[image]

Летим на Марс!

Теги:космос
 
1 2 3 4 5
+
-
edit
 

suyundun

опытный

Sandro> Никак. Два мелких астероида, случайно захваченных на орбиту. Базальт, судя по всему.
Фобос характеризуется низкой плотностью и сильными флуктацияни плотности.
Предпологают что это вызванно неравномерным распределением льда и поризированных пород. Где в основном лед. А где-то в основном ”пемза“. Толстый слой реголита только добавляет вопросов.
   127.0127.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Xan> И если с реактором холодный конец может иметь и тысячу градусов, то нежные полупроводники хотят прохлады = огромных радиаторов.

Вот в этом-то плане и есть хоть какие-то надежды именно на алмаз. Когда-нибудь.

Так-то не все полупроводники одинаково нежны, пельтье-элементы РИТЭГов при 600 С нормально себя чувствуют.

Xan> А до выхода на орбиту и развёртывания поливать выкипающей водой — 400 граммов в секунду на мегаватт.

Ага :F
"И ничего сложного"
   97.0.4692.9997.0.4692.99
RU Бывший генералиссимус #23.06.2024 22:03  @Naib#23.06.2024 19:13
+
+1
-
edit
 
Naib> Уменьшаем мощность единичного модуля до 100 кВт тепловых. Формируем стержень, преимущественно из вольфрама в качестве материала. Помещаем его в вольфрамовую же трубу и заливаем всё магнием. Имеем собранный двигатель, который прекрасно охлаждается на земле водой. При запуске топим его в бак с водой массой 3 тонны. Теплота испарения воды - 2,7 МДж/кг (с учётом нагрева). Имеем примерно сутки на кипячение и испарение этого объёма. Мало? Тогда заливаем магнием, у него примерно 7 МДж/кг выходит и этот слиток будет испаряться 3 суток. Пристыковываем к мегалеталде на НОО, даём испариться магнию и можно лететь.

Ты явно не всё учёл. Давай я приведу всего одно число. Теплонапряжённость активной зоны ВВЭР-1000 66 киловатт НА ЛИТР. И ЭТО ОЧЕНЬ-ОЧЕНЬ СКРОМНО. У что "Бука", что "Топаза" их АЗ заметно меньше литра. У РД-0410 не знаю точно, сколько, но, порядка полмегаватта на литр.

Как только вода, прилегающая к радиоизотопному ТВЭЛу, закипит, произойдёт так называемый "кризис теплосъёма", отчего температуры теплоносителя и ТВЭЛа разойдутся, как в море корабли. Это то, за что "не любят" воду в реакторах на мобильных структурах. Это то, из-за чего занимаются натрием и свинцом.

Naib> Для 1000 тонн корабля в принципе хватит и 500 кВт тепловых

ЧТООО? да 500 кВт тепловых уйдут только на жизнеобеспечение 1000 тонного корабля. У МКС обе циферки всего лишь раза в два меньше. А на электродвижение надо бы побольше, да и про низкий к.п.д. не надо забывать - иначе радиаторы всё сожрут.
   126.0.0.0126.0.0.0
CA Fakir #23.06.2024 22:06  @Бывший генералиссимус#23.06.2024 22:03
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Как только вода, прилегающая к радиоизотопному ТВЭЛу, закипит, произойдёт так называемый "кризис теплосъёма",

Почему-то все считают, что "тепло - это очень просто, это 9-й класс".
   97.0.4692.9997.0.4692.99
BY Naib #23.06.2024 22:29  @Бывший генералиссимус#23.06.2024 22:03
+
-
edit
 

Naib

аксакал


Б.г.> Ты явно не всё учёл. Давай я приведу всего одно число. Теплонапряжённость активной зоны ВВЭР-1000 66 киловатт НА ЛИТР. И ЭТО ОЧЕНЬ-ОЧЕНЬ СКРОМНО. У что "Бука", что "Топаза" их АЗ заметно меньше литра. У РД-0410 не знаю точно, сколько, но, порядка полмегаватта на литр.

Здесь около киловатта на литр. Максимум три. Изотоп - стронций-90, в его РИТах тепловая мощность 1 Вт/г. И это титанат стронция, керамика, которая стронцием богата. Здесь предполагается борид + матрица из борированного вольфрама + вольфрамовая оболочка. Стронция поменьше. Рабочая температура 2500.

Б.г.> ЧТООО? да 500 кВт тепловых уйдут только на жизнеобеспечение 1000 тонного корабля. У МКС обе циферки всего лишь раза в два меньше. А на электродвижение надо бы побольше, да и про низкий к.п.д. не надо забывать - иначе радиаторы всё сожрут.

Глянь вот эту тему, пожалуйста

Летим на Марс! [suyundun#23.06.24 20:13]

… По очень простому. 20% от выхода энергии бета частицы- уходит в электричество. Остальное в тепло.// Космический
 


Корни этих РИТЭГ-овых обсуждений растут оттуда.
   109.0.0.0109.0.0.0

RU Бывший генералиссимус #23.06.2024 23:00  @Naib#23.06.2024 22:29
+
+1
-
edit
 
Naib> Здесь около киловатта на литр. Максимум три. Изотоп - стронций-90, в его РИТах тепловая мощность 1 Вт/г. И это титанат стронция, керамика, которая стронцием богата. Здесь предполагается борид + матрица из борированного вольфрама + вольфрамовая оболочка. Стронция поменьше. Рабочая температура 2500.

Ну как ты не поймёшь, чтобы рабочая была 2500, а сборочная - 300, тепло во время сборки надо отводить со вдесятеро большей интенсивностью, чем при работе. Иначе либо у тебя при сборке не будет 300, либо при работе не будет 2500.
Ну как ты не поймёшь, что, при такой ничтожной энерговооружённости выгоднее поставить просто топливные элементы или солнечные батареи. Ядерная энергия интересна именно концентрированностью

Б.г.>> ЧТООО? да 500 кВт тепловых уйдут только на жизнеобеспечение 1000 тонного корабля. У МКС обе циферки всего лишь раза в два меньше. А на электродвижение надо бы побольше, да и про низкий к.п.д. не надо забывать - иначе радиаторы всё сожрут.
Naib> Глянь вот эту тему, пожалуйста
Naib> Летим на Марс! [suyundun#23.06.24 20:13]
Naib> Корни этих РИТЭГ-овых обсуждений растут оттуда.

Ну, я как бы внимательно читал всю эту тему, , и офигевал, если честно.
   126.0.0.0126.0.0.0
BY Naib #24.06.2024 00:35  @Бывший генералиссимус#23.06.2024 23:00
+
-
edit
 

Naib

аксакал


Б.г.> Ну как ты не поймёшь, чтобы рабочая была 2500, а сборочная - 300, тепло во время сборки надо отводить со вдесятеро большей интенсивностью, чем при работе. Иначе либо у тебя при сборке не будет 300, либо при работе не будет 2500.

Меня устраивает сборочная в 700 градусов.
Ну, считай сам. Цифры немного отбалдовые, но порядок верный.
1) Берём порошки борированного вольфрама и борида стронция, прессуем таблетку. Вес 5 граммов, мощность 1 Вт. Таблетка, разумеется, начинает греться от распада со скоростью 2,5 градуса в секунду.
2) Примораживаем её до нуля, и засыпаем в трубку ТВЭЛ-а. Через 5 минут она нагревается до 700 (температуры жидкого магния), расширяется и фиксируется в трубке. Далее - теплоотвод через жидкий металл и охлаждение хоть водой во внешнем баке. 5 мин - дофига как много для этой работы.
3) Повторяем 100 000 раз и забиваем все РИТВЭЛ-ы. Это примерно 500 кг таблеток, 700 кг в упаковке, около 50 литров по объёму. 2 кВт/л. Охлаждаем жидким магнием, который в свою очередь охлаждается, например - водой. (на земле). Потребный расход воды при условии её нагрева на 10 градусов - 2,4 л/сек, или 8,6 куб/час. Если честно - это ниочём. И да, Факир - теплосрыва и воздушной подушки тут и близко не будет.

Короче, нерешаемой проблемы я тут не вижу. Сложности есть, но не более.

Б.г.> Ну как ты не поймёшь, что, при такой ничтожной энерговооружённости выгоднее поставить просто топливные элементы или солнечные батареи. Ядерная энергия интересна именно концентрированностью.

Или запасом. Эти полтонны таблеток (100 кВт) за год дадут 3 тераджоуля тепловой энергии. Эквивалент 550 тонн топливного элемента на водород/кислороде. 2,5 тонны (500 кВт) - уже сильно побольше заправки старшипа. И так на многие годы вперёд.

Б.г.> Ну, я как бы внимательно читал всю эту тему, , и офигевал, если честно.

:D ;)
   109.0.0.0109.0.0.0

suyundun

опытный

Naib> Или запасом. Эти полтонны таблеток (100 кВт) за год дадут 3 тераджоуля тепловой энергии. Эквивалент 550 тонн топливного элемента на водород/кислороде. 2,5 тонны (500 кВт) - уже сильно побольше заправки старшипа. И так на многие годы вперёд.
Меняем все выше сказанное-твелы из вольфрама, магний и.т.д.- и ставим реактор на 200 МВт тепловой. Проблема только какой, газоохлаждаемый с термоэммисией или турбиной. Там и там лопухи радиаторов. Никаких проблем при производстве запуске и эксплуатации. Даже приличную биозащиту можно позволить чтоб вокруг работать когда реактор остановят. Да и о лопухах- если фотовольтаика (спасибо ув Хану) обеспечивает лучшую весовую отдачу-да будет так.
   127.0127.0
CA suyundun #24.06.2024 05:21  @Бывший генералиссимус#23.06.2024 22:03
+
-
edit
 

suyundun

опытный

Б.г.> Как только вода, прилегающая к радиоизотопному ТВЭЛу, закипит, произойдёт так называемый "кризис теплосъёма", отчего температуры теплоносителя и ТВЭЛа разойдутся, как в море корабли. Это то, за что "не любят" воду в реакторах на мобильных структурах. Это то, из-за чего занимаются натрием и свинцом.
В качестве маленького придиразма- Небольшое кипение допустимо на ВВР. Кипящим это вообще до лампочки. Они просто больше. Можно разработать РИТЭГ и для пара. Только нужно ли. Как только используешь воду так сразу нужен корпус под давлением. А она течет. Металлы давления не требуют. В БНах все давление это то что создано ГЦНами. Поэтому на необслуживаемом не используют воду.
   127.0127.0

suyundun

опытный

Naib> Или запасом. Эти полтонны таблеток (100 кВт) за год дадут 3 тераджоуля тепловой энергии. Эквивалент 550 тонн топливного элемента на водород/кислороде. 2,5 тонны (500 кВт) - уже сильно побольше заправки старшипа. И так на многие годы вперёд.
Э... Как 100кВт ТЕПЛОВОЙ превращать в полезный импульс?
Просто прогонять рабочее тело через РИТЭГ? В принципе сработает. 25 Н. при У.И.-800сек.
   127.0127.0
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★

suyundun> Э... Как 100кВт ТЕПЛОВОЙ превращать в полезный импульс?

Электрогенератор и ионный двигатель. Как же ещё? Иначё всё это малоосмысленно, рабочего тела не хватит.
   52.952.9
RU Бывший генералиссимус #24.06.2024 07:37  @Naib#24.06.2024 00:35
+
-
edit
 
Naib> 3) Повторяем 100 000 раз и забиваем все РИТВЭЛ-ы. Это примерно 500 кг таблеток, 700 кг в упаковке, около 50 литров по объёму. 2 кВт/л.

Прежде, чем научились делать топливо из реакторного плутония, которое сейчас работает в БН-800, много чего случилось, и много всяких подводных камней вылезло. А там всего лишь "высокофоновый плутоний", с тепловыделением даже меньше. Однако же, блин, не так-то просто оказалось с ним совладать. Сколько будет стоить работающая технология таких масштабов для стронция, я не представляю.

Naib> Короче, нерешаемой проблемы я тут не вижу. Сложности есть, но не более.

Ну, от лабораторной установки до промышленной довольно-таки большая дистанция.

Б.г.>> Ну как ты не поймёшь, что, при такой ничтожной энерговооружённости выгоднее поставить просто топливные элементы или солнечные батареи. Ядерная энергия интересна именно концентрированностью.
Naib> Или запасом. Эти полтонны таблеток (100 кВт) за год дадут 3 тераджоуля тепловой энергии. Эквивалент 550 тонн топливного элемента на водород/кислороде. 2,5 тонны (500 кВт) - уже сильно побольше заправки старшипа. И так на многие годы вперёд.

"Полтонны таблеток", это, конечно, не так много, но, сколько всего придётся навертеть вокруг этого? как оно вообще окажется в космосе? Да и не проживёт эта штука "многие годы". Но, главное, пусть даже окажется и проживёт, какой толк от неё при такой мизерной энерговооруженности?
   126.0.0.0126.0.0.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
suyundun> Да и о лопухах- если фотовольтаика (спасибо ув Хану) обеспечивает лучшую весовую отдачу-да будет так.

На мегаваттных уровнях не обеспечивает.
   97.0.4692.9997.0.4692.99
BY Naib #24.06.2024 22:38  @Бывший генералиссимус#24.06.2024 07:37
+
-1
-
edit
 

Naib

аксакал


Б.г.> Прежде, чем научились делать топливо из реакторного плутония, которое сейчас работает в БН-800, много чего случилось, и много всяких подводных камней вылезло. А там всего лишь "высокофоновый плутоний", с тепловыделением даже меньше. Однако же, блин, не так-то просто оказалось с ним совладать. Сколько будет стоить работающая технология таких масштабов для стронция, я не представляю.

Ну "предшествующая высокоразвитая цивилизация" © сделала сотни ритэгов, причём с мощностью вплоть до единиц киловатт на установку. Так что забытое старое можно поднять.

Б.г.> "Полтонны таблеток", это, конечно, не так много, но, сколько всего придётся навертеть вокруг этого? как оно вообще окажется в космосе? Да и не проживёт эта штука "многие годы". Но, главное, пусть даже окажется и проживёт, какой толк от неё при такой мизерной энерговооруженности?

Собственно энергозапас. Двигатель с УИ порядка 500-510, ощутимой тягой и очень большим ресурсом. Межпланетные перелёты в любом случае сильно быстрыми не будут
   109.0.0.0109.0.0.0

Naib

аксакал


suyundun> Меняем все выше сказанное-твелы из вольфрама, магний и.т.д.- и ставим реактор на 200 МВт тепловой. Проблема только какой, газоохлаждаемый с термоэммисией или турбиной. Там и там лопухи радиаторов. Никаких проблем при производстве запуске и эксплуатации. Даже приличную биозащиту можно позволить чтоб вокруг работать когда реактор остановят. Да и о лопухах- если фотовольтаика (спасибо ув Хану) обеспечивает лучшую весовую отдачу-да будет так.

Смотри в начало темы. 5 МВт расходует 900 тонн рабочего тела за 1,5 недели, потом хоть выключай. 200 МВт сдуют его за 6 часов. А потом снова выключай. А за 6 часов до того же Марса никак не долетишь. "И зачем платить больше?" ©
   109.0.0.0109.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #25.06.2024 00:32  @Naib#24.06.2024 22:38
+
-
edit
 
Naib> Ну "предшествующая высокоразвитая цивилизация" © сделала сотни ритэгов, причём с мощностью вплоть до единиц киловатт на установку. Так что забытое старое можно поднять.

Оно было не для космоса. Для космоса использовался не стронций, а плутоний-238, именно потому, что концентрация энергии куда выше. Даже с учётом бетавольтаического кпд.

Б.г.>> какой толк от неё при такой мизерной энерговооруженности?
Naib> Собственно энергозапас. Двигатель с УИ порядка 500-510, ощутимой тягой и очень большим ресурсом. Межпланетные перелёты в любом случае сильно быстрыми не будут

Не будет там ощутимой тяги. На солнечных батареях и то тяговооружённость больше будет.

Расчётная тяга РД-0410 при мощности 180 МВТ и УИ 900 была, как известно, 3,6 Т. Уменьшаем УИ вдвое, тяга возрастает вдвое. 7,2 тонны силы вместо 3,6 тонны. А теперь уменьшаем мощность со 180 мегаватт до 1. И, вместо 7,2 тонны получаем 40 килограммов силы. Если у нас корабль весит 400 тонн, то ускорение - 100 микроже. Или 1 миллиметр в секунду за секунду. За сутки - аж 86 метров в секунду, за год - 31,5 километр в секунду, ура, мы на пути к Юпитеру! Вот только за год рабочего тела при УИ 500 понадобится две с половиной тыщи тонн. А, значит, и начальное ускорение будет в шесть раз меньше. Не сто микроже, а только 17. А 17 микроже нам обещали на ионниках и тонкоплёночных батареях с кпд 10%. С примерно вшестеро большим удельным импульсом.
   126.0.0.0126.0.0.0
+
-
edit
 

suyundun

опытный

Fakir> На мегаваттных уровнях не обеспечивает.
обеспечивает
   127.0127.0
CA Fakir #25.06.2024 00:44  @Бывший генералиссимус#25.06.2024 00:32
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Оно было не для космоса. Для космоса использовался не стронций, а плутоний-238, именно потому, что концентрация энергии куда выше. Даже с учётом бетавольтаического кпд.

Не, не из-за концентрации. Просто очень чистый альфа-излучатель. На стронций пришлось бы больше защиты навешивать для прикрытия приборов КА. В итоге проигрыш по массе.
Это на земле лишний десяток кило пофиг, важно, что стронций дешёвый, ну и плюс холодильник холоднее.

А бетавольтаический не при делах - там же всё термоэлектрика.
   97.0.4692.9997.0.4692.99
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> На мегаваттных уровнях не обеспечивает.
suyundun> обеспечивает

Кто вам такое сказал, и почему вы ему поверили?
10 раз говорено - по массовой энерговооружённости ядерщина выигрывает начиная примерно от 100 кВт (лет 30 назад начиналось где-то от 10).
   97.0.4692.9997.0.4692.99
RU Бывший генералиссимус #25.06.2024 12:12  @Fakir#25.06.2024 00:44
+
-
edit
 
Fakir> Не, не из-за концентрации.
да, я про иттрий забыл.
   126.0.0.0126.0.0.0
+
+1
-
edit
 

Xan

координатор

А вот для неспешных полётов в марсианской атмосфере пригодился бы дерижопель на горячем воздухе.
Без жёсткого каркаса, чисто надувной (постоянно подкачиваемый, как аттракционы для детей).
Стронций греет воздух, заодно делает немного электричества для пропеллеров и насосов.
И можно вечно летать! :D
   126.0.0.0126.0.0.0
+
-
edit
 

suyundun

опытный

Sandro> Электрогенератор и ионный двигатель. Как же ещё? Иначё всё это малоосмысленно, рабочего тела не хватит.
У талбеток у таблеток уже 50кг/кВт. с КПД преобразования-от 100 до 250. Кисловато. поэтому и спросил.
   127.0127.0

PSS

литератор
★★☆
PSS>> Заглянул в справочник по РИТЭГам.. Удельное энерговыделение Sr90 0.93 Вт/грамм. В одной тонне миллион грамм, то есть получается тепловая мощность 0.93 МВт.
Naib> Глянул в справочник по изотопам - 2,3 Вт/г для чистого стронция (с учётом распада иттрия). Но ты прав, в РИТЭГ-е он разбавлен в хим соединение и даёт гораздо меньше, именно что 0,93 Вт/г. Впрочем для 1000 тонн и на 500 кВт тепловой уже можно полетать.

:)
Прикреплённые файлы:
 
   99

Naib

аксакал


PSS> :)

Смотри, чисто стронций-90 даёт 546 кэВ. Затем его дочерний изотоп иттрий - ещё 2,28 МэВ. Активность 5,1 ТБк. Суммируем энергию распада, умножаем на заряд электрона и активность. У меня получилось 2,3 Вт/г.

Титанат стронция имеет молмассу 186, стронция в нём - 90, то есть 48%. Умножаем 2,3 на 48% - получаем 1,12 Вт/г. Усушка, утруска, изотопная чистота - получаем что-то порядка 1 Вт/г.

Да, я неподробно расписал общий путь распада и его энергетику. :)

Но в реальном устройстве распад иттрия идёт и его вклад надо учитывать.
   109.0.0.0109.0.0.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

suyundun

опытный

Заправка на орбите Марса. Заранее, по энергоэкономной траектории, отправляется бак с водой, на условные 80т и 20т керосина на орбите Марса. Баков может быть несколько.100 т это по прибытию. Траектория выбрана из условия минимального дельта V и мах ПН. Воду и керосин можно заморозить, чтоб съэкономить на весе бака.Оборудование по мизеру. Стыковочный узел, навигация, связь, электролизёр, двигатели. Солнечную батарею на 100кВт. Электолизер разлагает воду. Трех компонентный ЖРД медленно но верно тащит все к Марсу Позднее отправляется пилотируемый корабль, На ЯРД, или ЭЯРД, или, если прогресс в солнечных батареях позволит, то ЭРД. Либо комбинация выше перечисленных. Корабль и бензоколонка прибывают примерно в одно время. У основного корабля в начале запаса рабочего тела только “туда быстро”+“самый минимум" назад, что позволит увеличить ПН. Далее На орбите Марса кто-то из экипажа будет готовиться к посадке. Другие им завидовать. Но уж месяца 3 там проведут, я думаю. В это время бак(и) стыкуется с кораблем и вода разлагается на водород и кислород и охлаждается до жидкого состояния. Если на корабле есть экстра 5 Мегаватт то еще есть электолизер на корабле.В таком случае переводить в жидкое состояние Н2 и О2 не надо. 5 МВт-ый электролизер разложит 900-1000кг воды в час. Часть кислорода уйдет на Водород (4 к 1). А часть на керосин (1.7к1). А это примерно 900-1000 Ньютонов тяги.
   127.0127.0
1 2 3 4 5

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