебя не понимаю, или ты используешь термины в очень нестандартном смысле. %(
   79.079.0
RU Бывший генералиссимус #28.09.2020 14:09  @Полл#26.09.2020 14:14
+
+1
-
edit
 
Полл>>> Так и на геостационар летят по спирали. Только эта спираль не круговая.
Fakir>> В конце концов, струя по нормали к плоскости орбиты.
Полл> Либо я тебя не понимаю, или ты используешь термины в очень нестандартном смысле. %(

Да что тут непонятного? Вот есть плоскость орбиты. К ней есть перпендикуляр, то есть, нормаль. Если дуть капли вдоль этой нормали, направление струи не будет меняться со временем. Ну, при реалистичных тяговооружённостях.
Все почему-то представляют капельные радиаторы со струёй вдоль ускорения, но ведь оно ничтожно. Реалистичные ускорения - это не 0,05 "же", и даже не 0,005, а ещё примерно в 10 раз меньше.
   85.0.4183.12185.0.4183.121
RU Полл #28.09.2020 14:31  @Бывший генералиссимус#28.09.2020 14:09
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Б.г.> Да что тут непонятного? Вот есть плоскость орбиты. К ней есть перпендикуляр, то есть, нормаль. Если дуть капли вдоль этой нормали, направление струи не будет меняться со временем.
Да, спасибо, идею понял.
В тех рисунках, что я видел, собирались капли из "дождевателя" (название условное) возле реактора и системы преобразования энергии дуть вдоль раздвижной штанги, соединяющей реактор и отсек движителей-ПН. Там их собирать и холодный теплоноситель по штанге прокачивать обратно к реактору.
А для "дождевания" поперек главной оси корабля как конструктив будет выглядеть?
   79.079.0
RU Бывший генералиссимус #28.09.2020 14:56  @Полл#28.09.2020 14:31
+
-
edit
 
Б.г.>> Если дуть капли вдоль этой нормали, направление струи не будет меняться со временем.

Полл> А для "дождевания" поперек главной оси корабля как конструктив будет выглядеть?

да обычная откидывающаяся штанга с душевой головкой. Примерно так же откидывающаяся, как антенна "Курса", которая при выведении прижата к орбитальному отсеку, чтобы поместиться под обтекатель.
Сборник капель не движется, это у оси корабля типа корыто. Можно стенки немножко раскрыть, подобно зеркальным концентраторам у солнечных батарей ранних HS-702.

Лучше их два с обеих сторон корабля поставить.
   85.0.4183.12185.0.4183.121
RU Полл #28.09.2020 15:23  @Бывший генералиссимус#28.09.2020 14:56
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Б.г.> да обычная откидывающаяся штанга с душевой головкой.
 


В ранних документах по ТЭМ вынос каждой из четырех дождевальных установок - 2700мм. Пробег капель - минимум раза в четыре больше. Общая площадь "радиатора" получается в районе 30 квадратных метров. С учетом двух сторон - 60 м2. У четырех радиаторов - 240 м2.
Как предлагаешь получить подобные параметры при выносе дождевальной установки в бок? Выносить дождевальную установку (4 штуки) на 10 метров от основной фермы? Как предлагаешь делать необслуживаемый трубопровод теплоносителя до нее?
Я не спорю, сделать можно. Просто свои сложности в этом решении тоже будут.
   79.079.0
MD Serg Ivanov #28.09.2020 15:32  @Бывший генералиссимус#28.09.2020 14:56
+
+2
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Б.г.> да обычная откидывающаяся штанга с душевой головкой. Примерно так же откидывающаяся, как антенна "Курса", которая при выведении прижата к орбитальному отсеку, чтобы поместиться под обтекатель.
А зачем малую тягу прикладывать вдоль главной оси корабля? Можно и поперёк - посередине главной фермы. И откидывать ничего не надо. Тогда можно и гравитационную систему ориентации использовать - если главную ось корабля направить на Землю. И капли под действием возмущающих ускорений будут лететь к реактору.
Прикреплённые файлы:
поле-возм.JPG (скачать) [1110x932, 221 кБ]
 
 
   49.0.2623.11249.0.2623.112
Это сообщение редактировалось 28.09.2020 в 15:38
+
-
edit
 

messer

опытный

Из последнего...

"...Ядерные двигатели / Татьяна Щепетина в Рубке ПостНауки
28 сентября в 18:00 по Москве в Рубку ПостНауки придёт кандидат технических наук, начальник лаборатории перспективных реакторных концепций НИЦ «Курчатовский институт» Татьяна Щепетина. Мы поговорим о том, как устроен ядерный ракетный двигатель, каков срок службы ядерной силовой установки и какие задачи решают проектировщики ядерных силовых установок..."

Ядерные двигатели / Татьяна Щепетина в Рубке ПостНауки
28 сентября в 18:00 по Москве в Рубку ПостНауки придёт кандидат технических наук, начальник лаборатории перспективных реакторных концепций НИЦ «Курчатовский институт» Татьяна Щепетина. Мы поговорим о том, как устроен ядерный ракетный двигатель, каков срок службы ядерной силовой установки и какие задачи решают проектировщики ядерных силовых установок.

Я так и не понял, где там было про то как устроен ядерный ракетный двигатель? На какой минуте?
   85.0.4183.12185.0.4183.121
+
+1
-
edit
 

st_Paulus

аксакал

messer> Я так и не понял, где там было про то как устроен ядерный ракетный двигатель? На какой минуте?

Она только упомянула что преобразование турбинное, а теплоноситель газовый. Больше никакой конкретики. Практически весь остальной стрим - вода.

Либо не рассчитывала что основной слушатель поймёт, либо целенаправленно уклонялась от обсуждения любых деталей.
   
MD Serg Ivanov #26.03.2021 14:09
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Ракета на осколках деления:

Fission-fragment rocket - Wikipedia

The fission-fragment rocket is a rocket engine design that directly harnesses hot nuclear fission products for thrust, as opposed to using a separate fluid as working mass. The design can, in theory, produce very high specific impulse while still being well within the abilities of current technologies. In traditional nuclear thermal rocket and related designs, the nuclear energy is generated in some form of reactor and used to heat a working fluid to generate thrust. This limits the designs to temperatures that allow the reactor to remain whole, although clever design can increase this critical temperature into the tens of thousands of degrees. //  Дальше — ru.qaz.wiki
 
В традиционных ядерных тепловых ракетах и связанных с ними конструкциях ядерная энергия вырабатывается в каком-либо реакторе и используется для нагрева рабочего тела для создания тяги. Это ограничивает конструкцию температурой, которая позволяет реактору оставаться целым, хотя продуманная конструкция может повысить эту критическую температуру до десятков тысяч градусов. КПД ракетного двигателя сильно зависит от температуры отработанного рабочего тела, и в случае самых современных двигателей с газовым сердечником он соответствует удельному импульсу около 7000 с I уд . Температура реактора обычной конструкции - это средняя температура топлива, подавляющее большинство которого не вступает в реакцию в любой данный момент. Атомы, подвергающиеся делению, имеют температуру в миллионы градусов, которая затем распространяется на окружающее топливо, в результате чего общая температура составляет несколько тысяч. При физическом размещении топлива в виде очень тонких слоев или частиц фрагменты ядерной реакции могут улетучиваться с поверхности. Поскольку они будут ионизированы из-за высокой энергии реакции, с ними можно будет обращаться магнитно и направлять их для создания тяги. Ракета-осколок - Fission-fragment rocket - Wikipedia
 

File:Fission fragment propulsion.svg - Wikipedia

Original file ‎(SVG file, nominally 400 × 372 pixels, file size: 149 KB) The fission-fragment rocket is a rocket engine design that directly harnesses hot nuclear fission products for thrust, as opposed to using a separate fluid as working mass. The design can, in theory, produce very high specific impulses while still being well within the abilities of current technologies. CC BY 2.5 Creative Commons Attribution 2.5 truetrue Click on a date/time to view the file as it appeared at that time. The following other wikis use this file: //  wikipedia.org
 

Вращающийся топливный реактор Концепция силовой установки осколков деления a делящиеся волокна, расположенные в виде дисков, b вращающийся вал, c активная зона реактора, d выхлоп осколков В конструкции Национальной инженерной лаборатории Айдахо и Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса используется топливо, размещенное на поверхности множества очень тонких углеродных волокон, расположенных радиально в колесах. Колеса , как правило , суб- критическим . Несколько таких колес были наложены друг на друга на общем валу, чтобы получился один большой цилиндр. Весь цилиндр вращался так, что некоторые волокна всегда находились в активной зоне реактора, где окружающий замедлитель делал волокна критическими. Осколки деления на поверхности волокон вырвутся наружу и будут использоваться для создания тяги. Затем волокно выходит из зоны реакции, чтобы охладиться и избежать плавления. Эффективность системы удивительна; удельные импульсы более 100 000 с возможны при использовании существующих материалов. Это высокие характеристики, хотя вес активной зоны реактора и других элементов снизит общие характеристики системы осколков деления. Тем не менее, система обеспечивает такие уровни производительности, которые сделали бы возможной миссию межзвездного предшественника. Ракета-осколок - https://ru.qaz.wiki/wiki/Fission-fragment_rocket

Am 242m в качестве ядерного топлива В 1987 году Ronen & Leibson опубликовали исследование о применении 242m Am (одного из изотопов америция ) в качестве ядерного топлива в космических ядерных реакторах , отметив его чрезвычайно высокое тепловое сечение и плотность энергии . Ядерные системы с питанием от 242 м Am требуют в 2-100 раз меньше топлива по сравнению с обычным ядерным топливом . Ракета с осколками деления, использующая 242 м Am, была предложена Джорджем Чаплином из LLNL в 1988 году, который предложил двигательную установку, основанную на прямом нагреве газа осколками деления, генерируемыми делящимся материалом. Ронен и др. демонстрируют, что 242m Am может поддерживать устойчивое ядерное деление в виде чрезвычайно тонкой металлической пленки, толщиной менее 1/1000 миллиметра. 242m Am требуется только 1% массы 235 U или 239 Pu для достижения критического состояния. Группа Ронена из Университета Бен-Гуриона в Негеве также показала, что ядерное топливо на основе 242 м Am может разогнать космические аппараты от Земли до Марса всего за две недели. Ракета-осколок - https://ru.qaz.wiki/wiki/Fission-fragment_rocket
   1717
Это сообщение редактировалось 26.03.2021 в 14:31
MD Serg Ivanov #26.03.2021 14:30
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Использование импульсных реакторов в ракетном двигателе:

Pulsed nuclear thermal rocket - Wikipedia

A pulsed nuclear thermal rocket is a type of nuclear thermal rocket (NTR) concept developed at the Polytechnic University of Catalonia, Spain and presented at the 2016 AIAA/SAE/ASEE Propulsion Conference for thrust and specific impulse (Isp) amplification in a conventional nuclear thermal rocket. The pulsed nuclear thermal rocket is a bimodal rocket able to work in a stationary (at constant nominal power as in a conventional NTR), and as well as a pulsed mode as a TRIGA-like reactor, making possible the production of high power and an intensive neutron flux in short time intervals. //  Дальше — ru.qaz.wiki
 

Не путать с ядерной импульсной двигательной установкой . Последовательность стационарно-импульсного стационарного маневра для импульсной тепловой ядерной ракеты. В стационарном режиме (работа на постоянной номинальной мощности) температура топлива всегда постоянна (сплошная черная линия), и топливо остывает (синие пунктирные линии) нагревается в камере и выходит в сопле (красная пунктирная линия). Когда требуется усиление по тяге или удельному импульсу , активная зона «включается» в импульсный режим. В этом режиме топливо непрерывно гасится и мгновенно нагревается импульсами. Когда не требуются требования к высокой тяге и удельному импульсу, активную зону «включают» в начальный стационарный режим. Импульсный ядерный ракетный двигатель представляет собой тип ядерной тепловой ракеты концепции (NTR) разработан в Политехническом университете Каталонии , Испания и представлена в 2016 в AIAA / SAE / ASEE Propulsion конференции для тяги и удельного импульса ( I зр ) усиление в обычной ядерная тепловая ракета. Импульсная ядерная тепловая ракета - Pulsed nuclear thermal rocket - Wikipedia
   1717
MD Serg Ivanov #26.03.2021 14:39
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Ракета на растворах солей делящихся изотопов в воде:

Nuclear salt-water rocket - Wikipedia

A nuclear salt-water rocket (NSWR) is a theoretical type of nuclear thermal rocket which was designed by Robert Zubrin. In place of traditional chemical propellant, such as that in a chemical rocket, the rocket would be fueled by salts of plutonium or 20 percent enriched uranium. The solution would be contained in a bundle of pipes coated in boron carbide (for its properties of neutron absorption). Through a combination of the coating and space between the pipes, the contents would not reach critical mass until the solution is pumped into a reaction chamber, thus reaching a critical mass, and being expelled through a nozzle to generate thrust. Orthodox chemical rockets use heat energy produced by chemical reactions in a reaction chamber to heat the gas products. //  Дальше — ru.qaz.wiki
 

Есть несколько преимуществ по сравнению с обычными конструкциями NTR. Поскольку пик нейтронного потока и скорость реакции деления будут происходить за пределами транспортного средства, эти действия могут быть гораздо более интенсивными, чем они могли бы быть, если бы их необходимо было разместить в сосуде (который имел бы температурные ограничения из-за ограничений материалов). Кроме того, в замкнутом реакторе может происходить деление только небольшого процента своего топлива в любой момент времени, иначе оно перегреется и расплавится (или взорвется в результате цепной реакции безудержного деления ). Реакция деления в NSWR является динамической, и, поскольку продукты реакции выбрасываются в космос, она не имеет ограничений на долю топлива деления, которое вступает в реакцию. Во многих отношениях NSWR сочетают в себе преимущества реакторов деления и бомб деления. Поскольку они могут использовать мощность того, что по сути является непрерывным ядерным взрывом деления, NSWR будут иметь как очень высокую тягу, так и очень высокую скорость истечения , а это означает, что ракета сможет быстро разгоняться, а также будет чрезвычайно эффективной с точки зрения использования топлива. . Сочетание большой тяги и большого удельного импульса - очень редкая черта в ракетном мире. Одна конструкция могла бы генерировать 13 меганьютон тяги при скорости истечения 66 км / с (или более 10 000 секунд ISP по сравнению со скоростью истечения ~ 4,5 км / с (450 с ISP) для лучших химических ракет на сегодняшний день). В конструкции и расчетах, описанных выше, используются соли урана с обогащением 20% , однако было бы правдоподобно использовать другую конструкцию, которая была бы способна достичь гораздо более высоких скоростей истечения (4725 км / с) и использовать ледяную комету массой 30 000 тонн вместе с 7 500 тонн высокообогащенных солей урана, чтобы разогнать 300-тонный космический корабль до 7,62% скорости света и потенциально достичь Альфы Центавра после 60-летнего путешествия. «NSWR обладают многими чертами силовых установок Orion , за исключением того, что NSWR будут генерировать непрерывную, а не импульсную тягу, и могут работать в гораздо меньших масштабах, чем самые маленькие возможные конструкции Orion (которые, как правило, имеют большие размеры из-за требований к ударной нагрузке). система поглотителя и минимальный размер эффективных ядерных взрывчатых веществ ) ». Ядерная ракета с морской водой - Nuclear salt-water rocket - Wikipedia
Пропеллент, используемый в первоначальной конструкции, будет содержать довольно большое количество относительно дорогого изотопа 235 U, что не будет очень рентабельным. Однако, если использование NSWR начнёт расти, его можно будет заменить более дешевыми изотопами 233 U или 239 Pu в реакторах-размножителях деления или (гораздо лучше) в гибридных ядерных реакторах синтеза-деления . Эти делящиеся вещества имели бы подходящие характеристики, чтобы служить почти так же при относительно низкой стоимости. Еще одно серьезное ограничение конструкции ядерной ракеты с соленой водой, разработанной Робертом Зубриным, заключалось в отсутствии материала для использования в реакционной камере, который действительно мог бы поддерживать такую ​​реакцию внутри космического корабля. В своей конструкции Зубрин утверждал, что устройство было создано таким образом, чтобы скорость потока жидкости была наиболее важной в процессе, а не материал. Поэтому он утверждал, что если для жидкости, движущейся через реакционную камеру, была выбрана правильная скорость, то место максимального выделения деления могло бы быть расположено в конце камеры, что позволило бы системе оставаться неповрежденной и безопасной для работы. Эти утверждения до сих пор не были подтверждены, так как испытания такого устройства никогда не проводились. Например, Зубрин утверждает, что если разбавленное ядерное топливо течет в камеру со скоростью, близкой к скорости диффузии тепловых нейтронов , то ядерная реакция удерживается в камере и не повреждает остальную систему (это ядерный аналог газа горелка ). Возможная проблема в этом образе мышления может заключаться в том, что нейтроны не диффундируют с одинаковой (средней) скоростью, а имеют довольно широкое распределение на несколько порядков величины. Вполне возможно, что хвостов этого распределения скоростей будет достаточно, чтобы произвести достаточно тепла в системе подачи топлива (за счет рассеяния и деления), чтобы разрушить систему. Возможно, на этот вопрос можно ответить с помощью детального моделирования переноса нейтронов методом Монте-Карло . Выхлоп судна будет содержать радиоактивные изотопы , но в космосе они будут быстро рассеиваться после прохождения небольшого расстояния; выхлоп также будет двигаться с высокой скоростью (в сценарии Зубрина, быстрее, чем скорость убегания Солнца , что позволит ему в конечном итоге покинуть Солнечную систему). Однако от этого мало пользы на поверхности планеты, где NSWR выбрасывает огромное количество перегретого пара, все еще содержащего делящиеся ядерные соли. Наземные испытания могут вызвать разумные возражения; как написал один физик, «написание отчета о воздействии на окружающую среду для таких испытаний [...] может представлять интересную проблему ...». Также нет уверенности в том, что делением в NSWR можно управлять: «Можно ли контролировать быструю критичность в ракетном двигателе, остается открытым вопросом». Ядерная ракета с морской водой - https://ru.qaz.wiki/wiki/Nuclear_salt-water_rocket

Ядерный ракетный двигатель на гомогенном растворе солей ядерного топлива — Википедия

Ядерный ракетный двигатель на гомогенном растворе солей ядерного топлива (англ. nuclear salt water rocket) — тип конструкции ЯРД, предложенный в 1991 году американским инженером Робертом Зубриным (Robert Zubrin). В большинстве схем с ЯРД ядерное топливо обеспечивает нагрев рабочего тела, пропускаемого через реактор той или иной конструкции: смешивание их считается нежелательным. В предложенной Зубриным концепции ядерное топливо, по сути, одновременно играет и роль рабочего тела, выбрасываемого из сопла двигателя. //  Дальше — ru.wikipedia.org
 
В большинстве схем с ЯРД ядерное топливо обеспечивает нагрев рабочего тела, пропускаемого через реактор той или иной конструкции: смешивание их считается нежелательным. 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, графита. 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.
 
 


Интересно было бы рассмотреть в качестве топлива соли америция-242м:
242m Am требуется только 1% массы 235 U или 239 Pu для достижения критического состояния.
Критические параметры смеси изотопов америция. Присутствие в смеси изотопов 241Am и 243Am увеличивает минимальную критическую массу 242mAm.
Для водных растворов существует такое соотношение изотопов, при котором система всегда подкритична. При массовом содержании 242mAm в смеси 241Am и 242mAm менее 5 % система остается подкритической вплоть до концентрации америция в растворах и механических смесях диоксида с водой, равной 2500 г/л. 243Am в смеси с 242mAm также увеличивает критическую массу смеси, но в меньшей степени, так как сечение захвата тепловых нейтронов для 243Am на порядок ниже, чем у 241Am.
Зависимость минимальной критической массы 242mAm от его содержания в смеси 242mAm и 241Am (критическая масса рассчитана для AmO2 + H2O в сферической геометрии с водяным отражателем):
Содержание 242mAm, % = Критическая масса 242mAm, г
100% = 17г
20% = 40г
10% = 160г
8% = 420г
6,25% > 2000г
 

Скачайте файл или обновите браузер

Скачайте файл или обновите браузерОбновите браузер, чтобы открывать документы в облаке или скачайте файл и откройте его на компьютере.L18.pdfСкачать файлУстановите Яндекс.БраузерРегулярные обновленияБезопасностьСинхронизацияБраузер умеет автоматически обновляться до последней актуальной версии.Технология Protect проверяет сайты и файлы на вирусы, блокирует страницы мошенников.Режим Турбо при низкой скорости соединения ускоряет загрузку сайтов и экономит трафик.Скачать Яндекс.Браузер Скачайте файл или обновите браузерОбновите браузер, чтобы открывать документы в облаке или скачайте файл и откройте его на компьютере.L18.pdfСкачать файлУстановите Яндекс.БраузерРегулярные обновленияБезопасностьСинхронизацияБраузер умеет автоматически обновляться до последней актуальной версии.Технология Protect проверяет сайты и файлы на вирусы, блокирует страницы мошенников.Режим Турбо при низкой скорости соединения ускоряет загрузку сайтов и экономит трафик.Скачать Яндекс.Браузер Скачайте файл или обновите браузерОбновите… //  Дальше — docviewer.yandex.ru
 
Поскольку в Обнинске проектировали реактор на америции-242, предназначенный для получения нейтронного излучения в медицинских целях, то были приведены некоторые данные о его получении. 1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241 (его получали на ныне демонтированном реакторе БН-350 в Шевченко, в Казахстане), и для получения этого количества достаточно переработать 200 кг выдержанного ОЯТ. Этого добра у нас порядочно: около 20 тысяч тонн ОЯТ и ежегодное производство еще около 200 тонн. Накопленного ОЯТ достаточно для производства порядка 1000 кг ам-242м.
 

Инцидент в Нёноксе — Википедия

Инцидент в Нёноксе (также известен как взрыв в Нёноксе или взрыв под Северодвинском) — авария, произошедшая 8 августа 2019 года в районе ракетного полигона ВМФ России «Нёнокса» в Архангельской области во время испытаний новой военной техники. В результате взрыва на месте погибли пять человек, двое скончались позже от последствий острой лучевой болезни, ещё четверо пострадавших получили высокие дозы радиационного облучения. На время повысился радиационный фон в расположенном неподалёку Северодвинске. //  Дальше — ru.wikipedia.org
 
По сообщению Министерства обороны РФ, причиной инцидента явился взрыв жидкостного ракетного двигателя. Позже государственная корпорация «Росатом» сообщила, что в двигателе использовался радиоизотопный источник питания.. Кроме того, появилась гипотеза, что при взрыве был повреждён малогабаритный ядерный реактор, а не радиоизотопный источник питания.
 

В дальнейшем, при анализе отобранных из воздуха и выпадений проб, Северное УГМС и НПО «Тайфун» обнаружили продукты распада этих газов — короткоживущие техногенные радионуклиды: 91Sr, 139Ba, 140Ba (последний при распаде образует также дочерний радионуклид 140La)[22]. У стронция-91 период полураспада составляет 9,5 часа, у бария-139 — 83 минуты, бария-140 — 12,8 дня, у лантана-140 — 40,3 часа. Это короткоживущие продукты деления урана или трансурановых элементов.
 
   1717
Это сообщение редактировалось 29.03.2021 в 11:14
+
-
edit
 

Ramank

втянувшийся

То что выше не возможно, не реально, не нужно, ну как мозговой штурм только и для компьютерной игр в типа Fallout, в альтернативной вселенной где человечество живёт не в киберпанке как мы, а атомпанке, с повсеместным использованием атома, в машинах, самолётах, кораблях, по сути ультимативный жидкостный ракетный двигатель с ядерной реакцией вместо химической.
   88.0.4324.14188.0.4324.141
RU Бывший генералиссимус #02.04.2021 09:51  @Serg Ivanov#26.03.2021 14:39
+
+4
-
edit
 
S.I.> Ракета на растворах солей делящихся изотопов в воде:
S.I.> Nuclear salt-water rocket - Wikipedia
Несмотря на то, что мы неоднократно разбирали этот "проект", он продолжает будоражить мозги (не хочу говорить "УМЫ") части не очень мыслящих людей.
Итак.
Вода работает замедлителем. Что даёт замедлитель? он даёт увеличение сечение деления ядер урана-235. В СТАЦИОНАРНЫХ условиях это даёт уменьшение размеров активной зоны и уменьшение количества делящегося материала, необходимое для запуска самоподдерживающейся цепной реакции деления.
Но!
ЗАМЕДЛИТЕЛЬ ДОЛЖЕН БЫТЬ ХОЛОДНЫМ! Повышение температуры замедлителя вдвое увеличивает энергию тепловых нейтронов вдвое и снижает сечение деления также вдвое. Из-за чего объём АЗ автоматом увеличивается в восемь раз.
Одно это убивает идею использовать замедлитель в ракетном двигателе в качестве рабочего тела. Реакция просто остановится при нагреве раствора соли. Не при 100, так при 200, не при 200, так при 300, не при 300, так при переходе через сверхкритику. Никто, кстати, не изучал ещё ни разу, что становится с растворёнными солями урана при сверхкритических параметрах растворителя.

Мало того, область, начиная с 3000 К (это 0,25 эВ) - это область резонансов у урана-235, крайне неудобная область энергий, с точки зрения нейтронной физики и с точки зрения управляемости реактора. Даже если удастся каким-то образом удержать реакцию от затухания, в тех температурах, где только и интересен ракетный двигатель, начнётся активное поглощение нейтронов с образованием тяжёлых ядер.
   89.0.4389.11489.0.4389.114
Последние действия над темой
1 18 19 20 21 22 23 24

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