[image]

Термоядерный ракетный двигатель: как, зачем, почему и почем

Теги:космос
 
1 6 7 8 9 10 20
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
VooDoo> Авторы сделали акцент вот на чём:
VooDoo> In concluding this section we want to stress the possible interest of the spherical tokamak
VooDoo> for space propulsion. This configuration (not considered in the present report since it is a
VooDoo> closed magnetic field configuration) has the (already proven) advantage (in terms of
VooDoo> confinement and stability) of the conventional tokamak but can achieve very high values
VooDoo> of beta. The possibility of extracting particles for direct thrust has in principle the same
VooDoo> difficulty of conventional tokamaks, where magnetic field lines do not escape from the
VooDoo> reaction chamber and non trivial solutions must be investigated for the so called divertor.
VooDoo> Note however that this possibility has been already considered for space propulsion and
VooDoo> further studies might be beneficial in clarifying its potential.
VooDoo> Прям так и пишут - хотим обратить особое внимание.

Они же отмечают момент с "организацией" истечения из данной конструкции.

>>А то что в теории ТЯРД на FRC компактнее и легче - я не спорю.
VooDoo> Кроме теории ничего нет. Практика начнётся после первого зажигания движка.

Не говорите глупостей. Кроме теории есть множество экспериментов. Да, с другими параметрами плазмы, да, без горения. Но это эксперименты с надёжными данными.
Они, в частности, позволяют судить о, так сказать, сравнительной устойчивости конфигураций. Позволяют оценивать энергетическое время жизни плазмы, поперечные потери и многое другое.

VooDoo> Конструкция "глухого конца" даже близко не будет напоминать реактор. Т.е. вся стабильность летит коту под хвост.

С какого еще перепугу?

VooDoo> Это не ЖРД. В юбилейный раз спрашиваю - где магнитное сопло?

Да нет там необходимости в специальном "магнитном сопле". Пробкотрон - сам себе сама.
"Направленное" истечение внутренне присуще этой схеме.

Wyvern-2> .1 - строго говоря, в ГДЛ это не совсем так. Там ПЭСП можно даже использовать для стабилизации плазмы в реакторе.

Ну в принципе это касается всех ловушек, любых типов - в принципе, магнитное поле "общее", поэтому центральная часть может "чувствовать" и то, что происходит в дальних концах, и даже за законцовками. А в критериях МГД-устойчивости ключевую роль играет величина U, объём магнитной трубки, величина, которая интегрируется вдоль всей магнитной силовый линии, куда бы она не заходила.
   
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Теперь два концептульных слова - может, они даже прозвучат немного "contra" ТЯРД.

Действительно, РАДИКАЛЬНЫЙ перевес ТЯРД и его бесспорная необходимость - отнюдь не аксиома. Это теорема, и теорема недоказанная.
Т.е. ТЯРД не столько НЕОБХОДИМОСТЬ, сколько НАДЕЖДА, шанс, если угодно.

Его преимущество перед другими представимыми системами для всех возможных задач отнюдь не абсолютно, всё нужно проверять для каждого конкретного случая.
Главное концептуальное преимущество ТЯРД - высочайший УИ, но для того, чтобы оно в полной мере проявилось, нужны задачи с большой ХС.
Поэтому для перелётов со сравнительно небольшой ХС ТЯРД будет, вероятно, всухую проигрывать ЯРД, или связке реактор+ЭРД. Возможно, даже в том случае, если будет реализован "смеситель", т.е. возможность разменивать УИ на тягу при постоянной мощности - тут проигрыш может идти за счёт высокой сухой массы движка.
Так, для перелётов Земля-Луна ТЯРД явно неоптимален и совершенно не нужен. Более чем вероятно, что и для полётов к Марсу/Венере он не является оптимальным, по крайней мере, не выигрывает с ошеломляющим перевесом у других представимых схем.

Вот Юпитер, далее - везде - уже куда более подходящее поле для ТЯРД. Как и "спуск" поближе к Солнцу.

В каждом отдельно взятом случае необходимо смотреть на возможные параметры (масса, мощность, УИ, тяга) ТЯРД и сравнивать, например, с тем, какой мощности реактор деления можно вписать в ту же массу, и навесить на него, скажем, ЭРД. Сравнивать с суммарной массой миссии с ТФЯРД или ГФЯРД - где будет меньше, намного меньше УИ, но выше тяга и, главное, сухая масса движка (а также, возможно, суммарная ХС миссии). Плюс суммарная техническая сложность, конечно.

Отдельная строка - это экономика; это будет влиять, в частности, на выбор топлива - выбор, если приглядеться, достаточно неочевидный. Один полёт КК с ТЯРД гигаваттного уровня может чисто на топливе выливаться в миллиардные суммы, будь то гелий-3 или тритий (причём еще неизвестно, что круче). Ну, это при сегодняшнем уровне представлений и представлений о технической и экономической сторонах их добычи, ессно.
Конечно, можно чисто гипотетически подумать о D-D для ТЯРД, но там всё как-то не слишком симпатично; хотя для движка проблем чуть меньше, чем для реактора - по причине меньшей критичности ресурса.
   
+
-
edit
 

VooDoo

аксакал

>Они же отмечают момент с "организацией" истечения из данной конструкции.
Они вообще много моментов отмечают, чем обзор и ценен.

>Не говорите глупостей.
Доведите ТЯРД до космоса, потом говорите о глупостях.

>Да нет там необходимости в специальном "магнитном сопле". Пробкотрон - сам себе сама.
Конечно, а в ЖРД достаточно камеры сгорания. Сопло лучше нафиг выкинуть для снижения веса.
   
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
>>Не говорите глупостей.
VooDoo> Доведите ТЯРД до космоса, потом говорите о глупостях.

Следуя вашей логике, при выборе прототипа реактора, никто не должен опираться на результаты, достигнутые на всём массиве плазменных экспериментов, на всех существовавших установках разных размеров.
Просто брависсимо. Ни на какие эксперименты не смотрим, смотрим на то, что нам нравится.

>>Да нет там необходимости в специальном "магнитном сопле". Пробкотрон - сам себе сама.
VooDoo> Конечно, а в ЖРД достаточно камеры сгорания. Сопло лучше нафиг выкинуть для снижения веса.

Ну сказали один раз ерунду - упорствовать-то зачем?
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
>>А кому я писал вот это:
VooDoo> "общая мощность установки (при Q=~15) - 3500МВт"
VooDoo> Ты теперь утверждаешь, что мощность твоей установки не 3500, а значительно больше (5600МВт)? .... рассматривают это как часть общей термоядерной мощности. Возможно я снова тебя не так понял, но у меня других вариантов просто нет.

Они рассматривают - а я нет. Имею право, ибо меня интересует только то, что идет непосредствено на тягу.

VooDoo> ПОэтому я тебя и не спрашиваю, почему твой реактор легче.

Потому, что:
1. Несмотря на то, что в проекте SOAR дали даже табличку % нейтронного потока при разных условиях, они просто тупо ПЕРЕЗАЛОЖИЛИСЬ. У меня вообще создается впечатление, что они про тритий-дейтрий писали.
2. Им почему то не пришла в голову мысль сделать соленоид ферменным, т.е. сам реактор - БЕЗкорпусным. По инерции видимо - в наземной установке корпус - важнейшая часть. И им пришлось "ловить" ВСЕ нейтроны. Может быть им показалось, что нейтронная мощность - хорошая прибавка в мощности? Но заметно, что теорчасть проекта проработанна (для того времени) хорошо, а предлагаемые конструкции - победа техники над разумом.

Ник
   
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
VooDoo>> "общая мощность установки (при Q=~15) - 3500МВт"
VooDoo>> Ты теперь утверждаешь, что мощность твоей установки не 3500, а значительно больше (5600МВт)? .... рассматривают это как часть общей термоядерной мощности. Возможно я снова тебя не так понял, но у меня других вариантов просто нет.
Wyvern-2> Они рассматривают - а я нет. Имею право, ибо меня интересует только то, что идет непосредствено на тягу.

Доля правды в этом замечании Вуду есть.
Т.к. с СУММАРНЫМ энерговыходом реакции связаны параметры плазмы - то от него (а не только от "полезной" мощности, которую берёшь ты) будет зависеть как необходимая напряжённость поля, так и, скажем, мощность систем нагрева и инжекции.
   
+
-
edit
 

VooDoo

аксакал

>Следуя вашей логике
Следуя моей логике, сейчас ТЯРД находятся немного до той стадии, на которой были ЖРД до работ Годдарда. И те ТЯРД, которые выйдут в космос (если) будут мало чем походить на существующие лабораторные установки, которые и без этого изменяются до неузнаваемости каждое поколение.

>Ну сказали один раз ерунду - упорствовать-то зачем?
Я уже понял, что для вас никаких проблем с тем. что пробкотрон ничем не напоминает магнитное сопло, нет. Обе являются магнитными системами, а остальное не суть важно.
   
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Понятно, вам, видимо, просто нравится звучное словосочетание "магнитное сопло" :)
   
+
-
edit
 

VooDoo

аксакал

>Они рассматривают - а я нет. Имею право, ибо меня интересует только то, что идет непосредствено на тягу.
Ник, просто признайся, что ты эту глупость придумал лишь на этой странице. Иначе весь твой реактор идёт насмарку, т.к. всё, включая мощность, взято из Димова. Мощность ты сейчас решил поменять, остальное - нет.

>они просто тупо ПЕРЕЗАЛОЖИЛИСЬ
Они? Нет, это скорее ты чрезмерно оптимистичен. Они проектировали необитаемый космический реактор на 10 минут работы, а ты - пилотируемый корабль на годы полёта.

>И им пришлось "ловить" ВСЕ нейтроны.
Ты меня слушаешь вообще? Нейтроны они ловили лишь для того, что-бы этими нейтронами не перегревались магниты.
   
+
-
edit
 

VooDoo

аксакал

>Понятно, вам, видимо, просто нравится звучное словосочетание "магнитное сопло"
Нет, я просто сравнил конструкции.
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Теперь два концептульных слова - может, они даже прозвучат немного "contra" ТЯРД.
Fakir> Действительно, РАДИКАЛЬНЫЙ перевес ТЯРД и его бесспорная необходимость - отнюдь не аксиома. Это теорема, и теорема недоказанная.

Fakir> Поэтому для перелётов со сравнительно небольшой ХС ТЯРД будет, вероятно, всухую проигрывать ЯРД, или связке реактор+ЭРД. ....

"Общественное сознание при демократическом устройстве общества имеет ярко выраженную истерическую сущность" (с) Боюь, что и на Луну придеться летать на ТЯРД.
С технической точки зрения ты конечно прав. Но вот в общем контексте, с учетом всех параметров - т.ск. на фоне общей картины...дело обстоит много хуже.
1.Использование делящихся материалов всегда будет политической проблемой Ибо ДМ - оружие. Причем не простое - а стратегическое.
2. Сейчас устраиваются многосотенные демонстрации против запусков АМС с жалкими сотнями грамм сравнительно безопасного плутония 238. Представь себе запуск на орбиту ожидания полновесного ЯРД? Чернобыль изменил общественное сознание навсегда. А тотальная полуграмотность населения тоже вносит свой вклад.

Т.ч. видимо альтернативы дейтерий-гелию -нет.

Ник
   
+
-
edit
 

VooDoo

аксакал

Общественность распнёт и сожжёт тебя за попытку вывести на орбиту термоядерную бомбу и активировать её над головами беззащитных граждан.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
>>И им пришлось "ловить" ВСЕ нейтроны.
VooDoo> Ты меня слушаешь вообще? Нейтроны они ловили лишь для того, что-бы этими нейтронами не перегревались магниты.

Перегревались? Скорее деградировали сверхпроводящие обмотки. Такая опасность есть - и это не принципиальная, а инженерная проблема. На нее есть запас массы в 150 тонн

Ник
   
+
+3
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
VooDoo> Общественность распнёт и сожжёт тебя за попытку вывести на орбиту термоядерную бомбу и активировать её над головами беззащитных граждан.

Вот видишь Дима? Малограмотное быдло называет "термоядерной бомбой" даже гелиейвый реактор с плазмой, плотностью как вакуум в кинескопе. Устройство, имеющее такое же отношение к ЯО, как печка-буржуйка к напалму..... А оно, быдло - гордо величает себя - "Заказчик" - с большой буквы, обрати внимание... А ты про ЯРД...

Ник
   
+
-
edit
 

VooDoo

аксакал

Сейчас ты смеёшься, а потом этими же руками будешь деньги просить. Удачи в создании. Она тебе понадобится. И её понадобится много. Очень.
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
>>Понятно, вам, видимо, просто нравится звучное словосочетание "магнитное сопло"
VooDoo> Нет, я просто сравнил конструкции.

Глаза разуй. На той цветной картинке, что и ты приводил, концевое устройство видишь? Это полукасп - половинка антипробкотрона, организующий истечение плазмы. Форму плазмы на нем видишь? Если это не "магнитное сопло" - то ты просто компьютерный бот :F

Ник
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
VooDoo> Сейчас ты смеёшься, а потом этими же руками будешь деньги просить.
Просить?
"Никогда ничего не просите - придут и сами все отдадут"(с) Воланд
И я, к счастью, не знаю как просить руками :per:

VooDoo> Удачи в создании. Она тебе понадобится. И её понадобится много. Очень.
Твоими молитвами

Ник
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> Они рассматривают - а я нет. Имею право, ибо меня интересует только то, что идет непосредствено на тягу.
Fakir> Доля правды в этом замечании Вуду есть.
Fakir> Т.к. с СУММАРНЫМ энерговыходом реакции связаны параметры плазмы...

Да, конечно. Но не прямо же пропорционально Ffus :)

Ник
   
RU Streamflow #09.01.2008 13:09  @VooDoo#09.01.2008 02:17
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Fakir> Теперь два концептуальных слова - может, они даже прозвучат немного "contra" ТЯРД.
Fakir> Действительно, РАДИКАЛЬНЫЙ перевес ТЯРД и его бесспорная необходимость - отнюдь не аксиома. Это теорема, и теорема недоказанная.
С интересом слежу за этой темой, так как никогда серьезно не изучал проблемы термоядерных ракетных двигателей (разве что Эрике читал :)), но раз связался с гелием-3, то, пожалуй, что-то понимать в них надо :)

Fakir> Главное концептуальное преимущество ТЯРД - высочайший УИ, но для того, чтобы оно в полной мере проявилось, нужны задачи с большой ХС.
Это верно, но к этому очень желательно исключить области с большими гравитационными ускорениями в виде "спуска к Солнцу", так как в этом случае при малой тяге потребуется слишком большое количество витков траектории.

Fakir> Поэтому для перелётов со сравнительно небольшой ХС ТЯРД будет, вероятно, всухую проигрывать ЯРД, или связке реактор+ЭРД.
Первое - верно, а второе - вряд ли, так как и реактивное ускорение, так отношение массы аппарата к располагаемой мощности у варианта связки ядерный реактор+ЭРД, вроде бы, должны быть ещё ниже хотя бы из-за наличия огромных радиаторов-излучателей.

Fakir> Так, для перелётов Земля-Луна ТЯРД явно неоптимален и совершенно не нужен. Более чем вероятно, что и для полётов к Марсу/Венере он не является оптимальным, по крайней мере, не выигрывает с ошеломляющим перевесом у других представимых схем.
ОК

Fakir> Вот Юпитер, далее - везде - уже куда более подходящее поле для ТЯРД. Как и "спуск" поближе к Солнцу.
А тем более, Уран :) О "спуске" уже писал.

Ну, и последнее. Как простые оценки, так и Левантовский :), показывают, что гравитационные ускорения на низких орбитах в полях планет типа Земли или Урана на пару порядков выше, чем гравитационные ускорения от Солнца в окрестности земной орбиты. Поэтому аппараты с достаточно малой тягой должны накручивать многовитковые спирали с большими затратами времени и заметными добавками к характеристической скорости миссии, а в межпланетном пространстве могут летать по одновитковым траекториям. Поэтому напрашивается мысль создать многоразовые ядерные буксиры, которые после разгона объекта с ТЯРД даже не до параболической скорости, а ниже, возвращаются на парковочную орбиту вокруг планеты. При этом объект с ТЯРД быстро удалится от центра источника гравитации и без вских витков выйдет на межпланетную траекторию, экономя время и деньги, где уже будет эффективно разгоняться. В окрестности планеты-цели его может встретить многоразовый буксир-тормозник :) И все циклы могут многократно повторяться. Таким образом можно компенсировать недостатки объектов с ТЯРД из-за их малой тяги и относительно низкой мощности.
   
Это сообщение редактировалось 09.01.2008 в 13:15
RU Streamflow #09.01.2008 13:17  @Streamflow#09.01.2008 13:09
+
-
edit
 
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Т.к. с СУММАРНЫМ энерговыходом реакции связаны параметры плазмы...
Wyvern-2> Да, конечно. Но не прямо же пропорционально Ffus :)

При фиксированной температуре - именно что прямо пропорционально, т.к. мощность энерговыхода реакций синтеза прямо пропорциональна концентрации n0, сиречь бета2*B2. См. Головина, стр.10. Ну еще поиграв температурой, можно немного наиграть за счёт сечений реакции.

Кстати, зря ты Головина так выложил в открытый доступ. Я всё же еще надеюсь его переопубликовать в бумажном виде...
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Вот, блин, просил же - пересчитайте! Мне ж в цифрах веры то нет, я ж доктор :F

Я неправильно считал импульс удельный - повышение тяги на единицу не равно снижению импульса в квадрате. А НАОБОРОТ!
Е=(F*V2)/2 соответвенно F = (E/V2)*2 (где F-тяга, V2 -скорость истечения=Иу, E - энергия)
Таким образом, снижение импульса удельного на форсажном режиме при впрыске водорода, в 10 раз соответсвует увеличению тяги в сто раз
Что и требовалось доказать ;) Вот откуда странные расхождения с другими проектами.
тяга при импульсе удельном в 500000сек - 170 килограмм
тяга на форсаже, при Иу - 500км/сек - 17000 кг. Т.е. выход на режим большой тяги
:F

Ник
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Кстати, зря ты Головина так выложил в открытый доступ. Я всё же еще надеюсь его переопубликовать в бумажном виде...

Предупреждать надо %(
Теперь не знаю как его снять

Ник
   
MD Serg Ivanov #09.01.2008 16:57  @Wyvern-2#09.01.2008 13:50
+
-
edit
 
MD Serg Ivanov #09.01.2008 16:58  @Wyvern-2#09.01.2008 13:50
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
☠☠
Удалено
   
Это сообщение редактировалось 09.01.2008 в 17:04
1 6 7 8 9 10 20

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