Одноразовый SSTO на ЯРД

[Eraser]

Узнавать действительно полезно. Советую обратится к соответствующим учебникам.  

А то ваше предложение, мягко говоря - нереализуемое в принципе.

BW2ALL

Нравится мне этот безапелляционный тон. Такое чувство, будто я инерциоид предложил. И какому фундаментальному закону природы противоречит такой двигатель, чтобы его постройка стала невозможна "в принципе"?

[O_P]

Может термоядерный SSTO сразу делать? Зажигание дейтериево-тритиевой смеси осуществлять стационарной лазерной установкой на космодроме, рабочее тело - вода, всё очень экологично, если забыть о тепловом загрязнении.

А то ваше предложение, мягко говоря - нереализуемое в принципе.
BW2ALL

Нравится мне этот безапелляционный тон. Такое чувство, будто я инерциоид предложил. И какому фундаментальному закону природы противоречит такой двигатель, чтобы его постройка стала невозможна "в принципе"?

А как вы себе представляете конструкцию такого двигателя?
Что значит зажигание TD смеси лазером? На протяжении всего полета?  С земли?
Вы в курсе, что водород в качестве рабочего тела неслолько лучше, чем вода?
Кстати, как вы собираетесь передавать энергию термоядерной реакции рабочему телу? Энергия то выделяется потоком нейтронов.  Кстати об экологичности, знаете, что зделают экологи за выброс радиоактивного пара из ракеты? Водород кстати, в отличии от воды радиоактивным не становится.

Пока хватит...

Без обид, но если бы вы были знакомы термоядерной физикой, вы бы поняли, что ваще предложение практически аналогично "инерциоидам"...

BW2ALL

[Eraser]

Ладно, признаю что глупость сморозил, хотя возражения и не принципиальны. :wink: Не быть мне конструктором термоядерных ракет.    Но думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.

[Старый]

Но думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.

У ЯРД просто мало шансов. Точнее вообще никаких.

[O_P]

Но думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.

У ЯРД просто мало шансов. Точнее вообще никаких.

Есть одно НО.  :wink: Есть предпосылки возможности эффиктивного разделения изотопов плутония.(во загнул фразу   ) ю
Короче, если американцы доведут проект лазерного разделени изотопов плутония ( к сожалению подробностей не знаю - слышал отзыв одного знакомого физика) до победного конца, то это путь к созданию компактных мощьных и надежных ядерных реакторов на плутонии. Что собственно может быть и позволит сделать ЯРД для первой ступени. Но повторяю - может быть.  :?
Эх, класная штука плутониевый реактор :roll: очень жаль, что пока их не могут сделать.

BW2ALL

[pkl]

Одноразовый SSTO на ЯРД для вывода амс на межпланетную траекторию или спутников на геостационар.
Пускать с новой земли. =)

Вообще-то я нечто такое предлагал года 3-4 назад. :oops: Я предлагал одноразовый одноступенчатый носитель в габаритах блок "Ц" Энергии. Силовая установка 4 ЯРД /один их которых в горячем резерве/ + несколько ЭРД. ЯРДы предлагал двухрежимными - собственно режим ЯРД и, после выхода на опорную орбиту, режим генерации энергии для ЭРД и полезной нагрузки. Всё очень красиво получалось. Никаких отделяемых элементов, кроме, может, створок обтекателя. А стенки водородного бака предлагаю использовать в качестве радиатора. :wink:
Но :!:  Старый мне за этот прожект чуть в шею не вцепился - имейте это в виду.

Вот, может ли такое иметь смысл?

Полагаю, что да. И очень большой.

И во сколько вообще двигатель ядерный по прикидкам обойдется?

Думаю, сумма будет сопоставима со Спейс Шаттлом или Энергией-Бураном. При несопоставимо большей отдачей. С другой стороны, значительный объём работ был проведён в нашей стране и США с 50-х гг. Вообще-то, тут должны своё слово сказать специалисты - насколько реалистична такая схема, каковы будут её характеристики и стоимость. У меня лично знаний увы, недостаёт

Удивительно, почему до сих пор не используются ярд?

Я думаю, причиной этому является решение о свёртывании лунных и марсианских программ и о сосредоточении сил и средств на создании многоразовых систем. И у нас, и за океаном. С одной стороны, челноки забирали всё больше и больше средств - сначала на своё создание, а затем и содержание. С другой стороны - для околоземной космонавтики ЯРДы не актуальны. Ну а Чернобыль добил эти проекты окончательно.

Неужели уи в 2-3 раза превосходящий современные жрд, не может перекрыть его недостатков?

Думаю, что может.

[avp]

У современных ЯРДов, емнип, массовое совершенство аховое...
Как минимум бустеры нужны.

Это потому что теплопередача плохая, через поверхность твелов, а не во всем объеме как при химии. Но на начальном этапе полета греть водород до меньшей температуры, но в большем количестве и дожигать  до нормальной температуры добавлением кислорода. Или даже забортного воздуха. Тяга резко возрастет, при небольшом падении уи.

И где кислород сжигать? Не, ерунда получится.  Для первой ступени ЯРД не оптимален. Первая ступень должна быть сбрасываемой на ЖРД, тогда ЯРД будет значительно более простым и лёгким. Оптимизация на умеренную тягу позволит отбросить многие проблем с теплообменом.

[avp]

Вообще-то я нечто такое предлагал года 3-4 назад. :oops: Я предлагал одноразовый одноступенчатый носитель в габаритах блок "Ц" Энергии. Силовая установка 4 ЯРД /один их которых в горячем резерве/ + несколько ЭРД. ЯРДы предлагал двухрежимными - собственно режим ЯРД и, после выхода на опорную орбиту, режим генерации энергии для ЭРД и полезной нагрузки. Всё очень красиво получалось. Никаких отделяемых элементов, кроме, может, створок обтекателя. А стенки водородного бака предлагаю использовать в качестве радиатора. :wink:
.

Это же азы... Зачем тянуть огромную лишнюю массу на орбиту которая нужна только при старте? Для ПК ЭРД не годится совершенно. УИ ЯРД вполне достаточно для полётов в солнечной системе.

[avp]

Но думаю, что у ЯРД тоже мало шансов для использования в качестве первых ступеней.

У ЯРД просто мало шансов. Точнее вообще никаких.

Аргументы? Для определённости расмотрим заброску некой ПН на марс. ЯРД работает со второй ступени и до конца.

[Старый]

Аргументы? Для определённости расмотрим заброску некой ПН на марс.

Ну рассмотрите...

[Андрей Суворов]

Есть одно НО.  :wink: Есть предпосылки возможности эффиктивного разделения изотопов плутония.(во загнул фразу   ) ю
Короче, если американцы доведут проект лазерного разделени изотопов плутония ( к сожалению подробностей не знаю - слышал отзыв одного знакомого физика) до победного конца, то это путь к созданию компактных мощьных и надежных ядерных реакторов на плутонии. Что собственно может быть и позволит сделать ЯРД для первой ступени. Но повторяю - может быть.  :?
Эх, класная штука плутониевый реактор :roll: очень жаль, что пока их не могут сделать.

BW2ALL

А зачем для "классного плутониевого реактора" разделение изотопов плутония? какой, конкретно, изотоп там нужен? И почему именно он?

Плутониевых реакторов на плутонии-239 нет не потому, что мешают другие изотопы, а потому, что у него доля запаздывающих нейтронов втрое меньше, чем у урана-235, и это обуславливает очень жёсткие границы регулирования реактора.

Да, а чем плутониевые реакторы "классные"? Ну, или, более классные, чем на уране-233?

[mihalchuk]

Не только поэтому. Температуры плавления соединений урана выше, чем соединений плутония. Например, (С), UO2 - 2850, PuO - 1900, PuO2 - 2390. Да и чистых элементов - тоже.

[Андрей Суворов]

Ну, для энергетических реакторов это неважно, в них температура теплоносителя редко превышает 500 градусов. Но и энергетических плутониевых реакторов нету. С одним-единственным БН-600 возятся уже сколько времени...

[O_P]

А зачем для "классного плутониевого реактора" разделение изотопов плутония? какой, конкретно, изотоп там нужен? И почему именно он?

Плутониевых реакторов на плутонии-239 нет не потому, что мешают другие изотопы, а потому, что у него доля запаздывающих нейтронов втрое меньше, чем у урана-235, и это обуславливает очень жёсткие границы регулирования реактора.

Да, а чем плутониевые реакторы "классные"? Ну, или, более классные, чем на уране-233?

Андрей, если бы вы спросили меня о подробностях лет 5 назад, я бы ответил более исщерпывающе. :cry: Сейчас увы многое забылось, помню скорее "выводы" чем "пути решения", если вы понимаете о чем я. Насколько помню, требовался чистый 239 плутоний. Даже небольшое примесное количество спонтанно-расподающегося 240 все кардинально портило. Уж не говоря о 241, который зараза расподается до амереция, фонящего так, что о "бытовых" приминениях модно забыть. (да я знаю о датчиках дыма на амереции, сейчас не об этом).
Насколько помню, сейчас наиболее чистый металлический плутоний имеет порядка 93 процентов 239 изотопа, порядка 6,5 процентоы 240 го и пол процента 241, это наиболее качественный оружейный плутоний. Как помните наличие 240 плутония сильно вначале осложняло создание ядерных припасов, приходилось применять смешанные системы в которыз было много больше урана. Позднее после начала применения инициаторов на синтезе, эта проблема была практически решена, и тем не мение чистый 239 все равно более предпочтителен. 241 изотоп делает проблематичным длятельное хранение, так как с каждым днем "устройство" становится все более радиоактивным. 240 изотоп насколько помню кардинально мешает именно созданию энергитического реактора на плутонии - не дает получить стабильно управляемою реакцию.

Потенциально, при получении чистого 239 изотопа, смогут сделать реактор, который будет проще, компакнее и большей удельной мощностью чем урановые.
По крайней мере это то , что осталось у меня в памяти по этой теме. Если этого недостаточно, либо я что-то напутал, то могу теоретически освежить в памяти детали (переговорив со знакомыми физиками и/или поискав свединия в литературе)

С уважением, Олег.

[pkl]

Вообще-то я нечто такое предлагал года 3-4 назад. :oops: Я предлагал одноразовый одноступенчатый носитель в габаритах блок "Ц" Энергии. Силовая установка 4 ЯРД /один их которых в горячем резерве/ + несколько ЭРД. ЯРДы предлагал двухрежимными - собственно режим ЯРД и, после выхода на опорную орбиту, режим генерации энергии для ЭРД и полезной нагрузки. Всё очень красиво получалось. Никаких отделяемых элементов, кроме, может, створок обтекателя. А стенки водородного бака предлагаю использовать в качестве радиатора. :wink:
.

Это же азы... Зачем тянуть огромную лишнюю массу на орбиту которая нужна только при старте?

О чём это Вы?

Для ПК ЭРД не годится совершенно. УИ ЯРД вполне достаточно для полётов в солнечной системе.

Почему же? Очень даже годится, если надо летать далеко. А что тяга маленькая - так у нас с энергией должно быть всё в порядке!

Так что ЖРД, ЯРД и ЭРД прекрасно друг друга дополняют!
Стартуем на ЖРД /согласен, целесообразность применения ЯРД на первой ступени сомнительна/. Затем, на высоте порядка 60 км, происходит отделение первой, ЖРД /или даже твердотопливной, на базе SRM / ступени. Запускается двухрежимный /режимы тяги/выработки энергии/ ЯРД на второй ступени /нечто вроде Центавра/ и выполняется довыведение сначала на опорную орбиту, а оттуда - переход на ГПО/отлётную траекторию. Далее сопло ЯРДа запирается, подаём теплоноситель - и установка начинает вырабатывать ток для ЭРД. На которых и осуществляется довыведение. Нет, чем больше размышляю - тем более мне эта схема нравится! :wink: Даже такой момент - после глушения любого реактора в его активной зоне продолжается энерговыделение. И активную зону надо охлаждать. От греха. Это будет одной из проблем разгонных блоков с ЯРД. Так что в любом случае надо будет налаживать циркуляцию какого-нибудь теплоносителя, чтобы остужать активную зону ЯРДа. Так почему бы не использовать это тепло для выработки энергии? Источник тепла у нас есть. Радиатор /поверхность водородного бака/ - тоже есть!

[O_P]

Ссылка на книгу по теме....
http://nehudlit.ru/1/2007/

Там кстати много хороших книг.


BW2ALL

[Андрей Суворов]

Насколько помню, требовался чистый 239 плутоний. Даже небольшое примесное количество спонтанно-расподающегося 240 все кардинально портило. Уж не говоря о 241, который зараза расподается до амереция, фонящего так, что о "бытовых" приминениях модно забыть.

Каких "бытовых применениях"? Излучение америция-241 имело значение только при изготовлении из плутония деталей. Вообще-то, от работающего реактора излучение на порядки порядков больше, чем от этого америция. Т.е. примерно в десять в десятой степени раз.

Насколько помню, сейчас наиболее чистый металлический плутоний имеет порядка 93 процентов 239 изотопа, порядка 6,5 процентоы 240 го и пол процента 241, это наиболее качественный оружейный плутоний.

Такой расклад сложился не стихийно. Это требования оружейников - количество 240-го изотопа ограничено скоростью имплозии, а количество 241-го - временем, которое сборщик может работать с перчаточным ящиком.

Как помните наличие 240 плутония сильно вначале осложняло создание ядерных припасов, приходилось применять смешанные системы в которыз было много больше урана.

Не-не-не, "Толстяк" урана не содержал, применение урана в ранних бомбах было обусловлено желанием получить больший энерговыход при бедности арсенала схем имплозии. Дело в том, что у урана и плутония разная сжимаемость при сверхвысоких давлениях, и это позволяло получать большее превышение над критмассой при исходно субкритическом состоянии сборки.
Шесть с половиной процентов - это та граница. при которой 240-й изотоп ещё не мешает в большинстве схем имплозии, причём, как при импульсном нейтронном инициаторе, так и при постоянно действующем.

Вообще-то, в "Толстяке" использовали плутоний с содержанием 239-го изотопа более 98%, это было связано с малым временем экспонирования, т.к. хотелось побыстрее выделить плутоний из урана и набрать нужное на бомбу количество. Содержание более тяжёлых изотопов растёт, в зависимости от времени экспонирования, и технически нет никаких проблем с получением плутония хоть 99,9%, ограничения чисто экономические.

240 изотоп насколько помню кардинально мешает именно созданию энергитического реактора на плутонии - не дает получить стабильно управляемою реакцию.

Вообще-то, в "классических" энергетических реакторах в конце кампании может содержаться заметное количество плутония-240 в урановом топливе - до 40% от всего плутония, или до 18% от всего делящегося материала (U235+Pu239+Pu241) - и, ничего, как-то справляются...

Потенциально, при получении чистого 239 изотопа, смогут сделать реактор, который будет проще, компакнее и большей удельной мощностью чем урановые.

Да за счёт чего же??? Удельная мощность реактора вообще зависит только от эффективности теплосъёма. Компактность - в основном, от свойств замедлителя, а проще... эээ... мнэээ...

Плутоний лучше урана только на быстрых нейтронах, а на тепловых у него нет шансов. У плутония, конечно, больше число нейтронов на деление, но и больше сечение радиационного захвата, так что на тепловых нейтронах 239Pu проигрывает 233U, который, к тому же, позволяет задействовать в ядерном цикле торий, запасы которого, как минимум, втрое превышают запасы 238U, и, более чем в 400, 235U.

Причём, коэффициент воспроизводства для плутония может быть больше единицы только в реакторе на быстрых нейтронах, а ториевый цикл можно реализовать и в тяжеловодном реакторе на тепловых нейтронах, что гораздо легче реализовать на практике. Мало того, ториевый реактор может содержать топливо на весь срок службы, уран-233 будет расходоваться по мере получения, без необходимости переработки ОЯТ...

[KBOB]

Одноразовый SSTO на ЯРД для вывода амс на межпланетную траекторию или спутников на геостационар.
Пускать с новой земли. =)

Вот, может ли такое иметь смысл?

И во сколько вообще двигатель ядерный по прикидкам обойдется?

Удивительно, почему до сих пор не используются ярд?
Неужели уи в 2-3 раза превосходящий современные жрд, не может перекрыть его недостатков?

А чем одноразовый SSTO лучше многоразового многоступечатого работающего скажем на том же ЯРД?
ЯРД сам по себе не моден по причине его не безопастности, или точнее говоря по причине необходимости вложения большого количества денег в его безопастность.
Для подводных лодок, ледоколов и электростанций созданы надежные ядерные реактора, а для самолетов и ракет не созданы.

Поэтому ВАШ вопрос на самом деле звучит так. Чем разработка надежного ЯРД лучше усовершенствования уже разработанных надежно работающих химических ракетных двигателей?
Ответ очевиден ничем.

[Cтарый]

Кроме того ЯРД имеет ещё и высокую уднельную массу. Масса двигателя съедает существенную часть выигрыша в УИ.

[O_P]

Добрый день!

Каких "бытовых применениях"? Излучение америция-241 имело значение только при изготовлении из плутония деталей. Вообще-то, от работающего реактора излучение на порядки порядков больше, чем от этого америция. Т.е. примерно в десять в десятой степени раз.

Это очевидно. Полностью согласен.

Такой расклад сложился не стихийно. Это требования оружейников - количество 240-го изотопа ограничено скоростью имплозии, а количество 241-го - временем, которое сборщик может работать с перчаточным ящиком.

Я и не писал, что "стихийно". Перчаточный ящик это и есть один из названных мной "бытовых" моментов (юмор такой) плюс последующее хранение. Что касается процента 240, вы же не будете спорить, что военные с радостью бы от него избавились, но экономичской точки зрения это невыгодно. Как вы справидливо заметили, можно получить и много более чистый 239, путем уменьшения времени наработки в реакторе, но с экономической стороны это невыгодно. Насколько знаю, пока плутоний практически не обогощают так как методы обогощения урана тут неподходят. Вот и работают на проектом лазерного разделения( путь позволяющий получать чистый 239 много дешевле, чем класическим плюс можно переработать боеголовочный и старый плутоний.

Дело в том, что у урана и плутония разная сжимаемость при сверхвысоких давлениях, и это позволяло получать большее превышение над критмассой при исходно субкритическом состоянии сборки.
Шесть с половиной процентов - это та граница. при которой 240-й изотоп ещё не мешает в большинстве схем имплозии, причём, как при импульсном нейтронном инициаторе, так и при постоянно действующем.

Хм, можно поподробней про сжимаемости сборок урана с плутонием? Просто я не совсем в курсе (в моем универе этому не учили). Насколько помню про плутоний то там применяют дельта фазу в которой плутоний при сжатии скачко образно уменьшается в обеме на 25 процентов (если не путаю). 240 как помнится уменьшает время имплозии, боролись применением импульсного инициатора который с момент сжатия облучал сборку позволяя "сберечь" несколько циклов деления... Сколько из там обычно было?  (забыл).
Похоже что вначале, когда плутоний нарабатывали вспешке и было меньше 240 го , эта проблема была мение острой. :?

Кстати, а где применялись постоянные инициаторы? В урановых схемах?

Не напомните, что будет если взять 2 куска плутония 239 и начать меееедлено сближать друг с другом?

Я там не писал про ректоры на медленных нейтроныз, там конечно уран. :?

С глубоким уважением, Олег.