Возможности ЯРД

[X]

Вадим Семенов

Да, но благодаря высокому УИ ~ 900c у нас есть изрядный резерв по массе.

Так в том и дело, что ЯРД с высоким УИ со всех точек зрения необходимо запускать на высоте - это и радиационная безопасность, и предотвращение активации старта, и уменьшение времени работы реактора (его нужно делать как можно меньшим - а только на набор высоты в 10-20 км и скорости в пару махов уйдёт не меньше десяти минут, что вовсе не есть хорошо).

Так и я предлагаю на высоте реактор пускать, а дотуда он едет в неработающем состоянии.

Что-что, а топливо составляет мизерную часть в стоимости запуска, тем более простой керосин.

Так вопрос же не в цене, а в массе. Лишние тридцать тонн керосина на старте - это минимум минус 10 тонн на орбите.

Ну это вы загнули - 10т бак для 30т керосина. 5% максммум, т.е. 1,5т. К тому же 100т самолету нужно меньше топлива, чем 300т Ту-160.
 

Не нужна, но вряд ли будет сильно мешать.

Ну как же не будет, она ж всю газодинамику тракта поменяет.

Поменяет, но почему значительно? И почему это проблема? В природе возможен всего один вариант газодинамики тракта?

Плюс кислород, хоть и не проходит непосредственно через реактор, всё же получает весьма нехилое облучение.

Но весьма кратковременное И что плохого делают нейтроны с кислородом?

Грубо говоря, реактор с температурой 3000К может нагреть в 30 раз больше водорода от 0 до 100К, чем от 2900 до 3000.

Ну это не так очевидно - хотя бы потому, что раньше может возникнуть ограничение из скорости прокачки, вполне возможно, что для того, чтобы прогнать через тот же самый реактор в 30 раз больше водорода, скорость у него должна будет оказаться выше, чем даже скорость истечения.

Ну я же писал -- "в первом приближении, грубо говоря". Тем более нам в 30 раз больше не надо. Раза в 3 -- по уши.

Поправочка: определенное количество энергии горение будет выдавать лишь до тех пор, пока исходная температура водорода меньше "температуры сгорания" - предела, при котором горение просто не дает энергии, т.к. его продукты тут же разваливаются. Т.е. максимально достижимая температура такая же, как и у обычного кислород-водородного ЖРД, разве что расход кислорода меньше.

И в ЖРД и ЯРД температура ограничивается конструкционными материалами, а не максимальной температурой химической реакции. Так что поправка несущественная.

Поэтому, если надо временно (на старте) увеличить тягу ЯРД, лучше не наращивать массу реактора, а просто увеличить поток водорода через него и добрать последние, самые неффективные для реактора градусы при помощи химии.

Ну если договоримся стартовать с разгонщика - увеличение стартовой тяги станет не так необходимо.

К сожалению, 20км и 2 маха это слишком мало. Свалится в плотную атмосферу быстрее, чем успеет разогнаться. Тяговооруженность должна быть практически как со старта с земли.

А как же трехкомпонентные ЖРД?

Так я же имел в виду не двигатели вообще, а данный конкретный прожект.

А я -- двигатели вообще. Очевидно, что проблема с разной тягой на одном сопле решаема.

[X]

Вот здесь http://www.kerc.msk.ru/ipg/development/solar.shtml есть нечто подобное, хотя они греют не реактором, а электроплиткой. Жаль, они убрали с сайта данные по тяге и УИ в разных режимах.

[X]

... После аварии «Космоса-954» Советский Союз на несколько лет приостановил запуски «ядерных» спутников. Потом их возобновили. Затем была новая авария зимой 1983 года и новый перерыв в стартах. После 1989 года космические аппараты с ядерной энергетической установкой в нашей стране не запускают.
    Но 29 реакторов, которые вывели в космос за годы эксплуатации системы, до сих пор находятся на орбитах «захоронения» и, может быть, ждут своего часа, чтобы вернуться на землю....

nogpo6Hee 3gecb:

http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/publications/index.shtml?zhelez_04.html

[Старый]

Да, но благодаря высокому УИ ~ 900c у нас есть изрядный резерв по массе. Скажем, при стартовом весе 100т (совсем небольшой самолетик) до орбиты долетит ок. 35т. Пусть массовое совершенство 15%, тогда 20т -- чистая полезная нагрузка. Имеет смысл поступиться частью ПН на ВРД (~3т.) в пользу удобства и дешевизны эксплуатации одноступенчатой системы.

Не удастся сделать самолётик который при сухой массе 15 тонн мог бы содержать внутри 20 тонн ПН и 65 тонн водорода. Такой самолётик не оторвётся от землм (скорее всего разрушится под собственным весом) а уж о полёте на орбиту и обратно не может быть и речи.

[Alexey K.]

Alexey K.

Если нужный вихревой поток будет полностью управляемый,

Так в этом-то и есть главные сомнения :wink: Как вы собираетесь добиться его полной управляемости?

Об этом я и говорил раньше: пока это невозможно. Нужна прочная научная база. А конструировать газодуфки это уже дело третье
3 года назад на одной конференции слушал доклады о вихревых потоках, вроде простое явление, а проблем тысячи.

[Alexey K.]

Реактор должен находиться в прочном корпусе, окружающие конструкции должны в случае чего поглощать энергию удара.

Не факт, тут НИР нужна для обоснования необходимости прочного корпуса. Например при падении с большой высоты может быть лучше. если реактор развалится и сгорит в атмосфере, потому как у деформированного реактора будет другая геометрия и не факт, что он останется ядернобезопасным. Да и прочный корпус много весит.

[NNA]

Тем не менее существуют проекты (например, проект МГ-19, разработанный под руководством В. М. Мясищева и О. В. Гурко), в которых в целях экономии рабочего тела (того же жидкого водорода) предлагается многорежимный комбинированный двигатель. В плотных слоях атмосферы (до высот 40...50 км) такой двигатель пользуется воздухом атмосферы, который, проходя через специальный радиатор (теплообменник) реактора, нагревается до высоких температур и без сгорания с большой скоростью истекает из сопла ПВРД. При этом фактически в безрасходном режиме работы двигателя осуществляется полет с медленным набором высоты, но с максимальным приобретением скорости (до 10...12 М). После набора высоты, на которой разреженная атмосфера уже не оказывает значительного влияния на режим работы двигателя, расходующего запасенный водород, скорость истечения газовой струи может достигать 25 км/с.

В принципе таким образом можно и до космических скоростей разогнаться. Кстати американцы упорно разрабатывали на таком принципе бомбардировщик, и отказались от этого только потому, что информация об аналогичных разработках в СССР оказалась липой. Было два варианта - более простой и экологически опасный - непосредственным нагревом в реакторе, и более сложный двухконтурный, когда воздух нагревался от расплавленного лития, который в свою очередь грелся реактором.

[Сергей Васильевич Ивлев]

Господа! Кто не получил ответов, извиняйте - я не постоянный посетитель форума :oops:
К вопросу о жидкофазном ЯРД:
мне бы хотелось узнать не про "классическую" схему его. Она подразумевает расплав, размазанный по стенкам камеры теплообменника. ИМХО: тупиковая схема.
Мне интересны схемы с твёрдой (с холошо развитой площадью) рубашкой теплообменника. Ведь известны жаростойкие соединения (ну, карбиды, нитриды металлов), которые не мешают реакции деления и могут терпеть высокие температуры процессов, без деформации, абляции  и т.п.
Наверняка, подобные материалы редки, их свойства известны в достаточной степени. Поделитесь информацией, если можете?

[X]

Да, но благодаря высокому УИ ~ 900c у нас есть изрядный резерв по массе. Скажем, при стартовом весе 100т (совсем небольшой самолетик) до орбиты долетит ок. 35т. Пусть массовое совершенство 15%, тогда 20т -- чистая полезная нагрузка. Имеет смысл поступиться частью ПН на ВРД (~3т.) в пользу удобства и дешевизны эксплуатации одноступенчатой системы.

Не удастся сделать самолётик который при сухой массе 15 тонн мог бы содержать внутри 20 тонн ПН и 65 тонн водорода. Такой самолётик не оторвётся от землм (скорее всего разрушится под собственным весом) а уж о полёте на орбиту и обратно не может быть и речи.

У ракет соотношение сухой массы к топливу гораздо меньше, так что взято с запасом на горизонтальное положение. Если, конечно, оно вообще представляет проблему.

[Димитър]

Были такие проекты - сборщик атмосферы на топливо.
Т.е. пепелац с воздухозаборником, ЯЭУ, системой сжижения, баками выводится на низкую форсированую орбиту (для Земли 130-150 км), держится там на постоянном доразгоне ЭРД движками, хавает атмосферу и делает из нее топливо.

Тоесть - ЭРД смогут работать на высате 130-150 км ?
А то кто-то твердил. что даже разреженная атмосфера им будет мешать.

[Бука]

Были такие проекты - сборщик атмосферы на топливо.
Т.е. пепелац с воздухозаборником, ЯЭУ, системой сжижения, баками выводится на низкую форсированую орбиту (для Земли 130-150 км), держится там на постоянном доразгоне ЭРД движками, хавает атмосферу и делает из нее топливо.

Тоесть - ЭРД смогут работать на высате 130-150 км ?
А то кто-то твердил. что даже разреженная атмосфера им будет мешать.

Это я писал когда-то.
Да, есть такие проекты - причем давно.

Наскидку - 20ти летней давности "Космическая техника" Гэтланда.
См. на сайте уважаемого Хлынина (http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/getlend/18.html)

[Бука]

Хм. Возврат к годичной давности топику - Вот Это уже не я писал, хотя тоже "гость"

А кто сказал, что не ведуться ? Просто я так думаю, что это глубоко засекреченая информация. Ведь в тех же 30 годах никто из простых граждан не знал о разработке АБ.

[zenixt]

Мне такая мысля пришла. :!:  :shock:
 Мне нужен физик, хорошо разбирающийся в применении интегрирования к физическим процессам. Есть у нас такие?
 

[avmich]

Пишите, зачем он вам нужен :) .

[zenixt]

Ладно, допустим, что здесь такой человек есть. Тогда приведу для начала некоторые рассуждения. Если в этих рассуждениях мы не найдем согласия, то мысль приводить не вижу смысла.
Итак.
v=dl/dt, a=dv/dt -> a=v*dv/dl (00)
Это понятно?
Теперь для простоты понимания возьмем длинную трубку с одной стороны в которую поступает газ под некоторым давлением. Из чего будет складываться давление на поступающий газ со стороны газа в открытой трубке? Из суммы давлений бесконечно тонких слоев газа в трубке.
dP=dF/s или dP=dm*a/s (01) Очевидно ж, что каждый такой слой газа в трубке движется с ускорением а. Далее
dm=dl*s*ro (02)
Это понятно?
Подставим (02) и (00) в (01)
получим
dP=ro*v*dv (03)
Теперь, учтя что плотность зависит от давления и температуры,
dP=ro0*T0*P*v*dv/(T*P0)
 а температура от плотности,
T=Tп*(p/pk)^((k-1)/k)
 предоставляю вам вывести известную формулу для скорости истечения газа из этого выражения самостоятельно.
 ro0,T0,P0 - давление, температура и плотность газа соответственно при нормальных условиях.
 Я привожу рассуждения в этой теме, поскольку по замыслу потребуется внешний источник энергии.

[Гость 22]

Подставим ... получим
dP=ro*v*dv (03)

Вообще-то, по "классике" должно было получится
-dP=ro*v*dv
т.е. для ускорения потока нужно уменьшать давление вниз по течению. Это так называемое дифференциальное уравнение Бернулли - уравнение движения для одномерного стационарного течения газа.

предоставляю вам вывести известную формулу для скорости истечения газа из этого выражения самостоятельно.

А зачем?

Если в этих рассуждениях мы не найдем согласия, то мысль приводить не вижу смысла.

Вы лучше сразу скажите, чего хотите - а то начинаете с одномерного течения, а закончите... вечным двигателем

[Fakir]

zenix, вы что, тепловое сопло переоткрыть хотите?

[Игорь Суслов]

zenix, вы что, тепловое сопло переоткрыть хотите?

...ничего страшного, лишь бы не "сферического коня..." или инерциоид какой...
Лучше жить в реальном мире, чем под мескалином, как тут некоторые...

[zenixt]

предоставляю вам вывести известную формулу для скорости истечения газа из этого выражения самостоятельно.

А зачем?

Не надо? Тогда я удаляюсь.

[Гость 22]

предоставляю вам вывести известную формулу для скорости истечения газа из этого выражения самостоятельно.

А зачем?

Не надо?

Поскольку формула известная, то и ее вывод, очевидно, тоже известен