"Resolution" новый корабль Дедал-типа.

[Андрей Курилов]

99% массы будет за топливом

Попробуйте формулу Циолковского и калькулятор

маловато

очень медленно

должны быть большими

Сплошь эпитеты, не имеющие под собой ни малейшего рассчёта

[ВадимZero]

Если мы уж берём ТЯ-реактор, то двигатель должен использовать напрямую реакторную плазму без промежуточных преобразований энергии. Тогда можно надеяться получить что-то существенно лучшее.

Вообщем я это и имел ввиду. Разве прямое преобразование, не являеться МГД генерацией?

[alex_semenov]

Цитата: Грехов Михаил от Сегодня в 15:19:55
99% массы будет за топливомПопробуйте формулу Циолковского и калькулятор

И без калькулятора видно ярко выраженные минимумы у всех кривых.
Видите?



Зуб даю, в экстремумах число Циалковского (масса корабля+масса топлива)/(масса корабля) ~4, а скорость истечения 0.62 от дельта-вэ (суммарного приращения скорости, то есть разгон+торможение).

[alex_semenov]

Вообщем я это и имел ввиду. Разве прямое преобразование, не являеться МГД генерацией?

Да зачем мучаться с МГД-генерацией? У меня же на сайте лежит статья Виверна. Вы выводите с одного конца струю плазмы (а я прикидывал, можно и с двух) и при желании можете ее разбавить относительно холодным водородом (хотя это тоже целая проблема) получив нужную вам ОПТИМАЛЬНУЮ скорость истечения.
Зачем делать сложно, когда можно просто?
Но и в этом случае удельная мощность установки оказывается небеспредельной. Не помню точно детали... но помню, что тепловая мощность реактора у Виверна была 3 Гвт при массе под 40-60 тонн. Это оптимистичная оценка. То есть... 50 000 Ватт/кг. Это тепловая. Если КПД реактора (как двигателя) порядка 50% (он светит нейтронами, гаммой в разные стороны, расточая энергию, там сложные процессы)... то получаем порядка 25 000 Ватт/кг полезных. То есть в  250 раз лучше чем у ионника на 100 Вт/кг.
А значит скорость (и время перелета) будет короче в 6.2.. раза (корень кубический). Это  317 лет…
То есть вполне даже неплохой результат!
Но для начала надо такой двигатель построить…

[AlexAV]

Че то как то слабо очень с энерговооруженностью.
Например если нужна электрическая мощность. Берём современные каталитические ячейки с КПД 50%, прогоняем через них обычный бензин и кислород и получаем больше 1 кВт/кг. (в литре бензина 8,6 кВт*час) Для водорода энергоёмкость будет ещё больше.

Вы не поняли о чём речь. Энерговооруженность это отношение мощности которую пропускает система через себя к её массе. И 1кВт /кг для системы в целом – это весьма немало. Скажем удельная мощность дизельного двигателя порядка 0,5-1 кв/кг, хорошей авиационной турбины может составлять до 10 кВт/кг (и это пожалуй одна из рекордных по этому параметру систем, если не считать ЖРД). Кстати электроника по этому параметру особых рекордов не показывает. Удельная мощность высоковольтных трансформаторов может быть 0,5 кВт/кг, низковольтных DC-DC может быть 1– 2 кВт/кг и это на земле где особых проблем с отводом тепла нет.

[Грехов Михаил]

Это не эпитеты. Я уже всё детально просчитал раньше. Энерговооружённость-конечно важный параметр, но оно же распространяется и на топливо! А так как топлива 99%, то по отношению к сухой массе корабля энерговоружённость должна быть кошмарной.

По поводу расчётов гляньте в тему (приводил пример с пакетом и упаковкой сока):

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,85164.msg1567717.html#msg1567717

[AlexAV]

Вообщем я это и имел ввиду. Разве прямое преобразование, не являеться МГД генерацией?

Нет. У вас в этом случае цепочка реактор- МГД-генератор - промежуточный преобразователь электроэнергии- электрореактивный двигатель. И всё это имеет массу, потери, греется (и соответственно надо охлаждать, а это тоже масса). Не улетите вы так далеко. Точнее не получите что-то сильно большее, чем от просто ядерного реактора + ЭРД.

Для ТЯ-двигателя оптимальна сосем другая схема, когда реактивная струя создаётся истекающей в пространство плазмой из реактора вообще без промежуточного преобразования.

[ВадимZero]

Да зачем мучаться с МГД-генерацией? У меня же на сайте лежит статья Виверна. Вы выводите с одного конца струю плазмы (а я прикидывал, можно и с двух) и при желании можете ее разбавить относительно холодным водородом (хотя это тоже целая проблема) получив нужную вам ОПТИМАЛЬНУЮ скорость истечения.
Зачем делать сложно, когда можно просто?

Это если получиться, разбавлять холодным водородом. Высокоэнергетические частицы неохотно отдают свою энергию. Кроме того если вознамерились достичь максимальной тяги без использования рабочего тела, вам без усреднения скорости продуктов реакции не обойтись. Как это сделать без электрического преобразования, я не знаю.

[ВадимZero]

Для ТЯ-двигателя оптимальна сосем другая схема, когда реактивная струя создаётся истекающей в пространство плазмой из реактора вообще без промежуточного преобразования.

Не оптимальна..скорость продуктов реакции слишком разная. Для оптимальности нужно усреднять.

МГД-генератор - промежуточный преобразователь электроэнергии- электрореактивный двигатель.

А что системы подобного преобразования много весят? И с отводом тепла большим проблем не должно быть...можно отводить хоть при 2000 градусах.

[alex_semenov]

А так как топлива 99%, то по отношению к сухой массе корабля энерговоружённость должна быть кошмарной.

Глупости. Я тут уже сто раз показывал, что ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ оптимальная скорость истечения u=0.62v. При этом число Циолковского будет ~4. То есть на 1 кг массы пустого корабля 3 кг реактивной массы. Хотя все это можно варьировать в достаточно широком пределе. Кажется о 18 до 0.7. Тогда отклонение от оптимума будет не выше 25%. Что допустимо при желании.
Для звездолета главный критерий оптимизации именно МИНИМИЗАЦИЯ энергетических затрат.
Кстати, если вы можете произвольно менять скорость истечения, то вы можете добиться еще больше экономии энергии. Но помимо проблем с конструкцией такого  двигателя, у вас будет большое число Циолковского. 10, 100, 1000…
Но на энергозатраты это НИКАК не влияет.
Энергозатраты будут минимальными.

А вот удельная мощность… Учитывая что в каждый момент времени ракета должна отбрасывать массу с мгновенной скоростью корабля ( u' = v' ), то в конце дистанции разгона скорость истечения будет в 1/0.62 раза выше. То есть удельная мощность (разумеется считается по пустой ракете) должна быть в 4.2 раза выше чем у оптимальной ракеты с постоянной скоростью истечения при том же времени перелета.

[alex_semenov]

Это если получиться, разбавлять холодным водородом. Высокоэнергетические частицы неохотно отдают свою энергию. Кроме того если вознамерились достичь максимальной тяги без использования рабочего тела, вам без усреднения скорости продуктов реакции не обойтись. Как это сделать без электрического преобразования, я не знаю.

Ну в общем то да... Но я все равно думаю что использовать струю плазмы без посредников будет проще. Хотя мы тут делим шкуру неубитого медведя. Реактора ведь пока нет!

[AlexAV]

Зуб даю, в экстремумах число Циалковского (масса корабля+масса топлива)/(масса корабля) ~4,

Так и получается. Отношение масс начальной массы корабля к ПН в оптимуме 4:1.

[alex_semenov]

Не оптимальна..скорость продуктов реакции слишком разная. Для оптимальности нужно усреднять.

Вот поэтому нужна схема разбавления. Разбавляя, можно наедятся выровнять скорость истекающих компонентов. Хотя это геморрой... водород придется предварительно "нагревать", то есть ускорять перед инжекцией...
В общем, тут проблемы тоже растут как снежный ком.
И это явный признак, что "детство кончилось"...

[alex_semenov]

Так и получается. Отношение масс начальной массы корабля к ПН в оптимуме 4:1.

Давно к звездам летаю!
 

[AlexAV]

Не оптимальна..скорость продуктов реакции слишком разная. Для оптимальности нужно усреднять.

Нет. Если что-то пытаться “усреднять” – получится ещё не оптимальнее, если вообще получится.

Да и истекать у вас в любом случае будут в основном уже термолизованные частицы с энергией близкой к температуре реакторной плазмы (плюс некоторая поправка на амбиполярный барьер), разброс по скоростям там будет уже не так велик.

А что системы подобного преобразования много весят? И с отводом тепла большим проблем не должно быть...

Много. Точно не менее 1кг/кВт.

можно отводить хоть при 2000 градусах.

Да? От полупроводниковых тиристоров  силовых схем?

[Грехов Михаил]

То есть на 1 кг массы пустого корабля 3 кг реактивной массы.

что вы понимаете под термином "реактивная масса"? Тяга?  Если тяга в 3 раза больше веса корабля, то сколько же топлива корабль должен содержать? Какова его конечная скорость по условию разгона по формуле Циолковского?  Каково время полёта?

Давайте считать всё-таки не эфемерно... а с самого начала.

1. Дистанция Полёта.
2. Запас топлива на торможение (можно и не учитывать... ужаснётесь, что при этом скоростной полёт невозможен в принципе)
4. Требуемое время полёта.
5. Определение доли топлива в конструкции корабля.
6. Определение сухой массы корабля и ориентировочного объёма топливных баков.
7. Подсчёт остатка массы корабля на обитаемую/техническую/энергетическую составляющую конструкции.

Вы увидите, что если посчитать всё по правилам... то получится "корабль-циклоп"... нонсенс. невозможность. утопия.

[ВадимZero]

Вот поэтому нужна схема разбавления. Разбавляя, можно наедятся выровнять скорость истекающих компонентов. Хотя это геморрой... водород придется предварительно "нагревать", то есть ускорять перед инжекцией...

Тут сам процес теплопередачи довольно геморойный. Высокоэнергетические частицы теряют свою энергию в основном при взаимодействии с электронами. Соответственно и нагрев рабочего тела(протонов) будет идти через электроны. И все это будет сопровождаться тормозным излучением. Тоесть вообще не факт что мы не сольем добрую часть энергии на мягкий ренген. А вот в случае МГД-ионника кпд более менее преемлем 80%

[ВадимZero]

Да и истекать у вас в любом случае будут в основном уже термолизованные частицы с энергией близкой к температуре реакторной плазмы (плюс некоторая поправка на амбиполярный барьер), разброс по скоростям там будет уже не так велик.

Если у нас на входе..продукты с энергией 14 мэв и 3,5 мэв...а на выходе 60 кэв. То получаеться 99% энергии не прошло через пробки.

Да? От полупроводниковых тиристоров  силовых схем?

Что энергия частиц прямо на теристоры сливаеться? Там вроде электроды специальные.

[alex_semenov]

Да и истекать у вас в любом случае будут в основном уже термолизованные частицы с энергией близкой к температуре реакторной плазмы (плюс некоторая поправка на амбиполярный барьер), разброс по скоростям там будет уже не так велик.

То есть, тут проблемы нет?
А как насчет разбавления слишком горячей (и быстрой) струи "холодным" водородом для размена импульса (скорости истечения) на импульс (массу)?
Очень полезно было бы.
И еще.
Я Виверну говорил. Но он это проигнорировал.
Объясните мне, я тут правл или не прав.
Он говорил что магнитная пробка - уже готовое илеальное реактивное сопло.
Но я доказывал, что это неверно.
Я ему даже такую картинку рисовал:



Частица, прорвавшаяся по оси магнитной пробки будет сильно закручена. Но когда она пройдет через нее и выйдет из "сопла" с той стороны, то по мере падения напряженности поля радиус ее вращения начнет расти. В итоге мы получим конус разлета в котором только 1/3 энергии идет по оси корабля.
То есть такое "сопло" будет иметь эффективность 33%. Не бог весть сколько.
А, скажем, магнитное зеркало взрыволета может дать 60-75%
Я говорил что надо делать еще какео-то сопловое устройство, которое бы повышало бы направленность струи.
При этом у меня была надежда, что это устройство можно было бы совместить с механизмом разбавления струи из реактора с дополнительной рабочей массой.
Что скажете как эксперт?

[alex_semenov]

Тут сам процес теплопередачи довольно геморойный. Высокоэнергетические частицы теряют свою энергию в основном при взаимодействии с электронами. Соответственно и нагрев рабочего тела(протонов) будет идти через электроны. И все это будет сопровождаться тормозным излучением.

Да я догадываюсь что тут все очень фигово... Может вы и правы...
Главное достоинство схемы Виверна? Это длиннющая дырявая труба. Радиаторов там тоже хватает. Но львиная часть паразитной энергии уходит в косос не задевая конструкцию корабля. То есть его реактор тоже "внешнего сгорания" так сказать...
Хотя если честно, то все параметры там у него на пределе оптимизма.
 

Тоесть вообще не факт что мы не сольем добрую часть энергии на мягкий ренген. А вот в случае МГД-ионника кпд более
менее преемлем 80%

Гм... У вашей схемы есть  еще достоинство. Чисто компоновочное.  У вас больше свобода в компоновке корабля.