Выбрать дату в календареВыбрать дату в календаре

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 21 След.
Ядерный двигатель
 
В продолжение темы двигателей на ядерных излучателях.
Еще один вариант, максимально простой и эффективный.
[url=https://postimg.cc/LYKYxLCk][img]https://i.postimg.cc/LYKYxLCk/3.jpg[/img][/url]
1. Камера
2. Сопло
3. Излучающий Элемент
В этой схеме вместо тонких пленок материал с высокой пористостью. Например, для пористости 10000/1 слой 5 мм эквивалентен 0,5 мкм. Такие материалы достаточно прочные, можно делать трубками и как угодно.
Водород свободно просачивается сквозь такой материал. Соответсвенно подача водорода происходит через стенки излучающих элементов. Это дает идеальное использование хладоресурса водорода.
В сравнении с "итальянской" схемой здесь не нужно сбрасывать 60-80% энергии через холодильники излучатели (десятки МВт). В новой схеме потери это только тепло снимаемое со стенок камеры и сопла. Давление и температура газа перед соплом в принципе те же 6 Бар и 11500 К.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]Alex_II написал:
Кто вам сказал таких глупостей? [/QUOTE]

Не слышали про главный ядерный долгосторой Роскосмоса? Хотя там не 1200К, а 1200С, не принципиально.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]Serge3leo написал:
Так и зачем тяга на траекториях типа базовая орбита - ГСО (или в иные дальние края)?Нет, если бы получить 3200Н, при 3000...7000 с, то ещё туда-сюда, небесполезно, а при 2500 с это ж существенно больше нужно рабочего тела. А где его взять? С Земли возить? С Земли возить, наверное, можно, но вот с заправкой ядерного реактора будут проблемы.Тем более, что когда дело дойдёт до реализации, то конкурировать придётся с куда как более совершенными электрическими двигателями.[/QUOTE]

Я ж вам пример привел, 5000с для полета на марс это уже избыточный УИ, впрочем как и 3000с.
Улавливайте суть. Для полетов в космосе нужна большая удельная мощьность - чем больше тем лучше, а УИ имеет оптимальное значение в зависимости от требуемого времени полета.
Так вот, у всех "грелок" есть принципиальная проблема с удельной мощьностью, так как тепло передаваемое твердой поверхностью ограничено.  Реактор то ядерный, но твэлы всего 1200К даже у высокотемпературного газового реактора. А еще хуже то, что поток низкопотенциального тепла должен иметь сброс.  С другой стороны, иходная ядерная энергия выделяется по большей части в виде осколков с температурой сто миллионов градусов.
Вот тут и появляется реактор на тонких слоях, где хотя бы часть осколков используется напрямую, то есть без остывания внутри железяки до 3000К как у РД0410, в лучшем случае.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]Serge3leo написал:
Мечты, мечты. Если водород нагреть до 3300К, то УИ может быть в 3 раза выше, чем у кислород-водородного двигателя, ~1300 c. Если нагреть до 6600К, то дислоцировавший атомарный водород может выдать ещё в два раза больше, ~2600 с. Нагревай больше - кидай дальше.  
Конечно, технологии камеры "нагрева" и сопла, которые смогут обеспечить необходимую жаропрочность и давление темны и непонятны, так же как и проблема "радиационного следа". [/QUOTE]

Так и есть, видимо итальяцы на это и ориентировались - 6800K 2500 c.
Давление всего 6 бар, следовательно поток тепла ничтожный по меркам ЖРД и никаких проблем со стенками камеры тут и близко нет. Можно сделать больше УИ уменьшив поток водорода.

[QUOTE]Serge3leo написал:
Но, лично мне, совершенно непонятно область применения этих чисто тепловых ядерных двигателей:[B]По УИ они электрические вряд ли превзойдут[/B], так что в космосе они не очень нужны;[/QUOTE]

Для сравнения, VASIMR VF-200 при максимальной тяге дает УИ 3000с, причем, это у него более выгодное значение в таких случаях как:
[QUOTE]Например, пустой буксир при возвращении к Земле должен покрывать это расстояние за 23 дня при оптимальном удельном импульсе 5000 с или за 14 дней при удельном импульсе 3000 с. [/QUOTE]

А тяга у VF-200 5Н против 3200Н
Можно совсем отказаться от нагрева газа. Такой вариант тоже упомянался, без уточнений. Если для управления частицами с энергией 100МэВ потребуется не слишком тяжелая магнитная система, то такой вариант самый лучший по УИ.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]Denis Voronin написал:
Стесняюсь спросить, а каким образом предлагается из них выжимать УИ?[/QUOTE]

[QUOTE][QUOTE]Alexandr_A написал:
[URL=https://www.sciencedaily.com/releases/2001/01/010103073253.htm]Сверхэффективное ядерное топливо может доставить на Марс за две недели[/URL]
Ну и вариация на туже тему (спс KBOB за ссылку)  [URL=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/41/1/015/pdf]Americium 242m and its potential use in space applications[/URL] Journal of Physics: Conference Series 41 (2006) 161–168

О производстве Am-242m вроде бы что-то было, сейчас уже не найти. Есть данные о Am-241  [URL=https://zakupki.kontur.ru/31300265019]поставка концентрата америция-241 для нужд ФГУП «ГНЦ РФ–ФЭИ»[/URL] [/QUOTE][/QUOTE]

В основе слой делящегося материала толщиной меньше пробега осколков. Таким образом топливо не нагревается, энергия осколков используется для нагрева газа или напрямую. Такой прицип работы уже использовался в лазерах с ядерной накачкой ОКУЯН и в пиндосском аналоге.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]KBOB написал:
Да в топку энтот америций, пусть на нем Буревестник летает. Американцы "меняют правила игры" - в рамках Game Changing Development Program разрабатывают старый добрый NTP[/QUOTE]

Старый добрый NERVA это такой же паровоз с УИ 800, потому всем кто хочет действительно осваивать космос, придется уходить от тепловых грелок и осваивать америций и калифорний.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]Serge3leo написал:
Я Вас умоляю, сущие копейки, если учесть замечание  KBOB , и, главное, на фоне пластин с требуемой жаропрочностью: "...например,  водород, который будет помещен  между пластинами  и будет являться ракетным топливом, до 250  тысяч градусов и позволит   космическому аппарату..." [/QUOTE]

Водород не обязательно нагревать между пластин. Можно сделать так, чтобы осколки ядер вылетали в камеру с охлаждаемыми стенками, где по большей части и будет происходить термализация.
Можно взять вариант итальянцев. Охлаждаемое топливо убирает эту проблему и тогда температура водорода перед соплом 9600 К. Тяга 3200 Н, импульс 2500 с. Но в этой схеме 50-80% энергии придется утилизировать как тепло.
Ядерный двигатель
 
[URL=https://www.sciencedaily.com/releases/2001/01/010103073253.htm]Сверхэффективное ядерное топливо может доставить на Марс за две недели[/URL]
На русском языке нашелся только сок мозга какого-то блоггера по мотивам этой новости.
[QUOTE]Применение ядерного ракетного двигателя принципиально нового типа позволит сократить время полета к Марсу до двух недель. Так считает израильский исследователь Югал Ронен (Yigal Ronen), физик-ядерщик из Университета имени Бен-Гурион, предлагающий использовать в качестве атомного топлива изотоп [URL=http://nature.web.ru/db/search.html?not_mid=1159336&words=%C1%CD%C5%D2%C9%C3%C9%CA-242]америций-242[/URL] (Am-242).
   Этот изотоп не очень широко распространен в природе, но  способен  дать необходимый эффект по  сравнению с традиционными химическими и уже  разработанными  ядерными двигателями на другом  ядерном топливе. Проводя  эксперименты, Ронен выяснил, что  деление атомного ядра у Am-242   происходит даже тогда, когда он сформирован в тонкие пленки  до 1 мм  толщиной. Выделившаяся при  делении атомных ядер энергия способна  нагреть газ, например,  водород, который будет помещен  между пластинами  и будет являться ракетным топливом, до 250  тысяч градусов и позволит   космическому аппарату развивать скорость до 80 км/с. По  расчету Ронена  такой двигатель будет  потреблять около 375 грамм Am-242 в сутки и для  полета на  Марс будет достаточно нескольких  килограммов ядерного  топлива. Am-242 в земных условиях  получается путем бомбардировки  [URL=http://nature.web.ru/db/search.html?not_mid=1159336&words=%ED%E5%E9%F2%F0%EE%ED%E0%EC%E8]нейтронами[/URL] другого [URL=http://nature.web.ru/db/search.html?not_mid=1159336&words=%E8%E7%EE%F2%EE%EF%E0%20Am-%20241]изотопа Am- 241[/URL] и пока еще довольно дорог в производстве, но производство достаточного его количества вполне достижимо.
   Ронен считает америций топливом будущего. Разрабатывая  двигатель,  Ронен не учитывал многие  аспекты как технического, так и экологического  характера.  Например, можно ожидать сильного  противодействия  антиядерных активистов, категорически  возражающих против любого  использования  двигателей на ядерном топливе для космических  исследований.  Но проект довольно интересен и  хотелось бы, чтобы он был  хотя бы опробован в обозримом  будущем.  [/QUOTE]

Ну и вариация на туже тему (спс KBOB за ссылку) [URL=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/41/1/015/pdf]Americium 242m and its potential use in space applications [/URL]Journal of Physics: Conference Series 41 (2006) 161–168

О производстве Am-242m вроде бы что-то было, сейчас уже не найти. Есть данные о Am-241 [URL=https://zakupki.kontur.ru/31300265019]поставка концентрата америция-241 для нужд ФГУП «ГНЦ РФ–ФЭИ»[/URL]
Скайлон - поговорим о ... и с чем его едят?
 
[QUOTE][COLOR=#2067b0]vlad7308[/COLOR] написал:
Счас воздух просто охлаждают[B] для режима пврд[/B][/QUOTE]
Ага, причем капельным холодильником, а после 5 М летят на водянном двигателе чтобы капли зря не пропали.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]Космология не менее фундаментальна[/QUOTE]
Космология уже давно дала все, что потребуется для таких сугубо технических применений как станция на луне или ее тераформирование и большего не даст.
Теперь слово за другими областями науки. Зато позднее, на новом техническом уровне, можно будет построить в космосе мегаустановки, о которых сегодняшние космологи и не мечтают.
Ядерный двигатель
 
То что вы хотите - межпланетные станции, терраформирование и подобные чедеса, нельзя создать на существующем уровне развития. Предлагая вкладывать в существующую сейчас технику, вы предлагаете затормозить наступление того самого чего хотите достичь. Этож прописная истина, сто раз обмусолена.
Если хотите реально приблизить освоение космоса - пиарьте фундаментальные научные проекты. Приблизительно те, в которые огромные деньги вкладывают фарм корпорации. Именно они сейчас больше всех приближают наступление космической эры и всего такого прочего, так как вкладывают деньги в исследования квантовых свойств молекул и атомов, либо в то, что может быть использовано в дальнейшем для их исследования. Типичный пример мегаустановка XFEL.
Инцидент в Нёноксе
 
[URL=http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/user/13897/]KBOB[/URL], В любом случае если был выброс, его рано или поздно зарегистрируют, в таком случае зачем скрывать?
Реактор основанный на выходе осколков, будет оставлять след в атмосфере, который тоже зарегистрируют все кому не лень.
Даже если таки америций был, тогда вероятно это была совсем другая схема двигателя. Вспомним первоначальное заявление по ядерной ракете и подводному аппарату - реактор [B]мгновенно[/B] выходит на максималную мощность (не дословно, но смысл такой). Такое возможно, если использовать активную зону как теплообменник из твэлов, глубоко подкритический, совместно с внешним источником нейтронов. В такой схеме намного проще управлять реактивностью. Так вот, самый компактный источник нейтронов можно сделать на основе миниреактора на Am242m. В инете есть патент на такой источник нейтронов.
Инцидент в Нёноксе
 
[QUOTE]Theoristos написал:
В ответ спрошу только - "увеличение количества труб" из фольги микронной толщины - это сколько по весу-то и каковы зазоры между оными?[/QUOTE]
У итальянцев камера диметром 4 метра, в нее вставлено 37 труб диаметром 40 см. Сколько труб влезет если их диаметр, например 4 см? Посчитайте площадь внутренней поверхности труб в обеих вариантах и сравните. Небольшие зазоры там конечно есть, заполнены литием.
А в случае бескаркасного топлива, никаких зазоров быть не может. Сотовая конструкция.

[QUOTE]Вопрос НЕ про энергию. Вопрос про количество запаздывающих нейтронов. Знаете чем оно важно?[/QUOTE]
Оно может и важно, но в случае с Am242m нейтронов хватает и без запаздывающих. Хотите сказать, что без них нельзя управлять активностью подобного реактора?
Инцидент в Нёноксе
 
[QUOTE]Theoristos написал:
"Критичность"  - это нейтроны. Б-г в помощь отклонять их магнитным полем. "Осколки" -  это просто вопрос улучшения теплопередачи.Кстати, если осколки массово  вылетают, то что у нас с процентом запаздывающих?[/QUOTE]
Спасибо  Кэп, а вы про критическую массу слышали? Специально для вас: увеличение количества труб в активной зоне = увеличению количества делящегося материала.


[QUOTE]"Осколки" - это просто вопрос улучшения [B]теплопередачи[/B]. [/QUOTE]
Вообще-то  осколки, это основной носитель энергии распада ядра. Их энергия под  сотню МэВ, что на шесть порядков выше тепловой энергии.  Теплопередача от нагретой поверхности к газу здесь отсутствует, так как  газ гараздо горячее топлива. Если вы не читали статью в сообщении KBOB,  9600К - это температура водорода перед соплом.



[QUOTE]Кстати, если осколки массово вылетают, то что у нас с процентом запаздывающих?[/QUOTE]
Осколки сбрасывают  часть энергии начального возбуждения чуть позднее, в виде  бета, гамма и нейтронов. С одной стороны, эта энергия может потеряться,  но ее не так много 5-10%. Есть и плюс - меньше излучения вернется на  топливо.
Инцидент в Нёноксе
 
[QUOTE][COLOR=#2067b0]KBOB[/COLOR] написал:
Лучше покрывать волокнистую матрицу алюминатом америция AmAlO3, он гораздо более термостоек.

Про лазер еще итальянцы писали  [URL=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/41/1/015/pdf]https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/41/1/015/pdf[/URL] Но, что интересно в статье - зависимость сечения реакции Am-241 с нейтронами от температуры имеет резкий резонанс выше 0.2 Эв (2400 С), то-есть положительный температурный коэффициент реактивности. В случае саморазгона такой реактор должен очень знатно епнуть даже в компактном виде (температура остановки СЦР будет выше 2400С - весь америций вылетит "в трубу".[/QUOTE]
Как указано в статье, у этой конструкции один из  недостатков, это низкая критичность, котороая возникает по двум  причинам. Первая и неустранимая - это толщина слоя. Вторая - это длина  пробега осколков в газе. В конструкции итальянцев даметр труб 40 см при  давлении водорода 6 бар. Если применить магнитное поле, можно изменять  траекторию осколков и образующихся инов газа так, чтобы они двигались  вдоль труб и тогда можно уменьшить их диаметр, а значит увеличить  количество труб и соответсвенно критичность реактора. Может быть, тогда и  на плутонии заработает.
Можно применить магнитное поле и для  ускорения образующейся плазмы. Для этого, трубы лучше сделать с плавным  увеличением диаметра, а вместо обычного сопла применить магнитное. Если  же использовать бескаркасный вариант топлива, тогда вместо труб нужны  соты.


[QUOTE]PS Станции ДВЗЯИ нужно СРОЧНО отключать после такого инцидента, иначе придется такой выброс америция объяснять на фоне полного отсутствия изотопов U и Pu.[/QUOTE]
А где-то был зарегистрирован выброс Am?
Инцидент в Нёноксе
 
[QUOTE]KBOB написал:
Нанося тонкий слой Am на внутреннюю поверхность трубки из замедлителя нейтронов можно добиться почти 50% выхода осколков деления в протекающий газ, это кардинально решает проблему теплопередачи.[/QUOTE]
Идея такой активной зоны взята от советского лазера ОКУЯН.
50% неплохо, но я бы не сказал, что это решает проблему кардинально.
Можно пойти дальше и изготовить тонкую ленту несколько мкм из карбида или нитрида америция, тогда выход осколков будет под 100%.  Правда, все это вряд ли имеет отношение к теме ветки.
Ядерный двигатель
 
[QUOTE]роторного магнитоплазмодинамического двигателя[/QUOTE]

Кто-нибудь слышал о таком? Причем тут ротор  :o
Прямоточный ЭРД
 
Двигатель содержит корпус, диффузор, расположенный в передней части корпуса, камеру нагрева с высокочастотными электродами и сопло, соединенное каналом с камерой нагрева. Он снабжен высокочастотной обмоткой, которая подключена к высокочастотному генератору и расположена вокруг указанной камеры нагрева, а также анодом, катодом и катушкой в виде соленоида, предназначенной для создания в указанном канале асимметричного магнитного поля для дополнительного ускорения выходящего из сопла воздуха. Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств для создания тяги. 1 ил.
Изобретение относится к использованию плазмы для получения реактивной тяги.
Прототипом является прямоточный электрический воздушно-реактивных двигатель (ПВЭРД), содержащий размещенные в корпусе диффузор, камеру нагрева воздуха с высокочастотными электродами и сопло (патент США N 3032978, НКИ 60-202, 1962). Предложенный двигатель отличается тем, что высокочастотные электроды расположены в передней части и соединены через камеру нагрева, окруженной высокочастотной обмоткой с центральным каналом торцового двигателя Холла, содержащего катод и анод, окруженные соленоидной катушкой и заканчивается соплом. На чертеже изображен продольный разрез ПВЭРД. Двигатель содержит корпус 1, диффузор 2, который повышает статическое давление воздуха при его торможении, высокочастотные электроды 3 и 6, которые нагревают воздух в камере нагрева 5. Высокочастотная обмотка 4 вокруг камеры нагрева 5 предназначена для нагрева высокочастотным магнитным полем протекающего воздуха, при этом создается резонанс на высокой частоте, что позволяет нагревать до более высокой температуры. Высокочастотный электрод 6, кольцевидный анод 10 создают в центральном канале 9 асимметричное магнитное поле. Высокотемпературный воздух ускоряется под действием силы Ампера. Сопло 11 создает тяговую силу. Высокочастотный генератор 12 работает на частоте 3[IMG]http://img.findpatent.ru/chr/183.gif[/IMG]10 Гц, равной длине волны азота. В передней части корпуса 1 расположены диффузор 2 и высокочастотные электроды 3 и 6. Высокочастотная обмотка 4 расположена вокруг камеры нагрева 5, за которой установлены кольцевидный катод 7, соленоидная катушка 8 вокруг центрального канала 9, кольцевидный анод 10 и сопло 11, предусмотрены электропровода для соединения с высокочастотным генератором 12. Работа. При запуске двигателя подключаются высокочастотные электроды 3 и 6 и высокочастотная обмотка вокруг камеры нагрева 5, за которой установлены кольцевидный катод 7, соленоидная катушка 8. Между током высокой частоты и высокочастотным магнитным полем создается резонанс, дающий возможность нагрева воздуха до состояния высокотемпературной плазмы в центральном канале 9, окруженного соленоидной катушкой 8. Между кольцевидным катодом 7 и кольцевидным анодом 10 создается асимметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера происходит ускорение низкотемпературной плазмы. Выходя из сопла 11 создает тяговую силу. Удельный импульс до 1[IMG]http://img.findpatent.ru/chr/183.gif[/IMG]104 м/с.
Формула изобретения
Прямоточный воздушно-электрический реактивный двигатель, содержащий корпус, диффузор, расположенный в передней части корпуса, камеру нагрева с высокочастотными электродами и сопло, соединенное каналом с камерой нагрева, отличающийся тем, что он снабжен высокочастотной обмоткой, которая подключена к высокочастотному генератору и расположена вокруг указанной камеры нагрева, а также анодом, катодом и катушкой в виде соленоида, предназначенной для создания в указанном канале асимметричного магнитного поля для дополнительного ускорения выходящего из сопла воздуха.
[B]РИСУНКИ[/B]
[url=http://img.findpatent.ru/img_data/11/115083.gif]Рисунок 1[/url]

[url]http://www.findpatent.ru/patent/212/2122651.html[/url]
© FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2018
Прямоточный ЭРД
 
[QUOTE]А воздух там типа был взят не из атмосферы?[/QUOTE] Воздух был из емкости с воздухом, разве это не очевидно?
Или статью не читали  ;)
Прямоточный ЭРД
 
[QUOTE]Alex_II пишет:
Я смотрю вернулись к работам 60-х...
[url]https://cyberleninka.ru/article/n/nauchnye-rezultaty-poleta-avtomaticheskoy-ionosfernoy-laboratorii-yantar-4[/url]
Пробовали тогда ионные двигатели на атмосферном воздухе, ионосферная лаборатория Янтарь-3 это называлось...
[/QUOTE]Про атмосферный воздух это вы сами придумали. В статье указано что были использованы три варианта азот, аргон и воздух. Никаких прямоточников летающих с первой космической скоростью там нет.
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 21 След.
Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги