Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

вопрос есть по удельной мощности.
в теме про звездолет на ионниках было высказывание Гуру,что 200вт/кг вполне достижими и при этом превышать их смысла нет особого.изза резкого роста расхода урана.
Это для звездолёта на ионниках с реактором деления напоминаю.
200вт/кг это полторы тысячи лет до центавры.ДУ пашет всю дорогу-разгоняет и тормозит.
(округляю)средняя скорость одна трехсотая,1000км/с.
максимальная 2000км/с.
а смысл?не проще разгоняться до средней и отбой?да на пару сотен лет дольше летим.
НО:
375 лет разгона вместо 750ти.потребная ∆v снижается вдвое,соответственно вдвое снижается потребный УИ.тем же реактором выжимаем из ионников вдвое большую тягу,ускоряемся тоже вдвое быстрее.190 лет разгона вместо 750ти.
уже пореальнее.а ведь можно ещё и переменным УИ поиграться,говорят помогает..
если нигде не ошибся, то подбирая крохи можно и до сотни лет разгон сократить.
в такое ещё поверю.
я нигде не ошибся?

Не знаю. Надо пересчитывать. Но я вообще то не вижу пользы ЕЩЁ растягивать время экспедиции.
200 ватт/кг - это для звездолета ну очень мало.
Это ПРЕДЕЛЬНЫЙ пессимизм.
Вот вся панорама как есть.



Лететь 1000 или 10 000 лет к ближайшей звезде... "Вояджеры", запусти мы их в нужном направлении летели бы 50 000 лет.
Просто такой срок полета, как мне кажется,  слишком длинный.
Тут уже обсуждалась на отдельном треде тема корабля-мафусоила, который тысячи лет работает как часы... Тот же Штерн книгу о таком написал. Но мне кажется тут есть попытка перенести технические проблемы с одного края (чудовищная удельная мощность для относительно быстрого звездолета) на другой (чудовищная, немыслимая надежность работы систем и подсистем сложнейшей машины в течении тысяч лет полета). Мне кажется это что-то типа свалить с больной головы на здоровую. Концептуально не очень красивый ход. И значит в неверном направлении вообще. Хотя, как попытка нащупать границу возможного (отважится на невозможное) - вполне обсуждаем.
Я же считаю, что истина где-то в середине.
Не очень быстро (чтобы  вписаться в реальность с двигателем) и не очень медленно (что бы не умереть по пути).
Это 0.05с. Полет долгий. Столетия. Но это можно выдержать. Хотя и для такого броска нужна некая уникальная (несуществующая пока) двигательная система.

[alex_semenov]

Александр Анатольевичь,основная мысль была о том что в случае пары реактор-ионник всю дорогу разгоняться-тормозить не стоит.достаточно добрать до средней путевой и перейти в инерционный.тем более снижение потребной ∆v в этом случае снижает и оптимальный УИ.

Я не понял, чего вы хотите выиграть этим приёмом?
Ну просто посмотрите. Это же физика 8-й класс.



Конечно тут не ракета. Тут "простейший" равномерный разгон. Но сути это не меняет.
Вы хотите преодолеть дистанцию L за время T.
То есть, площадь фигуры под любой из траекторий (a, b, с, d, е ...) должна быть ОДИНАКОВА. Это и есть преодолеваемый путь L, который константа.
И вот теперь смотрите.
Лучшая С ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ точки зрения - траектория a.  Простой прямоугольник. Вы мгновенно разгоняетесь до Va, летите по инерции и у цели мгновенно тормозите. Да, мгновенное торможение требует от вас БЕСКОНЕЧНОЙ удельной мощности. Но в принципе под "мгновенно" можно понять очень быстро.
Например. Если вы собрались лететь 100 лет а разгон-торможение совершить за 30 дней, то это можно считать почти мгновенным разгоном-торможением. Но при дистанции 4.5 св. лет. Вы должны для этого разогнаться до 0.45с за 30 дней.
Удельная кинетическая энергия в конце разгона (начале торможения) 9,1E+13 Дж/кг.
30 дней разгона/торможения - это 2592000 с. Делим Дж/кг на эти секунды, получаем Ватты/кг.
Это ~ 35 000 000 Ватт/кг
Очень грубо, конечно. Но просто. Более корректно выстроенные рассуждения (ракета там или еще что-то) дает чуть другую цифру, но не суть же!
Порядок будет этот.
Такова цена ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ.
Да, траектория a - наиболее энергетически выгодная. Но требует чудовищной мощности при разгоне торможении.
Если вы хотите получить мощность НИЖЕ, рассчитанной выше ("мгновенной"), то вы должны удлинять t₁ и t₂ - доли времени на разгон и торможение. То есть УМЕНЬШАТЬ наклон катетов трапеции.
Но так как площадь прямоугольника a и трапеций b,с должны сохраняться (это же  дистанция L, которую мы преодолеваем за время Т) то мы должны повышать пиковую скорость до V_b, V_c...
Это в итоге повысит и итоговые энергозатраты для перелета за время Т на дистанции L. Разумеется. Но это - расплата за снижение необходимой для разгона и торможения мощности W (и удельной мощности транспортного средства).
Иначе - никак.
Мы завязаны в эту логику - жестко.
При этом процесс снижения удельной мощности (мы не знаем тип привода, ракет тут пока нет, заметили?), снижения ускорения разгона-торможения (увеличение наклона боковых сторон трапеций) нельзя производить бесконечно. Есть траектория перелёта, когда  ускорение на дистанцию L за время Т МИНИМАЛЬНОЕ.  Это треугольник d. Полет с постоянн включенным двигателем. Нет инерциального участка вообще.
Не важен тип привода. Да, у ракеты все будет выглядеть чуть иначе, но это не меняет этой простой логики.
В этом простейшем случае d пиковая скорость V_d в два раза больше чем в случае a, а значит энергозатраты в 4 раза выше.
Все верно.
Но это расплата за МИНИМИЗАЦИЮ ДО ПРЕДЕЛА удельной мощности перелета. Притом расплата окончательная. Дальнейший торг, как говориться не уместен. Это - предел. Да, можно продолжать валять дурака, снижая ускорение (траектория e) но тогда вам придется покупать снижение ускорения разгона за счет увеличения ускорения торможения.
Что предлагаете вы?
Я не совсем понял. Но мне ясно что вы не можете предложить ничего иного как одну из "трапециидальных" траекторий дабы сэкономить энергию.
То есть некоторое время лететь по инерции.
И тем самым сэкономить энергию.
Согласен. Хорошо бы!
Но как вы это можете сделать НЕ ПОВЫСИВ удельную мощность привода?
НИКАК.
Я считая полет с постоянно включенным двигателем считаю МИНИМАЛЬНУЮ НЕОБХОДИМУЮ для перелета дистанции L за время T удельную мощность w. Меньше сделать нельзя. Любые игрища с введением в траекторию и инерциального участка полета заставит нас либо увеличивать удельную мощность, либо удлинять время перелета.
Никак тут иначе не получается.
Для ракеты, разумеется, все будет сложней (красивей). Треугольник (при постоянно включенном перелете) будет неравнобедренный (разгон длится в два раза дольше чем торможение) и катеты будут выгнуты (левый вниз, правый - вверх). Получится такая красивая "дюна". Но сути это не изменит. От слова "СОВСЕМ".
Количественно все будет еще жостче чем в простейшем расчете выше.
Предел удельной мощности станет еще выше так как ракета (с постоянной скоростью истечения) это уже двиЖитель со своей эффективность. То есть расплатой второму началу термодинамики (расплата в двиГателе - еще один отдельный налог тому же ведомстсу!)
То есть вот этот график:



вердикт окончательный. Обжалованию не подлежит. Да все эти траектории тратят в 4 раза больше энергии на перелет чем ракета с неограниченной удельной мощностью. Но где вы такую найдете?

[alex_semenov]

никак не получается с китайца послать хотя бы фотку с рисунка.
извиняюсь за назойливость.
нарисуйте треугольник.для простоты счёта-основание 16,высота 8.
трапецию-основание 16,высота 4,вышка 12.  16-16×1/8×2.
сравните площадь.

Я не понял что такое "вышка 12". Вы имеете ввиду что длина верхней грани 12?
Что такое "16-16×1/8×2"? Вы высчитываете эту верхнюю грань (время инерционного полета)?
Допустим.
Сравнил. Не сходятся.
Площадь треугольника 12*8/2=64
Площадь трапеции 4*(12+16)/2=56
Площадь трапеции меньше. Но обратите внимание. Грани трапеции уже имеют больший угол наклона чем у сравниваемого равнобедренного техругольника. То есть даже при меньшем пути (56 вместо 64) вам все равно уже нужно большее ускорение и торможение.
Это геометрия. Тут нечего выкручивать.
Как толко вы срезали у трехулольника вершину превратив его в трапецию, вы должны прибавить убранную сверху площадь по бокам.
Как же иначе? Вы в игру "Пифагор" когда-нибудь в детстве играли?
Задача оттуда!

помните я говорил о квадратичном уменьшении времени разгона при уменьшении ∆v?
за счёт повышения тяги при снижении потребногоУИ.
выигрывать здесь нечего,но потери то?

А вы уверены что вы что-то на таком обмене В ИТОГЕ выиграете?
Я уверен что нет.
До сих пор мы говорили об абсрактном равноменром разгоне-торможении. Но задача решена и для ракеты (с переменным ускорением ибо масса меняется в процесс разгона). И тут "все ходы уже записаны". Нечего оптимизировать.
Мы с AlexAV (а он приложил к этому руку в самый ключевой момент рассуждений, надо признать) уже все оптимизировали.
Вот смотрите. Этот график впервые был получен им.



Это перелет к А-Центавре ракеты с постоянно включенным двигателем. И видите? Тут РАЗНЫЕ скорости истечения для фиксированной удельной мощности в ракетной струе (то есть тяга умноженная на скорость истечения, деленная на сухую массу ракеты).
И явно прослеживается для каждой кривой (фиксированной удельной мощности) экстремум.
То есть при выбранной полезной удельной мощности струи для любой ракеты существует ОПТИМАЛЬНАЯ скорость истечения при которой эффективность ракеты максимальна на всей траектории перелета (и не важно есть в ней инерционный участок или нет. В данном случае его нет. В любом случае врмя полета будет минимально, так как достигнутая ракетой пиковая скорость будет максимальна).
Так вот.
Вот эта кривая (простите что ею вам опять тычу в лицо)



Как раз уже построена для ЭКСТЕРМУМОВ которые вы видите на графике выше. Понимаете?
То есть это график для ракет с  дважды оптимизированной удельной мощностью.
Во-первых она оптимизирована, минимизирована по тракетории. Она все время разгоняется и тормозится. Исключен инерциальный участок что бы ускорение было максимально маленьким. Больше оптимизировать, снизить удельную мощность/ускорение нельзя.
Но и струя ракеты каждый раз (для каждой дистанции, каждого значения абсциссы) подбирается так, чтобы  ракетный привод с постоянной тягой был наиболее эффективен. Выбери скорость истечения выше или ниже этого оптимума - время перелета окажется дольше чем дает этот график. Или вам для перелета за то же время потребуется большая удельная мощность ибо ваша ракета неоптимальна.
То есть не выкрутите вы тут нишиша уже. Ибо все уже выкручено до предела.

Хотя нет.
Вру.
Можете. Если будете менять удельный импульс (и тягу) по мере разгона. Тогда можно что-то выкрутить еще.
Совсем капли уже но можно.
На графиках выше считается что у ракеты скорость истечения хоть и выбирается произвольно (какая нам нужна) но однажды заданная в конструкции не меняется в процессе разгона.
Инженерно это логично. Но чисто теоретически не обязательно.
По-настоящему оптимизированная ракета (для максимизации эффективности двиЖителя который теоретически может приблизится сколь угодно близко к 1) должна менять свой удельный импульс в ходе разгона. Эта скорость должна равняться мгновенной скорости ракеты. И вот ее эффективность от Z (от u не может быть так как u все время меняется):



Видите? Ракета, которая отбрасывает так рабочую массу, может быть куда эффективней ракеты с постоянным истечением.
Но вам в начале надо отбрасывать много массы с малой скоростью, а в конце мало с большой.
Инженерно это почти не осуществимо.
Но самое плохое что в конце u=v.  Хотя бы потому, что если вы хотите разогнаться до v, вам надо уметь получать и скорость истечения u =v. А это не есть гуд. Одно из достоинств ракеты что она позволяет разгоняться при разумном Z (или R обозначают по разному) до скорости большей чем u. Так все химические ракеты отбрасывают ракетную массу чем в половину  медленней, чем ракета в итоге летит. При постоянном истечении в самом оптимальном случае вам нужно u=0.62v. Но вообще говоря, горб эффективности достаточно полог, поэтому всегда можно себе позволить (разумно) и истечение в два и даже в три раза меньше конечной скорости.
Вот графики для медитации. Это односторонний разгон ракеты (при разгоне торможении будет чуть не так, но не сильно) с постоянно включенным двигателем. Тут физика элементарно-школьная. Формулы все из учебника Перышкина по-сути.



Добавлю.
Говоря об эффективности я говорил об ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ эффективности.
Хотя во всяких мурзилках, говоря об ракете, обычно говорят об минимизации стартовой массы.
Но энергетически оптимизированная ракета АВТОМАТИЧЕСКИ означает и  минимальную удельную мощность при прочих равных. Понимаете?
А удельная мощность - первый барьер на пути к звездам.
Энергетическая оптиминизация привода (двигателя и движителя) -  главное оружие борьбы за скорость, если вы хотите поместить источник энергии на борту звездолета (и хотя это дорогое удовольствие, выгоды от этого очевидны. Иметь при себе источник своей энергии/тяги очень удобно, это решает массу проблем при прибытии к цели).

[alex_semenov]

Вот вся панорама как есть.

(кликните для показа/скрытия)

Давно хотел спросить про этот график. Это гипотетический звездолет масса которого на 100% состоит из рабочего тела?

С чего вы это взяли? И как вы это себе вообще представляете?
 
Но спасибо за вопрос. Мне он так давно очевиден, что я забываю, мол, люди могут и не знать.
Важный нюанс. У оптимальной ПЕРЕЛЕТНОЙ ракеты (которая разгоняется в начале и тормозит в конце одним двигателем) энергетический минимум ВСЕГДА при массовом числе 4. То есть отношение массы топлива к массе пустой ракеты 3. На кг пустой ракеты (полезная нагрузка плюс конструкция) приходится 3 кг рабочей массы (и топлива) в баках.
Мнея удивило что не 4 (примерно четыре). Но так и есть.
Скорость - вектор. Поэтому перелет не равен разгону.
Вот разгон:



Если вы разгоняетесь в одну сторону до v (а НЕ перелетаете к цели, то есть не разгоняетесь с 0  до v/2 а потом тормозите до 0) то оптимальное массовое число смещает в сторону 5 и отношение массы топлива/масса пустой ракеты приближается к 4.
Большее или меньшее (что особо важно) массовое отношение ведет к снижению энергетической эффективности. Но так как края "горба" пологие, то в принципе тут можно варьировать отношение скоростей истечения и массовое число достаточно широко. Но если вы на 1 кг ракеты будете запасать 1 кг рабочей массы, то вы получите энергетически избыточную ракету. Вы сэкономите стартовую массу (у нас этому привыкли буквально молиться во всех мурзилках для юных космонавтов), то вы очень сильно греете вселенную избыточным выделением энергии. За одно и жгуте паразиткой свою конструкцию.

Про ступени. Тут выше везде одноступенчатая ракета. По-сути многоступенчатость стоит обсуждать если вы хотите улучшить отношение мертвой массы (баки, двигателе) к полезной нагрузке. То есть многоступенчатость - это некоторое усовершенствование одноступенчатой. Но принципиального прорыва многоступенчатость не может сделать. Да, когда у вас массовое число становится 12-20 (это уже граница разумного массового числа для ракет стартующих с земли, да и в космосе есть своя плата, сейчас тут не суть), вам нужно наверное думать о множестве ступеней (оптимально для химии 5-9 на одной ступени).
Но в выше приведенном графике массовое число очень даже правильное. На килограмм ракеты 3 кг топлива.
Штерн в "Ковчег 47 Либра" сморозил фигню.
Он заложил 1 к 1. На килограмм массы дал 1 кг рабочего тела. В итоге у него там детская ошибка (тройка с плюсом товарищу Штерну). 1 кг на 1 кг  урана-235 просто не хватает энергетически что бы разогнать продукты деления до 10 000 км/с (так действительно получается при таком массовом числе, тут посчитано все верно) при заданной энергетической эффективности бортового реактора 0.25



Но ошибка Штерна именно в выборе НЕОПТИМАЛЬНОГО массового числа для ковчега. Заряди он ковчег тремя кг рабочего тела (и топлива) на 1 кг массы пустого корабля, во-первых энергетики урана хватило бы с избытком и при 0.25 (можно было бы взять и некое дополнительное инертное рабочее тело для улучшения работы двигателя) так как скорость истечения заметно снизилась бы (не помню уже сколько, я считал, вроде 7 000 км/с, но возможно вру) и тяга стала бы побольше (хотя это мало сказалось бы на среднем ускорении, так как корабль в 2 раза тяжелее в начале), но самое главное потребовалась бы УДЕЛЬНАЯ мощность ниже для такого срока полета (или перелет произошел быстрее при выбранной мощности реактора). Не доработали его умники там в своей халабуде-сторожке на вершине горы в своём интеллектуальном заповеднике.

[alex_semenov]

там отношение начальной массы к конечной 3.9.

Я и говорю. Это если вы разгоняетесь от 0 до v. В одну сторону ( без грав полей и сопротивления среды. Сферический конь в вакууме в обще, но при полете к звездам это так и есть по-сути).
Тогда 3.9 (примерно)
Но если вы разгоняетесь до v/2, а потом тормозите до 0, то оптимум смещается к 3. Строго 3.
То есть на разгон вы тратите 2 части массы, а на торможение 1. В сумме 3.
Кстати, Дайсон, считал оптимум через неравенство Каучи и тоже получил оптимум в районе 3 (масса топлива к массе ракеты)
Тут есть врезка с формулами. Полюбопытствуйте.

http://go2starss.narod.ru/pub/E020_FDMT.html

Кстати. Если вы считаете эффективность ракеты при старте с Земли то там все сильно усложняется. Там во-первых работа на подъем в гравитационном поле.
Это усложняет оценку. Там сопротивление воздуха. Все сильно зависит от тяги. В общем просто так общий анализ эффективности уже не сделать.
Ясно что, если ракета "зависла" (не поднимается висит над поверхностью) то полезная работа двигателя равна 0. Хотя топливо расходуется с бешенной скоростью
В общем, я прикидывал случаи эд хос. При выводе первого искусственного спутника эффективность всего привода составила всего 15%.
Но это СУММАРНАЯ эффективность ПРИВОДА (привод это двЖитель плюс двиГатель).
То есть произведение эффективности двиЖителя (ракеты) при выходе на орбиту плюс эффективность двиГателя (ЖРД). Я просто посчитал потенциальную и кинетическую энергию выведенных частей (спутника плюс вторая ступень, которую весь изумленный мир и наблюдал как яркую точку, приняв ее за спутник) и поделил на теплоту сгорания всего заправленного в ракету керосина. То есть эффективность двигателя вошла в общую оценку.
Выше мы не рассматриваем эффективность двиГателя. Это пока в стороне. Он тоже нужнается в своей оптимизации и это совсем другая история.
Мы здесь пока говорим о двЖителе - ракете. Абстрактной.
Но тех графиках что выше эта эффективность ~74-61 (для перелета, кажется, надо поднимать расчеты) %
Это если у вас постоянная фиксированная (произвольно выбираемая но фиксированная) скорость истечения.
Но можно иметь эффективность и выше, скажем 95%, если иметь переменную скорость истечения. При этом массовое число будет под 20 (на 1 кг ракеты надо иметь 20 кг ракетной массы). И это разгон в одну сторону. Простейший случай. Перелет я не анализировал.

[alex_semenov]

Дело астроформа(раздела ВЖР) - занятие не новое(это основная мысль). Т.е. переливание из пустого в порожнее - когда уже всем очевидно что на физических принципах XX века никуда не улететь. Не улететь то и не улететь, но можно даже книжку издать - вон в 30-х по паровым самолетам издавали и ничо    .

Хотите плюнуть в душу святому?
Ну ну!
Да. Мы - приземленные ублюдки. Мы религиозно-ревностно опираемся на известные физические принципы И ТОЛЬКО НА НИХ.
А вы, я так понял, ЖДУН?
Вы что предлагаете? Ждать новой физики? 



ЖДУ НОВУЮ ФИЗИКУ!

Допустим вы правы. Но! Давайте честно. Как на духу. Вас же не устроит ЛЮБАЯ новая физика. Верно?
Новая физика которая объяснит, например, темную материю и энергию, но при этом нисколечко не сдвинет "физические принципы XX века" вас  уже явно не утраивает!
Новой физики еще нет. Но претензии к ней, от вас, ждунов, выставлены.
Много ума догадаться чего же вы ждете - не надо.
Квантовая механика, теория относительности - бесчеловечны. А ожидаемая следующая физика должна будет ГНЕВНО отметить бесчеловечность этой. Так? В частности она должна разрешить человеку бороздить просторы вселенной на сверхсвете! Чтобы бесчеловечно-большая, невообразмо-бесчеловечная вселенная опять ужалась до маленькой и КРЕТИНCКИ-простой картинки как на шаманском бубне...



Ну-ну.
Ждите. Но ждите своей такой "новой" физики МОЛЧА. Как получите именно такую - свистните нам.
А пока молча и тихо тут!
Даже не надо в бубен постукивать (от нетерпения).
А то мы в бубен можем и ответить!
 

[alex_semenov]

Не перебарщивайте. Достаточно и 10% от скорости света. Нам бы только до Великого Аттрактора добраться

Ах если бы и это было нам доступно!
Тут прозвучал же вроде  наезд еще и на темояд?...
И правильно же прозвучал!

* * *

Годится ли термоядерные реакции для межзвездных перелетов?

Давайте восстановим весь нарратив.
Общепринято списывать термоядерную энергию как НЕ ДОСТАТОЧНО энергетически ёмкую для межзвездных полётов.
Но почему?
Еще в 1947-м (если не ошибаюсь) году  Аккерман Акерет (Дж. Акерет, «Zur Theorie der Raketen», Helvetica Physica Acta 19, стр.103, 1946) вывел уравнение для релятивистской ракеты (хотя кто-то до него что-то такое пытался сделать еще до войны, "до боНбы",  поэтому видимо, тогда это еще "не зашло" и поэтому именно Аккерман Акерет считается проотцом).



b - доля мертвой массы в начальной массе ракеты. p - доля полезой нагрузки в начальной массе. n - количество ступеней (параметры всех ступеней - одинаковы). То есть p на всех ступенях один. А удельный импульс для  двигателей на всех ступенях  релятивистской ракеты:



e - доля массы покоя, превращенная в энергию (при том полезную энергию ракетной струи!).

Развивая эти идеи Эйген Зенгер в 1950-х предложил идею релятивистского полета (того самого с парадоксмо близницов), фотонной ракеты и показал, что для такого полета энергии термоядерного синтеза (~ 0.5% , того самого e=0.005 от массы покоя) не достаточно. Он предлагал аннигиляцию! Эта идея быстро стала широко распространена в соцлагере (немыц, поляки и чехи, а дальше - мы подхватили и развили).
У нас это стало просто символом нашей несокрушимой победы над капитализмом!
Вот как очень респектабельный журнал "Природа" в 1960-м году все это показывал:



Правда, "в замке у шефа", на другой стороне земного шара в 1960-м, Бассард, чисто теоретически показал, что гипотетический прямоточный двигатель, черпающий энергоноситель и рабочее тело из окружающей среды, мог бы  теоретически осуществить полет описанный Зенгером и со слабым термоядерным, 0.5% mс², источником энергии.
Но как постепенно выяснилось (это отдельная сага!), СУММА сложностей в реализации такой прямоточки, и прежде всего "негорючесть" обычного водорода (в звездах он тлеет и о-о-о-о-чень медленно) делают такой проект псевдореалистичным (видит око да зуб неймет). Еще более псевдореалистичным чем даже всем полюбившаяся в СССР фотонная ракета Зенгера. Хотя (если вникнуть в детали) то Зенгер предлагал именно фотонную прямоточку тоже как вариант, хотя и не рассказал, как он собирается превращать межзвездный водород в поток фотонов.
В общем все эти гипотетические идеи быстро  сдулись...
У нас это совпало с нашим лунным проигрышем...
Но  и в остальном мире на рубеже 60-х - 70-х годов космический оптимизм сменился пессимизмом.
Причин масса. Общецивилизационных. Не будем тут о них.
Но тонкий, забавный нюанс. Немалую роль в укреплении пессимизма, связанного с межзвездными полетами, сыграла на протяжении 60-х годов программа CETI. Типичная статья тех лет об установлении радиоконтакта с внеземной цивилизацией начиналась с беглого расчета, показывающего невозможность пожать руку братьям по разуму самолично. Поэтому, быстро заключали пламенные энтузиасты CETI, надо действовать умней! Надо искать братьев по радиолучу! Благо, тут все почти под рукой есть!
По-началу даже не очень сильно вспоминали "парадокс Ферми". Но чем дальше - тем чаще. Мол, если бы полеты к звездам были физически осуществимы, то более развитые цивилизации давно бы нас посетили!
Таким образом звздолеты (идея их осуществимости) встала в ЛОГИЧЕСКОЕ потиворечие с идеей связи с внеземными цивилизациями.
И чем дальше - тем больше. Каждый уважающий себя астроном-любитель темы внеземных цивилизаций просто обязан был пнуть тему звездолетов, мол это никогда не осуществится!
Поэтому пик пессимизма по поводу РЕЛЯТИВИСТСКИХ звездолетов (а иные и не мыслились) приходится где-то к прохождению знаменитой (Великой) Бюроканской Международной Конференции в 1971-м году. Примерно тогда же Гендилис в "Земля и вселенная" печатает свою разгромную статью про межзвездные путешествия.
Это можно сказать пик противостояния CETI и звездолетчиков.... С полным поражением последних...
В итоге.
Немногие мечтатели о межзвездных полётах перестали мечтать о полете со скоростью близкой к скорости света. Они решили что лучше синица в руках чем журавль в небе. В своих мечтаниях они пошли не от того чего бы хотелось, а от того что имеется.
Имелся, разумеется, только термояд!
Ладно не 1с, но хотя бы 0.1с - можно же (см гарфик выше)!!!
Хотя "скромные" субрелятивистские полеты всегда (с 1940-х!) обсуждались (корабли поколений) в узкопрофессиональной печати, по-настоящему прорывной надо считать, наверное статью Дайсона "Межзвездный транспорт" в "Физика сегодня" 1968-го года.
Дайсон уверял, что у нас уже есть технология, позволяющая за тысячу-сто лет добраться до ближайшей звездной системы используя энергию темоядерных взрывов.
Что интересно? Почему-то именно британцев эта тема волновала больше всех. Они не хотели сдаваться!!!
Дайсон тоже по-сути британец. Именно JBIS (журнал британского межпланетного общества) оказался устойчивым приютом для всех грамотных фантазеров на тему межзвездных перелетов и именно в британском журнале "New Scientist " я обнаружил и первую (известную мне) популярную и содержательную статью на тему использования термоядерной энергии для полетов в космосе. Это 1962-й год и речь там идет об управляемом термоядерном синтезе. То есть магнитных ловушках и т.д. Тут есть первые оценки удельной мощности, кстати. Далее журнал еще несколько раз обращается к этой теме.  Разумеется речь идет только о межпланетных полетах ибо удельной мощности магнитных ловушек НУ ЯВНО не хватает для межзвездных мечтаний.
Дайсон сместил центр внимания.
Надо заметить, что к концу 60-х в области классического магнитного управляемого теромядерного синтеза накопился определенный пессимизм. Но зато у бомбоделов (по всей видимости) дела шли очень хорошо и поэтому именно тогда (вторая половина 60-х) появляется идея альтернативного подхода к решению проблемы - "инерциальный" подход. По-сути минибомбы. Вместо триггера в виде обычной бомбы использовать лазер или какой иной "драйвер" чтобы сжать и поджечь термоядерную "бомбочку".
Имел ли ввиду Дайсон в своей статье такой подход? Открыто - нет. Но и не отрицал (читая другие более ранние статьи Фримена, видно что он долго верил в "чистое" термоядерное оружие, разрабатываемое в СССР). Поэтому с середины 70-х появляется просто вал концепций звездолетов на инерционном термоядерном синтезе. И, разумеется, первый из них опять таки британский "Дедал", разрабатываемый командой энтузиастов во главе которой стоял Алан Бонд.



Читая статьи тех лет в том же New Scientist, я обнаружил что именно статья Дайсона и была исходным толчком к проекту Алана Бонда. Об этом говорится прямо. Тогда (1978-й) прожект BIS, концепция Алена Бонда, считался пределом реалистичности!
На нее РАВНЯЛИСЬ все остальные.
Но... праздник длился недолго.
С началом 80-х все оказалось куда хуже.
Мы пробили очередное дно пессимизма...
 

Первые опыты по инерциальному термояду в течении 70-х быстро зашли в тупик так же как и магнитный. Пучки электронов (на которых и "работал" "Дедал") как драйверы были забракованы чуть ли не первыми (не уверен, но чуть ли не раньше, чем отчет по "Дедалу" увидел свет). В итоге из предельного реализма в конце 70-х проект к концу века, к 90-м, перекачивал в разряд псевдореализма.
По сути, можно сказать что пессимизм по поводу межзвездных перелётов, даже после того как мечтатели отказались от релятивистских полетов и согласились на скромные 0.1c (плюс-минус), продолжал возрастать.
Теперь и эти скорости выгляди недоступными как свет!

Кстати, это совпало и с ростом пессимизма в области CETI/SETI. После памятной Бюроканской конференции первоначальные подозрения (что их там нет) только продолжали усиливаться... Было окончательно установлено, что маяки сверхцивилизаций не работают не только в нашей Галактике но и в окружающих нас галактиках. В конце концов Тартер выдвинула свою знаменитую концепцию "Стога сена", которую я считаю Рубиконом, окончательным осознанием и признанием (с огромной неохотой), что нас никакие сверхцивилизации не зовут никакими маяками ни в какое "Великое кольцо", поэтому их, братьев, надо ИСКАТЬ (и CETI "коммуникация" сменили на SETI, "поиск", это кажется как раз 78-79 года... и далее все 80-е, возможности аппаратуры растут, результатов не! Их, НАХРЕН, реально нет!!!).
На этом фоне пессимизм со звездолетами (нихрена же не получается же с термоядом блин никаким управляемым!!!) был как нельзя кстати.
Да, конечно, как раз в 80-х  Форвард на фоне работ по "Звездным войнам", адаптивной оптике и мощным лазерам, продвинул свою "пушечную" схему лазерного паруса (впервые придуманный им еще в 1963-м). Но надо признать, что именно ПРОВАЛ классических термоядерных сантесветовых звездолетов (возрастающий пессимизм в области УТС) и породил  взлет популярности именно такого "странного" решения. Мол, раз поместить двигатель на борт звездолета даже сантисветового (субрелятивистского) не получается, будем РАДИКАЛЬНО менять подход!
Но радикализм был не в смене известной нам физики (как некоторые тут мечтают), а именно в смене, собственно, концепции двиЖителя. Оставляем громоздкий, тяжелый двигатель дома. Это помимо всего прочего, позволяет вообще снять вопрос о типе источника энергии. Не важно какой он. Ядерный, термоядерный, да хоть солнечные батареи или даже угольные электростанции (я рассматривал однажды возможность использвания энергии вращения спутников Юпитера для этого же). Любой подходящий источник энергии годится!
Но расплата за это - чудовищные размеры подобного "двигателя дома". Астроинженерные размеры! 1000 км - минимум!
Фактически, к 2000-му году мы пришли на пике пессимизма.
Невозможной виделась не только заветная фотонная ракета на антиматерии. Это был совсем уже безголовый оптимизм!
Тау Ноль, прямоточка Буссара так же оказалась призрачной мечтой!
Какие нафик надежды поджечь обычный водород, если даже дейтерий с тритием не хотят гореть?!!!

В итоге даже термоядерная ракета, заправленная правильным топливом (гелием-3 и дейтерием) на управляемом термоядерном синтезе в духе "Дедал" (или скажем с магнитным термоядом) уверенно занял место в разряде ПСЕВДО-реализм. "Хрен построишь"!!! То есть сказка, которая кажется вроде как физически доступной, но на самом деле нет никаких надежд на ее инженерное воплощение в металл.
Именно что "видит око да зуб неймет"!
Поэтому, скажем, совсем недавно я так упорно вцепился во  взрыволеты, "устаревшую"  идею полета к звездам на полноценных водородных бомбах, где триггером для термояда выступает обычная атомная бомба. То есть, вернулся к "допотопной" конструкции 1968-го года как она описана в статье Дайсона (на самом деле это идея еще 1958-го года!).
Тема звездолетов к 90-м, можно сказать достигла дна. Истинного дна!!! Днища!!!

"Мы достигли дна! Мы на пороге великого процветания. Экономика..."

И кстати, дна достигли одновременно и "оптимизм"  по поводу SETI.
Ну и если уж вспомнить все "днЫ"... В 80-х, был еще одно "дно". Дно пессимизма по поводу ИИ. По поводу думающих машин... Не дно, ДНИЩЕ... до самого 1995-го (до того, как Каспаров продул "Диб Блу" партию в шахматы все были уверены что человек всегда будет обыгрывать машину даже в шашки). В этом же 1995-м (чудовищный как для меня год. Родина реально исчезла!!!) были открыты экзопланеты...
На самом дне пессимизма...
Учитывая, что в это время рушился великий социальный эксперимент в СССР, я удивлён как мы тогда все скопом не повесились?
Нас спасла, наверное, компьютерная революция. IBM 286 c 16 мегагерцами и винтом на 80 мегабайт (и монитор типа "Рыбий глаз" на 14 дюймов, 256 цветов!)... Когда случилось ГКЧП в России я помню всю ночь гонял (грешен) "Принца в Персии"...

"В замке у шефа" все было не лучше...
Я только недавно узнал, что в 1988-м году Джордж Буш захотел ХОТЯ БЫ слетать на Марс. 
Воткнуть в него свой звездно-полосатый... (видимо "Буран" и "Энергия" его таки напугали). Но через 90 дней после материализации этого желания, бюрократы NASA ему выкатили такую сумму (450 миллиардов долларов), что вопрос быстро был снят с повестки дня.
Мир тогда стоял на краю у всех пропастей.
Сейчас мы знаем что рейгономика уже к 1990-му дышала на ладан.  И если бы не крушение СССР...
Сейчас мы знаем, что англо-саксы мир не сдали бы без ядерной войны!

Мы боялись тогда всего на свете. Ядерной войны, перенаселения, СПИДа, тоталитаризма... В 1986-м взорвался Чернобыль. Радиация стала величайшим страхом всех и вся!  Как раз в 1988-м на голову канадцам упал наш "мирный" спутник с ядерным реактором на борту и МАГАТЭ настоятельно рекомендовало запретить полеты ЛЮБЫМ аппаратам с ядерным реактором на борту НИЖЕ 800 км над поверхностью Земли...
Какие тут уж термоядерные звездолеты?!!!
Раз даже Лидочка...
 

ЖИТИЕ МОЕ!!!!

[alex_semenov]

Люди - удручающие идиоты.
Я не об обычных людях.
Я об интеллектуальной "элите".
О 25% отборного дерьма. Образованного "слоя" (внутри которых 5% - самые-самые).
Жидкой, подвижнйо части общества.
Все мы,  кто сюда ходят - именно такие в узком смысле. Мы в каком-то смысле менее чем 5% лучше всего погруженную в тему. Не потому что мы самые умные. Мы - самые чокнутые. Если вы написали сюда хоть строчку - вы уже не можете назвать себя "солью земли". Массами. Народом. То есть твердой фикальной массой.
Вы/мы, друзья мои, жидкая фаза. Элитка. И как всякую жидкость, вас/нас болтает малейшим движением той или иной ручки унитаза....



Сейчас вся околокосмическая масса колышется потугами, кряхтениями и подергиваниями  ручки сливо от Маска....
При этом фикальность, то есть, наш кретинизм, именно в том что мы даже НЕ ЗАДУМЫВАЕМСЯ, куда же нас смоет завтра?

А ведь все просто.
Первое.
Ясно что тема звездолетов ближайшие 20-50 лет будет ... не горячей. Но она будет... теплеть. К ней будут относиться все серьезней и серьезней.
Просто потому что по-настоящему серьезная научная  тема экзопланетологии в астрономии на пике (даже не достигла еще пика).
И пока мы не достигнем пика (и возможно там - разочарования) наша фантазия будет все больше и больше распалять жаду иных живых миров...



А это значит что детский вопрос: "а есть ли способ туда хоть как-то добраться?" - буде все популярней и популярней.
То есть настоящие звездолеты  из области для совсем уже чокнутых нубов и задротов постепенно будет становится "общественно признанной", серьезной темой.
Отсюда уже  и появился проект Мильнера-Хокинга. Он - тренд и флагман просто за неимением лучшего. Первая ласточка. Вернее вторая. Когда-то таким был "Дедал" (нация не умеющая грамотно мечтать-будущего не имеет. Британци - нация живучая!). Недавно достаточно слабо прошла попытка обновить "Дедал" - "Икар". Я бы сказал - разочаровывающая попытка.... Это все на что способно современное сообщество "задротов" (просто более серьезные, талантливые люди за это не брались в силу неактуальности, несерьезности, нетерендовости темы).
И это - удручает.
Хотя...
Страниц 10 назад я тут написал этакую ретроспективу об удручающей судьбе термоядерного звездолета. Истории, генезисе на текущий момент. Мол сейчас все очень плохо. Предельно плохо. Но цель моего  того "послания" была чисто "водолазная". Мол, смотрите мы достигли дна пессимизма. Мы на пороге великого процветания! То есть реальность наверняка куда лучше нашего сегодняшнего восприятия.
Поставим тут галочку.

Второе.
Я посмотрел. По последним прикидкам в 2025-м пустят ИТЭР...



Его шатко-валко но строя. Не смотря ни на какие катаклизмы, бюракратизмы, попил и кретинизм, я уверен достроят. По сути проект вышел на финишную прямую. Он уже стал вровень с коллайдером.  Пол века. Даже больше усилий будет вознаграждены результатом... Не могут быть не вознаграждены.

http://www.youtube.com/watch?v=y_J8bD_Pq_w#&feature=emb_logo

Поэтому я прогнозирую, что если мир выживет (за сутки до выборов президента США это напомнить не лишне) через 5 лет мы будем иметь уникальную ситуацию. Мы будем иметь этакий праздник термояда. Даже если результаты будут скромными, технологии пиара это раскрутят до небес!
Это - бесспорно.
Загибаем второй пальчик.

И что в итоге мы получим в сумме?
Во-певрых будут новые и значительные результаты в экзопланетологии.
Я не знаю какие.
Достроят наземрые супертелескопы, запустят космические. Здесь - бум. И мы будем иметь если не результаты то пик ожидания результатов (что в нашем случае даже лучше, ибо результаты имеют свойство разочаровывать).
Во-вторых мы будем переживать отскок от "термоядерного дна". Новую волну оптимизма по поводу УПРАВЛЯЕМОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА.
И именно магнитного УТС....
Не надо много ума чтобы понять что должно на фоне этого в районе 2025-го случится с болотом звездолетных проектов.
Более того.
Я подозреваю что сумма двух факторов выше приведет к тому что критическая масса  достаточно серьезных люде СОЗРЕЮТ взяться за тему звездолетов двумя руками. Термоядерного звездолета. И это будет "новая" тема звездолета на магнитном термояде.
И... боюсь/надеюсь, именно тогда тема будет окончательно решена.
Достигнут решающий прорыв. В силу бума будет выдвинута сумма ПРАВИЛЬНЫХ идей...
Мы получим концепт-мечту. Прорывной, реалистичный проект.



Конечно, успех ИТЕРА будет "Пировой победой" над управляемым термоядом (в смысле получения бесконечного дарового источника энергии).
Но это будет чисто научная победа. Трудная и долгожданная. Вдохновляющая.
Не меньшая чем "бессмысленная" высадка на Луну в свое время или полет человека в космос...
И она будет будоражить воображение.
Но это будет через 5 лет. Примерно.
До того времени над еще дожить.
А пока...
Мы, жидкие кальные массы, будем СКУЧНО больаться тут и там... Ибо идиот/лох - это судьба...
Болтаться под случайными "дуновениями" мировых новостей...

А ведь сейчас, пока не понаехали тут не понабежали более умные резвые да ранниие, пока ничто не случилось, можно уже об очень многом не спеша  (пять лет впереди - минимум!) догадаться и все сделать.
Первыми... Нащупать ключевые прорывные идеи.
Нет?
Все что нужно - предположить что ПРЕДЕЛЬНЫЙ ПЕССИМИЗМ в области магнитного термоядерного синтеза вдруг отступил и появился свет в конце туннеля.
А он появится (как я описал выше).
Да, пока у нас в головах темно. Предельное уныние.
Но мозги зачем?
Ну просто предположить... Допустим что термояд на Земле таки зажегся через 70 лет неудач...
И значит все не так уж и безнадежно.
А можно ли на этом полететь к звездам?
Нет?

[alex_semenov]

А можно ли на этом полететь к звездам?
Нет?

Нет, тяжелая штука. Но полезна для исследований вокругтермоядерных процессов.
А летная конструкция - это на инерциальном удержании.

Это - общепризнанная мысль. Со времен "Дедала". Или даже комментария Сахарова к записке 1966-го года...
Что только инерционный годится для звездоплавания.
А значит есть повод в ней усомниться...

Хотя в  свое время Виверн почти убедил меня что и магнитный - не столь безнадежен...
http://go2starss.narod.ru/pub/E028_WJ.html

Мой старый рисунок (не могу найти сетевую ссылку...   на котором я что-то пытался объяснить или спросить Виверна лет 10 назад...


Сейчас я не вижу разницы между двумя ветками УПРАВЛЯЕМОГО термояда.
И там и там проблема с удельной мощностью.
Инерционный "поджиг" страдает той же проблемой. Возможно даже в большей степени.

[alex_semenov]

Как "Популярная Наука" видела термоядерный реактор в 1957-м году?



Километровая дура.




Такой габарит предполагает сжигание дейтерия.
Дейтерий тяжелей сжигать чем дейтерий с тририем в 100 раз.
То есть, если для DT достаточно "пробега" для сжигания 10 м, то для DD при прочих разных - 1000 м.
Меня забавляло то, что КВС (едниственный реальный способ сжигать дейтерий) в сравнении с этой установкой - очень компактная конструкция.

Но что хочется сказать?
С самого начала было ясно что установка для сжигания дейтерия не может быть компактной (если это не КВС).
Гелий-3 с дейтерием находится где-то между DD и DT. Если это пробкотрон, то это примерно 100 метров.



И это в случае магнитного термояда, неустранимое условие (при заданных температурах и плотностях плазмы).
Верно?

Вообще же говоря говорить о том какая реакция протекает в реакторе - достаточно условна. Так при сжигании дейтерия идут сразу все три реакции. При этом первая DD - самая тугоплавкая.

[alex_semenov]

А можно ли на этом полететь к звездам?

Если аналог в космосе ИТЭР будет больше, можно ли использовать вместо бериллия углерод или SiC? Можно ли уменьшить последствия загрязнения термоядерной плазмы тяжёлыми ионами стенки за счёт увеличения объёма реактора?

Вы явно начинаете не с того конца.
Вы хватаетесь за узко-инженерные детали для узкого решения, которое однозначно нельзя заставить "летать" в том виде в каком это есть.
Мало того что просто глупо нам с вами (дилетантам) лезть в это (я предложил посмотреть видео именно чтобы можно было увидеть с птичьего полета насколько сложная это машина в металле!). Это и немыслимо сейчас.

Я бы начал с самого общего вопроса.
А в принципе какие скорости достижимы для звездолетов  использующих термоядерный синтез?
10-я света? Скорей всего. А 0.3с? 0.5с?
На каком топливе?
Какое топливо тут разумно использовать во всех отношениях?
Особо заманчив чистый дейтерий (так как он есть повсюду где есть вода).
Да, эти вопросы уже неоднократно вроде как обсуждались ранее. Но тем не менее. Все ли тут выяснили уже?
Узкотехнические же детали реактора - это даже не второй слой. Скорей уже десятый. И вряд ли он вообще возникнет в итоге?
Забавно что вы заговорили именно о стенках.
А стенки реально нужны?
 

Инерционный "поджиг" страдает той же проблемой. Возможно даже в большей степени.

Для инерционного "поджига" не нужен корпус КС, а следовательно меньше радиаторы. И явно легче магниты - плазму не надо выдерживать, надо наоборот - выталкивать.

"корпус КС" - это корпус камеры сгорания? Те самые "стенки" о которых говорит crazy_terraformer?
Даже в версии Виверна,  стенок почти нет. Труба-башня... Кольца, сетка... Конструкция ажурная и прозрачная (в основном) для паразитного излучения.
В космосе - ваккум. Вам там не нужны сплошные стенки для удержания вакуума как на Земле.

Много лет назад я высказал абсолютный императив для любого типа звездолета. Непреодолимое правило.
Чтобы иметь необходимую удельную мощность , звездолет должен иметь консистенцию "мыльного пузыря".
Если термоядерный звездолет с магнитным удержанием и мыслим, он мыслим только в одном варианте.
Никаких стенок КС  нет и быть не может.
Взрыволет Дайсона (с направленным взрывом) - один тип такого "бесстеночного" решения.
Но может мыслимы другие решения в том же духе, "без стенок"?


На самом деле ВОЗМОЖНОЕ прорывное решение давно известно. Оно у нас под носом...



На Земле это решение реализовать очень сложно... Хотя и пытаются уже. Имено из предположения, что вывернутая наизнанку система удержания будет обладать уникальным свойством стабилизации плазмы, то есть то что нам в классических "внутренних" системах удержания мешало (специфика профиля напряженности поля), теперь будет нам напротив, помогать, стабилизировать удерживаемую плазму.



И если вывернуть ловушку наизнанку получится и это только улучшит условия удержания, то мы избавляемся от проблемы "стенок КС".
Нет?
При этом мы можем иметь камеру сгорания не только для DT, но и для гелий-3 плюс дейтерия и для DD.
Километровый размер камеры сгорания?
Да ради бога! Большая "камера сгорания" (магнитосфера тора) даже лучше маленькой.
Нет?
Все что для этого надо, левитирующий бублик метров 100 в диаметре...  И если наш корабль ускоряется с 0.1g (а это ну очень крутое ускорение!) то подвесить его за кормой звездолета куда проще, чем на Земле в эксперименте "снежинка в аду".

Что меня удивляет. На  сайте "Атомик Рокет" приведены почти все мыслимые концепции ядерных и термоядерных двигателей предложенных до сих пор.
Но такой вариант до сих пор не предложил никто.
Там ничего такого до сих пор нет.
Хотя как только я прочел статью (несколько лет назад) о первых опытах с "левитирующим бубликом", первая моя мысль - если это заработает, то это должно работать в термоядерном двигателе идеально!
В максиму "консистенция мыльного пузыря" это вписывается очень хорошо.

https://youtu.be/4BVt2gKHNBA

[alex_semenov]

Я посмотрел. По последним прикидкам в 2025-м пустят ИТЭР...
Но это будет чисто научная победа. Трудная и долгожданная. Вдохновляющая.

Немного удивлен, что вы об этом проекте высказываетесь в положительном ключе, с вашим то обычаем вскрыть подоплеку, заглянуть за кулисы. Неужели не знакомы с его уничижительной критикой?

Гм...
Я не углублялся в детали. Но вообще говоря мне НЕ ПОПАДАЛОСЬ заявление уважаемых экспертов, которые бы утверждади, что ИТЭР закончится полным провалом. То есть не получится зажечь реакцию. Хотя "зажечь реакцию"  - некорректно сказано. Реакция уже идет (может идти) в современных установках, просто вложенная энергия еще больше чем выделяемая. Хотя я слышал, что где-то (забыл название и место установки) где вроде бы даже теоретически и Q мог бы быть больше 1. То есть, закачай они туда не "инертный" водород (гелий) или дейтерий, а "горючую" смесь дейтерий с тритием,  выход энергии синтеза уже был бы больше чем вложено через греющие гиротроны.
То есть. Никто из критиков (насколько я знаю) не сомневается что в ИТЕР-е реакцию зажгут. Вся интрига лишь в том как долго смогут держать? Насколько большой Q они получат? В идеале держать можно сколь угодно долго, то есть Q стремиться к бесконечности. Но если они после запуска смогут удержать плазму достаточно долго (микросекунды, доли секунды?) и получат Q 100 или 1000 это уже можно объявить как победу. Уже можно открывать шампанское, хотя конечно хотелось бы иметь еще на пару порядков больше.
Да, бублик токамака ни для чего кроме как DT реакции не годится. И значит в звездолетном смысле это - тупик. Ни для зажигания гелия-3 с дейтерием, ни тем более для детейрий-дейтериевой реакции тут с самого начала даже нет и речи.  Более того. Даже если DT энергетический цикл в ИТЕР заработает (для чего придется отбирать литий у зеленых) то уже сейчас ясно что чисто финансово это будет не конкурентоспособная энергия (столь же дорогая как и возобновляемая). В любом случае, это чудовищно дорогая установка без серьезного наземного будущего, не говоря уже о космическом будущем. И собственно результат будет для знающих людей в общем то пердсказуемо-маловменяемый. Это этакий спецэффект. Пускание пыли в глаза. Больше символический. Отчет за потраченные средства. Но как не говори, это реальный результат за 70 лет разговоров, расчетов, оценок, теоретизирования и НЕПРЕРЫВНО-разочаровывающих экспериментов. Надо что-то показать в конце концов! Вот бюрократы от этой науки и показывают.
Вся критика (насколько мне известно) ИТЭР сводится не к тому, заработает эта штука или нет, а к тому, что научные бюрократы, выбирая проект, в который они рискнули вложится для "последнего рывка" выбрали самый магистральный, то есть надежно проверенный и одновременно ТУПИКОВЫЙ в смысле дальнейших перспектив проект установки. "Мечту бескрылую", так сказать.  Да, установка заработает. Но она не станет реальным конкурентным источником энергии уже никогда. Это очередная "пирамида", чудо света как коллайдер или флаговтык в Луну.
Достижение не имеющее серьезного продолжения.
Но именно поэтому я ожидаю что в 2025 будет грандиозное празднование достигнутого на ИТЕРЕ результата. Будет масса шума, статей, споров-ожиданий-оправданий, рассуждений-предсказаний...  Это будет не победа, а бурное празднование будущей победы. И это будет настолько шумно, что  даже ярые критики ИТЕРа будут увлечены этим карнавалом, они тоже будут открывать шампанское полагая, что теперь и на их проекты дадут деньги.
Это будет то, что я называю "отскок от дна" в этой области.
Ибо ИТЭР это и есть дно...

Если он не заработает (не будет повода открывать шампанское даже у бюрократов), то это будет означать что "дно пробито".
И тогда идея УТС  будет похоронена, считай, навсегда.
Я, кстати, и исходил до сих пор из этого худшего варианта. Мол, проектируя будущее нечего рассчитывать ни на какой УТС. Поэтому я так держусь за самый сумасшедшие версии КВС ("гравицапа"). За термоядерные бомбы. Это "последний довод королей". Но пока УТС не списан. И я не думаю что его спишут.
Природа коварна, но не злонамерена.

Мне кажется вы здесь говорите о разных вещах. А. Семёнов - о бомбовозе, а вы - о вивернджете.

Вы совершенно правы. Мы говорили о бомбовозе и вивернджете.
Осталось обсудить башмаки, корабли, сургучные печати, капусту и королей - и дело сделано.

То есть никто ничего не понял?
 
Я думал одного намека достаточно что бы все запрыгали от восторга: УХ ТЫ!!! КАК МЫ САМИ ДО СИХ ПОР ЭТОГО НЕ УВИДЕЛИ?!!!
Я говорю о магнитном термояде.
То есть очень разряженная плазма (дейтерий-дейтериевая или дейтерий-гелиевая, не суть) в идеале НЕПРЕРЫВНО горит. Как у Виверна.
Но у виверна она горит "в трубе".
Я же предлагаю бублик (полный по-сути ну как бублик радиационных поясов Земли или Юпитера).
Но бублик загнанный не ВНУТРЬ трубы (это классический токамак или стелоратор), а сформированный ВОКРУГ магнитного кольца, которое подвешено "в центре"  "камеры сгорания" за кормой звездолета.
Звездолет по-сути НЕЗАМЕТНАЯ на фоне такого бублика конструкция.
Да, нюанс, который я не указал.
Должна быть еще одна токовая петля. Очень большая. Зеркало (собственно магнитное зеркало), которое будет направлять улетающие "с поверхности" бублика продукты реакции.
Это общая то пока очень мутная схема. Не факт что сработает (масса нюансов могут ее убить). Но главная мысль - тут можно получить "консистенцию пузыря" и значит необходимую удельную мощность недостижимую даже для вивернждетной ажурной трубы.
Фактически, для меня  это реализация "детских снов" о чудо-звездолете, построенном из магнитных полей.
Помнит кто фильм 1973-го года "Молчание доктора Ивенса"?
Я помню с каким благоговением в детстве я смотрел этот фильм несколько раз (нас водили в городском пионерлагере через день в кино и там крутились второсортные ленты, в том числе и эта по много раз) и это заявление пришельцев, мол, наш корабль нематериален... Он соткан из полей... И старт в начале и конце фильма "из полей"... Это запало в мои детские мозги тогда очень сильно...

Хотя, конечно это зрелище СЕЙЧАС очень похоже на старт взрыволета с поверхности планеты:



 

http://www.youtube.com/watch?v=g_JjWtK7-bk#

[alex_semenov]

что хотел?

Сказать то что хотели?

Что и эту тему закроют ... и правильно сделают
 

Я думаю весь раздел ВЖР можно уже давно закрывать на этом форуме.

И ввё-таки!Бомболёт+Макроны+наноэлектроника и ещё ;много чего ещё нужно решить.НО!!(правда источники потерял,но было на форуме)Ну бомболёт ,как бомболёт,изменений не требует.Макроны,наночастицы разгоняемые в ускорителях.Предположим,что удастся разгонять микрочастицы.Для чего?Рассеяние микрочастиц ,как и света никто отменить не может (физика -с!)Но, если в них будут микромозги и внешний подвод энергии :лазер-мазер,То они смогут собираться в нечто материальное, весьма массивное.Которое бомболёт сможет использовать и как топливо, и для ремонта или набора массы.Таких "танкеров" летящих по с разными скоростями по маршруту согласно циклограмме полёта с большим запасом космическая Энергетика наверняка потянет.Торможение магнитным парусом,окончательное по бомболётному.скорость в четверть,половинку С вполне реальна.

Все реально... Вопрос в "цене" и выборе ОПТИМАЛЬНОГО решения для того или иного случая развития цивилизации (а случаи могут быть очень-очень разные). Не любой набор идей выстрелит. Но есть набор идей практически для любого варианта будущего. Кроме одного. Когда все свалится и не встанет до достигнутого уровня больше никогда. Но даже для современного уровня есть набор идей и решений. Вопрос лишь в цели и цене. Нет такой цели (слава богу).

[alex_semenov]

Глупое заявление: "по законам физики шмель летать не может".
А как же он летает?
Просто физическая ТЕОРИЯ, описывающая полет шмеля достаточно сложна (турбулентные эффекты - нелинейная динамика типа ячеек Бенара, там черт ногу сломает) и поэтому нет простого и ясного (наглядного) объяснения "на пальцах" как же это чудо происходит?

Ведь сейчас как хорошо. Физика даёт потолок скорости в "с", технология де-факто в - 0.01с. Отсюда время подлёта до звёзд определяется в сотни-тысячи лет.

Освоенные технологии (освоенные в смысле Бориса Штерна) - да. 0.01с (надо говорить об усредненной скорости).
Но вообще говоря, даже просто взяв ТЕРМОЯДЕРНУЮ энергию, не важно синтез дейтерия или дейтерия с гением-3 (калорийность топлива все равно в пределе 80 кт/кг, 82-84) ТЕОРЕТИЧЕСКИ мы можем рассчитывать для аппарата с БОРТОВЫМ источником энергии на скорости 0.25-0.5с вполне себе.
Вопрос в эффективности ПРИВОДА (привод это движитель плюс двигатель):



Тут Z -  отношение массы горючего (не путать с ракетной массой!) к массе пустого корабля.
k - коэффициент преобразования энергии горючего в кинетическую энергию корабля. То есть k - эффективность привода. Ясно что этот суммарный коэффициент состоит из произведения двух коэффициентов эффективности  k₁ и k₂. Первый - интегральный коэффициент эффективности движителя (в частности ракеты, пушки, прямоточки), эффективность преобразования энергии носителя импульса  в кинетическую энергию корабля.

Для ракеты например:


Тут красный - интегральный кпд ракеты, синий - мгновенный (он говорит что ракета отбрасывающая ракетную массу со скоростью полета обладает эффективностью 1). О синем всегда вспоминают когда говорят о воздушно-реактивных двигателях, например...

Возвращаясь к графику выше.
Второй коэффициент k₂  - коэффициент полезного действия двигателя (преобразование энергии топлива в полезную энергию отбрасываемой струи).
Пунктиром слева  показаны скорости истечения для ракет, если k=k₂ (соответствующим цветом, подписи - скорость истечения в скоростях света).
Добавлен еще 0.025 - это для взрыволета на бомбах (в случае если "блин" работает).
Это совсем пессимизм. Но видно насколько скорость истечения "отстает" от желаемой нами скорости.
В чем еще засада?
Если вы тормозите тем же приводом что и разгоняетесь в частности ракетой, то скорость надо делить надвое. Но если вы тормозите "воронкой"  - можно не делит. Среда вас "сама" остановит. Это уже сразу само по себе удваивает вам скорость полета с воронкой (магнитным парашютом) по сравнению с обычной ракетой.
Однако. Воронка, собирающая межзвездный водород могут и ускорять. Если собирают без слива энергии.
В принципе, если вы научитесь собирать межзвездный водород и адиабатически сжимать в коллектор, то вам не обязательно его и сжигать (а это самая большая проблема Бассард-двигателя. Самая непроходимая. Сжигать протий никто не знает как). Сжигать вы можете бортовой запас детерия (или дейтерий-гелия, запасенного в соотношении масс Z). Но смешивая этот выхлоп с собранным (и достаточно сильно разогретым при адиабатическом сжатии) забортным водородом, в итоге так перемешанный  выхлоп с термоядерным синтезом можно очень ЭФФЕКТИВНО использовать для разгона звездолета. Вы получите что-то типа современного турбовентиляторного двигателя...



В чем фишка? Фишка в том что в таком двухконтурном звездолете ЧИСТО ТЕОРЕТИЧЕСКИ мы можем получить k₁ близкий к 1.
Таким образом на графике выше k у основных кривых - это почти весь k₂. Эффективность сгорания в двигателе.
Обычной ракете такое и не снилось (Именно потому что при скорости полета заметно выше скорости истечения, эффективность ракеты как движителя заметно падает и это ведет к "проклятью формулы Циолковского").
Но для прямоточки ПОМЫСЛИТЬ (законы физики допускают!) высокую эффективность на всех скоростях полета можно!
Это не моя идея. Я просто недавно до этого додумался сам. Потом порылся. Таки да. Об этом давно пишут, хотя и очень невнятно (все в формулах притом релятивистских). Тот же Бонд. Алан Бонд, автор "Дедала" еще в середине 70-х на этом принципе предложил проект-исследование RAIR. Основная идея там эта. Межзвездную среду использовать как рабочее тело но не как источник энергии (каталитический RAIR просо использует частично водород из межзвездной среды как "окислитель" для сжигания бора-11, но учитывая разницу в массе на порядок, это почти никак не сказывается в итоге на запас "горючего" который надо запасать на старте).
Просто исходный документ по RAIR в открытом доступе мне до сих пор не попадался. А самя я долго не мог понять (уразуметь), какой смысл вообще возиться с воронкой, с достаточно гемморойным сбором рабочей массы, если весь запас энергии все равно везти с собой? Не проще ли взять рабочую массу с собой?
Теперь понял. Не проще.
Собирать по ходу рабочую массу нужно для повышения эффетивности всего привода. И если набегающий водород получится собрать и почти без потери энергии сжать "во втором контуре",  на дейтерии "в пером контуре" можно в принципе разгоняться до трети света (см график выше). Ну а если это подразбавить гелием-3, то можно и до половины раскачегарить.
То есть физика этому "шмелю" так летать не запрещает.

или считаете, что вашим вкусам должны следовать все?

Моему - не обязательно (даже противопоказано).
Но ХОРОШЕМУ вкусу обязаны следовать все. А именно с этим последнее время и проблема...
Это как с вузом.
Каких бы гениальных преподавателей вы не набрали в свой вуз, но если студенты-абитуриенты идут из года в год тупицы, гении-преподователи тоже тупеют.
Наблюдал-с в жизни-с...

[alex_semenov]

Я настаиваю вот на чем.
Подавляющая часть участников форума - дети своего времени.
Они носители МАССОВОГО сознания.
Настроения эпохи.
То есть чего-то общепризнанного (каким бы бредом это ни было).
А массовое сознание в наше время требует предельного космического пессимизма. Предельного недоверия прогрессу.
И даже профиль форума (тут происходит инфильтрация космических оптимистов) ситуацию не спасает. Перевес на стороне пессимистов.
Объяснение (на самом фундаментальном уровне) убойно-очевидное.
Я тут уже говорил, что мы на пике НТР (научно-технической революции) а значит третья производная (ожидание благ прогресса) падает вниз "стремительным домкратом".



То есть в массе своей,  мы как "элитка" -  научные контрреволюционеры. Мы все больше и больше разочаровываемся в прогрессе. Если в начале прогресса боялись только самые умные (Уэллс например), то теперь уже все. Мы не просто боимся плодов науки. Мы их  ненавидим (что отражается в бесконечном хорроре голливудской "фантастики").
Идея, брошенная в массы - то девка брошенная в полк.
Теперь уже каждому дебилу видно, что наука не оправдала наших наивных ожиданий и мы ей мстим своим ОПЕРЕЖАЮЩИМ (зашкаливающим) пессимизмом.
Мы живем во времена, когда лирики безответно мстят физикам (каждый физик в глубине души тонкий лирик, но каждый лирик - омерзительно тупой физик, мурло). Мы на пике научной контрреволюции.
Особенно ярко это проявляется по поводу освоения космоса вообще и возможности межзвездных полетов в частности.
Не понимать это - не понимать в этом мире ничего.
Даже не смотря на последние успехи в астрономии (бум в экзопланетологии), у "здравомыслящих" (то есть людей с системным образованием, интеллектуальной элиты, у тонких лирических физиков) просто идейно-исторически должен быть сейчас предельно пессимистический взгляд на проблему МП (межзвездных полетов).
Это в целом.
Но в  частности, я подозреваю что в СССР , а потом и в России, этот эффект усиливается с 1970-х  еще и  связкой с  КРАХОМ конкурентных ожиданий контакта с внеземными цивилизациями в  CETI в тех же 70-х (маяков сверхцивилизаций не обнаружено! Это - научный факт тех лет). С идейной паникой вокруг парадокса Ферми (о котором в 60-х не особо и вспоминали но забегали в 80-х, одновременно со "стогом Тартер").
Конечно тяжело понять где причина где следствие.
Но драма (пик драмы) в том, что  есть всего лишь три внятных  варианта решения парадокса Ферим.

"Лебедь" - "их там нет" (они за горизонтом событий. Жизнь явления редчайшее. Гипотеза Мазура как предельный случай. До горизонта событий камни, камни, камни...).

"Рак" - они есть в видимой вселенной, но прячутся (от нас?). Тогда мы, по-сути под колпаком. В галактическом зоопарке. И контакт нам ничего хорошего не сулит в этом случае. "Жизнь - су_ка!"

"Щука" - они  есть не так далеко, никто ни от кого не прячется, но каждая цивилизация заперта в своей звездной системе ЗЛОЙ вселенной  или даже любая жизнь заперта на своей родной планете (то есть они даже не выходят из колыбели! Поэтому никаких астросооружений, сфер Дайсона, ну и разумеется никаких звездолетов и межзвездных экспансий!).

Концепция "щука" - самая любимая у отцов русскоязычных семинаров по SETI.
Поднимите работы русских отцов CETI/SETI.
Того же Гиндилиса!
А лучше пообщайтесь с ними пока они еще живы (кто имеет возможность).
Проникнетесь их духом! Поймите этих Великих Стариков!
Как по мне проблема SETI - пик пессимизма. Разочарования.
Где они? Их нет!
Идея, что межзвездное пространство никогда не будет преодолено ни на каком уровне развития никакой цивилизации СПАСАЕТ для "щук" глубоко лирическую надежду когда-нибудь да отыскать (SETI) добрых, мудрых братьев по разуму, или даже вступить в Великое Кольцо... Это же ведь последний выдых Великой Эпохи Научного Оптимизма!
Мол, они там есть, давно уже там (миллиарды лет некоторые) но добраться к нам не могут (те кто пережили таки, выжили эти миллиарды лет на своих планетах). Что и прекрасно (мало ли какие они там?). Мол, все эти придуманные фантастами волны экспансии космических цивилизаций, весь этот дебильный "Стартрек" - это НЕЗДОРОВЫЙ, экспоненциальный (капиталистический! СССР же!), "бактериальный" рост, ни к чему хорошему не ведущий (где спеились конвергенты? на "Пределах роста"!). Болезненный. Временный всплеск...Не более!
А древним, мудрым, вечным, нужно СБАЛАНСИРОВАННОЕ развитие, так сказать... Умеренность и мудроость.
Нужно РАЗУМНОЕ (умное, умеренное, мудрое) ОГРАНИЧЕННОЕ "развитие".
Звездолеты тут просто ПОМЕХА!
Нездоровое, дьявольское искушение.
Кто не в состоянии это понять (осознать безысходность треугольника Лебедь-Рак-Щука) - просто люди лишенные системного мышления.
Захват звезд, даже ближайшего космоса - это все глупости. Нелепица. Бессмыслеца (кто тут читает уважаемого AlexAV - знают почему ) Бог/Природа не дает бодливой корове рога! И физика не дает людям то, что им вредно!
Ну нафик нам Луна? Или Марс? Здесь что ли на Земле плохо? Я не говорю уже о поясе астероидов, Церере, Титане... Других звездах (почти все они непригодны нам, землянам!)... Ну нафик нам все это?!!!
Ну почитайте Ким Стэнли Робинсон "Аврора".



Это ГИМН невыходу из колыбели...
Хотя, казалось бы ему то (написавшему про колонизацию Марса...) чего?
Но да! Такова эпоха! Так и должно быть!
Таковы песни современности!
То есть.
Я рассматриваю постоянное  пессимистическое нытье в этом разделе (никто никуда ни к каким звездам никогда не полетит!)  просто как ИДЕЙНОЕ вредительство.  Демонстрацию Символа Веры. Холивар.
Это не глупость. Не необразованность. Нет. Это - злой умысел.  Идейная, религиозная непримиримость. Какому богу молится. Так и должно быть. Мы живем в такое время.
Как там у глобалиста Никонова? Эпоха отмороженных в эпоху глобального потепления... Смотрите мой график и медитируйте!
Мы - жадные дураки, тупые обезьяны!
Сначала мы возжаждали от природы ЛОГИЧЕСКИ невозможного (нельзя придумать решение парадокса Ферми так, чтобы вселенная нас нигде не разочаровала), а потом обиделись на саму природу и прогресс,  что они не способны нам это предоставить. Совсем дебилы до сих пор о сверхсвете мечтают. Но был бы предел света единственной проблемой...
Глядя на звезды мы не только смотрим в прошлое на миллиарды лет. Мы смотрим в свое будущее на миллиарды лет.
И физическая возможность звездолетов означает только одно.
Их там действительно нет.
Их тупо там нет!!!!
Они все за горизонтом событий! За реликтовым фоном (так сказать)!!!

[alex_semenov]

Даже если у вас "воронка" ничего не весит и сверхпрочная - по мере роста скорости звездолёта, будет расти и поток газа через неё, и его скорость. Так что придётся воронку делать ещё и изменяемой конфигурации. Что, вкупе с проблемой массы и прочности, необратимо переводит и эту схему в категорию фантастики.

Воронка в любом случае обязана быть нематериальной. То есть полевой, магнитнойи (а скорей всего это какая-то смесь полей, да еще возможно и вращающихся, по идее сама межзвездная плазма должна формировать львиную часть засасывающего поля. Поле корабля будет только инициатором воронки. Где-то так) . А это физика плазмы. Почему я объединяю тему магнитного термояда и прямоточки. Да, согласен. Сложностей масса.  Как по мне самая большая - АДИАБАТИЧЕСКОЕ сжатие. То есть, собранный водород нужно не просто сжать, а сжать в воронке так, чтобы он не потерял свою энергию. Скажем уже 50% потери энергии сильно снизят эффективность привода.
Да. Это - фантастика.
Но вы хотели видеть перспективы? Верно?
Вы хотели чтобы я огласил весь списочек?
Так вот. В самом конце списка - таранный термоядерный звездолет, заправляющися у любой звезды дейтерием (а если повезет и гелием-3) и шурующий между звездами на трети или даже половине света.
Как этот шмель В ДЕТАЛЯХ будет устроен - самому богу известно. Но фундаментальная физика ему так летать не запрещает.
Что бы разогнать "обычную" ракету до трети света (и тем более до половины) вам при чудо-двигателе (с k₂ ~ 1) нужно пять ступеней и массовое число за 1000....  Но прямоточка, если все срастется, может быть куда лучше.
Это действительно предел мечтаний для конвенционального топлива (термоядерного) без всяких аннигиляций и прочего и прочего...
Почему я все время тыкаю этой картиной Соколова? Видите? Это прямоточка. Там сборник (конечно глупое решение собирать весь газ "внутрь", но важна сама идея прямоточки):



Главное.
Физика плазмы - дрянная, сложная физика. Никто не может сказать сейчас можно ли сделать совок с нужными свойствами или нет? Как никто на кончике пера пока не может сказать можно ли построить вывернутый наизнанку "токамак".
То есть, надежда остается...

Можно, схитрить, и создать на траектории движения "дорожку" из газа убывающей плотности. Тогда хотя бы поток его может не расти с ускорением ракеты. Но сотня танкеров, синхронно стравливающих в космос водород, который не испаряется, не испытывает гравитационных возмущений, и волшебным образом располагается точно на пути движения звездолёта, конечно же, фантастика тоже.

О нет!
Я не вижу в этом решения. Тогда проще построить пушку в миллион километров. В общем это явно не то решение (как по мне).

P.S.
Всё это обсуждение вызывает стойкую ассоциацию с гениями эпохи возрождения, которые поставили бы перед собой задачу придумать самодвижущееся воздушное судно для полёта на Луну.
В процессе мозгового штурма, они могли бы додуматься до воздушного шара, самолёта с паровым двигателем, и даже до (!) твердотопливной ракеты на дымном порохе. Но, увы, на этом они бы и застряли. И не потому что инквизиция строит козни, аристократия тормозит прогресс, а простонародье мечтает только о жратве и выпивке. Просто до Фон Брауна ещё несколько столетий.

Да гнилая это аналогия.
Гении той эпохи были только в начальной стадии НТР. Понимаете?
А мы на перегибе.
Я уже говорил. Это особое место. Отсюда сейчас видны все БУДУЩИЕ технологии как на ладони.
Да, можно из этой суммы вычитать.
Но не добавлять.
Поэтому я  и назвал свой сайт "Горизонт возможного". Мы на вершине НТР. И нам все видно теперь идеально.
Так что ваша аналогия - неадекватная метафора.

[alex_semenov]

так это ж хорошо, что нет.
правда, хорошо. зачем они нужны?
зачем они нам нужны?

Эта мысль нам дойдет только в точке 3. На дне пессимизма... (станет ВСЕОБЩЕЙ).


А пока мы в точке 1. 
Вы в армии служили?
Когда ты отслужил год (и год остался) - ты "черпак" (отчерпал и еще черпать и черпать!).
Как ржали дембеля: самый злой в армии человек - черпак. Дофига прослужил, дофига осталось.
Мы сейчас  - черпаки прогресса.
Мы уже очень во многом разочаровались. Настолько, что уже каждому видно.
Но нам еще СТОЛЬКО ЖЕ разочаровываться.
Падать и падать в своем оптимизме.
Мы достигли плинтуса. И теперь нам - ниже плинтуса...
Посмотрите как много людей готовы повернуть назад. К корням! В деревню! К старым храмам!!!
Видите? Теперь уже все "поумнели"!
Это естественно. До всех "дошло", что прогресс на одно приобретение принес 2 потери. И оно им надо было ввязываться?
А ведь дальше будет еще хуже!
Что бы сказать: "ну и хорошо что их нет" мы еще столько должны дерьма вычерпать...
Мы по-сути еще толком и не начинали выгребать.
Ядерную войну мы "предотвратили" (отодвинули).
А войну дронов?
Карабах - первый звоночек... Дроны потихоньку показывают свои зубки... И это пока молочные зубки...
Мирная технология? Взамен атому? Ну-ну! И это уже не остановить. Инерция набрана (она у каждого из нас в кармане). Все предрешено. Хотели как лучше получим как всегда...
Это не глупость. Это наш Путь. Путь разума - бегство от СВОЕЙ глупости.
А как иначе?
Свобода и демократия говорите у вас?
А как же закон иерархических компенсаций Седова?
Вы еще не знаете как глубока эта нора!

[alex_semenov]

Для того, чтобы такой прямоточник работал термоядерная реакция должна повышать температуру плазмы, т.е. температура на выходе зоны термоядерного горения должна быть выше, чем на входе. Термоядерная реакция практически не может поднять температуру плазмы выше ~1МэВ (из-за сильного роста излучения релятивистскими электронами). Т.е. температура на входе после сжатия (но до этапа термоядерного горения) должна быть заведомо много меньше 1 МэВ.
...
С учётом, что критерий Лоусона для He-3-D ~10¹⁵ cм-³с, то понятно, что такая плотность катастрофически мала для протекания термоядерного горения, на 6 - 7 порядков ниже, чем нужно.

Я не понял, а зачем собираемую рабочую массу (НЕГОРЮЧИЙ водород, протий) подавать в камеру термоядерного горения?
То что горит в термоядерной камере (бублике) - это все подается в камеру из баков.
А собираемая масса водорода - это второй контур.
Да, в обычном нам двухконтурном ВРД  входящий поток подается как наружу, так и внутрь. Та часть что внутрь - горит (этот контур вы и считает, как я понимаю. Для него надо иметь  давление на входе выше чем в камере сгорания). Но зачем нам это делать? Водород ведь не горит! Он - только рабочая масса! Мы его тупо пускаем только по внешнему контуру. И уже на выходе (горячий выхлоп термоядерного двигателя) смешиваем с более холодным но массивным внешним контуром и получается итоговый выхлоп.



В нашем случае нет смысла подавать водород в первый контур (в камеру сгорания). Он ведь все равно не горит!
Его надо смешивать уже ЗА КАМЕРОЙ сгорания с расширяющимся выхлопом первого контура охлаждая его но повышая массу секундного выхлопа. Примерно так. Кстати, при разгоне сильно за 0.1с ситуация поменяется. Сжимаемый газ будет горячей термоядерного. Но какая разница какой что разбавляет?
Я даже больше скажу.
Горение во внутреннем контуре... не обязательно ... вообще...

[alex_semenov]

Я там выше вопрос задал под спойлером. Может есть мысли у кого? Можно в личку.

(кликните для показа/скрытия)

Дроны сейчас дешевле ракет-перехватчиков. Ответ - возврат к стрелковому оружию типа "шилка" (а кто помнит, что я говорил, мол это оружие бессмертно, когда мы космические войны обсуждали?) но с управляемым подрывом боеприпаса (то есть попасть в цель не обязательно надо что бы снаряд взорвался рядом. Я же предлагал сделать каждую пулю управляемой. Это - предел технлогии. Отдаленный. Пока - управляемого подрыва достаточно. Но главная мысль - дешево и эффективно). Говорят в Карабахе успели что-то такое поставить и дронов турецких наколотили за сотню. В конце их почти не было уже.
Но когда я говорю про угрозу дронов я говорю ВООБЩЕ про угрозу умного оружия.
Суть в том, что в современной войне (то есть по образцу 1945-го года по-сути) на одну смерть приходится 15 000 -25 000 выстрелов разного стрелкового оружия. То есть все пули сейчас летят в белый свет как в копеечку. То же и по артсистемам (и поражаемой технике). Но если пули-дуры поумнеют, это равносильно снижению расхода боеприпасов на одну смерть примерно в ... 1000 раз. Или наоборот? В 1000 раз больше смертей на тот же расход боеприпасов.
Улавливаете? Это эквивалентно АТОМНОМУ Армагеддону.
По эффекту.
Людям на поле боя нечего делать. От слова "совсем". Они - мясо. Что, по-сути и показало начало Нагорно-Карабахской проповеди войны.

[alex_semenov]

Тут впрочем один момент. Это вообще имеет хоть какой-то смысл только в том случае, если планируемая скорость полёта сильно ниже скорости истечения продуктов из термоядерного реактора.

На самом деле - не обязательно. Какая разница греет внутренняя струя внешнюю или внешнаяя - внутреннюю?

А последняя для сколько-нибудь реалистичного реактора не так уж высока (просто в следствие особенностей зависимости констант скоростей реакции от температуры плазмы и тормозного излучения от неё же). Скажем максимальная плотность мощности при заданном давление плазмы для D-He-3 достигается при температуре 58 кэВ (сильнее нагреть плазму можно, но не радикально, несколько сотен кэВ - максимум и ценой сильного снижения плотности мощности). А это даст скорость истечения где-то 0.018 c. Зачем её ещё снижать? Это по меркам того что хотелось бы для межзвёздных перелётов и так не так чтобы много.

Гм... 0.018с - это конечно не фонтан. Если так то мечты у нас не получится. Я исходит из того что хотя бы 50% энергии топлива превратится в кинетику газа (как пропадет 50% - не важно. Или это недогоревшее топливо, или это паразитное излучение, те же нейтроны, но скорей всего и первое и второе и третье...)
Еще раз.
Я говорю о мечте. То есть, если все звезды станут как надо... Пределе мечтаний.

Кстати, большая часть выхлопа практически любого термоядерного двигателя будет не прореагировавшее топливо. В силу ряда причин получить что-то иное практически невозможно. Из-за этого (а также особенностей кривых зависимости констант скоростей реакции и мощности тормозного излучения от температуры) реальный УИ термоядерного двигателя всегда сильно ниже, того что можно формально оценить из энергии, которая теоретически выделяется на килограмм термоядерного топлива.

В последний раз я пытался что-то понять в магнитном термоядерном двигателе, рассматривая трубу Виверна...
Даже с поправками там получался достаточно приличный двигатель (и даже удельная мощность при масштабировании вверх получалась неплохой, сотни лет полета к ближайшим звездам) вроде...
http://go2starss.narod.ru/pub/E028_WJ.html

P.S. Вообще интересно было бы написать простую кинетическую модель идеализированного термоядерного двигателя (без учёта вопросов удержания и синхротронного излучения, но с корректным учётом тормозного), чтобы более аккуратно оценить достижимые значения УИ для такой системы. Будет время - сделаю.

Ну если вы возьметесь, вы, возможно, обнаружите интересную вещь.
Я выше намекнул. Двигатель (внутренний контур горения)  по-сути не очень то и нужен по мере роста скорости... Он нужен только для начального разгона.
Помните это?
http://go2starss.narod.ru/sem/S012_buassard.html



Тут нет источника энергии на борту. Но хрень разгоняется.
Это не двигатель. Это КОНВЕРТОР.
Таранный конвертор.
Все что вам надо - адиабатическая воронка.
Смотрите. Допустим вы запустили с Земли взрыволет массой в 500 000 тонн. Это первая ступень-тягач. Она разгоянет до Дайсоновских (оставим детали как  на совести Дайсона) 0.03с "пустой" корабл. Вторую ступень массой в 100 000 тонн.  Из них 99 000 тонн - жидкий водород.
Эта масса уже имеет кинетическую энергию.
Мы можем ее разменять. Вместо 0.03с у 100 000 тонн, можем получить 0.3с у 1000 тонн.
Можем?
В принципе да.
Если вы теперь будет сжимать набегающий водород (разогревая его) и на выходе разбавлять запасенным водородом из баков то вы получите дополнительную тягу ПРОТИВ набегающего потока.
Чем меньше скорост выхлопа отличается от скорости полета тем ЭФФЕКТИВНЕЙ работает прямоточка.



Синяя кривая.

Логика очевидна.
Для проверки я строил простецкую разностную модель. Вводил коэффициент потери при сжатии и  при разбавлении выхлопа. Эта штука в начале рагоняетс медленно, а потом быстрей и быстрей. Воронку надо сужать...  Самое сложное - начать разгон. Но нужна очень высокая эффективность всего процесса. Уже при суммарной эффективности 0.85 мы сильно теряем в эффективности конверсии массы в скорость. При 0.95-0.9 овчинка будет стоить выделки.

Добавление контура термоядерного горения просто избавляет нас от первой ступени-тягача. Ну и снижает запасенную на борту массу (но горючее тут будет и энергоносителем и ракетной массой, сначала она вбирает в себя кинетическую энергию, а потом просто расходует). И подумайте. В сущности, если у вашего привода движителя интегральная эффективность близка к 1, все что вам надо для интегрального расчета необходимого запаса массы и топлива - посчитать сколько ЭНЕРГИИ вам надо для разгона звездолета и умножить разделить это на общую эффективность привода. У конвертора она должна быть близкой к 1 (иначе все теряет смысл). Но в случае термоядерного контура можно наверное позволить себе чуть бОльшие потери. Но в силу переменности скорости выхдопа возможности u~v, и тут двиЖитель будет почти иделаьным. То есть все сводится к этой дурацкой схеме по-сути... Главные потери - потери в термоядерном контуре. В двиГателе. По-идее.



Хотя для корректности тут нужна релятивистская механика уже...
Но не суть.
Еще раз. Это концепция-мечта. Она умозрительна. И при воплощении она столкнется с массой трудностей. Но теоретическая возможность есть.
Она всегда была. Во всех рассуждениях вокруг двигателя Бассарда (если это невозможно концепция Бассарда не стоит и выеденного яйца даже если бы протий горел как дрова в печке, а не тлел как куча осенних листьев).
Просто она оставалась в тени мечты о полете на скорости близкой к свету и необходимости сжигать протий.
Но если мы урежем мечту с 1с до 0.3с мы можем попытаться вписаться в термоядерную реакцию дейтерия и массовое число примерно 50 на старте.
Вопрос удельной мощности тут пока не обсуждается.
От слова "совсем".
Как быть с этим? Я вижу один выход-надежду. Вывернутое поле. Левитирующий бублик. "Снежинка в аду"...
Все очень зыбко.
Вряд ли в итоге все получится так красиво 0.3-0.5с. Но если мы получим хотя бы 0.1с  - уже дело. Дейтерий и даже гелий-3 есть практически повсюду. Это третий и четвертый по распространенности изотоп во вселенной.