Двигатель для межзвёздных перелётов

[Сергей Н]

Это противоречит базовой физике. Типа E=mv²/2. Ракета Алекса не израсходовала четверть рабочего тела, значит потратила больше энергии чем могла бы.

[Иван Моисеев]

Вы отвечаете построчно? Почему тогда удаляете ответ, который строчкой ниже?
ТРИ! ТРИ КИЛОГРАММА ракетной массы на килограмм пустой ракеты.

Виноват, не дочитал да конца.
ОК.
Проверю ваш расчет, если результаты совпадут, значит и неправильный метод может дать правильный результат.

[alex_semenov]

Это противоречит базовой физике. Типа E=mv²/2. Ракета Алекса не израсходовала четверть рабочего тела, значит потратила больше энергии чем могла бы.

Не понял реплики. Почему четверть? Если при перелете идеальное массовое число 4 (отношение массы ракеты на старте к пустой), то разгон - это "похудение" на половину. Скорость была 0  стала V. Была на старте 4, стала 2. 1 - пустая ракета, 1 - топливо на торможение. Опять разгоняемся но теперь с V до 0. Осталоась пустая ракета 1. Сгорело 3/4 от начальной массы.
В чем проблема в данном идеальном случае?
Этот оптимум тяжело достичь в районе ~0.05-0.1с средней скости перелета (100 лет 5 св лет, это средняя скорость 0.05с).
Я достаю свою недоделанную табличку оптимизации...



Так, если даже у нас реально есть возможность создать ракету с энерговооруженностью 1 МВт/кг, то да, мы могли бы на ней ТЕОРЕТИЧЕСКИ долететь до А.Центавры за 86 лет (это оптимум). Но для этого оптимальная скорость истечения u_opt  требуется 33 000 км/с.
И вот тут сразу засада. А самый фантастический термоядерный двигатель может выдать такую скорость истечения?
Вот вам еще одна "картина акварелью":



Калорийность сгорания чисто дейтерия - тут лучшая. 82 кт/кг. Но повертье, все прочие топлива либо хуже либо почти такие же. Ну там Гелий-3 с дейтерием, кажется, чуть больше 84 кт/кг... Не уверен надо проверять. Тут в расчете же дейтерия используются все цепочки горения, все каскады. Там если внимательно смотреть, там масса нюансов. Одно и то же топливо может очень по-разному гореть. Но это - не суть. Главное. ~80 кт/кг - это чуть ли не лучшая оценка калорийности термоядерного топлива. Данный график показывает, какие скорости истечения вы можете получить при разных интегральных показателях эффективности двигателя k (именно двигателя!). У консервативного звездолета Дайсона это k =0,25. Кстати, такой же k=0.25 и у ионного ковчега Штерна (и тут показано что поэтому получить объявленную в книге скорость истечения из ионника в 10 000 км/с он не сможет никак! Для этого нужно k=0,6).
Но.
Возвращаемся к необходимому оптимальной и быстрой ракете истечение в  33 000 км/с. Видите? Это далеко за пределами возможности калорийности любых топлив даже при k=1 (что в принципе невозможно, ну максимум можно мечтать о k=0.75!).
То есть, правда в том, что полная оптимизация при определенных параметрах термоядерного звездолета - сферический конь в вакууме.
Это то, что я и назвал "энергетический барьер".
То есть, если даже вы как-то прорвались через мощностной барьер (1 Мвт/кг добились для звездолета!) то вы все равно уперлись в энергетический барьер термоядерного топлива.

[Maki]

значит и неправильный метод может дать правильный результат

Какая прелесть!
Как говаривал руководитель кружка, где я некоторое краткое время травил платы на гетинаксе и паял всякие бесполезные (на самом деле полезные) схемы из жутких архаичных транзисторов: "Если схема не работает - значит в ней есть одна ошибка. Если работает - две".
P.S.
Извиняюсь за оффтоп, просто, как говорится, "к слову пришлось".)

[elind]

Калорийность сгорания чисто дейтерия - тут лучшая. 82 кт/кг. Но повертье, все прочие топлива либо хуже либо почти такие же. Ну там Гелий-3 с дейтерием, кажется, чуть больше 84 кт/кг... Не уверен надо проверять.

С дейтерием возможен другой финт ушами. Если мы жжём его не во внешней магнитосфере, а в подобии КВС или другом компактном реакторе, то зона горения просто окружается толстым слоем протия, который замедляет и поглощает нейтроны, превращаясь в дейтерий и идя в топку, в то же время протоны захватывают электроны и замещают выбывший протий, так что он не тратиться.
Выход суммы реакций, сократив промежуточные звенья, имеем 2D->He+22.7 МэВ, или калорийность 129 кт/кг.
Но просто такой цикл не организуешь. 

[Иван Моисеев]

значит и неправильный метод может дать правильный результат

Какая прелесть!
Как говаривал руководитель кружка, где я некоторое краткое время травил платы на гетинаксе и паял всякие бесполезные (на самом деле полезные) схемы из жутких архаичных транзисторов: "Если схема не работает - значит в ней есть одна ошибка. Если работает - две".
P.S.
Извиняюсь за оффтоп, просто, как говорится, "к слову пришлось".)

Дирак любил выражаться точно и требовал точности от других. Однажды на семинаре в конце длинного вывода докладчик обнаружил, что знак в окончательном выражении у него не тот. «Я в каком-то месте перепутал знак», — сказал он, всматриваясь в написанное. «Вы хотите сказать — в нечетном числе мест», — поправил с места Дирак.

Работающая схема означает наличие ошибок не в двух местах, а в четном количестве мест.

[noxx77]

В принципе при 1+z =100 потери в три раза больше чем при z+1 =5...
Это еще даже и можно потерпеть.

энерговооруженность аппарата ... получается 1 кВт/кг.
Гм... Скромненько так.
Как и положено консервативной концепции.

Он хотел показать предельно реалистичный (с точки зрения физики) проект. Многие решили что это и единственная возможность.

А какое отношение энерговооруженности, УИ и массы сухого к топливу вообще в технически реальных границах на сегодня? - чтобы вообще понимать, что за аппарат.

У консервативного звездолета Дайсона это k =0,25.

То есть по графику на D-D / D-Li в районе 10-12 тыс км/с. Ну ладно, хотя бы с УИ понятно +-

Насколько помню в "Орионах" было две предельные схемы: импульс-лимитированная и энергетически-лимитированная. Как раз тот самый медный 20километровый shit щит, позволяющий примитивно рассеивать тепло. Отсюда и малая энерговооруженность. Но, допустим, мы возьмём более термостойкий материал, поднимем рабочую температуру плиты и воспользуемся тем, что эффективность излучения тепла идёт по квадрату от температуры - это поднимет энерговооруженность?

Импульс-лимитированный "Орион" прибегал к абляционной схеме охлаждения плиты - что снижало УИ, но и плита была плоская 100 м, а не 20 км полусферой, что в 80 тысяч раз меньше - хотя там были навороты, вроде демпферов, распылителей графита, дикая частота пуляния зарядов и масса выходила всего в тысячу раз меньше от энерголимитированного - при том же соотношении сухой к топливу. Но именно схема охлаждения - абляция вместо излучения - позволяла поднять энерговооруженность.

Простая схема с медным щитом и 1 зарядом в 100 секунд выглядит более надёжной в длительной перспективе - если бы она не длилась тысячелетия... А какие промежуточные реалистичные схемы могут быть между этими двумя?

[Сергей Н]

Это противоречит базовой физике. Типа E=mv²/2. Ракета Алекса не израсходовала четверть рабочего тела, значит потратила больше энергии чем могла бы.

Не понял реплики. Почему четверть? Если при перелете идеальное массовое число 4 (отношение массы ракеты на старте к пустой), то разгон - это "похудение" на половину. Скорость была 0  стала V. Была на старте 4, стала 2. 1 - пустая ракета, 1 - топливо на торможение. Опять разгоняемся но теперь с V до 0. Осталоась пустая ракета 1. Сгорело 3/4 от начальной массы.
В чем проблема в данном идеальном случае?
Этот оптимум тяжело достичь в районе ~0.05-0.1с средней скости перелета (100 лет 5 св лет, это средняя скорость 0.05с).

Ракета с ограниченным запасом энергии? Следовательно массу ракеты нужно использовать как можно полнее для получения максимума скорости.  Это следует из формул тяги и энергии ИМХО. )
F=v dm/dt

[vasanov]

Калорийность сгорания чисто дейтерия - тут лучшая. 82 кт/кг. Но повертье, все прочие топлива либо хуже либо почти такие же. Ну там Гелий-3 с дейтерием, кажется, чуть больше 84 кт/кг...

Не охота гуглить. Знаю, что чтоб разогнать 1 кг до 100 000 км/с при КПД 50% (что очень оптимистично, но нереально), нужно вбухать  1*10^16 Дж энергии. А 82 кт это сколько в Джоулях? И насколько этот кг дейтерия сможет сам себя разогнать ? И это без всяких балластов, типа звездолёт и экипаж из проглотов который нужно чем-то кормить. Можно конечно извращаться с очень многоступенчатыми ракетами, но всеравно где взять столько дейтерия? Спалить все запасы в океане на разгон одной пукалки? Но этот дейтерий же нужно как-то добыть? И кому это нужно?
 Это я всё к тому, что нужно навсегда забыть про термояд для звездолётов. Минимум-аннигиляция, нормально-релятивистские ионы и всё, другого выбора нет, кроме конечно паруса с принудительной внешней подсветкой. И зря как-то несерьёзно рассматривается магнитный парус, он очень эффективен при торможении, всякий оптический парус намного хуже. А магнитный парус это волосок из сверхпроводника с мегаваттами тока в нём, при этом ,ток может наводиться набегающим потоком ионов. Никакой оптический парус с ним не сравнится. А сочетание небольшого магнитного паруса и внешней ионной пушки-это вообще идеальный парусник. Пулять ведь можно и одиночные ионы с энергией в 1*10^100 эВ, физика этого не запрещает. А такой ион очень тяжело отклонить от прямолинейной траектории. Даже если по пути этот ион столкнётся с чем-то, то он создаст поток заряженных частиц в том же направлении, но с немного меньшей энергией.

[sharp]

И зря как-то несерьёзно рассматривается магнитный парус, он очень эффективен при торможении

Рассматривался, была даже отдельная тема, кажется.
Но в том-то и дело, что максимальная его эффективность именно на торможении, а прежде чем тормозить, нужно сначала разогнать

[vasanov]

Но в том-то и дело, что максимальная его эффективность именно на торможении, а прежде чем тормозить, нужно сначала разогнать

Выше я дописал, что внешняя ионная пушка будет в помощь. Сразу оговорю, пуляем одиночные ионы, но с очень большой энергией. Для линейных лазерных ускорителей это вполне реально, тем более если использовать линейно-циклический разгон (может это и до меня придумали, не знаю), про который я раньше писал и которым я собираюсь заправлять звездолёты типа ускорителя.

[alex_semenov]

Выход суммы реакций, сократив промежуточные звенья, имеем 2D->He+22.7 МэВ, или калорийность 129 кт/кг.
Но просто такой цикл не организуешь. 

Интересная идея. Производить ТРЕТИЙ по распространенности изотоп во вселенной в реакторах-трансмутаторах.

Но, подобные рассуждения в прошлом, видимо и позволяли строить  такие вот вроде стройные логарифмические "линейки" источников энергии:



Журнал 1963-го года (можно уверенно сказать - пик научно-технического оптимизма. В СССР - 100%!). Деление 0.1% массы энергии покоя, Термоядерный синтез 1%. Разница в 10 раз. Хотя  между 20 кт/кг и 80 кт/кг - 4 кратная разница.

Работающая схема означает наличие ошибок не в двух местах, а в четном количестве мест.

Самое смешное, что если бы я действительно изначально не был по-детски наивно уверен, что при постоянной мощности подводимой к идеальному приводу вы будете ускоряться равномерно и прямолинейно (ракета же делает так! Если не расходует свою массу. Постоянная тяга, постоянное ускорение по-идее! Постоянная мощность!), я вряд ли ввязался в эти все поиски неких предельных на дистанции L за время T  энерговооруженности транспорта w.
Именно отсюда до сих пор рудиментом уверенность что траектория без пассивного участка требует минимальной мощности.
Так и есть, но только для одного единственного, особого случая. Красная траектория.



Но даже в "простейшем" равноускоренном случае это не так. Я очень частный (и неверно даже выбранный случай) - рассматривал как общий, полагая что логика, считающая это w~ L²/T³ проста и безупречна на всех более сложных случаях! Доказывается же в два действия (и тут это "докозательство" не раз выкрикивал)! Ну как это можно "не видеть"?
Ирония в том, что логика в целом верна, но сложней. Она действительно верная! Но простое "доказательство" наличие некого необходимого минимума w что я использовал - неверно!
 

Об анекдоте о работающих схемах непонятно почему. У программистов тоже есть же пословица: две подряд сделанные программные ошибки не считаются ошибкой (и всегда это повод таращится на простенький алгоритм и не понимать почему он ведет себя не так, как ты уверен он должен себя вести!). Курьезных случаев - тьма. Но самый яркий пример такого у меня в жизни - армейский. Электро-щитовая, доставшаяся моему электрику от предшественников была в достаточно хаотичном состоянии. Все работало... но не параллельно и не перпендикулярно. Еще был не сильно беспокоивший нас нюанс. Когда шел дождь, за металлическую ручку двери мастерской надо был браться акууратно. Подергивало током. Не больно но неприятно. Притом по-разном и разных людей. Мы - привыкли, а чужие тут не ходят... Это было что-то типа охраны.
Однажды... мой электрик решил навести порядок.
Пол дня он и все кто подключился (я был электронщик без допуска и только следил со стороны, давал  разные и ироничные в том числе советы) недоумевал: он отключил по очереди ВСЕ!
Но ток, там где его давно уже не должно было быть... был!!!
Фаза была!
Все таращились на разобранный щит с изумление. Отбросили буквально... ВСЁ!!! Щит был "голый". Но ток на входе злосчастного оборудования... БЫЛ!
Мистика?
Тогда полезли искать с другой стороны и обнаружили: оказывается, одна фаза входного кабеля села на арматуру в бетоне стенки. Поэтому нас и дергало током при высокой влажности от ручки двери мастерской. Но самое смешное! Оборудование, которое не хотело выклчаться, так же точно сидело на этой же "электрофицированнй" бетонной арматуре. А на щите цепь была разорвана (что изначально мой электрик подозревал и его это смущало, но реальность говорила, что не может же такого быть!). Но да! Никакой ошибки. На щите цепи не было. Цепь замыкалась в обход всего щита (с его каскадом автоматов защиты, измерителями и т.д.).
"Армия  - школа жизни!" (с)

[alex_semenov]

У консервативного звездолета Дайсона это k =0,25.

То есть по графику на D-D / D-Li в районе 10-12 тыс км/с. Ну ладно, хотя бы с УИ понятно +-

Нет.
Вы не ту кривую смотрите. Вы смотрите для "чистого" дейтерия. Синюю.
А у Дайсона  горел дейтерий но в бомбах. При этом сам Дайсон перестраховался  на удельной калорийности бомб и заложил 1 кт/кг. Высчитал, что калорийность термоядерных бомб НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ХУЖЕ чем 1 кт/кг. Гарантировано будет лучше. Тут видно, что его аж трусит, так он боится выболтать тайну, которую он знает, но не имеет право даже намекнуть (есть отличный образчик того как Дайсон относился к атомным секретам, история с Джоном Аристотилем Филипсом). Поэтому он высчитывает 1 кт/кг аж из ... русской бомбы, которая "кузькина мать", не может весить 50 тонн но выдавала 50 мегатонн и вот таким манером, настолько в обход... что видно что он этой темы как черт ладона сторонится но должен через нее перелезть.
Но возвращаемся к графику:

Так как у Дайсона в консервативном варианте калорийность топлива была 1 кт/кг, то вам надо брать самую нижнюю, коричневую кривую (ядерная-термоядерная - это шашечки, не смотрите на это). И при k=0.25 по нему истечение  меньше 1000 км/с. В тексте есть расчет. Кажется 700 км/с - итоговая скорость истечения у консервативного дизайна.
 

Насколько помню в "Орионах" было две предельные схемы: импульс-лимитированная и энергетически-лимитированная. Как раз тот самый медный 20километровый shit щит, позволяющий примитивно рассеивать тепло. Отсюда и малая энерговооруженность.

И даже в этом случае энерговооруженность взрыволета превосходит на порядок 100 вт/кг мыслимый для ионного звездолета сейчас как "здравый оптимизм" (у ковчега Штерна примерно так и есть, кажется).
Это как раз и говорит о том, что у взрыволета главный плюс - почти нет предела по энерговооруженности.
Просто посчитайте энерговооруженность продвинутого, импульсно-лимитированного варианта. Там вы ускоряетесь до 10 000 км/с с ускорением 1g.  Упрощенно, вам нужно для этого 10 000 000/9,8 ~ 1 000 000 c, значит усредненная энерговооруженность на этом участке не ниже (реально выше) 50 МВт/кг. То есть можно оценивать в  ~100 МВт/кг  (конкретно - надо уточнять).
Чем и силен взрыволет!
Это своего рода наследник ЖРД но на межзвездных трассах. Ему не хватает УИ, но с тягой у него все отлично. Ему наже не надо оптимизировать траекторию, как мы выше это делали. Он может лететь по простейшей траектории с "мгновенным" разгоном и торможением. Так как 10 дней разгона и торможения (подсчитанные Дайсоном для продвинутой схемы) это считай мгновенно по сравнению с  ~100 годами полета.

Но, допустим, мы возьмём более термостойкий материал, поднимем рабочую температуру плиты и воспользуемся тем, что эффективность излучения тепла идёт по квадрату от температуры - это поднимет энерговооруженность?

Я "опередил" этот вопрос выше.
Еще как! Тут вы правы.
Дайсон все сделал что бы занизить ее у консервативного варианта и то... получилось очень круто!

Импульс-лимитированный "Орион" прибегал к абляционной схеме охлаждения плиты - что снижало УИ, но и плита была плоская...

Какой был импульсно-лимитированный вариант не знает никто. Может такой?

А что? Чем-то напоминает... 
А вот киноверстия...

Что мне в этой фантазии нравится? Сама плита. Она явно непростая. Это явно что-то магнито-элетрическое? Можно фантазировать.

Есть вариант от Карла, нашего, Сагана...



Но это все - фантазии художников.
Дайсон по-сути ничего нам о нем не рассказал (вернее на первый взгляд не рассказал).
Это - загадка. То что я и называю Загадка Дайсона... Даже принятая им там (в табличке номер 2) калорийность бомб - предмет длительного детективного поиска (который увенчался поразительным открытием истории с "Рябью"!). Я полагал 7-8 кт/кг, но теперь я допускаю 10-12 кт/кг!
Но можно я вас тут гневно перебью и  одерну? Не обижайтесь. Это всего лишь "литература" (лицедейство, для пущей убедительности)...

КАКОЙ ДЕБИЛ (а я догадываюсь! такой же осел как и я, сэр!) вас убедил в этой чуши, что "абляционной схеме охлаждения плиты снижала УИ"?
Я видел обсуждения в Сети этого бреда. Люди упорно цепляются за "абляционную" модель истечения "абляционного взрыволета". Я даже видел наукообразные статьи на этот счет и даже общался на сайте с автором, который кандидат там чего-то и  там у себя он  вел как бабуин и тетерев одновременно (все мы такие). Расчеты там... Извините, но это - КРЕТИНИЗМ! Если не вредительство (наведение тени на плетень) то просто глупость. Но массы почему-то ее очень любят. Прям липнут к этому "мему".
Возможно потому что это абляция плиты похожа на радиационную абляцию в самой бомбе? Но тогда ... это точно тень на плетень!
Запомните, родной! Раз и на всегда! И всем расскажите. Особенно докторам технических наук которые пишут такой бред.
НИКОГДА! Слышите? НИКОГДА ни в каком страшном сне ни для какой концепции "Ориона" абляция  с поверхности толкающей плиты не планировалась использоваться как источник реактивной силы. Даже в ранних, сырых вариантах взрыолета Улама, что-то подобное было не на плите, а на промежуточном диске "пропелентк", но Тейлор быстро сообразил что весь "пропелент" надо соединить с самим зарядом-"фуелом", в унитарный модуль и это будет эффективней. Там, внутри модуля да, абляция и работает на разгон плазмы, притом направленный. Но на самой плите абляция только защищает плиту. К созданию импульса она никаким боков.
Для межпланетного 4000-тонного Ориона изначально вообще не собирались плиту ничем защищать. Первая работа Дайсона в команде как главного теоретика  проекта летом 1958-го и была, кажется, именно оценка толщины абляции .. ЖЕЛЕЗА плиты при каждом взрыве. Какой слой будет унесен, если плита будет ничем не защищена? Если это был миллиметр-доли миллиметров железа - дело было дрянь. Но если микроны... У младшенького написано, что команда пару дней с замиранием сердца ждали вердикта. Дайсон сделал расчеты и показал что даже железо испариться на микроны. Слишком короткий контакт плазмы с плитой. За 1000 взрывов испариться всего доли миллиметра НЕЗАЩИЩЕННОГО железа.
Да, конечно это другая плазма. Это была "холодная" плазма на скорости ~ 100 км/с и она прекрасно отскакивает (упруго) от холодного метала (что и создавало импульс!). Это (что будет отскакивать на не "липнуть" как неупругий "пластелин"), кстати Дайсон тоже доказал. Это для умников, которые уверяют что Дайсон был повехностно знакомым с вопросом лохом-фантазером-теоретиком и не вникал в нюансы прожекта. Да кроме него на планете Земля не было еще человека, который бы вник в нюансы так глубоко как он! Это была его парафия как соавтора КЭД! Взаимодействие света и вещества! И именно поэтому завлечение Дайсона в проект считалось чуть ли не ключевой победой в развитии проекта!
То есть. Я могу плохо знать физику. Но я знаю саму историю. И она говорит однозначно, что все теоретизирования всякого рода умников (в том числе и меня до прочтения истории взрыволета) - полная фигня!
Когда появилась абляция?
Абляционная защита на плите появилась ... уже когда Дайсона не было в проекте. В начале 60-х, уже велись эксперименты с плитой и кумулятивными струями в вакуумной камере  и кто-то оставил на плите жирные пальцы и увидели, что под отпечатками слой плиты испарился меньше. Дайсон, уже был не в проекте, но видимо держал руку на пульсе (они продолжали крепко дружить с Тейлором, который остался в проекте до его смерти в 1965-м, хотя тоже ушел с его руководителей за год или два до этого).
Ясно что есть масла, которые в вакууме через тонкие капиляры на поверхности быстро (менее секунды) растекутся тончайшим слоем по металлической (я бы предложил цирконий) поверхности зеркала. И это бы могло совсем предотвратить испарение зеркала. Хотя и без такой смазки зеркало бы межпланетного взрыволета - держало бы удар плазмы.
Что с межзвездным?
Меня смущает что в случае межзвездного взрыволета медная пластина не отражает плазму, а тупо поглощает ее импульс и по-сути всю ее энергию (для чего и нужно 100 с что бы слить неупругое соударение). Видимо столь быстрая и разряженная плазма уже ведет себя не так как в случае медленной и плотной направленной струи в межпланетном Орионе. Я уверен - это результаты исследований еще 1958-59, которые до сих пор (!) засектечены. По Ориону рассектетили меньше половины! Простейшее. Механика, орбитальная динамика... Что не касается самого тонкого, чем и занимался Дайсон.
Даже бумаги по первым общим звездолетным прикидкам Дайсона 1959-го года остаются под грифом "Секретно".
С чего бы это?


Ясно что энергетически-лимитированный звездолет - это самое тупое решение, которое не жалко было выложить. Дайсон говорил: смотрите, если даже боги инженерного искусства восстанут против нас, мы все равно доберемся до звезд на бомбах как Одиссей, все же попал домой не смотря на козни Нептуна.
Кстати... отличное название для самого консервативного проекта звездолета типа "Орион". Одиссей долго но... И этот - тоже.


Какие могут быть другие решения зеркала для плазмы? О!!! Это совсем отдельная история! Я могу как "художник" гадать..

[alex_semenov]

Кстати.
Только сейчас (отписавшись и тем самым мобилизовав свой склероз на усилия) я понял таки ОТКУДА этот маразм про абляцию так живуч в нашем народе!
Я даже вспоминаю "любимую передачу детства"  с Сергеем Капицец.
Капица любил красоваться. Долго искать (а ведь где-то есть в сети наверное этот выпуск "Очевидного-невероятного" еще из 1970-х!) Он стоял перед стеклянной трубкой поставленной под наклоном (как наклонная плоскость в школьной лаборатории). Внутри блестят быстрые вспышки и раздается треск, и по стеклянной трубке вверх полз этакий "поршень".
Это конечно же была игрушка-демонстратор в лаборатории. Впышки - результат работы импульсного лазера изрядной (по тем временам) мощности.
И Капица нам с экранов ("уважаемый редактор, может лучше про реактор!") рассказал что это прообраз перспективного лазерного космического корабля. Мол, во оно светлое космическое завтра! Лазерный двигатель. Уже работаем над ним! Вот-вот и...
Лазер стрелял вслед кораблю и таблетка топлива аблировала, создавая ему тягу.
Лазер, фотонный двигатель. Это было в целом так романтично-перспективно! Почти фотонная ракета!
Одно "но".
Албяция давала хоть и лучшую чем у ЖРД скорость истечения, но далеко не звездолетную.
Но факт, что в СССР носились с такой идеей (видимо кто-то блатной из академиков педалировал и покровительствовал этому).
Сейчас с ней продолжают носиться в США.



Выделяются некоторые бабки. Эксперименты теперь не в трубе, а на проволоке подвешенной к аэростату. Есть видео. Похвалы, мол, это прорывная идея для будущего!



Идея в чем-то  изящная...



Но к звездолетам и даже межпланетным взрыволетам  - НИКАКИМ БОКОМ!
И по-большому счету, идея - дрянь.
Хотя и там и там используется  радиационная абляция.
Но это все настолько по-разному...
Что сходство крайне отдаленное.
Но как раз его достаточно что бы возник и путешествовал в головах стойкий народный мем-паразит, что у  абляционного "Ориона" тяга на плоской плите создается так же как в этом случае. Мол, бомба дает рентгеновскую вспышку, а испаряющееся покрытие и толкает плиту вперед.
Бред сивой кобылы!
Но бред стойкий.

[alex_semenov]

Данный график показывает, какие скорости истечения вы можете получить при разных интегральных показателях эффективности двигателя k (именно двигателя!). У консервативного звездолета Дайсона это k =0,25. Кстати, такой же k=

Я тут ошибся. В попыхах. Я понимаю что это не увеличивает доверия к моим рассуждениям. Постоянные такие "описки и опечатки". Но зато это не приучает вас верить авторитетам. Верно? Я - лгу!

Что тут не так? k - под корнем. Это доля ЭНЕРГИИ при трансформации. А 0.25 у Дайсона - это коэффициент КОЛЛИМАЦИИ (какая часть изотропно разлетающегося ИМПУЛЬСА плазмы превращается в направленный импульс движения). То есть доля направленной усредненной скорости истечения, к скорости разлетающейся изотропно плазмы.  Скорость уже после корня! Поэтому, если я хочу включить 0.25 в ИНТЕГРАЛЬНЫЙ показатель k  под корнем (остальные сомножители   в интегральном k тут упрощенно =1), я должен возвести его в квадрат. Значит это у Штерна коэффициент k=0.25 (и это считается совсем по-другому и там действительно идет речь об доле тепловой энергии превращенной в электрическую, а электрическая в скорость при таких скоростях истечения превращается с k=0,999...), а тут именно колимацию надо вносить под корень, то есть 0.25² =0,0625
То есть из первоначально выделившейся мегатонны лишь 6 с четвертью процентов энергии оказались полезной энергией в ракетной струе. Остальное все ушло на нагрев космоса. И обратите внимание. Это эффективность двигателя. Не движителя "ракета" (которую мы высчитывали и оптимизировали выше).
Эффективность привода это всегда произведение эффективности (<1) движителя умноженная на эффективность (<1) двигателя.

[elind]

Интересная идея. Производить ТРЕТИЙ по распространенности изотоп во вселенной в реакторах-трансмутаторах.

Нормальная идея, потому что во вселенной он, может, и третий, а на борту его ограниченный запас, который желательно использовать на полную. Так-то дейтерий при "горении" даёт протоны и нейтроны, которые так и просятся объединить их и в дальнейшем тоже сжечь.

[ivanij]

Идея в чем-то  изящная...

   На знаменитый "Хиус" из "Страны багровых туч" немного похож, вы не находите?

[Nik-Kul]

 Эффективность привода бомболёта это одно , недоумение вызывает другое - вот когда тебе под задом взрываются атомные бомбы , да ещё сфокусированным пучком . Нужно иметь наверное уже веру в безопасность этого двигателя 

[alex_semenov]

"Праздник к нам приходит, праздник к нам приходит...!"
 
Я ненавижу "Звездный путь". "Звездные войны" - полноге ГМО! Не досмотрели ни одну серию до конца. Жуткая англосаксонская тягомотина!
Я - дитя СВОЕГО времени. И меня в свое время ударила по голове фильм-сказка (это действительно сказка! не фантастика) Викторова.
И судя по обилию мемов в сети от носталюгирующих деток эпохи, ни я один ушиблен этой великой силой искусства.
Тем удивительней обраружитьвать тонкие нити, показывающие как эта сказка переплетается с реальностью.
Например, на схеме у Вити Середы двигатель... Бурдакова. И, небось, хранилось то самое антижелезо из антиметеоритов, которые в дриск разбил Шкловский еще в 1962-м? А Сахаров уже объяснил почему антиматерии нет в нашей реальности в макроколичествах?
Но это - технические мелочи.
Политика - куда удивительней. Тут связи порой так странны, что не всякий сказочник придумает.
Известна реплика-шутка Брежнева об Н-1. Это было в 1972 во время посещения Байканура Ф. Кастро. Фидель спросил, а там что у вас (показывая на раздолбанную после недавнего неудачного пуска площадку Н-1). Брежнев шутник и балагур метко ответил.  Была ли это веселая шутка от еще хорошего настроения (инсульт - впереди), или  в ней уже было раздражение ходом "лунной программы СССР"? Мол, бухаем деньги... и все, как в пустоту, за пределы  Солнечной... Толку нет.
Нельзя сказать.
Знал ли, догадывался ли сам Брежнев тогда, что через два года он руками Устинова и Глушко будет останавливать набравший инерцию экспресс советской лунной программы и вообще уничтожать королевскую соревновательую космонавтику, разменивая это на мирное сосуществоватие с Западом?
Мирное сосуществование (которого так и не получил), бег на месте, общеукрепляющий. Это - еще впереди.
Пока закончилась "золотая пятилетка".
И в это же время Викторов снимает свою дилогию-сказку. По-сути, это сказка-фантазия в старом русле, и еще попытка СОРЕВНОВАТЬСЯ с Кубриком и достаточно успешно! "Наш ответ Чемберлену".
Да, сказка. Уже не на полном серьезе (как у Кубрика и Кларка), уже самоирония (как "Тайна железной двери", "Приключения желтого чемоданчика", "Неуловимые мстители"....). Уже исчезнувшие бизоны и озабоченные ими дети веселят (но какое предвидение прихода Юродивой Греты!).. Детская сказка. И последний вдох уходившего тогда прошлого. Я бы сказал, это был "последний полет, последнего советского фотонного звездолета". То что снял тот же Викторов потом ("Через тернии к звездам") это было уже совсем в другой вселенной. С гипердрайвом и уже в глобализированной галактике где мирно сосуществуют разумные осьминоги и гуманоиды... Заметили? "Через тернии" - уже куда хуже фильм. Он абсолютно ДРУГОЙ.
Я тот придурок, который успел (своим детским умом, наивной душей) на последний звездолет, ломящийся через пространство и соревнующийся со всеми. На последний фотонный звездолет с Земли....

Полет был по обычной программе:
      В газете  - покрасовались.
      Следы на пыльных дорожках - оставили.
      Не пора ли на Землю, друзья?
Детство - кончилось.



Но стали ли мы счастливыми вернувшись со звезд ТОГДА? Кто тут счастливый теперь? Ась?

И это уже не детские шуточки. Смешное и трагическое, глупое и великое - ВСЕГДА рядом.
Музыкальная пауза

[alex_semenov]

Идея в чем-то  изящная...

   На знаменитый "Хиус" из "Страны багровых туч" немного похож, вы не находите?

"Хиус" больше всего похож на самый обычный взрыволет в духе "Орион".
Даже по форме - тупая пуля. Этакий Жюль-Верновский, пушечный панк (то есть бегство! так и есть! попытка вернуться и выбрать другой поворот истории).



У Дайсона младшего в книге целая глава о том как малолетний папик был ударен по голове пушкой Жюль Верна.
До того как  Фау-2 стали падать англичанам на головы, даже уже взрослый Дайсон, работая на Стратегическое командование Королевских ВВС, оставался сильнейшим скептиков по поводу баллистических и космических ракет. Он долго был уверен что лишь пушки - настоящий транспорт в космос.
Ракеты, попадавшие в Лондон его быстро переубедили что ракеты - это тоже круто. Но пушки остались первой любовью. И когда Дайсон увидел концепцию "Орион" он почуял нутром, что это своего рода возврат к  любви детства, компромисс пушки с ракетой. Да еще какой крутой!
Он загорелся этой идеей. Тем более что русские только-только запустили Спутник.
Кстати, не только Дайсон был упертым британец с такими предвзятым взглядами на пушки и ракеты. Тот же Герберт Уэллс уже в 1936-м снимает (сценарист и консультант) фильм "Облик грядущего". "H.G.Wells' Things to Come"
Смотрели? Фильм крутили в СССР. Был сделан перевод. Есть в сети на Ютубе



Антивоенный, меритократический, глобалистский (синдикалистский). Очень рекомендую как образчик эпохи и образа мышления англосаксов.
Так вот. Там есть эпизод будущее в конце. Его облик. И первый полет людей в космос глобального человечества... из пушки.
Эта пушка красовалась даже на обложке JBIS того же времени (не найду в сети эту обложку на вскидку):



Так что... не один  Дайсон в Британии больше доверял пушкам чем ракетам.
В детстве он проектировал (!!!) и писал в детских тетрадях  продолжение и развитие сюжета Жюль Верна... (каждый ушиблен своей сказкой детства).

BUDDING SCIENTIST: As a schoolboy, Freeman Dyson was a great fan of Jules Verne’s 1877 adventure “Hector Servadac” (or “Off on a Comet”). When he read the book, he took it to be true and was disappointed to discover that it “was all made up.” Nonetheless Verne’s style inspired Mr. Dyson’s own boyhood writings. Shown here is the distinguished scientist alongside an image from one of his early notebooks. (Images Courtesy of the Institute for Advanced Study)

Поэтому НЕ УДИВИТЕЛЬНО что он сходу соблазнился предложением поучаствовать в проекте "Орион".
Его друг, физик Дик Фейнмана отказался. Эти игрушки (после Манхэттена) были уже не для него. Это были уже бирюльки. Дик отыгрался. А вот Дайсон - соблазнился.
И легко понять почему.
Кстати, Сфера, которой он и известен "широкой публике" (а не вкладом в КЭД, что действительно куда круче) появилась как побочка от работы с инженерными задачами (недостойными настоящего физика-теоретика его класса, даже матфизика скорей) по програме "Орион". Не было бы "Ориона" не было бы "Сферы Дайсона". Как говорит Штерн, Дайсон действительно всю жизнь увлекался всяким-разным как ребенок. Появилась мода на CETI? Дайсон мгновенно на нее отреагировал, придумав эти "сферы" именно как объект поиска внеземных цивилизаций.



Он до конца увлекался всяким таким.
Оставаться ребенком и в старости - великая награда господня.
В конце концов, он был из тех (как Эйнштейн) что сделал нечто по-настоящему великое в молодые годы и после этого надо было как-то коротать время. Имел право!


О "Хиусе"  Стругацких. Это тот самый случай, когда перед вами ГЕНИАЛЬНАЯ ошибка в своей назидательности.



Стругацкии так сильно лоханулись с фотонным планетолетом, что это просто замечательный повод для учебников. Сделать из этого мем-разьяснялку  динамики ракеты. Был бы кто-то типа Клушанцева или Якова Перельмана, он бы давно и очень смачно объяслил бы всем интересующимся деткам, почему нельзя на фотонной ракете летать на Венеру или на Юпитер, даже если бы эта ракета была возможна физически.
Но, к сожалению, мы живем в мире где подобное не востребовано. И эту историю никто не написал.
Сейчас спрос на мракобесие. "Ночной дозор", "Дневной дозор"... 
Всему свое время.

Кстати. Перельман, Беляев и... (забыл кто третий, кто-то тоже о космосе... и с максимой "нет расчета - нет идеи!") Рынин встречались перед самой войной с Г. Уэллсом, когда тот возвращался после разговора со Сталиным (1934).  Была замечательная встреча в "Астории". Встреча твердые фантасты и популяризаторов. Можно сказать была встреча великих визионеров своего времени.
Что самое жуткое в этой истории? Все трое наших умерли в блокадном Ленинграде. Яков Перельман, Александр Беляев. Николай Рынин.
Вот такие дела.
Времена не выбирают. В них живут и умирают... Так что грех жаловаться и гневить бога.
 

И еще. "Страна багровых туч" - попытка переплюнуть "Агранавты Вселенной" Владка. Стругацкие считали русский перевод с украинского жутким. Хотели даже делать свой, но решили, делать, так делать все с нуля. Так появилась идея романа. Мой товарищь детства как раз чекнут этим романом. А так как он теперь питерец и жуткий (тайный) украинский националист, он просто боготворит этот роман Владка! Хотел сделать свою версию аудиоспектаклся именно на мовi. Я ему нашел версию озвучки (есть в сети) именно на мовi. Действительно, надо признать, на мовi и "Аргонавты Всесвiту" звучит заметно по другому. Куда более "застарелым" (я бы сказал "засахарившимся") космопанком 30-х, чем на русском.

Владко (он ведь много писал почти как Беляев) - ярчайший пример, как "гнет" России давил украинскую культуру. Давил-давил, давил-давил...

Шо даже Стругацкие позавидовали в итоге! "Знання та праця", "Всесвiт", кстати - офигенные журналы (в смысле на уровне!) были. Очень калоритный и своеобразный стиль (хотя конечно как все советские драли нещадно с Запада, но перелицовывали тоже талантливо). Под "гнетом" Империи.