Возможности ЯРД

Автор avp, 20.01.2005 17:02:18

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

avp

Цитироватьтвердофазные ярд испытывали на стендах и наши и американцы,
из-за невысокой тяги и остаточной радиации зажигание
на больших высотах (от 100км и выше чтоли)
Это было давно, разработки вроде больше не велись, эксперименты больше не ставили.  Тогда и особой мотивации не было. Сейчас же ЖРД
себя исчерпали необходимо владывать ресурсы в разработку ЯРД, тем более что альтернативы особой нет.

avp

ЦитироватьИспытывали всего несколько каналов и  то газообразным водородом. Работали чуть больше часа. На испытаниях вылетало до 0,5 % ядерного топлива !  
Уран чтоли вылетал?  Надо думать тогда над технологией изготовления стержней чтобы такое уменьшить. Например, какое нибуть покрытие придумать.
ЦитироватьТак что с земли стартовать – себе дороже !
Загрязнение будет незначительным. Стартовать можно над океаном.
ЦитироватьПотом в полете реактор надо как то охлаждать !! на конференции предлагали закрывать сопло и разворачивать радиаторы !
Если остановить цепную реакцию, то собственный нагрев стержней разве будет столь существенным?
Можно  предусмотреть немного рабочего тела в баках и медленно расходовать его для охлажнения, создавая при этом малую тягу.  С дозаправкой рабочим телом на Марсе его можно особо не экономить.
ЦитироватьВ общем возни много и проблем. И массы большие, и тяги маленькие - даже с марса не стартуешь.
Я так и не могу понять - за счёт чего большая масса ?
А над тягой необходимо работать.
ЦитироватьТак что системы реактор + ЭРД куда более реальны. Наверно стоит создавать сразу импульсник :) а не возиться с ЯРД.
Мощный реактор, вырабатывающий электричество на порядки более
сложное и тяжёлое сооружение чем просто реактор с открытым первым
контуром, в котором напрямую нагревается рабочее тело.
Не, ЭРД годится только для автоматических станций с годами полёта.  Для пилотируемой космонавтики необходимы мощные движки способные стартовать с планет и заправляться рабочим телом с их атмосфер.  Только ЯРД в принципе может нам как то помочь.

avp

Цитировать
ЦитироватьТак что системы реактор + ЭРД куда более реальны.
Я готов согласиться с этой мыслью. Тем более, что и ЯР и ЭРД каждый в отдельности мы имеем.  8) Однако их совместного применения (так сказать, в комплексе) я что-то не вижу. Вон, та же Энергия, рисует свой МЭК на СБ. :?
Представь себе ЯР которые вырабатывае электричества хотя бы
на 1МВт в космическом исполнении  :!:  При этом надо куда то
сбрасывать огромные излишки тепла (как и любой тепловой машине
нужен холодильник). Нет, это явно тупиковый путь. Только маломощные
реакторы и работающие не как тепловые машины.

Старый

ЦитироватьТут еще вопрос что выгоднее по массе на околоземной орбите ЯР со всеми его наворотами или солнечник.
Этого вопроса нет. На околоземных орбитах солнечная энергоустановка выгоднее.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

avp

ЦитироватьНаиболее перспективный ЯРД, на мой взгляд, это ЯРД с вращающимся слоем микротвэлов.
Например, когда мы размешиваем чай, при определённых условиях чаинки собираются на дне в центре стакана.
Так же и в ЯРДе - завернуть поток водорода так, чтобы микротвэлы сгруппировались вместе образовав критику, при этом добиться отсутствия потерь микротвэлов (они могут выноситься водородом из реактора).
Не получиться. По трём причинам.
1. Слишком низкая концентрация урана будет - не создать критическую массу.
2. Рабочее тело между частицами урана будет подавлять нейтронный поток поэтому критическую массу не достичь.
3. В реальности "сгорает" только небольшой процент атомов урана, участвовавших в создании критической массы. Т.е. так почти весь уран будет улетать впустую.

Alexey K.

ЦитироватьНе получиться. По трём причинам.
1. Слишком низкая концентрация урана будет - не создать критическую массу.
2. Рабочее тело между частицами урана будет подавлять нейтронный поток поэтому критическую массу не достичь.
3. В реальности "сгорает" только небольшой процент атомов урана, участвовавших в создании критической массы. Т.е. так почти весь уран будет улетать впустую.

1. Низкая концентрация компенсируется массой и сверхвысоким обогащением. А в целом, проекты реакторов с микротвэлами уже давно есть и сами микротвэлы разработаны(в США например).
2. Это газ (водород) будет подавлять? Ну может при давлениях к примеру 100 атм. и даст эффект в районе полпроцента в Кэфф, причем неизвестно в какую сторону ;)
3. Не понял, куда улетать?

X

ЦитироватьПри окончания рабочего тела выдвигаются поглотители нейтронов, как и в обычных реакторах, и цепная реакция прекращается. При этом радиация сильно падает - остаётся только фон от самих стержней.
Этот фон от короткоживущих продуктов распада очень даже не хилый. На АЭС твэлы перегружаются под многометровым слоем воды и они еще пару лет "отзваниваются" и охлаждаются, прежде чем их увозят на переработку. Кароче - без биозащиты ПН не обойтись.

avp

ЦитироватьЭтот фон от короткоживущих продуктов распада очень даже не хилый. На АЭС твэлы перегружаются под многометровым слоем воды и они еще пару лет "отзваниваются" и охлаждаются, прежде чем их увозят на переработку. Кароче - без биозащиты ПН не обойтись.

1. Не вырабатывать до конца рабочее тело и прикрываться ПН баком с ним.
2. В полёте можно выбросить поработавшие стержни и поставить новые, благо их вес незначителен.
3. Биозащита не такая уж сложная будет - надо всего лишь отгородиться
с одной стороны двигателя.  Сделать прослойку из полготителей. Вес не должен быть большим.

avp

Цитировать1. Низкая концентрация компенсируется массой и сверхвысоким обогащением. А в целом, проекты реакторов с микротвэлами уже давно есть и сами микротвэлы разработаны(в США например).
А как они собралист управлять таким реактором? А то случись что,
всё выпадет в осадок и будет бабах.
Для статических реакторов такое наверно и будет работать - тепло
фактически передаётся во второй контур.  
Цитировать2. Это газ (водород) будет подавлять? Ну может при давлениях к примеру 100 атм. и даст эффект в районе полпроцента в Кэфф, причем неизвестно в какую сторону ;)
Ну на водород мы как бы не завязываемся. Жидкий водород хранить в космосе тяжко.
Цитировать3. Не понял, куда улетать?
Вместе с рабочим телом, в космос. Надо будет с собой везди ещё и кучу урана.

Alexey K.

ЦитироватьЭтот фон от короткоживущих продуктов распада очень даже не хилый. На АЭС твэлы перегружаются под многометровым слоем воды и они еще пару лет "отзваниваются" и охлаждаются, прежде чем их увозят на переработку. Кароче - без биозащиты ПН не обойтись.

Как шутят ядерщики - случись авария, ноги в руки и наращиваем r^2 :)

Защита обязательна + бак + расстояние

Alexey K.

Цитировать
Цитировать1. Низкая концентрация компенсируется массой и сверхвысоким обогащением. А в целом, проекты реакторов с микротвэлами уже давно есть и сами микротвэлы разработаны(в США например).
А как они собралист управлять таким реактором? А то случись что,
всё выпадет в осадок и будет бабах.
Для статических реакторов такое наверно и будет работать - тепло
фактически передаётся во второй контур.

Вот как раз управлять им просто, а именно объёмом топливной композиции (объем увеличится - критики не будет). А если что-нибудь случится - топливо просто вылетит в космос.
Для статических реакторов можно и без второго контура - газ сразу в турбину :)
 
Цитировать
Цитировать2. Это газ (водород) будет подавлять? Ну может при давлениях к примеру 100 атм. и даст эффект в районе полпроцента в Кэфф, причем неизвестно в какую сторону ;)
Ну на водород мы как бы не завязываемся. Жидкий водород хранить в космосе тяжко.

Я с гелием как-то расчитывал, правда при меньших давлениях - эффект еле заметен

Цитировать
Цитировать3. Не понял, куда улетать?
Вместе с рабочим телом, в космос. Надо будет с собой везди ещё и кучу урана.

Дык я и говорю: вихрь надо закрутить так, чтоб небыло потерь.

X

http://www.membrana.ru/articles/technic/2004/11/22/131300.html
Солнечные стирлинги дают бой альтернативной энергетике. Полный КПД, рассчитанный от солнечного света и до электричества в выходных проводах, составляет 30%, что намного выше, чем у обычных солнечных батарей.
 Стирлинг сгодится для ЯРД как преобразователь тепла в электричество. А если использовать тепло выделяющееся от  изотопов, наработаных в реакторах на Земле, то и вес защиты будет не таким как у реактора деления.

Татарин

ЦитироватьУран чтоли вылетал?  Надо думать тогда над технологией изготовления стержней чтобы такое уменьшить. Например, какое нибуть покрытие придумать.
 
Покрытие вылетало...

ЦитироватьЕсли остановить цепную реакцию, то собственный нагрев стержней разве будет столь существенным?
Еще как будет!
Поэтому надо сразу смириться, что часть рабочего тела при выключении просто выкидывается в космос, просто как хладагент.

ЦитироватьЯ так и не могу понять - за счёт чего большая масса ?
А над тягой необходимо работать.
Самое главное - за счет ограниченности теплосъема.
Откуда следует большая площадь, откуда следует большая масса.
Ну и насколько я понимаю, все же вот просто так взять болванку металлического урана-235 в 40кг и сказать "мы имеем до тераватта мощности" - неверно. Потому как этим потенциальным тераваттом еще требуется управлять в условиях непрерывного ядерного отравления ТВЭЛ. То есть - мы должны предусматривать заметныую надкритичность, то есть - развитое управление... все это помножается на очень большие температуры и давления... и вуаля.

Думаю, в оценках вполне можно ориентироваться на существовавшие в реальности экземпляры. Мне так разумеется, их проектировали вовсе не идиоты, причем с целью минимизировать тягу и увеличить массу.

ЦитироватьМощный реактор, вырабатывающий электричество на порядки более
сложное и тяжёлое сооружение чем просто реактор с открытым первым
контуром, в котором напрямую нагревается рабочее тело.
Это, безусловно, факт!

ЦитироватьНе, ЭРД годится только для автоматических станций с годами полёта.  Для пилотируемой космонавтики необходимы мощные движки способные стартовать с планет и заправляться рабочим телом с их атмосфер.  Только ЯРД в принципе может нам как то помочь.
А вот это уже не столь бесспорно... :)

Татарин

ЦитироватьСтирлинг сгодится для ЯРД как преобразователь тепла в электричество. А если использовать тепло выделяющееся от  изотопов, наработаных в реакторах на Земле, то и вес защиты будет не таким как у реактора деления.

Радиаторы... :\

И невозможность маневрировать мощностью.
И ограниченная мощность так таковая (не более нескольких мегаватт).
И большая масса на единицу этой мощности.
И офигительная цена за киловатт.
И бОльшая, чем у реактора радиологическая опасность.
И еще много причин, по которым РИГ - очень временное решение без особых перспектив, ИМХО.

X

Меня вот больше интересует ионники. Что мешает
создать двигатель с тягой 10,100,1000 кН (кроме отсутствия мощного источника электричества)?
Какое у него соотношениые затраченной энергии к тяге (кВт/кН)?
Какая скорость истечения рабочего тела у существующих и перспективных двигателей?
Если поменять, к примеру, ксенон на аргон, как изменится тяга?

Татарин

ЦитироватьМеня вот больше интересует ионники. Что мешает
создать двигатель с тягой 10,100,1000 кН (кроме отсутствия мощного источника электричества)?
Какое у него соотношениые затраченной энергии к тяге (кВт/кН)?
Какая скорость истечения рабочего тела у существующих и перспективных двигателей?
Если поменять, к примеру, ксенон на аргон, как изменится тяга?
Это, вообще-то, к Факиру. :)
Но есть, оказывается, ограничение по току (соответственно - тяге) на рабочую площадь двигателя - из-за объемного заряда в ускорителе.

Asteroid

ЦитироватьНаверно стоит создавать сразу импульсник :) а не возиться с ЯРД.
Что есть импульсник?
==>[RU.SPACE Forever>

ЦитироватьТемпература естественно должна быть максимизированна при условии чтобы стержни не плавились. Для увеличения температуры плавления стерженей можно делать сплавы урана со специальныи добавками (по аналогии со сталью).

Сомневаюсь, что можно сделать жаростойкий сплав урана. Разве химическое соединение? Карбид урана?
Всё равно, температура низковата.
Имхо, более привлекателен жидкофазный реактор, где уран присутствует в легкоплавком сплаве, заключенном в жаростойкую оболочку ТВЭЛА.
Единственное, что меня смущает: твердофазные делали, газофазнае делали, а про жидкофазные забыли :roll:

ЦитироватьПотом в полете реактор надо как то охлаждать !! на конференции предлагали закрывать сопло и разворачивать радиаторы !
Не надо его охлаждать :)
Выделенное тепло уносится рабочим телом, как и в ЖРД.
Это НЕ тепловая машина, которая преобразует тепло в механическую энергию за счёт разности температур

Татарин

ЦитироватьСомневаюсь, что можно сделать жаростойкий сплав урана. Разве химическое соединение? Карбид урана?
Всё равно, температура низковата.
Имхо, более привлекателен жидкофазный реактор, где уран присутствует в легкоплавком сплаве, заключенном в жаростойкую оболочку ТВЭЛА.
Единственное, что меня смущает: твердофазные делали, газофазнае делали, а про жидкофазные забыли :roll:

Насколько я знаю, в том же РД-410 при работе сердцевина ТВЭЛов должна была быть расплавленной...