Полет на Альфа Центавра

[vsevolodson]

Он знает, как делать правильные звездолёты.

[олигарх]

Есть реальный вариант, но придется строить тяжелый бустер  для легкого корабля. Ракета многоступенчатая, (пять - десять и более ступеней) но ступени все состоят из баков рабочего тела. И один ядерный реактор.
На каждой ступени стоят свои плазменные двигатели, на нижней ступени, двигатель с минимальной скоростью истечения (порядка нескольких десятков км в сек), и максимальной тягой. На следующих ступенях двигатели развивают скорость истечения по нарастающей ступенчатой функции, вплоть до 5-10 тыс км в сек, на последней.
В чем преимущество данной конструкции? На старте она развивает максимальную тягу, плюс КПД использования энергии реактора будет максимальный, на первых ступенях будет более быстрый разгон, чем на последней. Как следствие, эффективность такой системы будет выше, чем простой одноступенчатой, плюс разгон существенно короче, и не требует сверхмощных реакторов. Вопрос лишь в массовой оптимизации ступеней.

[олигарх]

Ваш путьЭто который?

Адепты тупикового звездоплавания, паруса, термоглиссеры и прочая подобная хрень

[VAKT]

Вон Теслу выставляет аки шарлатана! Опираясь на то,  что официльная наука его в упор не желает видеть, ибо не способна даже повторить его эксперименты.

Ну зачем же так плохо ? Я сам делал когда ещё в универе учился турбину тесла, сперва на cd болванках, а потом в компьютерной конторе раздобыли пяток убитых винтов, а в них блины металлические - всё нормуль работало. А вообще и от темы отклонились.

Как следствие, эффективность такой системы будет выше, чем простой одноступенчатой,

Почитайте Циолковского, Цандера - давно известно, что многоступенчатая ракета выгодней - то же мне "откровения от семы".

[vsevolodson]

На каждой ступени стоят свои плазменные двигатели, на нижней ступени, двигатель с минимальной скоростью истечения (порядка нескольких десятков км в сек), и максимальной тягой. На следующих ступенях двигатели развивают скорость истечения по нарастающей ступенчатой функции, вплоть до 5-10 тыс км в сек, на последней.

Тягу, массу двигателей, конкретный тип плазменного двигателя, массовое число, рабочее тело, мин. размеры радиаторов - всё в студию.
Иначе - пустозвонство фрика нибирулоха.

[Проходящий Кот]

Ваш путьЭто который?

Адепты тупикового звездоплавания, паруса, термоглиссеры и прочая подобная хрень

А вы, надо понимать, признаёте только D-принцип....

[олигарх]

Цитата: сема от Вчера в 02:33:38
Как следствие, эффективность такой системы будет выше, чем простой одноступенчатой,Почитайте Циолковского, Цандера - давно известно, что многоступенчатая ракета выгодней - то же мне "откровения от семы".

Многоступенчатая нужна, там где конечная скорость гораздо выше скорости истечения двигателей!
Для звездолетов любую скорость можно сделать. Зато мощности и силы тяги катастрофически не хватает!
Поэтому разгоняться можно сотни лет, чтоб сократить разгон и нужен ступенчатый поезд с двигателями разной скорости истечения. Малая скорость истечения на первых ступенях дает высокую тягу, и быстрый разгон при той же самой мощности ядерного реактора. Суммарно время ускорения будет в несколько раз меньше, чем для одноступенчатого звездолета, а значит и полет может быть меньше сотни лет

[vsevolodson]

[олигарх]

Без форсажа ядерных реакторов никак не обойтись, но форсировать можно лишь жидкофазные, газофазные и плазменные реакторы, и притом турбогенератор, это допотопное тысячелетие и устарел безнадежно, он ограничивает мощность и не позволяет форсировать реактор, нужны прямые преобразователи тепла в электричество, о которых я уж говорил, радиатор естественно высокотемпературный, и сравнительно малой площади получается.

[ivanij]

радиатор естественно высокотемпературный, и сравнительно малой площади получается.

Сравнительно с чем малой?
 Высокотемпературный, это, повидимому. связано с какой-нибудь принудительной циркуляцией теплоносителя в контуре?
 И вообще, подобные заявления обязывают автора представить общественности хоть какие-нибудь расчётные обоснования.

[Ssid]

там где конечная скорость гораздо выше скорости истечения двигателей!

это как?

[олигарх]

там где конечная скорость гораздо выше скорости истечения двигателей!

это как?

Конечная скорость - первая, вторая, космические, и сколько скорость истечения? Есть разница?

[VAKT]

но форсировать можно лишь жидкофазные, газофазные и плазменные реакторы

нужны прямые преобразователи тепла в электричество

А что же это за материал, который позволяет выдерживать непрерывное горение плазмы, при этом у него хорошая электропроводность и просто отличная теплопроводность и ещё и механически прочен при таких температурах Что это за чудо-материал ?

[олигарх]

радиатор естественно высокотемпературный, и сравнительно малой площади получается.

Сравнительно с чем малой?
 Высокотемпературный, это, повидимому. связано с какой-нибудь принудительной циркуляцией теплоносителя в контуре?
 И вообще, подобные заявления обязывают автора представить общественности хоть какие-нибудь расчётные обоснования.

Малый сравнительно с радиатором паратурбинных установок.
Естественно, что теплоноситель циркулирует не сам собой.
Мощность теплового излучения радиатора в космос пропорциональна 4-й степени температуры, поэтому отдача радиатора возрастает очень быстро, с ростом температуры, соответственно и площадь радиатора может быть во столько же раз уменьшена

[олигарх]

но форсировать можно лишь жидкофазные, газофазные и плазменные реакторы

нужны прямые преобразователи тепла в электричество

А что же это за материал, который позволяет выдерживать непрерывное горение плазмы, при этом у него хорошая электропроводность и просто отличная теплопроводность и ещё и механически прочен при таких температурах Что это за чудо-материал ?

Вещество не обязано контактировать с плазмой, для этого есть магнитное поле. Энергия плазмы используется либо посредством ее фотонного излучения, либо  направляется прямо в сопло.

[VAKT]

Энергия плазмы используется либо посредством ее фотонного излучения, либо  направляется прямо в сопло.

Вы же только что говорили о термоэмиссионном процессе, а сейчас у Вас фотоны и прямиком в сопло. Что-то не так, мне кажется. Тем более, что магнитное поле никак не влияет на распространение электромагнитного излучения (например света, радиоволн, инфракрасного и т.д.) с большой энергией (температурой), т.е. стенки очень-очень быстро нагреются - как будете отводить огромную массу тепла - ту самую, про которую Вы говорили "пропорционально четвёртой степени температуры" ?

Мощность теплового излучения радиатора в космос пропорциональна 4-й степени температуры, поэтому отдача радиатора возрастает очень быстро

КПД только падает, Вы это не учли. Предел КПД при плотности излучения вблизи радиаторов стремящейся к бесконечности, стремится к нулю.

[олигарх]

Плазменный реактор это самая сложная вещь, его так просто не спроектируешь! Возможно множество вариантов, и у каждого своя специфика, говорить в общем не очень получится.
Не нужна нам бесконечная плотность излучения у радиатора, да она и не достижима! А частью КПД можно и пожертвовать, в пользу эффективности, компактности и низкой массы.

[VAKT]

Плазменный реактор это самая сложная вещь, его так просто не спроектируешь!

Давайте называть вещи своими именами, не плазменный, а термоядерный реактор.

А частью КПД можно и пожертвовать, в пользу эффективности, компактности и низкой массы.

Ну что за глупости опять ? Пожертвовать КПД... А тепло куда сбрасывать будете и как ?

Мощность излучения серого тела есть часть мощности излучения абсолютно чёрного тела:

j=kσT⁴

где  - постоянная Стефана — Больцмана, равна 5,67*10^-8 Вт/(м²*К⁴)

коэффициент «серости» тела можно прикинуть исходя из температуры и состава, он всегда меньше 1. Я его приму за 0,5

самым тугоплавким является сплав карбида тантала-гафния (Ta₄HfC₅) — 4216 °C

Но вот беда: теплопроводность этого сплава мизерная, по сравнению с металлами, а электропроводность вообще близка к нулю, т.е. в качестве рабочих поверхностей для термоэмиссионного преобразователя да и для стенок термоядерной камеры этот сплав не применим.

Поэтому вспомню (уже набивший оскомину) вольфрам, с температурой плавления 3380 °C. Опять же приму температуру катода за 2500 °К. Итак светимость катода (для термоэмиссионного преобразователя) будет:

j =  0,5 * 5,67*10^-8 * 2500⁴ = 1107 кВт/м²

пусть катодом (и соответственно анодом т.к. промежуток весьма мал) будет шар, диаметром 20м, отсюда площадь шара:

S = pi * d²

S = 3,14159 * 20² = 1256 м²

Отсюда максимальная тепловая мощность термоэмиссионного преобразователя, при условии температуры холодильника 0 К не может превышать:

1107 кВт/м² * 1256 м² = 1390 МВт

о температура холодильника вряд ли может быть абсолютным нулём, поэтому приму температуру холодильника за 1000 К (слишком хорошо, чтобы быть правдой)

КПД лучшей тепловой машины, в лучшем случае будет не выше:

(Тн — Тх) / Тн = (2500 - 1000) / 2500 = 0,6

Отсюда снять тепловой мощности не сможе больше чем:

1390 * 0,6 = 834 (МВт)

Кстати, не стоит также забывать, что с повышением удельной мощности растёт светимость и, простыми словами, всё большая часть быстрых электронов улетает в виде света, что, несомненно, существенно снижает общий кпд устройства, но сейчас это опущу.
Быстрый гугль-поиск дал теоретические результаты термоэмиссионного преобразователя на уровне 30%. Т.о. электрическая мощность генератора будет:

834 *0,3 = 250 МВт

Это мощность без учёта тепловых потерь, охлаждения, топлива, всей машинерии поддержания термоядерной реакции и т.д.
Будет большим счастьем, если от этого хотя бы четверть останется.
И что Вы с такой мизерной мощностью при таких габаритах и соответствующей массе хотите сделать ?

Возможно множество вариантов, и у каждого своя специфика, говорить в общем не очень получится.

Так может быть не будем придумывать несуществующие вещи ? И тем более не принимать их в расчёт ?

[vsevolodson]

А все-таки сверхновые взрываются от трансуранов

Тяжёлый случай...

[олигарх]

О спец по сверхновым нашелся.
Корабль поколений это самая несусветная чушь, которую только можно вымудрить.
За почти 10 тыс лет полета на борту сломается и окислится практически все что может сломаться и окислиться, даже золото изотрется...
Целое море водорода оно запросто улетит через диффузию через любой металл!
И главное, никто не захочет лететь, чтоб заведомо умереть среди звезд, это только абсолютно ненавистные и нетерпимые на подобное способны, Не возможно вырастить нормальное потомство далеко от звезд! Никто этого не делал, и никогда не будет делать. А если бы и было такое потомство, не факт, что они бы не покончили бы с такой собачьей жизнью самоубийством!

Вакт, вы там что-то явно перемудрили, но разбираться счас некогда, как-нибудь потом, и радиатор еще небольшой, бывают и существенно хужее.
Мощность радиатора не тождественна мощности генератора!