Одноразовые vs многоразовые

Lamort>> Это заявление верно только в одном случае, - вся горизонтальная скорость набирается мгновенно сразу после старта, похоже автор просто не продумывал реальную траекторию.
zaitcev> Ну это ты зря так катишь на Джона. Конечно продумал. Он ведь у Мастена работал. И тяговооруженность 1,4 там неспроста. Понятно, что если делать ее больше, то требования к подъемнику ниже, так как разделение можно произвести ближе к его апогею. Но и масса двигателей тоже растет, а бюджет там не жирный. Посмотри его выкладки по ссылке, хоть с Google Translate.

Извиняюсь, я не учёл бредовость идеи, - этот подъёмник наверно сообщает второй ступени большую вертикальную скорость, около 2 км/с, проще говоря это такая двухступенчатая ракета с очень плохо оптимизированной траекторией. Аж целая первая ступень тратится на то, чтобы только проткнуть атмосферу.
При этом первой ступени в любом случае требуется система управления для возвращения на базу, так что экономии, скорее всего, не будет вообще никакой.

zaitcev> P.S. Джон, правда, на самом деле в качестве основного выдвинул тот аргумент, что для пилотируемой системы чрезмерно мощная 2-я ступень затрудняет аварийное спасение, вплоть до невозможности. Это ведь в начале 1,4, а потом и все 6.

А потом можно выключить пару двигателей, если их много или дросселировать, если их мало.

Б.г.> А ещё лучше - двухрежимный реактор, могущий работать часы на двигательном режиме, плюс тысячи часов на электрогенерирующем такая установка разрабатывалась, и даже получила индекс ГРАУ - 11Б97.

У неё что, был отдельный теплоноситель для съёма энергии в режиме энергетической установки и здоровенный радиатор?

Б.г.>> К Луне - точно лучше. К Марсу - в зависимости от энерговооружённости ЯЭДУ, чем мощнее реактор, тем лучше параметры ЯЭДУ.
Полл> То есть получается, что ЯЭДУ перспективнее. А не лучше.
Нет, при полёте к Марсу есть такие параметры ЯЭДУ, при которых она однозначно выгоднее, чем ЯРД с параметрами РД-0410 или ему подобный с большей тягой.

Полл> По крайней мере с теми данными, что у нас на сегодня имеются.
Б.г.>> Лучше 10000 часов проработать при температуре в 0,5 температуры плавления, чем 1 час при температуре 0,99 температуры плавления.
Полл> Из 1500 градусов и 3100 никак не получается соотношение 0,5 и 0,99 Тплавления.

Ну, не придирайтесь. в РД-0410 топливо действительно работало в режиме разрушения, а проблему выноса и одновременно проблему изменения гидродинамических характеристик активной зоны решили с помощью нетривиальной конструкции ТВЭЛов. Но ресурс при снижении температуры примерно вдвое увеличивается, действительно, в десятки тысяч раз.

Полл> К тому же, как я понял, на РД-0410 проблему обеспечения ресурса решили?

Сложный вопрос, не отвеченный до конца. Ни один из тестовых экземпляров реактора для РД-0410 (он назывался ИР-100, ещё иногда ИРГИТ), не выработал 200 мегаватт-часов энергии. Хотя, в общем, был экземпляр, отработавшие больше часа.

Б.г.>> даже получила индекс ГРАУ - 11Б97
Полл> Это именно комбинированная установка ЯРД плюс ЯЭУ?
Главное, что это одна активная зона, способная работать на водороде при 3100 К и мощности порядка 60 МВт (тяга 1 тонна) и мощности порядка 1,5 МВт (электрогенерирующий режим) на смеси гелия и ксенона (цикл Ренкина, насколько я понимаю).
там было специальное устройство запирания сопла, для работы в электрогенерирующем режиме.

Полл>> Из 1500 градусов и 3100 никак не получается соотношение 0,5 и 0,99 Тплавления.
Б.г.> Ну, не придирайтесь. в РД-0410 топливо действительно работало в режиме разрушения, а проблему выноса и одновременно проблему изменения гидродинамических характеристик активной зоны решили с помощью нетривиальной конструкции ТВЭЛов.
Кстати, с тех пор появились (как ни удивительно) некоторые новшества - главное из которых это карбидная тантал-урановая керамика^1. Она имеет Тпл почти на 700К (при 10% концентрации UC)чем тот композит, что испытывался в 70-е. Причем технология полупрмышленного производства ТВЭЛ-ов, в т.ч. сложной геометрии уже есть.

.¹ -к сожалению тантал-гафний-урановую керамику создать не удалось Вернее удалось, но из за гафния ее ядерные свойства исключают возможность создания АЗ

Б.г.>>> При этом поперечное сечение каналов увеличилось бы пропорционально расходу - скорость поднимать нельзя.
Fakir>> Это точное знание или предположение?
А.С.> Это то, что мне (мне, muxel-ю и Олегу Лазутченко) рассказывал Дядя Сидор. Очно, в кабаке.

Просто рассказал как факт или с описанием причин? Там, при увеличении скорости слишком падают/недостаточно растут коэффиценты теплоотдачи, удлинять каналы нельзя/нецелесообразно и т.д.?

А.С.>>> У ЭРД очень велики накладные расходы - ЯЭДУ весит относительно больше аналогов,
Полл>> Так получается, что для полетов к Марсу (и полагаю, всему, что ближе, то есть межорбитальные перелеты и Луна) ЯРД лучше?
Б.г.> К Луне - точно лучше.

С Луной тоже не так однозначно. Поскольку у ЭРД сильно выше УИ, причём в широком диапазоне, "какой закажешь" - то даже на трассе Земля-Луна можно получить некоторый выигрыш по ПН, несмотря на резкий рост ХС при малой тяге. Величина будет зависить от УИ ЭРД - размен времени перелёта на ПН. Выигрыш по-любому не очень велик, даже не вдвое при разумных УИ - но всё же.
Но по времени перелёта, конечно, ЯРД сильно впереди. Хотя по числу ходок туда-обратно за срок службы - уже большой вопрос.

А.С.>> Это то, что мне (мне, muxel-ю и Олегу Лазутченко) рассказывал Дядя Сидор. Очно, в кабаке.
Fakir> Просто рассказал как факт или с описанием причин?

Что-то он говорил, но я могу что-то забыть, что-то путать. Муксель и ОЛ вообще уже ничего не помнят, а Дядю Сидора, увы, не переспросишь...

Fakir> Там, при увеличении скорости слишком падают/недостаточно растут коэффиценты теплоотдачи, удлинять каналы нельзя/нецелесообразно и т.д.?

Если я правильно помню, при увеличении скорости водорода лавинно возрастала эрозия топлива - водород реагировал с карбидами с выносом метана из ТВЭЛов. Там кол-во добавляемого гептана (или гексана, в разных испытаниях использовались разные в-ва), в районе 0,7-2%, варьировалось по поведению ТВЭЛов.

То есть проблема совершенно не теплофизическая, а в сфере химстойкости материалов?

Fakir> То есть проблема совершенно не теплофизическая, а в сфере химстойкости материалов?

Там в разных зонах реактора были разные ограничения. На холодном конце можно было сделать больше концентрацию урана и тепловыделение, на горячем теплопоток был меньше в 10 раз, поэтому состав стержней менялся по длине. Внутренняя температура ТВЭЛов во всех зонах была в районе 3300-3400 К, а наружная сильно менялась по длине реактора. Соответственно, самые напряжённые ТВЭЛы показывали хорошую стойкость и их не надо было покрывать карбидом ниобия, а менее напряжённые, но с более горячей поверхностью покрывали.
В общем, по расчётам получалось, что в 10 раз большую тягу дал бы двигатель в 2,5 раза более тяжёлый. Но делать его не начинали.

Wyvern-2> к сожалению тантал-гафний-урановую керамику создать не удалось Вернее удалось, но из за гафния ее ядерные свойства исключают возможность создания АЗ

А почему именно гафниевую, а не циркониевую? Химические свойства у них крайне близки, свойства керамики по идее тоже должны быть похожими, не?

PS: Кто не знает — пара цирконий-гафний — это одна из многочисленных шуток природы. У них практически идентичные химические свойства, вплоть до того, что гафний является примесью к цирконию, и добывается из циркониевых руд, но ... цирконий нейтронно-прозрачен с практической точки зрения, а гафний — совсем наоборот.

Lamort> Интересно, а что если просто наделать много ядерных бомб мощностью тонн 10-20 и создавать тягу этими взрывами?

Да ничего... Получится "Орион". Вот только никто не знает как для него амортизаторы сделать...

alex_ii> Вот только никто не знает как для него амортизаторы сделать...
Разве? А испытывали макет вроде как с амортизаторами?

alex_ii>> Вот только никто не знает как для него амортизаторы сделать...
Полл> Разве? А испытывали макет вроде как с амортизаторами?
Так его ж не с ядерными зарядами испытывали...

Так и экран был не "атомной" толщины.

Lamort> Интересно, а что если просто наделать много ядерных бомб мощностью тонн 10-20 и создавать тягу этими взрывами?

Оппаньки

Wyvern-2>> к сожалению тантал-гафний-урановую керамику создать не удалось ....
AXT> А почему именно гафниевую, а не циркониевую? Химические свойства у них крайне близки, свойства керамики по идее тоже должны быть похожими, не?
Не. Карбид тантала-гафния — Википедия

Полл> Так и экран был не "атомной" толщины.
И соответственно - амортизаторы не того размера...

Полл> Так и экран был не "атомной" толщины.

Дело тут не в толщине экрана, а в его массе.

Ядерный заряд мощностью 10 тонн существует, он весит 23 килограмма.

Допустим, в экран массой 100 тонн попадёт 10 килограммов вещества бомбы со скоростью 1000 км/с. Экран мгновенно приобретёт скорость 100 м/с, если амортизатор имеет длину 100 метров, то перегрузка составит 5g.
Моё мнение, - складывающуюся конструкцию длиной сотни метров сделать не так уж сложно, тем более, что в любом случае надо куда-то убраться от радиации.

Данные я беру с потолка, так что возможно скорость разлёта будет меньше, - заряд всего-то 10 тонн.

Добавлю одно замечание, - стоимость этих бомб я не знаю, так что экономику обсуждать не берусь, однако в таблице ниже указано, что произведено 400 единиц, так что наверно одна стоит не миллиард долларов.

Lamort> Ядерный заряд мощностью 10 тонн существует, он весит 23 килограмма.
Весил. Сделанный сегодня заряд, да специально для такого специфичного применения вполне возможно будет легче и дешевле.

Lamort> Экран мгновенно приобретёт скорость 100 м/с, если амортизатор имеет длину 100 метров, то перегрузка составит 5g.
Не совсем верное утверждение, поскольку упирается амортизатор не в планету, а в объект вполне сравнимой с ним массы, сам корабль.

Это я к тому, что причины отказа от "Ориона", затем от ЯРД, ИМХО, не совсем объясняются техническими и экономическими аспектами.

Полл> Это я к тому, что причины отказа от "Ориона", затем от ЯРД, ИМХО, не совсем объясняются техническими и экономическими аспектами.
Ну, Орион никогда не был особенно актуален. Хотя не мешало бы испытать такую штуковину - где-нибудь за Луной... Ну а отказ от ЯРД в СССР случился в основном на волне пост-чернобыльской истерики... Т.к. экономически и технически - там ничего сверх естественного нету, сложно конечно, но не более того. Отголоски той истерики мы еще имеем все шансы услышать, когда (и если) Энергия доделает ядерный ЭРД-буксир до летного экземпляра и соберется запускать...

alex_ii> Ну, Орион никогда не был особенно актуален.
На "Орионе" собирались для разминки "одним куском" забросить базу на Луну, вторым рейсом уже с той базы сгонять на Марс опять же с основанием там постоянной базы, а затем и в систему Юпитеры прошвырнуться чисто посмотреть, что где плохо лежит.

alex_ii> Хотя не мешало бы испытать такую штуковину - где-нибудь за Луной...
Испытывать собирались запуском с Антарктиды.

alex_ii> Энергия доделает ядерный ЭРД-буксир до летного экземпляра и соберется запускать...
Да какой это к чертям собачьим "буксир"? Был бы нужен буксир в соответствии с озвученными планами прыжка на Марс, довели бы ЯРД. Это и дешевле, и проще, поскольку проблемы уже известны. А тут и новый капельный радиатор, и сами СПД большой мощности и ресурса. Какие где глюки возникнут неизвестно.
Этот проект очередное "производство двигателей для БПЛА воздушного базирования", сиречь ядерный реактор для военных спутников.
ИМХО, конечно, надеюсь ошибаюсь.

Lamort>> Ядерный заряд мощностью 10 тонн существует, он весит 23 килограмма.
Полл> Весил. Сделанный сегодня заряд, да специально для такого специфичного применения вполне возможно будет легче и дешевле.

А зачем он легче, дешевле, - согласен, но особо легче его делать нет никакого смысла, 10 тонн в 23-х килограммах и так очень компактно, тем более, что этот заряд мог взрываться и как 20 тонн.

Lamort>> Экран мгновенно приобретёт скорость 100 м/с, если амортизатор имеет длину 100 метров, то перегрузка составит 5g.
Полл> Не совсем верное утверждение, поскольку упирается амортизатор не в планету, а в объект вполне сравнимой с ним массы, сам корабль.

Совершенно верно, и за счёт этого перегрузка будет ещё меньше поскольку основание амортизатора начнёт "убегать" от экрана.

По-моему "взрыволёт" вполне реализуем уже сейчас, его нет только потому, что нет вообще какой-либо необходимости делать эффективный межпланетный корабль.

Lamort> А зачем он легче, дешевле, - согласен, но особо легче его делать нет никакого смысла, 10 тонн в 23-х килограммах и так очень компактно, тем более, что этот заряд мог взрываться и как 20 тонн.
Если заряд будет меньше за счет лучшего использования делящегося материала, он будет намного дешевле. Пусть даже для этого потребуется достаточно тяжелое оборудование в самом корабле.

Lamort> По-моему "взрыволёт" вполне реализуем уже сейчас, его нет только потому, что нет вообще какой-либо необходимости делать эффективный межпланетный корабль.
В соседнем форуме недавно шло обсуждение, почему в Античности не плавали к Америке. Пришли к выводу, что потому что не было компаса и океанских кораблей. А компаса и океанских кораблей не было, потому что в Средиземном море они не нужны. А за Геркулесовыми столбами мир кончался.
RIP, цивилизация Античности.