Закончилась первая фаза проекта SLI(Space Launch Initiative)

>Какую тягу дадут 300 кг водорода в секунду, разогретого до 2000 K?

195 тонн при импульсе порядка 650 сек. Только ты забываешь, что тепловая мощность ВВЭР 2,9 ГВт.

Т.е. тяга от такого реактора будет 570 тонн. Вот только это будет сааавсем другой реактор Кстати для справки - вес реактора ВВЭР с топливом и водой - порядка 700 тонн, если я правильно помню. Впрочем можно отмасштабировать РД-401

Итак тяга 3,6 тонн вес 5 тонн Уи 810 сек, если я правильно помню или 7946 м/с. Т.е. расход 4,44 кг/с. Водород нагреваеться до 3000 С, т.е. тепловая мощность 200 МВт между прочим Ну наверное чуть выше в силу не 100% кпд

Самые крутые реакторы по тепловой мощности - чуть выше 5 Гвт

Tico>Кстати, Каррибеан. Я тут слышал звон, о топливе с повышенным енергосодержанием(кажется). А не могли бы вы на пальцах обьяснит, что к чему? Ето "химия"? Или что-то совсем новое?

Э ну если бы я еще знак КАКОЙ звон вы слышали Уже же обсуждали метастабильный гелий в органике - если это реально, то это круто

KаРРибеаН>Э ну если бы я еще знак КАКОЙ звон вы слышали Уже же обсуждали метастабильный гелий в органике - если это реально, то это круто

Вот-вот, в моем соседнем топе о двигательных технологиях. Но это скорее туда относится, поетому там помещу и вопросы, и комментарии.

А сюда вот. В JPL создали новый сверхлегкий аерогель. Состоит из воздуха ва 99.8%, из двуокиси силикона и песка. Плотность - 3 милиграмма на сантим³. При этом он, собака, выдержывает давление в тысячи раз больше своего веса, и не плавится при температурах до 1200С. Вот ссылка и картинка:


airbase.ru/sites/www.space.com/images/aerogel_hand_02.htm

Тут на него положили пару фломастеров и подогревают снизу автогеном, а им нифига:


Как такое в качестве сверхлегкой теплозащиты, если доработать?

CaRRibeaN>Т.е. тяга от такого реактора будет 570 тонн. Вот только это будет сааавсем другой реактор Кстати для справки - вес реактора ВВЭР с топливом и водой - порядка 700 тонн, если я правильно помню. Впрочем можно отмасштабировать РД-401

А что это? Я знаю только про РД-0410 КБХА.

CaRRibeaN>Итак тяга 3,6 тонн вес 5 тонн Уи 810 сек, если я правильно помню или 7946 м/с. Т.е. расход 4,44 кг/с. Водород нагреваеться до 3000 С, т.е. тепловая мощность 200 МВт между прочим Ну наверное чуть выше в силу не 100% кпд

У РД-0410 УИ больше 900 секунд вышел, но вот тяга 3,6 тонны при весе 2 тонны. Время работы 1 час.

>А что это? Я знаю только про РД-0410 КБХА.

Мда, тут я промашечку дал.

>У РД-0410 УИ больше 900 секунд вышел, но вот тяга 3,6 тонны при весе 2 тонны. Время работы 1 час.

Да во всяком случае такие данные в НК.

Кстати с тепловой мощностью - я почи угадал - 196 МВт

>При этом он, собака, выдержывает давление в тысячи раз больше своего веса

Это как это? Сантимистровый слой значит выдерживает не больше 30 г/см² Это 3 кПа, для теплозащиты явно не годиться.

ЦаРРибеаН>Это как это? Сантимистровый слой значит выдерживает не больше 30 г/см² Это 3 кПа, для теплозащиты явно не годиться.

Да, верно. Но теплоизоляция очень хороша. Бывают многослойные теплозащиты? Тогда аерогель можно было бы использовать как один из компонентов "сендвича", значительно облегчив его. А прочность давали бы другие компоненты.

Tico>Да, верно. Но теплоизоляция очень хороша. Бывают многослойные теплозащиты? Тогда аерогель можно было бы использовать как один из компонентов "сендвича", значительно облегчив его. А прочность давали бы другие компоненты.

В ходе мысленного эксперемента я решил что не уверен. Основу теплозащиты сейчас составляют всякие трудновозгоняемые тепло и асбопластики к тому же коксующиеся. Теплопроводность у них мизерна (например для асботекстолита), плюс они не сложаться пот воздействием скоростного напора.

А это надо одевать в силовой каркас - и ради чего? Абляционной защитой это служить не может, а проблем чисто с теплопроводностью помоему не возникает особо. лучше использовать как универсальный теплоизолятор под несущей обшивкой - и в космосе и при спуске, увеличивая рабочую температуру несущей конструкции.

KаРРибеаН> лучше использовать как универсальный теплоизолятор под несущей обшивкой - и в космосе и при спуске, увеличивая рабочую температуру несущей конструкции.
В этом качестве уже используются, почитате статью.

>Основу теплозащиты сейчас составляют всякие трудновозгоняемые тепло и асбопластики к тому же коксующиеся. Теплопроводность у них мизерна (например для асботекстолита), плюс они не сложаться пот воздействием скоростного напора.
Я слышал про новое поколение теплозащиты, которое НАСА разрабатывает. Кажется, она на металлической основе. Делали еще для Х-33.

Попорядку,
2 Tico: посмотрел на проекты, странная тенденция (понятно что в задании написанно что носитель двухступенчатый) у проектов от Боинга, Локхида и в некоторых других первая и вторая ступень идентичны (покрайней мере по внещнему виду) обьясняется унификацией обшей конструкции с целью удешевления, но это совсем не значит что они идентичны и обе водородно кислородные(это неразумно с точки зрения конструкции ракеты-носителя т.к. для достижения оптимальных характеристик у многих ракет, таких как Сатурн-5, Зенит-3 и т.д. отношение массы первой ступени ко второй, и второй к третей приблизительно 1/3-1/5), вполне вероятно что первые ступениу этих проектов RP-1/O2, а вторые Н2/О2, что при одинаковом обьеме благодаря разной плотности топлив обеспечит отношение массы первой к массе второй ступени 3-3,5, а это нормальные характеристики.
Там еще есть проект помоему Нортропа где первой ступенью является сверхтяжелый самолет-крыло, я не думаю что у этого проекта могут быть лучшие характеристики чем у Макса или Хотола с Мрией(разве что больше затрат на разработку и постройку).

Идею использоваьть в атмосфере ступени с ТРД (я предлагал НК-25), а в верхних слоях ядерный реактор я как-то предлага но его раскритиковали злопыхатели-сторонники традиционных РН Слабое место идеи - радиоактивное заражение окружающей2 среды, но его можно свести к минимуму привключении реактора второй ступени на высоте более 50-70км но для этого необходим мощный (способный поднимать несколько сотен тонн) сверхзвуковой (>3M) аппарат способный забросить вторую стыпень (после отделения от него) на высоту порядка 70 км.
Реакотр необходимой мощности (тягой несколько сот тонн) не проблема с технической точки зрения, например первоначальная проектная тяга NERVA была порядка 90 тонн(это в 60-е то годы!) только потом заказ сменили на 30-35 тонн при массе 10 тонн. А есть еще(уже давно испытанная) песпективная конструкция ЯР на измельченном топливе с неподвижным топливным слоем (удельные характеристики раз в 5-7 выше чем у ЯР традиционной конструкции) и реактор с врашаюшимся (псевдосжиженным) топливним слоем, двигатель на его основе с открытым выхлопом по удельной тяге сравним с РД-171.

Ну а этот новый гель похоже неплохой теплоизолятор, бы хотел из него одеяло

Tico>В этом качестве уже используются, почитате статью.

Да я знаю. Он помоему в MER'aх полетит.

Tico>Я слышал про новое поколение теплозащиты, которое НАСА разрабатывает. Кажется, она на металлической основе. Делали еще для Х-33.

да чего-то я читал, но из головы вывертилось. Что-то там гибкое и гидрофобное.

ZORG>А есть еще(уже давно испытанная) песпективная конструкция ЯР на измельченном топливе с неподвижным топливным слоем (удельные характеристики раз в 5-7 выше чем у ЯР традиционной конструкции)

А можно с этого места и поподробнее? что такое "на измельченном топливе" и какие характеристики в 5-7 раз выше.

ZORG>реактор с врашаюшимся (псевдосжиженным) топливним слоем

Здесь тоже поподробнее. Я видел лишь, что из всех реакторов с динамическим удержанием топлива имеет смысл лишь ГФЯРД.

ZORG>двигатель на его основе с открытым выхлопом по удельной тяге сравним с РД-171.

Т.е. ~1,3 кг веса на одну тонну тяги? Но ведь это значит энерговыделение не меньше 60 МВт на кг топлива! Как обеспечиваеться теплоотвод?

Туточки вы о реакторах как то БОЛТАЛИ, я заметил. У реакторов НЕТ зависимости масса-мощность(вернее она не прямая). Из десятка кг плутония можно и мегатонну тротилэквивалента выжать (лень в тепло пересчитывать).
Для примера мой любимый(но увы -недостроенный из за презренного металла, то бишь его отсутвия) ПИК -
Мощность 100МВт
Поток тепл. нейтр. в ловушке 4,5·1015н/см 2c
Поток тепл. нейтр. в отражат. 1,3·1015 н/см2c
Замедлитель и теплоноситель H2O
Отражатель D2O
Активная зона объём, л 50
Тяжеловодный отражатель H x L, м 2х1
Загрузка U-235 27,5 кг
Обогащение 90 %
Давление теплоносителя 50 атм.

Только не надо АПРОКСИМИРОВАТЬ, что 1 ГВт это 500л акт.зоны и 270 кг урана На том же реакторе можно и 10ГВт получить, был бы ТЕПЛООТВОД.

Ник

>У реакторов НЕТ зависимости масса-мощность(вернее она не прямая).

И все же есть. Я связанна она именно с теплоотводом.

>Из десятка кг плутония можно и мегатонну тротилэквивалента выжать

Только с вечным двигателем. Теоретически - 20 кт/кг, реакльно конечно меньше, причем в реакторе - в разы.

>Активная зона объём, л 50
>Тяжеловодный отражатель H x L, м 2х1
>Загрузка U-235 27,5 кг
>Обогащение 90 %
>Давление теплоносителя 50 атм.

Паадумаешь, 2 МВт/л, вон у РД-0410 - 10 МВт/л.

>На том же реакторе можно и 10ГВт получить, был бы ТЕПЛООТВОД.

К сожелению это так для любого реактора. Поскольку эффективность теплоотвода растет с ростом температуры, появляються всякие ГФЯРДы.

водород, правда, хорошо поглощает нейтронный поток, так что особого вреда для груза в носовой части не будет...

Пардон, рассеивает и термализует! Но не поглощает. Поглощают B-10,Cd, Li-6. А есть еще и гамма + тяжелая защита.


но все равно людей лучше на таком не возить. Для людей - SLI .

Да уж...

ZORG>Реакотр необходимой мощности (тягой несколько сот тонн) не проблема с технической точки зрения, например первоначальная проектная тяга NERVA была порядка 90 тонн(это в 60-е то годы!) только потом заказ сменили на 30-35 тонн при массе 10 тонн. А есть еще(уже давно испытанная) песпективная конструкция ЯР на измельченном топливе с неподвижным топливным слоем (удельные характеристики раз в 5-7 выше чем у ЯР традиционной конструкции) и реактор с врашаюшимся (псевдосжиженным) топливним слоем, двигатель на его основе с открытым выхлопом по удельной тяге сравним с РД-171.

Убежден, что использование ЯР для КА сведется в лучшем случае к связке ЯР-источник электроэнегрии-ионник. Да и то, при гарантии безопасного выведения неактивированного ЯР. Все системы типа ГФЯР забурят зеленые.

Адрон>водород, правда, хорошо поглощает нейтронный поток, так что особого вреда для груза в носовой части не будет...
Адрон>Пардон, рассеивает и термализует! Но не поглощает. Поглощают B-10,Cd, Li-6. А есть еще и гамма + тяжелая защита.

Эт хорошо, что Вы оговорились ЗАМЕДЛЯЕТ нейтроны ТОЛЬКО водород Все дело в том, что "наибольшая потеря энергии возникает при соударении тел РАВНОЙ массы". А нейтронам равныблизки по массе протоны - они же ионы водорода. А вода (легкая и тяжелая) только матрица для удержания протонов.
ОТРАЖАЕТ лучше беррилий.

Адрон>...Все системы типа ГФЯР забурят зеленые
Недолго ждать осталось как те же зеленые подсчитают скоко-чего ЖРД в атмосферу выносят. И тады сами и начнут требовать ЯРД

Ник

>Но не поглощает.

Кстати поглощает. С образованием дейтерия.

Nick_Crak>Эт хорошо, что Вы оговорились ЗАМЕДЛЯЕТ нейтроны ТОЛЬКО водород Все дело в том, что "наибольшая потеря энергии возникает при соударении тел РАВНОЙ массы". А нейтронам равныблизки по массе протоны - они же ионы водорода. А вода (легкая и тяжелая) только матрица для удержания протонов.

Ага, курс физики 10 класс. И ежу понятно.

Адрон>Ага, курс физики 10 класс. И ежу понятно.

Шутите? Пятый или шестой!

Кстати, чего то мой гибридный ГфЯРД захлох как то . Нет обмена мнениями Ксати, потока тепловых нейтронов 10¹⁵ см² ДОСТАТОЧНО для эффективной реакции деления. Даже в бридере 0,64х10¹⁶ МАКСИМУМ.

Ник

2 CaRRibeaN
Реакторы с неподвижным топливным слоем(РНС).
Разработанны в 60-е годы. Конструктивно представляют из себя два пористых цилиндра (материал:бериллий, керамика или др.) один в другом, межды внещним и внутренним зазор (~1/10 от диаметра внешнего) в который загужается измельченное топливо(сферические частицы урана покрытые оболчкой-пирографит,оксид циркония- защищающей делящее вещество от разрышения в резулитате термоциклических и механических нагрузок,диаметр от 0.1 до 1мм-были разработанны и созданны ранее для реактора другой конструкции).Вокруг внешнего цилиндра-бериллиевая защита в которой расположенны циллиндрические вращающиеся барабаны управления. Внутри внутреннего пористого цилиндра монолитный цилиндр замедлителя из графита. Теплоноситель подается в зазор между берилиевой зашщитой и внешним цилиндром, проходит радильно к центральной оси реактора последовательно через: внешнюю пористую стенку, топливную засыпку(отбирая тепло), внутреннюю пористую стенку и попадает в зазор между внутренним поритым цилиндром и графит. замедлителем откуда выводится по осевому каналу за пределы реактора. Возможна двухрежимная концирукция с основным контуром-100% мощности, доплнительный ~3%мошности(остаточное тепловыделение ТВЭЛов заглушенного реактора). Экспериментальный ректор в Брукхейвенской лаборатории построен в 70-е имеет обший диаметр 0,5м высоту 0,6 (по защите), тепловую мощность-200 МВт.Великолепная приемистость -3 сек то 0 до 100% мощности(обусловленна инертностью насосов подающих теплоноситель). Удельный импульс РД на его основе до 1000.

Реактор с вращаюшимся псевдосжиженным топливным слоем(РВТ).
По обшей конструкции похож на реакторы с неподвижным топливным слоем, но не имеет внутреннего пористого цилиндра и осевого графитного замедлителя, а внешний пористый цилиндр сделан врашающимся закрытый с одного тоца , на другом торце радиальный бортик высотой ~0,6 радиуса с отвестием на оси для истечения нагретого рабочего тела. Слой насыпного топлива находится на внутренней поверхности цилиндрической части вращаюшегося пористого барабана, удерживаетсчя центробежной силой. Теплоноситель подается снаружи пористого цилиндра проходит через пористые стенки внутрь и своим потоком притоднимает засыпку топлива одеспечивая его псевдожидкое состояние(этот режим поддерживается варьированием двух противоположных сил действующих на частицы топлива: центробежной силой прижимающей к стенкам пористого цилиндра и газодинамическим напором теплоносителя вырывающегося из отверстий в этой стенке)
великолепные характеристики теплоотдачи от топлива к теплоносителю. Удельные характеристики конструкции при традиционных материалах-1-2МВт/кг, при использовании композитов и т.д.-0,2-0,3МВт/кг.Характерные размеры ректора (все с защитой) порядка 1м, вес около 3т(тепловая мощность порядка нескольких ГВт), и слабо зависят от мощности. Удельный импульс ограничивается максималиной для современных материалов температурой топливных частиц - t=3000K, I=1000-1200.
В обшем РВТ имеет все преймущества РНТ но имее более высокие удельные характеристики ,более нагруженный и экстремальный.

Это в общих чертах, если интересно дам ссылкуна литературу с картинками(нужно ее поискать).

Всем любителям ядерной физики советую пользоваться ресурсом .Колоссальный объем расчетных и экспериментальных данных практически по всем ядерным реакциям (сечения).

Адрон>При этом сечение образования дейтерия 0,3 барна на тепловых нейтронах падает до 25 микробарн на 25 МэВ. Так что по сравнению с рассеянием эффект на несколько порядков меньше.

Ну а причем тут сечения рассеивания? Нейтрон термализуеться и достаточно быстро (все таки 0,3 барна, а плотность водорода в воде о-го-го) поглощаеться. Конечно в ВВЭР это решаеться тем, что область где есть термализованные нейтроны невелика, однако несколько десятков граммов дейтерия в сутки ВВЭР выдает. Т.е. никто конечно не собирает ее...

Адрон>Всем любителям ядерной физики советую пользоваться ресурсом

301 Moved Permanently

// depni.sinp.msu.ru

 

.

О большое спасибо, давно искал подобное.