Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

я тут подумал...
а зачем нам загонять максимум энергии в ионизацию?
для максимума абляции? но она же, как я понял, имеет смысл для разгона твердого тела (давление электронов).
а у нас в конечном счете всегда будет плазма, все же испаряется.
и затраченная на ионизацию вещества станет ее внутренней энергией, а не кинетической.

Ничего подобного.
Еще раз смотрим мою красочную картинку (я что, зря ее целых пол часа рисовал в ворде, подбирал красочные образы как художник?!):



Смотрим шаг 3 (хотя можно и 2). Абляционный слой ИСТЕКАЕТ в одном и только в одном направлении. Показано тремя стрелками. Скорость истечения может быть разной (настраивается) но  порядка 200-400 км/с вполне достижима. Такая скорость в типичной термоядерной бомбе. И пока весь слой W не абелировал, он создает давление на слой z, который (внимание!) остается пока ХОЛОДНЫМ. Но будучи холодным, он испытает чудовищное ускорение. Давление абляции (и это опять же известно из ковыряний в атомных секретах) 10¹⁵ Па! То есть он как МОНОЛИТ разгоняется. Очень быстро. Ракета и есть ракета. Но когда аблят истек, топливо кончилось, излучение из светового канала (желтеньким показано) дошло, просочилось и до "полезной нагрузки" (которая уже летит как монолоит со скоростью сопостовимой со скоростью истечения) и вот тогда эта глыба начинает получать ОСТАТОЧНОЕ тепло от ядерного взрыва. То есть она превращается в плазменный "блин". Фаза 4. Тогда в нем появляется и внутренняя тепловая энергия (которая будет потом его колбасить превращая блин в колбасу и колбасу в блин).  Но этот блин единым блином уже летит в сторону плиты с нужной нам скоростью. Он уже всосал заметную часть энергии взрыва. И именно в виде направленного движения.

Сдаётся мне, что УИ = 500 км/с - недостижимый предел. На практике вряд ли более 100 км/с достижимо. Т.е. бомболёт особого смысла не имеет, так как порядок скорости тот же, что и у термоглиссера или магнитного паруса на солнечном ветре

Андрей, вы слишком пессимистичны.
Если в типичной термоядерной бомбе достижимо истечение аблята в 300-400 км/с то значит и скорость "ракеты" может быть того же порядка.
Если у вас, скажем топливо (w) 1 тонн и ракета (z) 1 тонна, то при истечении в 410 км/с вы получаете скорость ракеты z (по формуле Циолковского) в 280 км/с.
Если w 2 т  а z 1 т, то скорость блина (как целого)  450 км/с
При этом заметьте. Если блин отскочит от плиты упруго то суммарный импульс 900 км/с на 1 т. Но так как бомба была 3 тонны (массой заряда и светового канала мы пренебрегли) то получаем итоговый импульс от модуля 300 км/с.
В первом же случае мы получаем изменение скорости тонной массы на плиту  280*2=560 км/с. Но при этом вся масса работавшая на разгон была 2 тонны. То есть на тону получаем импульс 280 км/с. Чуть меньше чем в случае 3 тонн. Ясно что тут возможна и нужна оптимизация. Но идея такая.
Это - то что РЕАЛЬНО достижимо.
Уже гарантировано.
Это технология планетарного взрыволета. Но не факт, что это - предел. Мы плохо знаем механику радиационной абляции. Скоросто истечения по-идее пропорциональна давлению. А давление пропорционально температуре. Если мы поднимем температуру излучения в 10 раз  (а в типичной бомбе оно 1-2 кэв, то есть мы поднимаем до 10-20 кэв, это даже не 100 в ядре термоядерного взрыва!) то вполне возможно и поднимится пропорционально и давление (при той же концентрации частиц) и скорость истечения в те же 10 раз.
Почему нет?
Потому что там будет другой спектр черного тела и игра прозрачнось-непрозрачность (ключевая при абляции) сильно меняется. Но не факт, что все так уж и безнадежно. Коль скоро даже при 100 кэв остаются несодранные электроны, на 10-20 кэв вполне возможно "музыка будет играть!"

[alex_semenov]

Обьясните дураку, что мешает абляции прорвать более тонкие (чем пробка) стенки заряда и выйти с другой стороны раньше, чем разгонится сама пробка. Моя бытовая интуиция, которая может быть, конечно же, не верна, подсказывает мне что где тонко - там и рвётся и что энергия всегда ищет кратчайший путь к своему рассеиванию. Что удерживает излучение, пока тяжёлая, инертная пробка разгоняется? Вот эти условно тонкие стеночки?

Я бы сказал.
Но боюсь разболтать самую страшную-страшную тайну...
 
Ваша интуиция - вредительница. Почему? Вы сами должны это понять.
Но если ваша интуиция права, то что мешает абляту прорваться вот здесь:



Как стакан с термоядерным горючим (которому в отличии от нашей пробки НЕКУДА БЕЖАТЬ, его тупо сжимают со всех сторон) остается холодным? Почему аблят не прорывается внутрь ЗДЕСЬ?
 
Если вы хотите сказать что термоядерное топливо (синеньким) упирается и непускает аблят, то я я сейчас упаду со стула.
Андрей. Я не злобствую. Я сам - дебил так же мыслил. "Интуитивно".
Но подумайте.
10¹⁵ Паскаль!
ЧТО? Какя нахрен материя может сопротивляться такому давлению?
Такому давлению может сопротивляться (и именно она и сопротивляется, то есть "не дает прорваться") только одна единственная в мире сила.
Какая?
Подскажу. Альберт Эйнштейн ее приравнял к гравитации. То есть в черных дырах - она же.
Что за ЗВЕЗДНАЯ сила?

Я вот это чую так:

Как художник художнику!
Тогда нарисуйте как должна взрываться и водородная бомба на рисунке выше.

Вообще гворя я недавно понял чего нам (художникам) не хватает для правильного отображения (получения образа) процессов в атомных зарядах.
В коммерции это называется диаграмма Ганта. Слыхали о такой?
Для процессов в термоядерном оружии нужно не только рисовать такие схемки как мы выше, но и ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАМЫ событий.
Тогда много станет куда ясней.

[alex_semenov]

Инерция.

Она самая!
 

Хоть сколько паскаль, но давление порвёт тонкую стенку быстрее, чем толстую. Или я туплю?

Тупите. Потому что там сверхзвуковые процессы. Там ГИДРОДИНАМИКА ударных волн. Там ничего не может рваться ибо там вся материя - "жидкость" в которой проходят сверхзвуковые ударные волны. Я же говорю, там НЕЗЕМНАЯ физика. Там может рваться только шаблон "интуиции".

[alex_semenov]

Да не важно, это просто слово. Вместо "рваться" можно сказать, что излучение куда быстрее кхм, удалит тонкие стенки заряда и выйдет наружу. Т.е. стенки заряда, как минимум, должны быть толще, чем аблирующий слой пробки, который у вас обозначен "W".

Свет не давит. Он переносит энергию. Нет, он тоже давит. Но давит на два порядка слабее чем давит истекающая из w ракетная струя абляка (которая ВПИТЫВАЕТ энергию света). Два порядка, Карл!
Если ваша интуиция права (сегодня она придет дамой в синяках, и это здорово! интуиция - бада боевая, должна учиться выживать), то по вашему, вот в этом случае:

Пропелентная пробка должна остаться, а вся "бутылка" разлететься вокруг нее вдребезги?
Ну и последний пример. Схема термоядерной бомбы выше.
Там очень тонкая стенка. Явно тоньше стакана термоядерной ступени. По-вашему данная схемна - обманка? Не сработает?
А мы ведь знаем, что у водородных бомб очень тонкие наружние стенки.
В США был целый скандал с хранимыми на складах зарядами. Мол, их тонкие алюминиевые стенки от времени истлени и привели заряды в негодность...
Или вот потерянная и найденная водородная бомба:

Она ударилась головой об дно и получилась вмятина. Видите?
Хотя может это не доказательстов.
Ну тогда вот тут можно оценить толщину корпуса у нашей "Кузьикной Мамы"
https://www.youtube.com/watch?v=0Rpb4AC4Fbc
Да, секрет корпуса есть (сам Сахоров для РДС-37 занимался именно оболочкой заряда!). Но он не в толщине.

[alex_semenov]

Ой, давайте лучше на словах. Мне этих диаграмм Ганта на работе хватает. Вот представьте. Пошло излучение. Стенки начали аблировать. Тонкие стенки уже аблировали полностью, такой же (примерно) слой пробки уже тоже аблировал. Но теперь излучение беспрепятственно выходит наружу. А так как выходит оно со скоростью света, то абляция дна пробки очень быстро прекращается.

Ну во-первых.
Тонкие стенки делаются "зеркальными" это оттягивает на десяток другой наносекунд их исчезновение (насколько долго - к покойному Сахарову, но именно он решил эту проблему в ходе работы над первой "настоящей" термоядерной бомбой). Зеркальность (относительная) для рентгена, насколько я могу судить обеспечивается нанесением многих слоев с заным Z. Легки, тяжелей, еще тяжелей... Там масса тонкостей (не зря Андрею Дмитриевичу вторую звезду героя за это и дали).
Но.
Еще тонкость. Толстенные стены (а у Иви Майк) нужны только в ПУСТОТЕЛОМ хорхрауме (хот еще в Майка натолкали таки пенопласта и некоторые недоброжелатели уверяют, что изначально у него была чуть иная задача чем та, которую он сейчас выполняет в ядерных зарядах). Мне попадалось мнение знатоков (того же Факира на авиабазе) которые упорно уверяли, что хохраум лучше оставить пустым. Кстати есть подозрение что в первых советских ядерных зарядах так и было.
Если же световой канал заполнен пенополистиролом, пенопластом или (как в тяговом модуле Ориона) оксидом берилия, то по-сути это и есть АККУМУЛЯТОР светового газа. Ему стенки особо и не надо. Там легкая плазма с полностью ободранными от электронов ядрами. Она прозрачна для рентгена, но прозрачна в смысле как прозрачен туман. Фотонный газ там совершает "броуновское движение" и между прочим очень точно выравнивает свой спект в планковский спектр абсолютно черного тела.

[alex_semenov]

Ок, допустим у нас есть наполнитель, который задерживает излучение. Но этот наполнитель будет светить во все стороны, а не строго на пробку. Как 85 % хотя бы световой энергии достигнет пробки?

Гм... Вы все-таки берете быка за рога!
Хорошо. Без оболочки, кейса - то думаю  никак. То есть, если оболочка в 100 раз тоньше аблирующий плиты, то она должна  иметь меньшую скорость лучевой теплопроводности чем сама плита в те же 100 раз. Тогда вся энергия уйдет в плиту. Но если плита поглощает всего в 5 раз быстрей чем оболочка (а это как раз уже мыслимо), то мы потеряем 20% энергии.  Я выше и говорил, что оценка в 85% это скорей всего оценка потери 15% энергии при транспотрировке света от заряда к рабочему телу.
Вообще говоря можно помыстиль систему рентгеновских зеркал наподобие того ежика, что вы тут как-то рисовали. Я когда его увидел, так и подумал - годится для направления импульса рентгена от триггера. Но суть в том, что триггер излучает свет (рентген) очень быстро. Вспышкой не более десятка наносекунд (поэтому по-началу триггер окружали толстенной металлической сферой для растягивания излучения от него). А для разгона аблирующей плиты нужно порядка сотен наносекунд. То есть нужен промежуточный аккумулятор фотонного газа, что пенопласт, полистирол или оксид берилия и делает.
Кстати.
Сейчас прикинул. Пускай поверхность у нас 0.5м² При давление ~10¹⁵ Па за 100 наносекунд масса в 1 тонну получит скорость:
v=at=pt/m/S = 200 км/с
Обратите внимание. За 100 нс вся эта наша халабуда форму потерять не успеет (как вам рисует ваша интуиция. Инерция все сохранит). А вот потеря энергии через излучение - да. Это серьезная проблема, почему я и ерничать над вами перестал.
 

http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-4.html
Вот здесь говорится, что скорость имплозии тампера в заряде W-80 достигает 410 км/с.

Я выше эту же цифру приводил для W-80 из википедии. А они взяли там же где и вы. Мир тесен.
Но не имплозии (она как у ракет и водится оказывается выше скорости истечения) а истечение абляка с поверхности термоядерного "стакана"

[alex_semenov]

Александр, посмотрите эту ссылку всё-таки. Во-первых там появляется внутренняя оболочка заряда из материала с высоким Z.

А никто этого не отрицает.
Вопрос в его толщине.

Во-вторых, в рассчётах скорости имплозии тампера говорится, что аблировать должно 75% тампера (в нашем случае - пробки) для достижения рассчётной скорости в 500 км/с. Ибо оптимально с точки зрения ракеты ("внезапно").

Да. Они все считают что оптимальная (с точки зрения энергетики) массовое число 3-4. 75% - это как раз оптимальное массовое число 4 (мы это тут много раз высчитывали).  Вот где эти наши ракетные страсти всплывают, верно?
Я давно на это внимание обратил.
Кстати, тот факт, что здесь оптимизируют энергетику ракетного привода, означает что в сжатие обращаться именно львиная доля энергии триггера, а не какие-нибудь 5-10%. Хотя в первых зарядах, возможно было именно так. Но в последних - вряд ли.
И еще.
А что из себя составляет оставшаяся (25%) масса тампера? Не интересовались?
Это инертная масса. Это тампер. Инерцоид. Когда термоядерное горючее загорится и начнет расширяться, его разлет можно задержать только инерцией тампера. при этом правило такое. удлинение времени - корень из отношения масс. То есть на 1 кг термоядерного топлива нужно 9 кг тампера, если вы хотите задержать разлет в 3 раза. Это опять таки "самое тупое" решение термоядерного заряда.
И самое известное широким массам.

Ну и 500 км/с - это 0,06 кттэ на кг. Что уже говорит о фиговой эффективности такого орионовского заряда. Нет там никаких 85% энергии в пробке даже близко. Процентов 5 где-то

Не понял этой вашей реплики. 0,06 кт/кг - это удельная мощность всего модуля. Но если  модуль 2 т то это в основном рабочая масса, то есть наша "ракета",  световой канал с оболочкой и заряд. Сам заряд (источник энергии) должен тогда быть 120 кт. Если  его эффективностью в 1 кт/кг, то его масса всего 120 кг (напряженно, но можно, термоядерные заряды с такими параметрами сейчас вполне существуют).

[alex_semenov]

Ну тогда весь вопрос в том, как направить всё излучение на тампер. Оно же, собака такая, хочет идтить во все стороны.

Стенка "светового канала". Зеркальная. Тонкая, но хитрая. Лучшее что я знаю (подозреваю) - слоенка. Сначала (снаружи) фольга из свинца, потом фольга железа, потом фольга алюминия. Весь свет (рентген) падающий под углом (а доля такого света - если не подавляющая, то немалая) будет вот как работать:



Мираж как возникает? Множество слоев воздуха с разным коэффициентом преломления В НУЖНОМ ПОРЯДКЕ. При этом не обязательно чтобы каждый слой отражал. Все - пропускают. Но в сумме получается как бы зеркало. Хитро?
Я знаю что вы Андрей одно время всю голову разбили об проблему отражение мягкого рентгена.
А вот Андрей Дмитриевич Сахоров, возможно вторую звезду героя соцтруда за физику из "занимательной физики" Перельмана получил.
Возможно! Я только предполагаю. Обидно будет если не так.
Красивая  ведь гипотеза?
Вам не нужно абсолютное зеркало. Достаточно что бы в ненужном направлении свет уходил в разы медленней чем в нужном. В разы! Это - вполне достижимо. Я допускаю что достижимо даже 10 раз. Аблят - выгдядит для ретгена как черная кролячья нора. Свет туда уходит и... исчезает. Поглощается со страшной силой (превдащаясь в давление электронов). Представили (как художник) эту жуткую (для рентгена) картину? Поэтому даже серенькие стеночки-обои вокруг - уже как бы направляют "в кроличью нору".

[alex_semenov]

Всё равно не срастается. Если вам удалось направить 85 % энергии в нужную сторону, то почему скорость тогда всего 500 км/с? Куда делась остальная энергия?
Кинетическая энергия 28 тонн струи со скоростью 500 км/с будет равна 0,85 Мт т/э. Неужели 1 Мт заряд будет иметь массу 30 тонн или больше?

Андрей, я считаю по вашим расчетам (верю что вы даете правильные цифры). Откуда у вас уже взялись 28 тонн?
Я вообще не понимаю что вас тут беспокоит?
Берите 2 тонный (или 3 тонный) модуль.
Пускай "пробка" будет 1 тонну. Остальное (тонна, 2 тонны) ракетное топливо, световой канал, термоядерный заряд.
Кинетическая энергия 1 тонны на скорости 500 км/с 1,25E+14 Дж или 29,8 кт. 30 кт.
Эффективность ракетной струи как движетеля пусть 50% (64 будет при массовом числе 4, у нас явно ниже, порядка 1). То есть энергия струи будет 60 кт.
Мы не знаем кпд абляционного ракетного двиГателя. Ну пускай 70%. Итого надо 88 кт энергии света вкачать в аблят.
Пускай у нас убежала через стенки светового канала 1/4 световой энергии (3/4 закачались в "ракету"). То есть 75% канал передал. Значит заряд нам нужен в 114 кт. Вы мне дали похожую цифру.
114 кт при калорийности заряда в 1 кт/кг и дают массу самого заряда (ядерного-термоядерного пока не важно) в 120 кг.
Вполне вписываемся в объявленные 2-3 тонны.
Удельный импульс от модуля - изменение скорости ( +500- -500 = 1000 км/с на 1000 кг) деленное на те самые 2000-3000 кг. То есть 500-330 км/с
Калорийность всего тягового модуля 115 кт/2000 (3000) = 0,057 - 0,038 кт/кг.
КПД устройства. Для 2 тонной версии.
Мы фактически отбросили 2 тонны со скоростью 500 км/с (таков приведенный удельный импульс, то что там разные части летали в разные стороны быстрей, медленней - это уже мелочи, мы это все свели в приведенный импульс). То есть полезная энергия 2,5E+14 Дж. А заряд в 114 кт это 4,83E+14 Дж. Итого кпд получился 51,7 %
Явно меньше чем обещали орионовцы в 85%. Но у них и истечение было поменьше на порядок или в разы.

[alex_semenov]

1 Мт × 0,85 ~= 3,5×10^15 Дж
2Е = mv^2
7×10^15 Дж = m × (500000)^2
m = 7×10^15 / (2,5×10^11)
m ~= 2,8×10^4 кг
Другими словами. Допустим, у вас 1 Мт заряд общей массой 1 тонна. Пусть пробка - 400 кг. 300 кг пробки оптимально аблируют и оставшиеся 100 кг должны нести 85 % всей энергии (3,55×10^15 Дж) в виде движения. Тогда скорость этих 100 кг должна составить 8400 км/с, что более чем на порядок превосходит максимально достижимую при абляции скорость. Значит энергия уходит куда то ещё

Стоп. Никто вам не обещал 85% для некого гипотетического звездолетного заряда.
Я рассматриваю все эти две страницы всего лишь ХОРОШО ПОНЯТНЫЙ межпланетный модуль Ориона. И мы знаем что для 500 км/с истечения мы вполне можем модуль получить. И параметры такого модуля я вам рассчитал. Там получается скромная удельная мощнось. Для 500 км/с - вполне. И там очень даже хорошо рабтоает абляционный механизм.
Хотя и там будет не все так просто (открою секрет). Но раз мы не разобрались с простой механикой, куда нам лезть в сложную механику ударных волн?
Я понимаю вас интересует чудо-зведолет.
Но чудо-звездолета нет пока.
Одно скажу. Дабы добиться максимальной энергоэффективности вы не должны делить летящую на плиту и от плиты массу слишком сильно. Идеально чтобы массы были поровну. Неплохо если в отношении 1 к 2 но 1 к 10 - это уже перебор.
У вас кпд ДВИЖИТЕЛЯ (одноразовой пушки выстреливающей снаряд в плиту) просто будет низким. Не говоря уже о тепловом кпд всего модуля.
Вот где у вас получатся потери. Посто на неэффективности системы, которая отбрасывае тонну, чтобы пульнуть 100 кг со всей дури в плиту.
Импульс от этих 100 кг (разогнанных до сумасшедших энергий) все равно же надо делить на отброшенную тонну (на пушку)!
Улавливаете?

Ох и тяжело же нам дается эта наука, я смотрю! Я не только на вас Андрей смотрю. Не берите эту реплику на себя.
Народ явно недогоняет нюансов работы орионовского привода.
Я сам втыкал очень долго и тупил на самых, казалось, простых вещах.
Слишком уж революционная система!
(и чем больше я открываю необычного, тем больше мне эта система нравится).
Нас натаскали на "простых" ракетах...
Перейти на физику ориона как перейти с десятеричной на восьмиричную систему счисления.
Вроде все просто и понятно... а.... впитанное с детства не пускает...

[alex_semenov]

P.S. Тут уважаемый Piter ссылку отменную подкинул про советский астропаровоз:
Курьезные случаи из жизни, науки, техники и вообще чего угодно
Насколько это фейк, не берусь судить. В смысле, реально ли, что целое НИИ на написании этой фэнтези себе штаны протирало и только Горбачёв их за это разогнал при развале Союза. А не в том смысле, реален ли проект. Конечно не реален. Но фантастический стимпанк концентрированно крутейший и с красивыми картинками.
http://www.obobrali.ru/2013/03/mezhzvezdnyiy-korabl-astra/

Я к сожалению не могу сейчас открыть ссылку. Вечером дома посмотрю.
Но сдается мне, что речь идет о так называемом  Проекте 10403.891  "Астра"?
Наберите в гугле (у меня на самоиздат тоже закрыт доступ) "Широколава Алексей Валерьевич 10403.891"
Там к тексту должна быть переписка автора ... со мной.
Это попытка литературной мистификации. Достаточно поверхностная (я сокрушался что автор "испортил" такую идею!). И тот факт, что волны от этой жалкой попытки до сих пор ходят (хотя открытым текстом признано автором что литературная фантазия), говорит что "тема сисек не раскрыта!" (С) У идеи (как у жанра) огромный потенциал. Собственно после этого проекта я и стал "ныкать" от народа некоторые самые крутые идеи. Есть желание сделать то же но на куда более серьезном уровне. 

в принципе, возможно. в Союзе было достаточно НИИ, занимавшихся бессмысленными задачами. точно так же, как сейчас множество офисов занимаются исключительно рисованияем в фотошопе.

Да. И тем удивительней, что НИЧЕГО ТАКОГО НЕ БЫЛО!
Меня самого это удивляло по-началу. На Западе был проект "Дедал", был проект "Лонгшот". То есть работали целые группы энтузиастов. Не говоря уже об одиночках. Тот же Форвард, Пелегрино выдвигали свои пректы. У нас тоже были одиночки (пары) Багров-Смирнов, Маров-Закиров. Но это были всего лишь концепции без проработки. Хотя и на Западе хорошую проработку сделали только британцы с Дедалом. И тем не менее, удивляет что в СССР не пытались в этом смысле догнать и перегнать. Ведь это был опять таки "фронт идеологической борьбы систем"!
В 1950-х - 1960-х мы смело шли впереди именно фантазий на тему звездолетов. По фотонным звездолетам издавались отдельные книги, не говоря уже о множестве статей! Но после проигрыша лунной гонки - как пошептало. Мы как будто стали стеснятся самостоятельно фантазировать о далеком космическом будущем. Хотя охотно перепечатывали все, что в этом смысле выдвигалось на Западе. Возникает сильное ощущение, что СССР как бы уступил пальму первенства мечтать о будущем. И настолько резко, что возникает ощущение "заговора".
Я считаю роковым 1975-й год. Это год настоящего конца СССР. Мы сдали космос. Торжественно. Стыковкой "Союз-Аполлон". Леонов, который должен (и мог!) ступить первым из русских ступить на Луну, пожал руку американцу мол, мы обещаем больше с вами не соревноваться. Мир, дружба, жвачка... конвергенция.
Присоединение нас к Западу теперь стало лишь вопросом времени.
Так что все закономерно.
Не было в СССР 1980-х таких проектов. Ни одного. Увы и ах...
О бессмысленности.
Нация не умеющая мечтать о будщем - обречена.
Именно после того как СССР перестал рисовать, рассчитывать фотонные зввездолеты, и начался настоящий закат СССР. Эта цивилизация проиграла.
Посмотрите на США. Они в глубокой заднице. У ни все - плохо. Но они не сдаются. Они выдвигают проекты один безумней другого. Они собираются не только на Марс. Они собираются к 2069 (100 лет высадки на Луну) запустить межзвездный зонд!
Запустят? Вряд ли. Но важен сам факт, что нация не сдается.
У них экономически - абсолютная задница. У их уже "рухнули стены" по-сути. Но они даже мысли сдаваться не допускают!
А мы сдались за десятилетия до того как у нас "рухнули стены". Ментально сдались.
Восстание ожиревших, одуревших, обожравшихся (у них хиппи, у нас через 20 лет - мое поколение) было везде. Но там они это прежили (хотя ест мнение что все-таки нет, США перестала существовать как независимая от глобалистов держав после Кэнеди), а мы под этим рухнули.
А почему?
Потому что слишком много умников, которые "делом" заняты. Вот и пи_уйте на огороды делом заниматься.  "Цивидизация", бля!

[alex_semenov]

а вот идеология то и подвела. закостенела. партия себе присвоила все права на нее, в результате люди просто забили на собственное участие в развитии идей... если уж ИВС выпилили из марксизма-ленинизма, так куда уж нам, сирым.

Не хочу разводить политсрч. Но сумма мне известного говорит, что с начала 1970-х партэлита СССР бессознательно - точно, а возможно и сознательно ("матрица Андропова") готовилась СДАТЬ СССР. Конвергировать (открыто об этом написал Сахаров, его официально пинали, но реально с ним согласились). То есть, то же КГБ только делало вид что борется с западной идеологией. На самом деле мы давно под них легли, признали их правоту. И мое поколение выросло уже с "двойной моралью".
Я знаю что большинство здесь разделяют миф, мол СССР рухнул потому что в магазинах ничего не было (так дальше жить было нельзя!).  Но это - туфта. Нации, страны стояли как крепости даже при ГОЛОДЕ! Англия в 1950-х вообще чуть не замерзла (жуткий энергетический кризис). Но голода ведь не было в СССР? Было массовое непонятное недовольство. Взращенное в поколениях. И началась смута. С головы.
Объективно, экономически для крушения СССР не было никаких предпосылок. Да, были сложности. Временные. Но у кого их не бывает?  Но СССР (как верхи так и низы) перестали верить в правоту своей цивилизации и захотели побыстрей присоединиться к западной. И случилось это не мгновенно. С начала 1970-х и началось.

Возвращаясь к теме. Я много нарыл по истории "звездоплавания". И меня самого много удивлял факт ОТСУТСТВИЯ в позднем СССР проектов типа "Дедал".
Поэтому когда мне попался слух по "Астру" я буквально мгновенно вышел на автора.
Но в нашей реальности ничего такого не могло быть.
В параллельной?
Но если бы подобные проекты существовали, СССР не рухнул бы.
Понимаете?
В современной России есть подобные проекты?
Нет?
А значит будущее нации остается под сомнением.
Никакие "Сарматы" ее не защитят. Как не защитили поздний СССР крутые как яйца Р-36М.
Это не шутка.
Если элита нации думает что звездолеты - это херня на мутное будущее, нечего на это тратить силы сейчас, элита этой нации - дебилы.
Запад всегда знал что "херня" - это главное. Без "херни" на послезавтра не будет и сегодня и завтра.
Это называется "образ победы".
Вот откуда "100летний старшип" которым занят чуть ли не пентагон!
Пока Чубайс занимается нашим (вашим, пардон, я уже не "наш") будущим, беспокоится Западу о каких-то там крылатых ракетах с ядерными двигателями не стоит.

[alex_semenov]

Да я как бы не спорю с вами, почти со всем согласен.

Да, извените, если наехал. Просто что называется "задели за живое". За державу (которую мы потеряли) обидно.
"Дебилы, бл..." (с)
 

Ракета тем плоха, что развивает массовое число намного выше, чем отношение конечной скорости к скорости истечения. Экспоненциально. Так что на практике достижимая скорость не будет даже на порядок превышать скорсть истечения. В 2 раза, ну может в 3, вряд ли более. Чтобы разогнаться до хоть сколько-нибудь приемлимых 0,01С массовое число должно быть 400. Так к звёздам можно лететь только от безысходности. И лететь всё равно почти тысячу лет.

Массовое число 400 чем еще плохо?
У вас перерасход энергии. КПД ракетного движителя при таком массовом числе - низкий. Мало того что у вас стартовая масса за гранью всего разумного. Вы выделенной в двигателе энергией (высококачественной! направленной уже!) греете вселенную больше, чем разгоняете себя.
Это обычно мало кто видит.
Приемлемый КПД ракеты если массовое число от 1 до 18. Идеал 3-4. С чего Дайсон и начинает статью "Межзвездный транспорт". И ясно что скорость перелета - это по сути скорость истечения. Они примерно должны быть равны. Разница не более чем в двое. Если вы хотите лететь 10 000 км/с истекать рабочая масса у вас должна 10 000 - 5 000 км/с.
Не меньше.
Тем удивительней, как Дайсон собирался этого достигнуть?
Мы выше разобрались, что развивая межпланетную концпцию взрыволета вряд ли это можно получить.
От абляции можно рассчитывать получить, скажем 1000 км/с. Допустим... Но не больше.
Значит нужен концептуальный скачек?
Понимал ли это Дайсон?
Думаю - несомненно.
Была ли у него идея? Возможно и не было. Но зачем тогда писать статью?
Но уловите "контекст". В 1968-м Дайсон в статье не мог не то что намекнуть на свою новую концепцию. Он и о старой (межпланетной) не мог даже обмолвится. Ведь (как мы теперь видим) концепция межпланетного "Ориона" - это буквально 2/3 водородной бомбы. Тогда народ даже намека не имел как же водородная бомба устроена? Первые внятные публичные идеи появляются только в 1979, через десять лет.

Но даже сейчас (когда мы много что нарыли) Дайсон не может раскрыться.
Потому что он подписант.
Он секретоноситель. И он должен продолжать делать рожу топором, даже если все его секреты будут кем-то опубликованы независимо. Он должен делать вид что ничего не знает и вообще ни причем. Если и есть какая бумага от него - она где-то глубоко-глубоко зарыта в тайных сейфах. И ждет своего времени (Дайсону не дожить! Может в этом и скрыт намек в его статье, когда он насчитал оптимистичненько 200 лет до запуска? Самоирония?!).
И если это так (допустим), попробуйте увидеть всю горькую ИРОНИЮ этой фотографии:



Что выражает этот взгляд Дайсона?
 
А еще посмотрите фильм "Эвакуация Земли". Там есть эпизод где происходит обсуждение возможных концепций приводоа. И модератор конференции говороит (я не помню дословно):
Так, ребята, все что мы слышали - это прекрасно. Но это всей ФИГНЯ. У нас есть одна единственная идея как туда добраться. И этой идее в обед- сто лет, просто она была страшно засекречена...
Смотрели киношку?
Пересмотрите.
Так есть супер-гипер-пупер идея в заначке?
 
Нет. Может я все это придумал "как художник"?
Может.
Но согласитесь. В хорошей выдумке практически нет выдумки. В идеальной ее вообще нет.

[alex_semenov]

Не хочу я сильно лезть в холивар (а он я вижу напрашивается, "битва за недоказуемые идеалы").
Но...

О том, что точка невозврата давно достигнута и ничего никогда не будет.

Ну это - только гипотеза. Не факт...

И что уже современному поколению не придётся летать на звездолётах в обнимку с роботами, а придётся тупо выживать, так, как получится. И если получится. Сказки заканчиваются.

Сказки никогда не заканчиваются. Вся история человечества - история бега за сказками. Не уж то не понятно?
Просто старые сказки заканчиваются и начинаются новые.
Выживание.
А оно будет? Не уж то вы думаете что людям придется БОРОТЬСЯ за кусок хлеба?
Раньше, как только "заканчивались старые сказки" так и было. Ибо аграрная цивилизация всегда жила на грани голода.
Но индустриальная от этого края отошла. Она наоборот - обожралась.
Что меня удивляет. Вот скажите. В Сирии... в этих полуразрушенных городах под властью непонятно кого, там люди... голодают? А как они там, в развалинах вообще живут? Да, они несчастны и обездолены. Но как они там вообще ухитряются выжить ГОД ОТ ГОДА? Война сколько лет там уже идет?
Вам это не кажется странным?
Это я к чему? Ужас нового надвигающегося на нас кошмара, "голода" именно в том и будет, что никакого голода не будет. Физического голода не будет. Будет голод духовный. Старые сказки сдохли, новых пока нет.
И на этом фоне, за что вы боретесь, Боб? Протрезветь раз и на всегда "от иллюзий"?
И?
Вскрыть вены? Дружно, массово?

Учиться,
учиться,
 учиться военному делу настоящим образом.
                                     В.И. Ульянов (Ленин)

Что бы устроить на всей планете Сирию?

[alex_semenov]

Цивилизация становится аграрной в лёгкую. За пару часов. А потом становится просто дохлой цивилизацией, поскольку весь мир превращается в зону рискованного земледелия.

Это вам так хочется. И не одному вам.
Потому что ваши сокровенные сказки стали иллюзиями. Ах так? Тогда гори все пропадом! Хай все сгорит!
Посмотрите на Донбас.
Там градами вгоняли в "аграрную цивилизацию". Но народ уже отвык жить от сохи. Горожане зубами будут держаться за город. Им не за что больше держаться. Фазовый перход случился и поэтому техноцивилизация - это последнее что исчезнет на этой планете теперь. То что вы говорите - стойкий миф. Туфта. Все будет совсем наоборот. Миллиарды будут уничтожены только ради сохранения техносферы, а не техносфера ради миллиардов. Теперь мы при техносфере, а не она при нас. Если вы думаете иначе - вы еще не все старые сказки в себе истребили. Плохо над собой работаете! А других - учите Боб! Нехорошо! 

[alex_semenov]

Если бы мне реально показали технически реализуемый двигатель с неплохой тягой и такой скоростью истечения, я бы сказал, что проблема отправки во всяком случае беспилотных межзвёздных зондов решена.

Разве ж в тяге проблема? Если вам мало тяги одного движка, что мешает поставить 100 или 1000?

Вопрос в удельной мощности. Энерговооруженности.
Поставив 100 или 1000 движков вы увеличите и разгоняемую массу в 100 или 1000 раз. А значит ничего в смысле ускорения не измените.
Для межзвездного полета проблема чудовищной энерговооруженности решается двумя способами.

1. Радикально. Посторить НЕРАКЕТНУЮ систему привода. Парус, ускоритель... в общем, разгоняемая масса - мизерная доля от массы всей системы. Так вы получите нужные (рекродные) вт/кг на транспортном средстве, оставит у всей системы вт/кг вполне себе разумными.

2. Чудесно. Волшебный ракетный привод. И вот тут вот выясняется что из волшебных раетных существует только один - взрыволет.

Даже если у вас будет антиматерия, проблема ватт/кг остается. И вы все равно упретесь в то же. как свет превратить в импульс материи. Эту проблему никак не обойти. То есть, чудо существует либо нет. И это надо понять.

Есть еще третий путь. Предложенный Штерном в 47 Либра. Остаться при обычном, типичной энерговооруженности и тогда на ионнике будем чапать к ближайшей звезде тысячи лет. Тоже мыслимо. Почему нет?
Дорогу осилит идущий...
В общем было бы СИЛЬНОЕ желание ее осилить.

[alex_semenov]

Просто "техносфера" будет вынесена первой.

Боб, если об этом спорить - то не здесь. Я не согласен.

Если вы хотите лететь 10 000 км/с истекать рабочая масса у вас должна 10 000 - 5 000 км/с.

Если честно не понял - почему!? 

Полезная работа ракетного двиЖителя - кинетическая энергия пустой ракеты.  Mv^2/2
Затраченная работа ракетного двиЖителя - кинетическая энергия всей отброшенной ракетной массы mu^2/2
Но M, m, v и u - как раз связаны формулой Циолковского.
Значт можно построить графк эффективности ракеты от v/u или m/M
Попробуйте. Это несложно.
Получите массу личного удовольствия.
И вы увидите, что на обоих графиках (которые похожи но чуть различны) есть явно выраженный экстремум в 0.64... Это максимум эффективности ракетного двигателя при постоянной скорости истечения (можно помыслить переменную, то это чуть другая история и тоже интересная).
Массовое число при экстермуме близко к 4. То есть m/M ~ 4.
Если вы сильно уходите от этого экстремума в ту или иную сторону, кпд ракеты как двиЖителя (двигатель тут ни причем!) падает. И в случае сдвига в сторону увеличения m/M - очень быстро. Экспоненциально (в то время как в сторону уменьшения - всего лишь квадратично, полиноминально).
Таким образом при большом отношении массы топлива к массе ракеты, скажем 100, мало того что у вас появляются техническая сложность с баками (хотя есть же решение "автофаг"), кпд такой ракеты как ракеты будет ~ 0.
А это означает что ваша ракета, дабы разгоняться с заметным ускорением должна иметь удельную мощность (на пустую ракету!) еще более сумасшедшую чем оптимальная.
Оптимальная для междвездного полета за разумное время должна иметь порядка мвт/кг. А неоптимальная потребует гиговатты или тероватты на килограмм.
Это вообще за пределами всего мыслимого.
Это даже взрыволет (с его термоядерно-бомбовой избыточностью энерговооруженности) не потянет. Так что и для него массовое число в 30 (полагаю, надо уточнять) - уже за гранью добра и зла.

[alex_semenov]

Как эффективно перекачать термоядерную энергию в подходящую к употреблению электромагнитную(микроволны,радио, ИК, видимый свет,УФ) с тем чтобы запитать ионный или магнитоплазменный двигатель? Может стоит оставить термояд для некоего гигантского пузыря КВС и рециркулировать не сгоревшее и образовавшееся термоядерное и ядерное топливо, и балласт. И потихоньку разгоняться.

А где в этой схеме какая-то особенная эффективность?

Кстати. В свое время я искал данные по удельной мощности электрических преобразователей.
Ну например наиболее легкого устройства, преобразующее высокий ток при небольшом напряжении (типичный выход с термоэмиссионных преобразователей) в высокое напряжение при небольшом токе (обычно это надо для электроконтактных двигателей).
Обычные трансформаторы в этом смысле не годятся ну никак. Тяжеленные якори, обмотки... все это греется... гудит...
Так вот лучшее что мне попалось - 1 квт/кг.
Конечно не факт что нельзя придумать что-то полегче. Но этот показатель в  1 кВт/кг почему-то постоянно мне попадается. Например удельная мощность электрогенераторов тока для паро-гадо-турбин, опять таки, асимптотически приближается (с ростом мощности отдельного генератора до гвт) к этому 1 кВт/кг.
Это 1 квт/кг как заговорено для всех машин нашей цивилизации!
А мы понимаем, что если в некой системе (генератор, преобразователь, потребитель) удельная мощность некого отдельного узла M, то у всей системы ну никак не может быть удельной мощности выше (даже равной) этой M. Она всегда будет меньше.

[alex_semenov]

В КВС энергии захватывается больше, т.к. массу балласта можно увеличить на единицу заряда, и захватывается энергия по всей сфере.

Ну в этом случае в полный рост возвращается проблема радиаторов. Какая разница КВС или реактор, все равно тепло отводить надо.

КВС вещь массивная и его судьба "ровно сидеть на попе стоять на грунте" и если и  летать... то только по орбите вокруг чего-то там (солнца, планеты).  Рожденный ползать, летать не сможет.  В смысле ускорятся

Я вот что по поводу "загадки Дайсона".
(я все же хочу поплясать вокруг нее как можно дольше)
Если у вас одноступенчатая ракета с отношением массы топлива к пустой ракете 3 должна разогнаться до 10 000 км/с (как это у Дайсона сказано), то из Циолковского скорость истечения должна быть ~7 200 км/с.
Если бы у нас был бы идеальный двигатель (все 100% тепла переходили в импульс плазмы, а плазма идеально делилась пополам и одна половина ровно двигалась в нужном направлении и идеально отражалась от плиты-зеркала) то нам достаточно было бы калорийности ядерных зарядов в 6,19 кт/кг.
Что интересно?
Это фактически "предел Тейлора".
Случайно?
Ясно, что идеальных двигателей не бывает.
Я как художник могу представить ну очень хороший двигатель, где эффективность колимации струи 0.95 и эффективность преобразования энергии взрыва в движение плазмы в 0.85 (просто чудо!). Тогда калорийность зарядов должна быть 8,08 кт/кг.
Это уже явно выше "Предела Тейлора".
Но все еще ниже фантастических слухов о боеголовке для "Титана-2", которую зарезал Макнамара в 1963-м году. Там говорили аж о 13 кт/кг. В другом проекте звучало 11 кт/кг.
Вообще говоря, я себе крайне смутно представляю даже Лос-Аламасскую сверхбомбу на 100 мт 1961-го года (их ответ нашей кузькиной маме, есть в сети якобы документы, что физики предлагали сделать) которая бы выдавала 7.2 кт/кг. Такая бомба, попади в воду должна была бы... плавать. Ее плотность (вычисляемая из данных той самой записки) просто получалась меньше плотности воды!
В принципе, если идти от 13 кт/кг, то можно допустить что эффективность колимации может быть 0,8, а преобразования света в кинетику плазмы 0.75
В общем, нельзя сказать что "загадка Дайсона" совсем за гранью мыслимого.
Но без промысла божьего (чуда) тут - ну никак!
 

[alex_semenov]

Конечно не факт что нельзя придумать что-то полегче. Но этот показатель в  1 кВт/кг почему-то постоянно мне попадается. Например удельная мощность электрогенераторов тока для паротурбин, опять таки, асимптотически приближается (с ростом мощности отдельного генератора до гвт) к этому 1 кВт/кг.

Собственно паротурбина может давать 16-17 кВт/кг. Но к ней надо добавить генератор, запас теплоносителя, трубы замнутого контура теплоносителя... В сумме как-то так и понизится до 1-2 кВт/кг. С применением более дорогих материалов можно чуть повысить энерговооруженность, но не сильно.

Да, турбина (если сама по себе) - сила.
Не зря современны истребители "на хвостах повисают".
Для космоса в США в 1970-х рассматривали проект ТАУ. У Моисеева на сайте есть статья. Это был полет на ионнике к границам Солнечной системы. Разумеется там исследовалась проблема максимизации удельной мощности (почему- понятно) ионника с реактором. Так вот там выносился тогда вердикт, что достижимо 70 вт/кг и возможно 100-120 вт/кг - это физический предел.
Я как-то плохо в это поверил.
Когда я сам попытался "как художник" прикинуть такой предел (массу предельных радиаторов, массу предельного реактора и т.д.  все это в очень крупном масштабе, колония людей в 10 000 населения) то и получил 1-2 квт/кг. То есть 1300 лет полета к А.Центарва.
Но я знаю пример "изотопного шарика" (на генераторе Мозли, того самого, закон которого мы тут выше рассматривали для спектров поглощения атомов с большим Z) в рекордные 4 кв/кг. Но там были радиоизотопы. И поэтому пленочно-пузырчатая  конструкция чудесно совмещался с радиатором.
Поэтому для меня 4 000 вт/кг - чудесный предел для электроракеты. Круче вряд ли вообще мыслимо.
Для двигателя Виверна (термоядерная открытая ловушка гелий-3 и дейтерий, если все заработает как надо) я получал удельную мощность в что-то 50-200 кв/кг (за счет масштабирования всей этой байды вверх). Это в идеале.  Там тоже есть мощные контуры электропреобразования, но они на порядок-другой ниже тепловой мощности реактоа и струи (то есть электроконтур может и впишется  в ~1 квт/кг). Такая удельная мощность уже хорошо смотрится (сотни лет полета к цели - вполне). Но это уже можно сказать полная фантастика!

Я даже думаю, не прощупывается ли здесь какой-то не сформулированный пока фундаментальный закон? Который, скажем так, лимитирует ток энергии через материю независимо от вида этой энергии.

Прощупывается.
Мне попадалась в сети (дома где-то сохранена) статья Петра Капицы (записка опубликованная в каких-то малодоступных народу аналах) на этот счет. Там шла речь о плотности потоков энергии. Приводились формулы и примеры. В частности доказывалось что электростатические машины никогда не вытеснят (была такая идея в начале 1970-х) электромагнитные именно потому что поток энергии в последних куда плотней. Капица зрил в корень. Корифеи вообще были у нас такими буддистским монахами которые понимали больше чем говорили...

Чем определяется мощность заряда максимальной эффективностью использования ядерного детонатора? Можно ли снизить его мощность, а тогда и диаметр КВС?

Мне кажется что участники форума бегают по кругу с этой "заманчивой" идеей заставить КВС двигаться с ускорением.
Если заставить КВС двигаться, то вы в итоге получите концепцию "Гелиос" 1960-го года рождения.



И о ней все сказано задолго до нас. Интересно исторически, но не технически.