[image]

Термоядерный звездолет с прямоточным двигателем

 
+
0 (+2/-2)
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
Корона Солнца нагрета до миллиона градусов. Ее можно использовать как рабочее тело в прямоточном двигателе с магнитными стенками. При движении с очень большими скоростями солнечная плазма будет сжиматься в сверхзвуковом плазменном диффузоре, при этом ее плотность и температура будут расти в десятки раз, Далее в горячую водородную плазму впрыскивается поток смеси трития и дейтерия, которые нагреются до температуры термоядерных реакций, и на выходе будет плазма с температурой порядка миллиарда градусов, которая подается в магнитное сопло и создаст весьма значительную тягу.
Сопло повернуто под углом к направлению движения, и создает тягу, прижимающую звездолет к Солнцу, можно еще дополнительно использовать крылья с магнитным полем, для создания подьемной силы в сторону Солнца, с тем чтоб принудительно искривить траекторию движения звездолета ближе к Солнцу. По мере разгона звездолет будет по спирали уходить от Солнца, на существенном расстоянии от Солнца корона практически исчезает, остается солнечный ветер, достаточно плотный на расстояниях до Меркурия, если использовать большой магнитный плазмозаборник, в сотни м, и больше, то на существенных расстояниях будет достаточно водорода для продолжения работы прямоточного термоядерного двигателя, и таким образом можно разогнаться до 10000км в сек и даже больше!
Как вариант можно использовать солнечный ветер чисто для заворота траектории, а основной разгон делать при близком подлете к Солнцу, и так много раз.
   8.08.0
Это сообщение редактировалось 18.01.2013 в 04:32
RU rsr13_2013 #15.01.2013 02:19  @Sergeef#31.12.2012 00:44
+
-
edit
 

rsr13_2013

новичок
Идеи носятся в воздухе! Я тоже был сторонником этой идеи. Она работоспособна, но к сожалению радиус Солнца маловат для вывода корабля на межзвёздную траекторию. Слишком большое центростремительное ускорение получится, даже при скорости 0.3 от скорости света. И корабль будет лететь в ужасном радиационном пекле.
Ещё можно попробовать проводить разгон в мощном магнитном поле Солнца используя поле для прижимания к светилу. Или просто лететь вдоль силовой линии поля, которая по протяжённости намного больше чем длина окружности Солнца.
Применение поля (взаимодействия тока и поля) для разгона и прижимания к Солнцу, а фотоэлементов для выработки электроэнергии позволит немного снизить радиационную нагрузку и лететь по орбите большего радиуса.
   18.018.0
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
rsr13_2013> Идеи носятся в воздухе!

...и гадит на головы.
   3.6.33.6.3

Lamort

ограниченный
★★★★
админ. бан
rsr13_2013>> Идеи носятся в воздухе!
Fakir> ...и гадит на головы.

Однако, интересный вопрос можно задать, - до какой скорости имеет смысл захватывать межзвёздный водород если мы можем осуществлять реакцию синтеза на основе этого водорода?
Допустим, для простоты, затраты каких-то ресурсов на "водородозаборник" вообще равны нулю.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
rsr13_2013>>> Идеи носятся в воздухе!
Fakir>> ...и гадит на головы.
Lamort> Однако, интересный вопрос можно задать, - до какой скорости имеет смысл захватывать межзвёздный водород если мы можем осуществлять реакцию синтеза на основе этого водорода?

1. Так и думал, что тебя много
2. В какой Вселенной вы все живете? Один ее признак я уже знаю - энергетический выход на термоядерной реакции протий+протий :F
   18.018.0
Это сообщение редактировалось 16.01.2013 в 05:38
+
-
edit
 

Lamort

ограниченный
★★★★
админ. бан
Wyvern-2> 1. Так и думал, что тебя много
Wyvern-2> 2. В какой Вселенной вы все живете? Один ее признак я уже знаю - энергетический выход на термоядерной реакции протий+протий :F
Ну, во-первых, не протон+протон, а два водорода, которые потом как-то превращаются в дейтерий и т. д. Или как-то ещё, это "детали процесса", удивительно, что вас не напряг "воздухозаборник", который концентрирует межзвёздный газ до нужной плотности. :)

Вопрос в другом, - до какой скорости эта затея имеет смысл с точки зрения энергетики получаемой от термоядерной реакции, если, например, мы тормозим межзвёздный газ до нулевой скорости или в каких-то других вариантах.
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> 1. Так и думал...
Lamort> Ну, во-первых, не протон+протон, а два водорода, которые потом как-то превращаются в дейтерий и т. д. Или как-то ещё...
...что "как то" не очень хорошо подходит к такому предмету как физика :F
Ну, для начала почитай курс школьной арифметики хотя бы Вики: Протон-протонный цикл — Википедия
   16.016.0
RU rsr13_2013 #16.01.2013 16:10  @Wyvern-2#16.01.2013 15:40
+
-1
-
edit
 

rsr13_2013

новичок
Не думаю, что двигателю использующему корону Солнца в качестве рабочего тела будет нужна термоядерная реакция водород-водород.
Во первых, для тех скоростей до которых в короне можно ускорить корабль 2-3 тысячи км/сек. максимум, хватит и реакции дейтерий-дейтерий топлива, запасённого на корабле.
Во вторых, лучевой и кинетической энергии вокруг явный избыток, проблема будет в том, как отводить тепло, а не как его получать.
Орбитальная скорость вокруг Солнца около 400 км/сек, значит каждый килограмм массы любого вещества (например льда) уже обладает огромным запасом энергии. Смешиваем лёд с набегающей плазмой солнечной короны и получаем прямоточный двигатель без термоядерной энергии. Термояд, конечно, тоже можно, но он и сам по себе, без Солнца и внешнего водорода, хороший источник тяги.

Я всё-таки сторонник того, чтобы летать подальше от солнечной короны, зато в магнитном поле светила. Энергию получать на фотоэлементы, а рабочее тело для ускорения корабля вообще не использовать. Лучше ускоряться как в электродвигателе :)

Ну а если требуется лететь к звёздам, то надо разместить на пути звездолёта топливо заранее в управляемых контейнерах. Потребуется миллиард километров пространства и всё равно, ускорение корабля получится слишком большим. Люди его не перенесут.
   18.018.0
Это сообщение редактировалось 16.01.2013 в 16:21
+
-
edit
 

Lamort

ограниченный
★★★★
админ. бан
Wyvern-2>>> 1. Так и думал...
Lamort>> Ну, во-первых, не протон+протон, а два водорода, которые потом как-то превращаются в дейтерий и т. д. Или как-то ещё...
Wyvern-2> ...что "как то" не очень хорошо подходит к такому предмету как физика :F
Wyvern-2> Ну, для начала почитай курс школьной арифметики хотя бы Вики: Протон-протонный цикл — Википедия

Вот видите, именно это я имел в виду, правда, мне как-то кажется, что в "более бытовых условиях", - не таких, как на Солнце, осуществить реакцию с предварительным слиянием протона и электрона будет проще. Хотя, не исключено, что я ошибаюсь.

Кстати, вы хотите сказать, что учились в школе, где проходят сечения ядерных реакций? ;)

Собственно говоря, это отступление от сути моего вопроса, - какая скорость делает бессмысленным использование внутренней энергии ядерных реакций налетающего на корабль межзвёздного газа.
   
+
-2
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
Lamort> Собственно говоря, это отступление от сути моего вопроса, - какая скорость делает бессмысленным использование внутренней энергии ядерных реакций налетающего на корабль межзвёздного газа.
Выше скорости 10-20 тыс км в сек прямоточником вряд ли можно разогнаться, и то при условии, если плотность водорода на пути достаточно велика, а не 1 атом на куб см, как есть в межзвездном пространстве. Потом нейтральные атомы сильно сложно сгрести в горячий поток, если нет готовой плазмы, как в солнечной короне.
Реакция протон, протон, не годится, ибо требует слишком высокую температуру, и медленная. С тритием и дейтерием, впрыскиваемыми в поток все гораздо проще. Хотя и этой паре может просто не хватить температуры на скоростях ниже критической, или не хватит времени для сгорания.
   8.08.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Lamort> Вопрос в другом, - до какой скорости эта затея имеет смысл с точки зрения энергетики получаемой от термоядерной реакции

"...ни при каких обстоятельствах, вы меня поняли?" (с) дедушка Хэм
   3.6.33.6.3
UA Sergeef #18.01.2013 00:55  @rsr13_2013#15.01.2013 02:19
+
-2
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
rsr13_2013> Идеи носятся в воздухе! Я тоже был сторонником этой идеи. Она работоспособна, но к сожалению радиус Солнца маловат для вывода корабля на межзвёздную траекторию. Слишком большое центростремительное ускорение получится, даже при скорости 0.3 от скорости света. И корабль будет лететь в ужасном радиационном пекле.
rsr13_2013> Ещё можно попробовать проводить разгон в мощном магнитном поле Солнца используя поле для прижимания к светилу. Или просто лететь вдоль силовой линии поля, которая по протяжённости намного больше чем длина окружности Солнца.
rsr13_2013> Применение поля (взаимодействия тока и поля) для разгона и прижимания к Солнцу, а фотоэлементов для выработки электроэнергии позволит немного снизить радиационную нагрузку и лететь по орбите большего радиуса.
До 0,3 скорости света разогнаться абс не возможно, достаточно хоть до 5 тыс км в сек. Опираться на магнитное поле не получится! Тем более что магнитное поле Солнца вне солнечных пятен очень слабое! Радиус Солнца да мал на больших скоростях, но можно разгоняться на больших радиусах вплоть до Меркурия, там где водорода еще хватает. фотоэлементы около Солнца просто сгорят...
   8.08.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Sergeef> Реакция протон, протон, не годится, ибо требует слишком высокую температуру, и медленная.
Она вообще НЕ ГОДИТСЯ, ибо не имеет полезного энергетического выхода :F Затраты на нагрев + потери на излучение (жесткий рентген, почти гамма) при температуре, необходимой для протекания > чем + энергии от этой реакции...

Sergeef>С тритием и дейтерием, впрыскиваемыми в поток все гораздо проще....
...потому, что 80% энергии выхода DT - НЕЙТРОНЫ. Которые никакого участия в нагреве газообразного раб.тела не примут :F
   18.018.0
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
Lamort>> Вопрос в другом, - до какой скорости эта затея имеет смысл с точки зрения энергетики получаемой от термоядерной реакции
Fakir> "...ни при каких обстоятельствах, вы меня поняли?" (с) дедушка Хэм

Некогда тоже самое говорили по поводу полета человека в атмосфере и тем более за ее пределами.
пока не могут построить прямоточник для гиперзвукового самолета, или не хотят строить, жалеют потратить на сие дело приличную сумму, термоядерный прямоточник построить на много порядков сложнее, и не всякая цивилизация способна создать технологии для этого дела, либо в конце концов окажется, что есть более простой способ звездоплаванья.
На НК у меня есть тема по реальному ядерному двигателю для звездолета, скорее всего это направление значительно проще, чем термоядерный прямоточник
   8.08.0
+
-2
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
Sergeef>> Реакция протон, протон, не годится, ибо требует слишком высокую температуру, и медленная.
Wyvern-2> Она вообще НЕ ГОДИТСЯ, ибо не имеет полезного энергетического выхода :F Затраты на нагрев + потери на излучение (жесткий рентген, почти гамма) при температуре, необходимой для протекания > чем + энергии от этой реакции...
Sergeef>>С тритием и дейтерием, впрыскиваемыми в поток все гораздо проще....
Wyvern-2> ...потому, что 80% энергии выхода DT - НЕЙТРОНЫ. Которые никакого участия в нагреве газообразного раб.тела не примут :F
На счет 80 процентов, это еще надо уточнять, но и 20% должно хватить для работы, как оно предполагается и для обычных термоядерных реакторов. В протон-протонном цикле требуется нейтрон, а в реакторе его удержать никак не получится
   8.08.0
+
-1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Lamort>>> Вопрос в другом, - до какой скорости эта затея имеет смысл с точки зрения энергетики получаемой от термоядерной реакции
Fakir>> "...ни при каких обстоятельствах, вы меня поняли?" (с) дедушка Хэм
Sergeef> Некогда тоже самое говорили по поводу полета человека в атмосфере и тем более за ее пределами....
...на ковре-самолете и из пушки на Луну. И оказались правы Причем твой звэздолет - явный ковер-самолет, известный в науке как Тирьямпампация :)

alex_semenov:

Это не-полит-корректное подражание заразительному стилю Дугласа Адамса - своеобразная бутылка шампанского, которую я хочу открыть по поводу запуска своего … // alex-semenov.livejournal.com
 
Широко принято считать, что в позапрошлом веке никто из наших предков и помыслить не мог о тех чудесах прогресса, которыми теперь мы, их потомки, пользуемся. А значит, выстраивает безупречно-логическую цепочку наш современник, через пару веков волшебная тирьямпампация будет обыденным для потомков делом! Хотя как раз тирьямпампация это та идея, о которой он, их предок, уже помыслил, и тем самым лишил ее возможности числиться у потомков в категории "немыслимых предками чудес". Но кого может волновать подобная логическая неувязка?
 
   18.018.0
+
+2
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> ...потому, что 80% энергии выхода DT - НЕЙТРОНЫ. Которые никакого участия в нагреве газообразного раб.тела не примут :F
Sergeef> На счет 80 процентов, это еще надо уточнять....

Строители ИТЕР-а негодуэ, а Эйнштейн и Бор смотрят на тебя, как на говно :F
   18.018.0
Capt(N): предупреждение (+1) по категории «Переход на личности»

Lamort

ограниченный
★★★★
админ. бан
Lamort>> Вопрос в другом, - до какой скорости эта затея имеет смысл с точки зрения энергетики получаемой от термоядерной реакции
Fakir> "...ни при каких обстоятельствах, вы меня поняли?" (с) дедушка Хэм
Ну почему же, "никогда"? :)

Допустим, этот самый звездолёт летит со скоростью около ста тысяч километров в секунду, в данном случае плотность набегающего на него потока межзвёздного газа может быть достаточной для получения вполне нормальных количеств ядерного топлива.
( Или не может? - Извиняюсь, сам пока не считал. ) :)

Но если мы тормозим этот газ и теряем при этом какую-то долю его энергии, то при ускорении рано или поздно эта доля превысит выход энергии от термоядерной реакции.

Так как "этот самый прямоточный звездолёт" много раз фигурировал в разного рода фантастике, в том числе и советской, интересно, делал ли кто-то какие-то прикидки. :)
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Lamort> Допустим, этот самый звездолёт летит со скоростью около ...
[опущенно, ввиду явной несуразности - :F мой.]
Lamort> ( Или не может? - Извиняюсь, сам пока не считал. ) :)

Выше я привел ссылку на ЖЖ Алекса Семенова - оттудовА есть переход на Z-Механику, где собрана куча (если не все существующие на сегодня) статей, посвященных трансзвездному транспорту: там все давным давно придумано, учтено, разобрано, посчитано, обсуждено и "взвешено на весах и найдено очень легким" (Дан.5.27; Откр.3.16)
   18.018.0
+
-3
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
Lamort>> Допустим, этот самый звездолёт летит со скоростью около ...
Wyvern-2> [опущенно, ввиду явной несуразности - :F мой.]
Lamort>> ( Или не может? - Извиняюсь, сам пока не считал. ) :)
Wyvern-2> Выше я привел ссылку на ЖЖ Алекса Семенова - оттудовА есть переход на Z-Механику, где собрана куча (если не все существующие на сегодня) статей, посвященных трансзвездному транспорту: там все давным давно придумано, учтено, разобрано, посчитано, обсуждено и "взвешено на весах и найдено очень легким" (Дан.5.27; Откр.3.16)
Семенов не авторитет!
А его компания слишком разношерстная и состоит из случайных людей, некоторые из которых не имеют даже обыкновенных дипломов! Кое-что из их трудов рассматривалось здесь в теме термоглиссера, расчеты у них, как показано, притянуты за уши и потолочные!
Посчитать термоядерные технологии не могут даже физики термоядерщики, иначе бы они давно бы уж построили свой сокровенный реактор. Если считать на вчерашних и сегодняшних технологиях, то безусловно далеко на них не улетить, тем более на звезды, но старые технологии пусть оставят себе те, кому звезды реально не нужны, и кто никуда не стремится из колыбели человечества, каковая грозится стать его могилой, или вечным местом заключения
   8.08.0

RU rsr13_2013 #19.01.2013 12:14  @Sergeef#18.01.2013 00:55
+
-
edit
 

rsr13_2013

новичок
Sergeef> До 0,3 скорости света разогнаться абс не возможно, достаточно хоть до 5 тыс км в сек. Опираться на магнитное поле не получится! Тем более что магнитное поле Солнца вне солнечных пятен очень слабое! Радиус Солнца да мал на больших скоростях, но можно разгоняться на больших радиусах вплоть до Меркурия, там где водорода еще хватает. фотоэлементы около Солнца просто сгорят...

До 5 тыс км в сек проще и надёжнее разгонит обычный термоядерный РД (стационарное удержание плазмы) То есть Солнце не потребуется.

Слабость магнитного поля ни о чём не говорит. Важна протяжённость этого поля в пространстве. Корабль придётся делать в виде огромного кольцевого паруса, тогда магнитное взаимодействие может быть эффективным. Кроме того, не запрещается магнитным полем корабля влиять на околосолнечную плазму, взаимодействие с плазмой это нормально, когда не требуется термоядерных реакций.
А вот то, что фотоэлементы сгорят:) Это же хорошо! Значит энергии кораблю хватит с избытком. Вопрос только в том, как сделать эффективные несгораемые фотоэлементы :) А Может лучше термоэлементы, с рабочей температурой 2500 К или иные (комбинированные элементы с управляемой зеркальностью и т.п.) Фотоэлементы - вопрос технологий. Главное, чтобы энергии хватило и на ускорение и на поддержание ускорения направленного к Солнцу.
Если корабль тонкий, то ускорение может быть высоким, а значит выше и скорость отлёта от Солнца.
   18.018.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Lamort> Так как "этот самый прямоточный звездолёт" много раз фигурировал в разного рода фантастике, в том числе и советской, интересно, делал ли кто-то какие-то прикидки. :)

Делали. Начиная со статьи дедушки Бассарда * (трепло еще то - п) в Акта Астронавтика в пятьдесят мохнатом году.
Но это или халтура и фричество, или - если счёт б.-м. вменяемый - получаются совершенно невообразимые требования. Типа длины в десятки тысяч км.
Ну "не горит" водород, не горит (вернее, "летают, но только низэнько-низэнько, малэнько-малэнько"). "Горыт, як мэртвый бздыт".
Поэтому даже у таких халявщиков, как Бассард, вся надежда была на дейтерий в межзв.газе или брать его с собой.

И это не говоря о том, что бассардов прямоточник - чушь "по построению", даже без учёта реакций, сечений и пр.

* трепло еще то - по крайней мере, во всём, что касается термояда. Книжка про ЯРД ничего.
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Выше я привел ссылку на ЖЖ Алекса Семенова -

И охота тебе всякую каку таскать :)

Wyvern-2> оттудовА есть переход на Z-Механику, где собрана куча (если не все существующие на сегодня) статей, посвященных трансзвездному транспорту:

Это, что ли?

Горизонт возможного

Этот второй раздел сайта. Своего рода, непериодическое издание, посвященное методам МП и экспансии разума во вселенной. Здесь я помещаю работы других авторов. Часть из них изданы на русском, но в Сеть еще не появились (зарыты в djvu-архивах или существую только в бумажном виде). Другая часть - (в основном) мои переводы широко доступных работ в английской части Сети но неизвестные людям читающим только по-русски. Небольшая, но ставшая уже классикой работа Форварда, в которой он рассказывает о двух своих знаменитых идеях. // Дальше — go2starss.narod.ru
 

Маловата куча. И того... ну, материал не очень :F
Собрана в основном совсем попса либо совсем фричество - на самом деле статей по теме минимум на порядок больше Подавляющее большинство, если честно, совсем не шедевр, но их именно что больше.
   3.6.33.6.3
UA Sergeef #19.01.2013 21:06  @rsr13_2013#19.01.2013 12:14
+
-1
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
rsr13_2013> До 5 тыс км в сек проще и надёжнее разгонит обычный термоядерный РД (стационарное удержание плазмы) То есть Солнце не потребуется.
rsr13_2013> Слабость магнитного поля ни о чём не говорит. Важна протяжённость этого поля в пространстве. Корабль придётся делать в виде огромного кольцевого паруса, тогда магнитное взаимодействие может быть эффективным. Кроме того, не запрещается магнитным полем корабля влиять на околосолнечную плазму, взаимодействие с плазмой это нормально, когда не требуется термоядерных реакций.
rsr13_2013> А вот то, что фотоэлементы сгорят:) Это же хорошо! Значит энергии кораблю хватит с избытком. Вопрос только в том, как сделать эффективные несгораемые фотоэлементы :) А Может лучше термоэлементы, с рабочей температурой 2500 К или иные (комбинированные элементы с управляемой зеркальностью и т.п.) Фотоэлементы - вопрос технологий. Главное, чтобы энергии хватило и на ускорение и на поддержание ускорения направленного к Солнцу.
rsr13_2013> Если корабль тонкий, то ускорение может быть высоким, а значит выше и скорость отлёта от Солнца.

Обычные термоядерные реакторы еще не созданы. Другие варианты тоже известны. Термоэмиссинные панели да это возможно, но нужно преобразование энергии, и электричества, а это дополнительные устройства и дополнительные сложности. Мощность солнечного света не слишком велика для создания высокой тяги, а без нее удержаться на орбите ограниченного радиуса не удастся.
На магнитном поле ничего подвесить нельзя, попробуйте подвесить что угодно на магнитном поле Земли, У Солнца вроде нет глобального магнитного поля, иначе оно бы препятствовало потоку солнечного ветра, впрочем этот поток выдует любое магнитное поле.
   8.08.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Lamort

ограниченный
★★★★
админ. бан
Fakir> Но это или халтура и фричество, или - если счёт б.-м. вменяемый - получаются совершенно невообразимые требования. Типа длины в десятки тысяч км.

Да, я прикинул, что при полёте со скоростью сто тысяч километров в секунду моль на квадратный метр будет собираться 1000 лет. До ближайших звёзд значительно быстрее просто долетим. :)

Единственный "более-менее подумать" вариант, если разгоняться где-то поближе к звезде, в зоне относительно высокой плотности и тормозить таким же образом. Но тоже нужны точные оценки.
   

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