Двигатель для межзвёздных перелётов

[cryon]

Если же вернутся к парус нику на Америции 242м то тут вопрос - сколько будет весить электростатическое ситечко? На единицу площади.

[библиограф]

Должна быть цепочка распадом продуктов ядерных взрывов дающая Калифорний 254,  должно быть получение его какими то распадом.

Нет, не распадом, а синтезом - плутоний-239 поглощает 15 нейтронов
Нейтронные потоки такой плотности получают при ядерных взрывах. В 1957 году, например
одной из целей испытания ФО-3 (Физический Опыт №3) на Новой Земле был синтез
трансплутониевых элементов.

Но я в интернете ни чего не нашел

Гольданский В.И., Поликанов С.М. «Тяжелее урана» - М., Наука, 1969

[Vavanzer]

Посмотрел сводку по всем изотопам. Нашел Калифорний 254, спонтанное деление с периодом  полураспада 60 дней. Чтож из него ракета получится быстроразгоняющаяся, но ни чего дольше 60 дней но меньше 100 лет еще не нашли. Так что делаем парус толщиной 0.7 микро метра, весом 10 грамм на квадратный метр, и практически не тормозящем осколки, и электростатический отражатель и все ракета готова, спонтанное деление само идет. Скорости достижимы в 10 000 км в сек и выше в зависимости от массы электро статического отражателя.

10г/м2, многовато для большой конструкции. Не говоря уже о полураспаде.
В таком случае гораздо интереснее парус-рефлектор! С помошью большого зеркала из тонкой фольги, направленого в сторону Солнца, собираем энергию на фотоэлемент, который как вторичка на Кассегрене расположен. Электричеством полученым ионник запитывать...

За счет зеркала можно пождерживать плотность потока энергии на уровне до 1.3 квт/м2 хоть до орбиты Юпитера, и даже больше. А около Земли на старте он будет в 25 раз больше (если соотношпние площади зеркала к площади фотоэлемента).
Зеркало по совместительству парусом для солнечного потока будет.

Такая система гораздо легче и безопаснее чем илеи с радиоактивными быстрыми иззотопами...

[Vavanzer]

для полетов внутри СолСистемы, тем паче для отправки корабля за пределы системы - извольте построить на ресурсах Меркурия рой преобразователей-излучателей, добавить и (на ресурсах Марса) ретрансляторов, т.е. создать инфраструктуру переноса солнечной энергии в виде когерентных волн (оптика, микроволновый диапазон).

 Можно проще, по всей Солнечной системе примерно до Сатурна расположить концентраторы-ретрансляторы солнечного света. Гиганские "телескопы-кассегрены".
Этот же принцип с зеркалами их фольги поможет расширить границы использования солнечных электростанций намного дальше орбиты Марса... В тч и для накопления ее для разгонных лазеров, подсвечивающих "парус-рефлектор" из предыдущего поста))

[ziggyStardust]

  ну хорошо, а дальше? Как будто у нас принципиальные проблемы с перемещением в СС. Дальше все-рано гребцы нужны! Что за парусник то без гребцов!

[Vavanzer]

ну хорошо, а дальше? Как будто у нас принципиальные проблемы с перемещением в СС. Дальше все-рано гребцы нужны! Что за парусник то без гребцов!

Разгон, а потом свободный полет. На торможение конечно меньше энергии достанется. Тут в помощь гравитационные маневры, и еще один метод.
Рахзоняемся с максимальным УИ, энергии около Солнца много, экономим на массе. А там где темно и страшно, за счет меньшего уи и большего выброса массы. Экономим энергию. Ну и время торможения увеличиваем, чтоб уи подтянуть.
Потом гравитационный маневр, ускорение на малой тяге, и в конце снова торможение уже в зоне где энергии много.

Для межзвездных перелетов ре известно, прокатит ли, в плане того что весь этот парус-зеркало и фотоэлемент развалятся на пути от потока частиц за многие годы

[Андрей Курилов]

Рахзоняемся с максимальным УИ, энергии около Солнца много, экономим на массе. А там где темно и страшно, за счет меньшего уи и большего выброса массы.

С точностью до наоборот

[николай теллалов]

Можно проще

я упоминал ретрансляторы, правда, не в цитированном вами посту

[Vavanzer]

С точностью до наоборот

  Почему?
Когда у нас энергии много доступно, мы можем выбрасывать меньшую массу, но с большей скоростью.
Если мало энергии, то больше массы с меньшей скоростью.

Один и тот же импульс mv в двух вариантах.
Скидываем 0.01кг в секунду со скоростью 100 000м/с, т. 
Для этого нужна мощность 50 Мвт. Импульс 1000 Н.
А если по 0.1 кг/с, то для импульса в 1000 Н скорость выброса будет 10 000м/с. И мощность в 100 раз меньше,  0.5Мвт всего.

Т.е при разной доступной мощности можно играть соотношением масса/скорость, и продолжительностью работы двигателя. Выбирать в зависимости от обстоятельств нужное соотношение.

[Vavanzer]

... И по этому скорее всего для подьема на орбиту с Земли больших грузов будут использоваться как раз варианты с меньшей скоростью истечения, но с большим массовым расходом, тк нужно максимальное ускорение за короткий срок, а скорость всего 8 км/с.

А уже с орбиты можно использовать движки малой тяги, но минимальным расходом рабочего тела, с большой скоростью истечения.

[cryon]

Надоел мне парусник на америции 242 м: дополнительный газ для замедления потока осколков и увеличения импульса является преградой для полета осколков назад от ситечка, само электростатическое ситечко судя по прикидкам моим весит тоже не меньше веса паруса, отражатели нейтронов чтобы отразить как можно больше под небольшим углом к парусу тоже не полностью нейтроны отражают. Короче говоря можно на худой конец обойтись парусником на америции 242м но не быстрее чем за 600-700 лет долететь а в нашем быстро меняющемся мире это  огромный срок.
Вот проект 400 метрового зеркала на орбите на лазерах мощностью 20 гигаватт из лазерных диодов с охлаждением литием и питанием от ли-ионных батарей аккумулирующих от солнечный батарей;  разгоняющего 12 граммовый парус(половина полезная нагрузка) до 6000 км в сек и передающий через 220 лет (медленно но уверенно так как мощность лазерного передатчика мала, а приемник - тоже 400 метровое зеркало) фото планет системы центавра. вес 20 0000 тонн. Запасаемая в аккумуляторах энергия 8 гигаватт часов.
Не думаю что логично сооружать конструкцию больше 400 метров так что из за веса самих лазерных диодов удельная скорость на массу конструкции немного страдает, зато проще сделать ферму размером всего 400 метров. А вот делать ферму размером меньше 400 метров тоже не стоит так как в этом случае при той же массе конструкции получится большее ускорении на паруснике с чем и так уже я предлагал справляться самыми прочными материалами - аэрографен и сплав титана с золотом.
Стоимость проекта конечно кусается - 200 миллиардов долларов, за 2% скорости света дороговато.... гораздо дороже чем 25 миллиардов на ITER но соизмеримо со стоимостью космической станции международной.
Можно для начала построить ферму размером 120 метров мощностью 1.8 мегаватт запустить с его помощью парусник на скорости около 1800 км в сек и потому уже поняв что проект рабочий достраивать ферму до 400 метров и 20 гигаватт, ато и 30-40 гигаватт чтоб сократить полет до 140 лет.
калькулятор паруса
https://www.deepspace.ucsb.edu/wp-content/uploads/2015/04/Laser-Propulsion-Classical-1D-Standalone.html

Кто считает что выводить на орбиту эти 20 000 тонн лишнее и можно разогнаться от солнца: возьмите простой расчет(как будто корабль летит по прямой сквозь солнце) как будто корабль заранее разогнанный гравитацией солнца ускоряется от него на расстоянии 0.01 а.е. и весом удельным на площадь таким чтобы мог отражаться свет, ну скажем 0.134 грамма на квадратный метр, не менее, и получим ускорение от солнца 700 g так вот через 1.5 миллиона километров от ускорения останется всего 175 g и скорость будет 1300 км в сек, далее больше чем 2000 км в сек  ну ни как не получить, так вот это как раз скорость парусника из америция который может нести большую массу.

Конструкция affre т.е. газ снижающий скорость истечения но увеличивающий импульс может быть применен например в паруснике на америции 242 м :послойно -  электростатическое ситечко. вторые реакторы. парус. газ. т.е. осколок будет рикошетить от газа лететь через парус на ситечко и опять возвращаться толкать газ.
А вот виверн джет я боюсь все таки будет слишком медленным по причине низкой удельной мощности. сравним т.е. по длительности разгона и низкой конечной скорости с компотом ядерный реактор на быстрых нейтронах с турбинами и vassimir движителями. Все же виверн джет проект интересный ведь массу iter для космического варианта можно снизить до 1000 тонн при 400 мегаватт на час работы(потом перерыв) термической мощности плазмы, но нужен еще источник электричества и дальнейшие работы над снижением массы сверхпроводников, охлаждения и генератора электричества для сверхпроводимости. МОжно добавлять в плазму уран 235 для подогрева, нейтроны же есть.  В общем не в этом веке точно виверн джет не полетит.

[Vavanzer]

разгоняющего 12 граммовый парус(половина полезная нагрузка) до 6000 км в сек и передающий через 220 лет (медленно но уверенно так как мощность лазерного передатчика мала, а приемник - тоже 400 метровое зеркало

  Раз так все просто в плане 6 грамовогй межззвездной фотокамеры, способной проработать в космосе 150 лет, и передавать научные данные на несколько световых лет... Так почему тогда нынелние межпланетные зонды си гораздо меньшим сроком службы и дальностью передачи весят сотни килограмм??? 😁
Почему их не делают таких же микроскопических размеров, 6 грамм полезной нагрузки))) Для того чтобы запуск подороже, РН помощнее использовать?)))
Или же потому что физически не реально впихнуть в 6 грамм необходимый функционал?))

[Vavanzer]

0.134 грамма на квадратный метр, не менее, и получим ускорение от солнца 700 g так вот через 1.5 миллиона километров от ускорения останется всего 175 g и скорость будет 1300 км в сек, далее больше чем 2000 км в сек  ну ни как не

  Странный расчет.
У меня получается при постоянном ускорении в 10g за 55000с почти 1 а.е полета и 5390 км/с. Это 1.8% от световой)))
  На 1 кг массы получаем 14526 ГДж, и мощность 264 МВт. (это разгон до 1.8%с в течении 55000секунд, ~15 часов)
 

[cryon]

0.134 грамма на квадратный метр, не менее, и получим ускорение от солнца 700 g так вот через 1.5 миллиона километров от ускорения останется всего 175 g и скорость будет 1300 км в сек, далее больше чем 2000 км в сек  ну ни как не

  Странный расчет.
У меня получается при постоянном ускорении в 10g за 55000с почти 1 а.е полета и 5390 км/с. Это 1.8% от световой)))
  На 1 кг массы получаем 14526 ГДж, и мощность 264 МВт. (это разгон до 1.8%с в течении 55000секунд, ~15 часов)
 

Не правы не вы не я, торопимся оба, 10 g не получить так как толщина должна быть способная к светооражению.
Да кстати, извените у меня недостаток времени ведет кажись к когнитивный искажения черт возьми. Итак 300 км в сек начальная скорость, через 1 млн км на среднем ускорении 477 g скорость будет 1160 км в сек, далее на пути 2 млн км с ускорением 120 g скорость будет 1360 км в сек, далее на пути 4.5 млн км со средним ускорением 27 g 1410  км в сек, далее на пути 20 млн км с ускорением 5 g 1480 км в сек, и 1600 км в сек на бесконечности. Что ж получше, но я не на щет точных данных по типу отражатель ной поверхности и могу сказать что 0.04 грамма на квадрат будет весить только рама для даже нескольких точек подвески груза, и боюсь что 0.134 грамма на квадрат это неправильный вес, тяжелее будет, а может и нет. В любом случая я более менее попал с тем что парусник на Америции 242 м будет быстрее немного... Так что пока поиск пути разгона надо прожолжать.

[sharp]

  Почему?

Потому что так эффективнее по энергетике полёта. Самый эффективный разгон получается, когда УИ плюс-минус того же порядка, что уже набранная скорость.

[alex_semenov]

Бросаем заниматься хренью!
И читаем вот это:

May 28 2021
Ripple: An Investigation of the World's Most Advanced High-Yield Thermonuclear Weapon Design
Jon Grams

28 Мая 2021.
Ripple (рябь): исследование самого современного в мире термоядерного оружия с высокой мощностью
Джон Грэмс



Доминик, Хаусатоник, Ripple II, тест 2 (10,0 Мт), 30 октября 1962 г.

Если верить сему историческому исследованию, то удельная мощность ЧИСТОГО термоядерного заряда была получена еще в 1962-м году в 12.7 кт/кг.  При этом коэффициент термоядерности был 99.9% (коэффициент усиления между ядерным триггером и термоядерной второй  ступенью составил 1000 раз, Карл! хотя до сих пор предельное значение называлось в 50-100 раз!).  В пределе для технологии "рябь" назвалось значение 18,4 кт/кг (Карл!!!). В три раза выше "предела Тейлора" (6 кт/кг)!
Мои оценка для взрыволета Дайсона, при конечной скорости в  3.3%  света  с массовым числом 4 требовали чистых термоядерных зарядов с удельной мощностью в 7-10 кт/кг! И я сильно сомневался что такие значения в принципе достижимы... Но если все так круто как рассказывает это исследование, то путь к звездам открыт.
Давно открыт!
Еще раз. Заканчивайте тут заниматься хренью! Двигатель для межзвездных путешествий давно уже  существует! Просто он "заколдован" злыми дураками, которые правят этим миром более полувека. Мы все жертвы научной контрреволоюции.

[sharp]

Мои оценка для взрыволета Дайсона, при конечной скорости в  3.3%  света  с массовым числом 4 требовали чистых термоядерных зарядов с удельной мощностью в 7-10 кт/кг! И я сильно сомневался что такие значения в принципе достижимы... Но если все так круто как рассказывает это исследование, то путь к звездам открыт.

При такой энерговооруженности заряда неизбежно возникает проблема, не будет ли почти вся энергия взрыва уходить в рентген и гамму? И если да, то как их отражать?

[Mercury127]

Тоже об этом подумал...

[cryon]

Бросаем заниматься хренью!
И читаем вот это:

May 28 2021
Ripple: An Investigation of the World's Most Advanced High-Yield Thermonuclear Weapon Design
Jon Grams

28 Мая 2021.
Ripple (рябь): исследование самого современного в мире термоядерного оружия с высокой мощностью
Джон Грэмс



Доминик, Хаусатоник, Ripple II, тест 2 (10,0 Мт), 30 октября 1962 г.

Если верить сему историческому исследованию, то удельная мощность ЧИСТОГО термоядерного заряда была получена еще в 1962-м году в 12.7 кт/кг.  При этом коэффициент термоядерности был 99.9% (коэффициент усиления между ядерным триггером и термоядерной второй  ступенью составил 1000 раз, Карл! хотя до сих пор предельное значение называлось в 50-100 раз!).  В пределе для технологии "рябь" назвалось значение 18,4 кт/кг (Карл!!!). В три раза выше "предела Тейлора" (6 кт/кг)!
Мои оценка для взрыволета Дайсона, при конечной скорости в  3.3%  света  с массовым числом 4 требовали чистых термоядерных зарядов с удельной мощностью в 7-10 кт/кг! И я сильно сомневался что такие значения в принципе достижимы... Но если все так круто как рассказывает это исследование, то путь к звездам открыт.
Давно открыт!
Еще раз. Заканчивайте тут заниматься хренью! Двигатель для межзвездных путешествий давно уже  существует! Просто он "заколдован" злыми дураками, которые правят этим миром более полувека. Мы все жертвы научной контрреволоюции.

Не верю во взрыволет! Моя оценка для виверн джета:
Нет не открыт пока путь к звездам, вы его только приоткрываете так как удельная мощность пока недостаточна, я в предыдущем посте писал о концепции affre т.е. из за низкой удельной мощности 40 метровой трубы с термоядерным топливом и ураном 235 получим необходимость дополнять струю допустим газом с атомным весом около 5, так что допустим если мы имеем 3 киловатта на кг веса движка в струе то будем замедлять почти без потерь кинетической энергии так как по закону сохранения импульса при упругом ударе(вспомним ландау. 1 и 2 том - симметрии рождают законы сохранения как импульса так и энергии - см картинку) получим скажем в 3.7 раза более медленную струю (которая итак разбавлена ураном с 1*10^14 джоулей на кг при ваших 6*10^14 джоулей с термоядерного топлива и в серднем по числу нейтронов для ядерной реакции полученных от термоядерной 2.3 *10^14 джоулей на кг) что дает скорость истечения струи до замедления в 27000 км в (с учетом кпд 70%) и конечную скорость истечения в 7000 км в сек и увеличения расхода термоядерного и ядерного топлива в 14 раз за счет разбавления газом. Масса след. ступени 33% масса газа; 30% масса топлива 2.4%(О ЧЕМ Я ВАМ И ГОВОРЮ); масса конструкции вивернджета 33%. Т.е. с каждых 3 кг веса получим 3 киловатт мощности и расход 1 кг от всего веса на струю мощностью за все время работы в 0.27*10^14 джоулей - получим время работы 275 лет!! С разгоном на 3000 км в сек. С такими параметрами нужна вторая ступень небольшая и общее время полета до альфа центавра в 440 лет. Массовое отношение 5 раз к полезной нагрузке, это норм т.к. много полезной нагрузки тащить и не надо.

Так что у меня средняя скорость получилась в 1 % конечная, 1.4% скорости света, у нас очень разнятся оценки....

[cryon]

Мои оценка для взрыволета Дайсона, при конечной скорости в  3.3%  света  с массовым числом 4 требовали чистых термоядерных зарядов с удельной мощностью в 7-10 кт/кг! И я сильно сомневался что такие значения в принципе достижимы... Но если все так круто как рассказывает это исследование, то путь к звездам открыт.

При такой энерговооруженности заряда неизбежно возникает проблема, не будет ли почти вся энергия взрыва уходить в рентген и гамму? И если да, то как их отражать?

Гамму пропускать так как нужно 100 кг на квадрат чтобы ее ослабить в 2 раза, рентген, тут посложнее задача, какой процент уходит в рентген? В среднем сколько килоэлектрон вольт? Может не так много?
Нужен ли модератор нейтронов? Просто можно судя по вложенной картинке сделать так что часть конструкции будет пропускать рентген. И да я пишу про Виверн-джет с дожиганием урана, так как мне нужны оценки применимости взрыволета точные, пока не верю во взрыволет .... вот....