"Орион" - последний писк

Cormorant> тогда предлагаю вспомнить почему Годдард отказался от шашек твердого топлива и перешел на разработку ЖРД (двигателей постоянного горения)
А какой смысл? Дальше аналогии кончаются. Нет возможности создать ядерный двигатель постоянного действия с параметрами хотя бы близкими к импульсным.
(тяга)х(скорость истечения)=(мощность двигателя)
Мощность импульсных внешнего действия не ограничена ничем.
Почитайте, если интересно http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/.../19770085619_1977085619.pdf

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/.../19760065935_1976065935.pdf

Project Orion (nuclear propulsion) - Wikipedia, the free encyclopedia - популярно

S.I.> Разработки по Ориону в 21 веке:
....
S.I.> Транспортное средство MMO с массой примерно 750 метрических тонн будет способно к выполнению быстрых миссий до Марса (90 дней в один конец), так же как долгосрочных (6-12 месяцев в один конец) полётов к внешним планетам (Юпитер / Сатурн) для разумного размера экипажа.
S.I.> Аналогичного размера автоматизированное транспортное средство было бы способно к возвращению образца грунта от Плутона в 15-летнем полном периоде миссии. (С)

По моим прикидкам корабля с ТЯРД на нефорсированной тяге создаваемой основной плазмой, массой 300 тонн, при массе ПН 94 тонны и топливе 6 тонн имел бы ХС 400-450км/сек.
Этот же корабль при массе топлива в 2800 тонн и использовании как источника тяги продуктов реакции бужет иметь ХС в 1/3 от С...
Малая тяга (а она не так уж мала - ТЯРД вовсе не аналог современных ЭРД, его тяга в этом варианте примерно 1 тонна) не играет особой роли в дальнекосмических и тем более в трансзвездных экспедициях.

Wyvern-2> По моим прикидкам корабля с ТЯРД на нефорсированной тяге создаваемой основной плазмой, массой 300 тонн, при массе ПН 94 тонны и топливе 6 тонн имел бы ХС 400-450км/сек.
Т.е. у тебя, земляк, получается УИ=2 миллиона сек. При 1т тяги- мощность движка около 20ГВт! Я конечно, тоже фантазёр ещё тот, но в 200т конструкции уложить 20 ГВт - слишком смело. Ну и вряд ли кпд выйдет более 90%, а теперь расскажи мне куда ты денешь 2ГВт тепла..

Wyvern-2>> По моим прикидкам корабля с ТЯРД на нефорсированной тяге создаваемой основной плазмой, массой 300 тонн, при массе ПН 94 тонны и топливе 6 тонн имел бы ХС 400-450км/сек.
S.I.> Т.е. у тебя, земляк, получается УИ=2 миллиона сек.
Ты наверное не правильно посчитал. В первом варианте Иу - 400000сек, во втором - 4млн.сек
S.I.> При 1т тяги- мощность движка около 20ГВт! Я конечно, тоже фантазёр ещё тот, но в 200т конструкции уложить 20 ГВт - слишком смело. Ну и вряд ли кпд выйдет более 90%, а теперь расскажи мне куда ты денешь 2ГВт тепла..
Почти угадал - 15ГВт Всего в 4 раза больше, чем у F-1 весившего 9 тонн И КПД вот так в лоб считать не следует. Например, излучение и нейтроны просто "свистят" в наружу. Радиаторы там конечно грандоманические - панельные тонн 30-40 и капельные тонн 30-40. Основа двигателя - углепластиковая ферма длинной в 200-300 метров и весом в 3-5 тонн и центральный соленоид той же длинны, занимающий суммарно 10% поверхности и весом 10-15 тонн.
В 200 тонн двигатель вкладывается с большим запасом

Wyvern-2> Ты наверное не правильно посчитал. В первом варианте Иу - 400000сек, во втором - 4млн.сек
Да правильно посчитал.
Тогда (если 400000с) в первом случае расход топлива будет при ХС=400км/с 29т а не 6т. Если 6т - то два миллиона секунд. Иначе - никак. Второй даже считать не хочу.
Wyvern-2> Почти угадал - 15ГВт Всего в 4 раза больше, чем у F-1 весившего 9 тонн И КПД вот так в лоб считать не следует. Например, излучение и нейтроны просто "свистят" в наружу. Радиаторы там конечно грандоманические - панельные тонн 30-40 и капельные тонн 30-40. Основа двигателя - углепластиковая ферма длинной в 200-300 метров и весом в 3-5 тонн и центральный соленоид той же длинны, занимающий суммарно 10% поверхности и весом 10-15 тонн.

Если посчитать, а не угадывать, то таки 20ГВт. Сиречь 5Кт ТНТ в секунду.
Ты пытаешься размазать их на 200-300 метров фантастическим сверхпроводящим соленоидом на углеферме - орионщики их размазывают гидродинамически направленным разлётом плазмы от заряда на таком же примерно расстоянии.
Прикинь сколько энергии унесут излучение и нейтроны при температуре ТЯР и что останется. Либо ты преобразовываешь их энергию с потерей УИ - либо изобретаешь им коллиматор В Дедале изобретали коллиматор - ну и гелий-3 естесвенно нужен..
Непрерывно поддерживающаяся ТЯР в шнуре длиной 200-300м мягко говоря вызывает сомнение - потери будут слишком велики..

У Ф-1 тяга 6,7млн Н, УИ=280сек мощность порядка 19ГВт - но у него регенеративное охлаждение топливом благодаря в 7000 раз большему его расходу на единицу тяги чем у твоего первого - это вот очень важный момент при переходе от ЖРД к ЯРД, значимость которого не все видят.

Wyvern-2> В 200 тонн двигатель вкладывается с большим запасом
Фантастический - да
Полезный график для фантазий -

S.I.> Проект Mini-MagOrion добавляет два важных аспекта к семье понятий Orion: использование намного меньших взрывов (50 GJ=12,5т ТНТ против 20 000 GJ = 5Кт ТНТ), вызванных внешним устройством, и таким образом они не могут быть спроектированы как потенциальное оружие.
Фактически разработчики изо всех сил стараются УХУДШИТЬ характеристики Ориона, дабы уйти от политических проблем
Действительно, инженеры всегда стремились повысить единичную мощность двигателя - здесь наоборот стремятся снизить. В итоге:
слева Орион 1964г, справа 2004 как видно нет особой разницы при значительном усложнении систем

S.I.>> Проект Mini-MagOrion добавляет два важных аспекта к семье понятий Orion: использование намного меньших взрывов (50 GJ=12,5т ТНТ против 20 000 GJ = 5Кт ТНТ), вызванных внешним устройством, и таким образом они не могут быть спроектированы как потенциальное оружие.
S.I.> Фактически разработчики изо всех сил стараются УХУДШИТЬ характеристики Ориона...

Думается - не так. Если при мощных взрывах энергия газодинамического расширения материала крит.массы и конструкции заряда пренебрежимо малы и вообще никак не учитываются даже при точных расчетах, то при очень малых, менее 100 тонн, взрывах этот элемент уже начинает играть, становясь определяющим при взрывах мощностью в районе 10т т.эк. Таким образом, конструкторы видимо хотят свести Орион к той, летной модели с хим.ВВ и резко уменьшить степень новизны Потому как использование энергии рентгенизлучения (главного носителя энергии) и расширяющейся слабоплотной плазмы мало исследовано практически, особенно в отношении создания механического импульса. А тут прямая аналогия - подрывается аналог W-54 (как раз такой мощности ) массой 25кг, а получается аналог хим.взрыва мощностью 5-6 тонн. Выигрыш в 200 раз, которого как раз хватает на компенсацию малоэффективности взрывного способа создания тяги

Wyvern-2> Если при мощных взрывах энергия газодинамического расширения материала крит.массы и конструкции заряда пренебрежимо малы и вообще никак не учитываются даже при точных расчетах, то при очень малых, менее 100 тонн, взрывах этот элемент уже начинает играть, становясь определяющим при взрывах мощностью в районе 10т т.эк. Потому как использование энергии рентгенизлучения (главного носителя энергии) и расширяющейся слабоплотной плазмы мало исследовано практически, особенно в отношении создания механического импульса.
Мама дорогая, каждые 7 лет я должен объяснять сначала..
"Потому как использование энергии рентгенизлучения (главного носителя энергии) и расширяющейся слабоплотной плазмы мало исследовано практически, особенно в отношении создания механического импульса." -Это исследовано вдоль и поперёк очень хорошо, ибо на этом основано устройство водородной бомбы - именно на создании механического импульса рентгеновским излучением для обжатия вторичного заряда.
И именно этот принцип применяется в классическом Орионе. Разгон рабочего тела (вольфрам) рентгеном ЯВ за счёт абляции- в направлении тяговой плиты.(Именно такой направленный разгон вещества в отличие от чисто теплового с последующей коллимацией в сопле даёт преимущества) Далее, в процессе полёта, этот плазменный шнур расширяясь остывает, излучая в космос, до приемлемой температуры (67000К)-не теряя при этом скорость в направлении плиты.
Подбирая диаметр плиты таким образом что бы удельная энергия плазменной струи на единицу площади не вызывала заметной потери её массы при соударении - преобразовывают в движение корабля.
Увеличив в двое скорость рабочего тела за счёт увеличения мощности в 4 раза приходится увеличить и диаметр плиты в двое, что бы сохранить энергетическую нагрузку на площадь.
И, соответственно, в два раза расстояние до точки подрыва. Поэтому увеличивая размеры корабля - увеличивается и УИ, ну и за счёт увеличения удельной мощности зарядов.

Wyvern-2> и расширяющейся слабоплотной плазмы
Интересная особенность расширения плазменной струи в космосе - циклическое превращение цилиндра в диск и обратно..

valture>> США собираются утилизировать излишки плутония - 10-20 тонн .... [»]
S.I.> Это 5000-10000 модулей импульса. Для быстрой экспедиции на Марс нужно 3000 ...

Излишков пригодного для создания заряда плутония не бывает по определению.
Это из того же смыслового ряда, что "лишний оружейный уран", "лишняя нефть", "лишние деньги".

Wyvern-2>> Wyvern-2>> какого рода воздействие ЯВ используется для разгона Ориона?
S.I.> S.I.>> Направленный поток плазмы от модуля импульса [»]

Заблуждение. Поток как таковой - не особо-то направлен. И его "направленность" - вторична. На плиту действует просто давление плазменного облака, пока оно не разлетится в пространство. Причём поскольку скорость направленного движения облака в целом меньше, чем тепловые скорости - это так, мелкое дополнение.

Wyvern-2>> Хотелось бы поспорить
Wyvern-2>> ЕДИНСТВЕННЫМ источником энергии при ЯВ в вакууме будет рентгеновское излучение. Остальная часть излучения, как то - световое (вкл. ультраф. и инфракр. изл.) , поток нейтронов и заряженных частиц - вносит гораздо меньший вклад, хотя им, наверное и нельзя пренебречь.
Wyvern-2>> Плазма же будет иметь ооооочень малую плотность - порядка сотых долей грамма на метр кубический, а ее приведенная (например, к плотности) температура будет минимальной (дай Создатель, что б выше 0⁰ С )

Это всё правда при достаточно удалённых взрывах, но орионоводы не мелочатся - десятки метров, а то и меньше:

S.I.> Ну девайсы в 100кг и 1Кт собирались подрывать на вдвое-втрое меньшем расстоянии,

Собственно, энергия энергией, но и при удалённом взрыве источником воздействия на объект является плазменное облако - только плазма делается прямо по месту из материала заказчика, и поскольку глубина проникновения рентгена невелика - получается её немного, и горячей. Поэтому время воздействия (~ толщина плазменного облака/тепловую скорость) - мало, и, хотя сила велика - либо мал передаваемый импульс, либо велика перегрузка.

Для того орионоводы и попробовали сделать облако заранее (кстати, ТРИЗовский приёмчик по сути ), чтобы оно при той же температуре вышло толще, когда подлетит к толкателю, и, соответственно, больше было время воздействия.

S.I.> И с чего Вы взяли что плазма равномерно распределиться по всему объему?

Пофиг, когда до плиты долетит - распределится, куда ж ей деваться.

Это плазменное облако преследует одну-единственную цель - хоть как-то растянуть время воздействия на толкательную плиту, иначе были бы полные вилы с перегрузками, и дёргаться нечего. Никакие амортизаторы не спасли бы.

Идея может и неплоха, и не лишена изящества, но... не панацея.
И уж тем более она не повышает значительно долю, приходящуюся на тягу, как вы почему-то решили. Закон сохранения импульса хрен обманешь.


S.I.> Действительно ядерный заряд (nuclear device) выделяет энергию в виде рентгеновских лучей. Уйти сразу в космос им не дает экран из U-238 (radiation case), по прозрачному для рентгена радиационному каналу из BeO (cannel filler) излучение проходит к непрозрачному вольфрамовому диску (propellant) испаряя его и разгоняя за счет абляции с внутренней поверхности до скорости порядка 100-150км/сек. Дополнительный импульс рабочее тело (propellant) получает от расширения нагретого нейтронами BeO.

S.I.> Далее теория говорит (см.ниже) что получившийся вольфрамовый плазменный диск превращается при расширении в плазменный цилиндр и практически весь может быть направлен на тяговую плиту.

Он-то может и может, но
1. ЗСИ не обманешь, и такой же импульс имеет остающаяся на месте часть девайса.
2. Естественно, от импульса плазменного диска далеко не всё достаётся плите-толкателю. Ну, так конечно механизм немного другой, но в целом можно смело считать, что вот просто непосредственно у плиты возникает облако горячего газа. Естественно, лишь часть импульса его атомов совершает полезную работу по разгону.

Собственно, именно поэтому и УИ у этого мегамонстра получается таким достаточно невыразительным.

УИ 2000-4000 с - меньше, чем у ЭРД, и это при 1) диком расходе делящихся материалов и 2) достаточно большой сухой массе, как минимум сравнимой со связкой реактор+ЭРД. У "Ориона" довольно дофига сухой паразитной массы - сама плита, амортизаторы, телескопические ноги и прочие бебехи. Соответственно и число Циолковского не ахти.

Единственный плюс - высокая тяга, и меньше ХС.

Ну, а возможность выведения с Земли... она и вовсе гипотетическая. И УИ там тоже грустноват - сопоставимый с ВРД.

Это даже если забить на все его сугубо технические сложности, допустив, что они так или иначе разрешимы. "Достаточно того, что не было пороха".

Даже 7 лет не прошло с прошлого раза..
Fakir> УИ 2000-4000 с - меньше, чем у ЭРД, и это при 1) диком расходе делящихся материалов и 2) достаточно большой сухой массе, как минимум сравнимой со связкой реактор+ЭРД.
УИ растёт с увеличением размеров аппарата по понятным причинам. 2000 с - это для минимального 10 метрового диаметра.
1) Самое смешное, что расход делящихся на единицу тяги не больше чем у газофазного реактора - считали уже где то тут. И с ростом размеров расход делящихся не увеличивается, увеличивается доля синтеза.
2) Сравнимой при каких показателях? Они вообще не сравнимы по удельной мощности. Просто наличие минимальной критической массы ограничивает выгодность взрыволёта снизу.
Сверху ограничений нет - хоть звездолёт.

S.I.> УИ растёт с увеличением размеров аппарата по понятным причинам. 2000 с - это для минимального 10 метрового диаметра.

Пофигу, верхняя граница тоже далека до потолка ЭРД.

S.I.> 1) Самое смешное, что расход делящихся на единицу тяги не больше чем у газофазного реактора - считали уже где то тут. И с ростом размеров расход делящихся не увеличивается, увеличивается доля синтеза.

Во-первых, сомнительно, т.к. у газофазника - нормального, а не на рисунках 60-х - делящееся вещество должно рециркулировать, в струю, если мне память не изменяет, летит порядка единиц процентов.
Во-вторых, про газофазник тоже в общем-то можно забыть.

S.I.> 2) Сравнимой при каких показателях? Они вообще не сравнимы по удельной мощности.

Это бессмысленное сравнение - реактор работает месяцами, взрыволёт - в совокупности секунды.

По удельному энерговыделению более чем сравнимы. Доказательством чему - УИ.

S.I.> Сверху ограничений нет - хоть звездолёт.

Бумага всё стерпит. Ограничения сверху есть всегда. Технические, оптимизационные, экономические, etc.

S.I.>> УИ растёт с увеличением размеров аппарата по понятным причинам. 2000 с - это для минимального 10 метрового диаметра.
Fakir> Пофигу, верхняя граница тоже далека до потолка ЭРД.
Верхняя граница превосходит ЭР на порядок.
Fakir> Во-первых, сомнительно, т.к. у газофазника - нормального, а не на рисунках 60-х - делящееся вещество должно рециркулировать, в струю, если мне память не изменяет, летит порядка единиц процентов.
Так и здесь летит порядка единиц процентов даже для минимального 10 метрового диаметра. 2 кг плутония на импульс. И в отличие от газофазника - не зависимо от средней тяги. Ибо в газофазнике с увеличением мощности синтез не применишь в обозримом будущем в отличие от.

Fakir>> Пофигу, верхняя граница тоже далека до потолка ЭРД.
S.I.> Верхняя граница превосходит ЭР на порядок.

Хрен там.

Fakir>> Во-первых, сомнительно, т.к. у газофазника - нормального, а не на рисунках 60-х - делящееся вещество должно рециркулировать, в струю, если мне память не изменяет, летит порядка единиц процентов.
S.I.> Так и здесь летит порядка единиц процентов даже для минимального 10 метрового диаметра.

Делящееся вещество летит ВСЁ. Всё и нахрен. С ничтожным выгоранием. Никакой рециркуляции в принципе быть не может.

S.I.> Ибо в газофазнике с увеличением мощности синтез не применишь в обозримом будущем в отличие от.

Да забудьте про газофазник. Он тоже скорее мёртв чем жив даже концептуально, к тому же не ахти как нужен.

S.I.>> Так и здесь летит порядка единиц процентов даже для минимального 10 метрового диаметра.
Fakir> Делящееся вещество летит ВСЁ. Всё и нахрен. С ничтожным выгоранием. Никакой рециркуляции в принципе быть не может.
Всё. Только вот время работы и критическая масса сильно разные. В результате рециркуляция и нафик не нужна при меньших потерях.
Тут вот наиболее полное описание, изучай если интересно:

Потери НЕ МОГУТ быть меньшими. Процент выгорания есть процент выгорания.

Fakir> Потери НЕ МОГУТ быть меньшими. Процент выгорания есть процент выгорания.
Да причём здесь процесс выгорания? Я говорю о расходе делящихся на единицу тяги в заданный промежуток времени. Можно назвать это УИ по делящимся материалам.

S.I.> "Жив, курилка!"

"Казалось бы - причём тут Лужков?"