Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Там еще веселее. Первые ступени можно запускать на эллиптичесике траектории вдоль будущей трассы разгона, и когда они начнут возвращаться - они станут проходить  магнитное зеркало спереди и, попадая в фокус, где будет мишень, выделять энергию больше, чем на догонном курсе!

Как страшно жить!

[alex_semenov]

Там утолщение есть, которое по идее даст небольшой выигрышь времени.

Мертвому припарки то утолщение. Для того что бы это утолщение работало как вы горорите оно должно быть как можно ближе к первичке и должен быть зазор между таким вот препятствием и вторичкой. Кстати в ранних совсетских зарядах это так и было. Видите "линзу" между вторичкой и первичкой? Она ОТОДВИНУТА от вторички и придвинута вплотную к первичке:

В первых американских зарядах же всё решало расстояние ну и может быть немного "алюминиевый конус".

Даже если так, то с учетом всех потерь, и распределения ренгена по большой площади тампера должно быть меньше скорость.

Я порылся у Саблетта глубже. На вскидку нашел тут:

For the Mike device this gives:
P = 5.3 x 10^9 bars
m_evap_rate = 0.18 g/cm^2-nanosecond
V_ex = 2.9 x 10^7 cm/sec = 290 km/sec

For the W-80:
P = 6.4 x 10^10 bars
m_evap_rate = 1.5 g/cm^2-nanosecond
V_ex = 4.1 x 10^7 cm/sec = 410 km/sec

The ablation pressures for the Mike and W-80 devices are much greater than the corresponding radiation pressures, by factors of 73 and 46 respectively. This shows that the force exerted by radiation pressure is comparatively small.

From the classical rocket equation given above we can estimate V_imp at maximum efficiency (where 75% of the mass is ablated off) at 400 km/sec (Mike) and 570 km/sec (W-80).

То есть ваши 300 км/с занижены на 100 км/с (Для Майка), мои 700 км/с завышены на 130 км/с (Для W-80).
Хотя, если речь была об V_ex, то вы правы, а я завысил...
Самый умный из нас Иван. Он сразу сказал 500 км/с и ни км/с больше.
Мол, ваши бомбы...
Но я хитро улыбнусь.
Это пока только сжатие вторички. А вот после срабатывания термоядерной ступени...
Даже при тупом разлёте мегатонной бомбы (1 кт/кг) в космосе 5-15% энергии взрыва превращается в разлёт плазмы корпуса бомбы. А это всё-таки ~1000 км/с. И это эксперементально зафиксированная и измеренная скорость разлёта. Не теория (которую норовят всё термодинамически упростить без учёта гидродинамики).
Плюс я "сидя на горшке" как-то вырвал из "старой газеты" замечательную картинку:



Это то, что написал открыто в открытой статье (то есть устаревшие данные, наверняка заниженные), человек сожравший собаку на ядерном оружии и тяговом модуле "Орион" (сам Тед Тейлор).
При 10 кт/кг (RIPPLE ~13 кт/кг ) и 40% в плазму это 5 800 км/с
До "Загадки Дайсона" осталось совсем чуть-чуть!
Так шо, еще не вечер!
"Тема сисек не раскрыта!" (с) Верней не закрыта. Отнюдь!

[Татарин]

Пруфы по поводу чтения моих мыслей будут, или голоса в голове?

Я не телепат. Что мне пишут, то и принимаю. Чьи это слова?

так пологают термоядерщики

Не конструктора термоядерных установок. Ваши.

[MenFrame]

Ваши.

А вам не приходит мысль, что мои слова могут отражать чей то чужой опыт...например термоядерщиков?
https://tnenergy.livejournal.com/2565.html

Для ITER выбран полностью вольфрамовый дивертор, покрытый небольшими плиточками (примерно 1х1х1 см) W с проходящими в них трубками охлаждения.

Остальное можете сами поискать, если ваши навыки пользования гуглом чего то стоят.

[alex_semenov]

MenFrame, голубчик, скажите, нафига вы тут так цепко цапаетесь с Татарином (который вот-вот только тут зарегистрировался)?
У вас к нему старые личные счёты на другом форуме? Не на Абазе ли часом?
Человек, кстати (на пару с нашим юным, невнятно разговаривающим другом Sergey E. ) принес сюда, как по мне, крайне интересную идею с термофотопреобразователями и бреггОвскими зеркалами (я даже писать правильно это не научился пока, не то что понять как и что там работает, где ГРАНИЦЫ технологии?) Есть реальный шанс (как мне кажется) поднять удельную мощность космической энергоустоновки, я надеюсь, на порядок... А может и больше? Наивный? Может быть. Надо выяснять.
Кому-то (кто глуп, не образован и до сих пор не знает жизни) это кажется мало и неинтересной фигнёй. 1 квт/кг, 10 квт/кг... Всё одно тысячи лет чапать... Но пошел он в жоп_у такой "умный"!!! Хай молчит в тряпочку, коли дурак!
MenFrame, скажите. Вы же вроде поумней выглядите. Не уже ли интересы дела (то есть интерес к свежей идее) у вас ниже личных амбиций, обезъяних рефлексов кто альфа, кто бетта, кто гамма тут на этом дереве и ветке?

Я вообще заметил нехорошую тонкость у подобных как наше сообществ (неразумно эгалитарных "птичьих базарах"). Как только кто-то приносит пусть сырую но дельную мысль, обязательно в любой (не только этой) теме появляется масса народу и это народ начинает не столько заниматься прорисовыванием данной интересной мысли, сколько выпячивать себя, уводя тему в совсем другие. Мешать. Мол, да фигня всё это! С ней всё ясно! Я уже всё понял! Вот посмотрите, есть совсем друга гениальная идея (и начинает впихивать какую-то совершенно левую хрень, оттягивая внимание на неё!)
Это что?
Птичья глупость?
Продуманная измена?
 

[Sergey E.]

Здесь нерешенный вопрос: возить с собой литий для ионника или испарять продукты распада урана 235/урана 232 и из этого газа делать топливо для ионника, получатся разные элементы и разная скорость истечения таким образом и к тому же элементы тяжелые и вольт на ионнике будет  миллион тогда. Если возить с собой литий то 40 киловольт тупо наберется на фотоэлементах, без всяких умножителей напряжения, но скорость будет на 30-35% меньше, но масса корабля в целом не критично высокая так что можно получить меньше потерь скорости утяжелив корабль литием. Масса полезной нагрузки допустима в 1000 раз меньше стартового веса что дает 6-7 ступеней.

[alex_semenov]

Здесь нерешенный вопрос: возить с собой литий для ионника или испарять продукты распада урана 235/урана 232 и из этого газа делать топливо для ионника, получатся разные элементы и разная скорость истечения таким образом и к тому же элементы тяжелые и вольт на ионнике будет  миллион тогда.

Да. Это проблема. Но ДЛЯ НАЧАЛА надо выяснить на какую удельную мощность всей системы мы рассчитываем. Во всяком случае я считаю так.
Сейчас, классическая система с радиаторами может рассчитыавть что-то на 50втт/кг. Ну 100 ватт/кг.
Это - синица в руке.
Я сейчас допиливаю свою табличку по оптимизации траектории межзвездной ракеты и скоро выложу в общее пользование (надеюсь).
Так вот при 100 ватт/кг, оптимальная скорость истечения что-то порядка 1500 км/с. С такой скоростью можно через ионники отбрасывать любую дрянь.


Рис. 14. Зависимость скорости истечения рабочего тела от величины ускоряющего напряжения и массы частиц (пунктиром очерчена область целесообразного применении ионных двигателей)
1 — водород (μ=1); 2 — натрий (μ = 23); 3 — свинец (μ = 207); 4 — цезий (μ = 133); 5 — ртуть (μ = 200); 6 — уран (μ = 238)

Но вообще то это и не сильно придется, так как энергозатраты будут небольшими (относительно) и почти всё рабочее тело будет такое, какое мы хотим. Например, тот же литий. То есть масса урана будет небольшой долей в массе всей расходуемой массы. Надо посчитать. Но немного - точно... Посчитал 3% при кпд энергоустановки 50%.
Но и лететь к А.Центавре мы будем 1790 лет 332 дня и почти 15 часов. Долго.
Если мы выжмем для всей ракеты из энергоустановки 1000 ватт/кг, то это изменит ситуацию ракетной массой но не так уж и сильно. Скорость истечения тут понадобится всего 3 300 км/с. Цезий, например (один из основных продуктов деления) вполне себе отбрасывается с такой скоростью еще на миллионе вольт на сетках. и в расходуемой массе уран составит 15%.
Но всё равно с такой энерговооружённостью нам лететь 831 год 97 дней 13 с половиной часов.
А вот если бы у нас была энерговооружённость корабля 10 000 ватт/кг...  Мы добрались бы до цели почти мигом. Условно. 385 лет 306 дней и без 12 минут 20 часов.
И скорость истечения нам потребовалась бы уже 6 743 705,1 м/с (я конечно прикалываюсь, но поиск решений находит такой оптимум точно).
И вот тут бы вопрос о продуктах из реактора уже встал бы ребром. 62% расходуемой массы был бы уран (при 50% эффективности установки). Хотя опять таки надо будет иметь часть рабочего тела (38%) в виде того же лития, а уже львиную часть брать из реактора.
Но если без дураков. 400 лет полёта для ионника к А. Центавре.... Это надо сказать было бы НОВОЕ СЛОВО в старой песне.
Поэтому главный вопрос сейчас, а можно ли получить на этом чудо-решении с энерговооружённостью в  10 000 ватт/кг?
Кстати из 386 лет полёта, двигатель должен быть включен на разгон и торможение 246,48 лет. ~ 64% всего времени в пути (эта величина не меняется от варианта).
И это - вызов. Я уверен фотоэлементы тупо придется постоянно репарировать (то есть изготавливать по-новой) в процессе полёта. Благо это можно организовать. Кстати, один реактор в таком длительном полёте тоже не есть хорошее решение. Надо как минимум три. При этом так, что бы один можно было бы и отключить на ремонт и обслуживания, пока остальные два работают. Вообще лучше бы иметь из штук 12. Тогда отключение одного на ремонт или регламент не сильно бы влияло на ускорение. В идеале было бы хорошо запланировать вообще один обязательно выключенный. Скажем 11 реакторов. 10 работают, один "отдыхает". И так весь полёт.

[Sergey E.]

1000 ватт на кг достижимы но не более. При том что фотоэлемент вырабатывает 1000 ватт на квадратный метр при температуре 450 К и весом вместе с системой зеркал -200-300 грамм, при том что ионник оптимизированный под высокую скорость истечения весит около 400 грамм на киловатт, при том что уран 232 дает 2-3.5(2 через 100 лет, 3.5 в начале)  киловатта на кг а уран 235 может давать тоже около 2 киловатт на кг.
Не знаю: Из чего в основном состоит масса ионника?
Разгон-торможение должны занимать не идеальные 64% времени а где то 40-50% процентов, так тогда меньше проблем с выходящими из стоя блоками.

[alex_semenov]

1000 ватт на кг достижимы но не более. При том что фотоэлемент вырабатывает 1000 ватт на квадратный метр при температуре 450 К

Вот это бы я хотел понять. Границы возможного в системе. Что её ограничивает? С обычними радиаторами мне понятно. КПД по Карно, площадь радиаторов по Стефану-Больцману и мы видим, как мы в этой системе упираемся в те самые 100 ватт/кг. Ну может быть ухитримся дотянуть до 500 ватт...
Но ваша схема....
Я не вижу где тут ограничители. Они наверняка есть. Но я пока туплю как рыба об лёд.
Я не вникал. Просветите. Чем ограничено, например квт на м²? Вес этого  метра квадратного чем ограничен? Это же плёночная структура?
Почему температура аж 450 К? Это 177 С. Да, горячо... Это они нагреваются поглощёнными но не превращённым в ток квантами инфракрасного света?
Вообще поток Солнца на поверхности земли 300 ватт/м² и поверхность не так уж и греется же. В космосе вообще солнечная постоянная у Земли 1320 ватт/м². Чем вообще ограничен съем тока с поверхности?
При этом мы учитываем, что наша поверхность принимает уже вырезанный брегговскими фильтрами и зеркалами нужные полосы излучения!
Допустим, мы светил на наш термофотоприёмник лазером. Узкополосным излучением как раз на длине волны нашего фотоэлемента. Какую часть этих фотонов наш фотоприёмник сможет принять и превратить в ток? Какую плотность? Что мешает (детский вопрос) превратить в ток ему все 100% таких вот "легкоусвояемых" фотонов от лазера?
 
Кстати. Про 1000 ватт/кг. Я вообще что как-то мечтал дтянуть и обычную систему с радиаторами до таких показателей... просто масштабированием вверх.
Еще. Мне известен пример ПРОЕКТА зонда с  ионным двигателем на изотопном источнике тока с энерговооруженностью всей системы (теоретическйо конечно) в 4000 ватт/кг. 1962-й год.



Вот тут цитата из Гильзина.

Так что я конечно раскатал губу на 10 квт/кг как на журавля в небе, но и 1 квт/кг... мне кажется было бы маловато для мечты...
"Реализмом" я бы посчитал 5 квт/кг.

[Sergey E.]

Я не вижу где тут ограничители. Они наверняка есть. Но я пока туплю как рыба об лёд.
Я не вникал. Просветите. Чем ограничено, например квт на м2? Вес этого  метра квадратного чем ограничен? Это же плёночная структура?
Почему температура аж 450 К? Это 177 С. Да, горячо... Это они нагреваются поглощёнными но не превращённым в ток квантами инфракрасного света?

Температура 450 к предельная для тонкопленочных фотоэлементов к тому же еще и зеркала и конструктивные элементы что то весят, сами то элементы как раз весят мало на то они и тонкопленочные, наноантенные фотоэлементы можно будет когда то греть и больше.
1000 ватт на кг получается просто по тому что реактор-стержни управления,  замедлитель нейтронов , радиозащита,  и ионник что то да весят, чисто конструктивно.
Просто вначале нужно в несколько раз превзойти по удельной мощности разрабатываемый сейчас механический и сложный Нуклон-Зевс а уже потом думать над оптимизацией дающей 2-2.5 киловатт на кг.
Насчет ионника с 4 мя сетками, просто не знаю что в основном дает его удельную массу. Может знает кто?
Система проводов от фотоэлементов на 40 киловольт, в варианте привода на литии, тоже что то да весит.

[alex_semenov]

емпература 450 к предельная для тонкопленочных фотоэлементов

Я понял что это просто температура при которой эта штука еще работает. Но я не уверен что это ограничитель. Надо лезть разбираться с фотопреобразователями. Никогда особо не интересовался. Для межзвездных полётов считал самой ненужной вещью. Но вот... Век живи - век учись.
Есть ряд базовых вопросов именно о границах технологии. Вес зеркал, сам реактор - это всё ерунда. Зеркала - тонкие плёночные структуры. Система по-сути безрадиаторная. Но что-то должно выполнять их роль ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ. Но что? Никак не уловлю.

Насчет ионника с 4 мя сетками, просто не знаю что в основном дает его удельную массу. Может знает кто?

Да сами ионники по-идее весят копейки же! Ну да, у них там самое массивное - силовая рама между сетками. Сетки же заряжены и притягиваются друг к другу не по детски. Посчитайте силу при миллионе вольт и зазоре в миллиметры! И их надо держать друг от друга чисто механически на изоляторах. Это работа на сжатие, но всё равно это  масса и нехилая. Но вообще то при работе в течении лет и лет при том расходе рабочей массы в секунду что планируется, масса ионных двигателей - фигня вопрос, как мне кажется.
Основная масса, съедающая энерговооруженность того же "Нуклона", ну подумайте, это всё же ЦИРКУЛИРУЮЩЕЕ рабочее тело и то через что оно циркулирует (теплообменник в реакторе-радиатор и обратно).
Даже не турбина (та дает 20-40 квт/кг и больше!) Даже не реактор. Реактор - раскалённая такая пендюрка "на конце".... И ее собственные квт/кг тоже можно прикинуть...



Он тоже по-сути весит в системе с гулькин хрен. А вот тепловой контур... Вот главные кандалы!
Так вот. Если мы избавимся от циркуляции МАССЫ теплоносителя, заставим "циркулировать фотоны"... представляете какой от этого должен быть выигрыш? Порядок - это самые скромные ожидания. Я реально жду два! "Дайте два!" (с)
 
Кстати, электропреобразователи. Полупроводниковые преобразователи тока в обычных электровозах и трамваях всего ~1 квт/кг. Я смотрел. Не факт что нельзя сделать легче на порядок и даже два (нужно два!). Но это нужны наверное уже какие-то сверхпроводниковые технологии. Хотя возможно всё проще?
Суть ведь в чем? Иван всё недоумевает, зачем вам этот дурацкий параметр "удельная мощность"?
А затем, что если, скажем, в такой вот системе (с прямым последовательным потоком энергии) у вас хоть один последовательный элемент имеет энерговооруженность, скажем в 10 квт/кг, то вся система уж НИКАК не сможет быть лучше. Будет наверняка явно хуже. Это как эскадра. Движется со скоростью самого медленного корабля. Ситуация даже хуже.
В его любимой конструкции с лазерным термоядом всё закручено сложней. Но и там этот принцип работает и учитывая то на какую итоговую удельную мощность для всей конструкции он целится.... ой не верю я в его прожект! Вот не верю и всё! Рад буду быть неправ!
 

Да. Ещё. Какой к чёрту замедлитель? У нас чистый кокаин 235! Никаких замедлителей-балласта. Я подозреваю что тут даже особо с управлением не  надо будет страдать. Стержни 235-го медленно подаются друг другу на встречу и само это движение уже может служить главным управлением. Хотя это только мои фОнтазии. Сам Штерн мечтал привлечь толкового реакторщика к своему прожекту. И где таких взять, что бы он двумя руками взялся?
Но если что-то управляющее тут вводить - то надо вводить что-то в самую ось. В отличии от привычных ЯРД, где управление норовили в стенки вмонтировать, что бы не мешать потоку теплоносителя. Тут всё наоборот. У нас лампа. И сам управляющий элемент должен, увы, держать эти 3300 К. Самый центр активной зоны - это самое место для управления. Стержням ничто не должно мешать светить наружу.

ЗыЗы...
Пока не выключили свет...
У меня мысль. Гениальная. Штерн мне должен бутылку (хорошего своего домашнего вина)!
Вау!
Я знаю как ПОДАВАТЬ стержни. Какой механизм!
Механизм - гениальный!
Я его стыбрил только что (в голову пришло как озарение!) у одного гада-фантаста.  У Кима Сэндли Робинсона. В романе 2312 у него ТАК ездил город на колёсах на Меркурии уходя от солнечного восхода по вечным круговым рельсам.
В курсе как? Загадка-домашнее задание.
Идея - огонь!
Тут подобный механизм подачи со стержнями из урана будет работать идеально! Прям как доктор прописал! Никакого механизма НЕ НАДО ВООБЩЕ! Стержни будут ползти сами! Нужны только тормоза останавливать их самодвижение (если что)... Ну и саму втулку можно двигать туда-сюда слегка управляя реактором.

[Sergey E.]

Нужен не замедлитель а отражатель нейтронов, да, и он как раз ограничевает удел ную мощность всей конструкции вместе с бубликовой радиозащитой от облучения плоскости, и для ионников нужно длинные провода тянуть чтобы их не брала радиация, они далеко от реакторов, полезная нагрузка на ниточке. Силовой каркас ионника и плоскости солнечных панелей не проблема - сплав титана с золотом даёт 3 гигапаскаля, углеткань 1 гигапаскаль туда же на смоле. Сами по себе стержни урана 235 имеют 90 киловатт на кг или 30 киловатт в струе ионника на миллиард секунд- 30 лет - время работы 1 ступени. Так что можно получить и 2 киловатта на кг сразу же в первом приближении. И опять же для начала будет тогда скорость истечения 2000 км в сек, литий берём с собой для ионника, стартовый вес 400 тонн, 400 кг вес полезной нагрузки, 1000 реакторов по 240 киловатт(либо более мощные реакторы везде кроме последней ступени и меньшее их число, штук 140 реакторов) всего - 8 ступений, разгон за ступень - 1000 км в сек, 420 лет до альфа Центавра с торможением и потолок скорости в 8000 км в сек в пролетной миссии к нескольким соседним звездам в радиусе 12 световых лет за 500 лет полета ориентировочно.
По моему лучше делать плоскость 300 на 300 метров солнечных панелей, когда будет готов реактор нуклон-зевс можно на него цеплять сразу пробный блок брегговских зеркал , тонкопленочных фотоэлементов и ионник с 4 мя сетками.

[alex_semenov]

8 ступений, разгон за ступень - 1000 км в сек, 420 лет до альфа Центавра с торможением и потолок скорости в 8000 км в сек

Вы бредите, родной.
Ну подумайте. Пусть у вашей ракеты характеристическая скорость 8000 км/с. То есть перелетая, вы разгоняетесь до 4000 км/с и потом тормозите это до 0. 4000 км/с это 0,013333... от света. Если бы вы МГНОВЕННО разгонялись на старте и мгновенно тормозили у цели (что в вашем случае абсолютно невозможно) то такая  ракета или просто корабль с чудо-двигателем добрался бы до А. Центавра за 4.3/0.01333... = 322,5 года. А ваша чудо-ракета добирается всего на 100 лет дольше?
Очень груба вы должны умножить 322,5 на 2 что бы получить правильное время перелёта при таких пиковых скоростях ракеты с учётом длинного разгона и торможения. То есть 645 лет.
Но вот вам убойный расчёт:
У вашей ракеты ОБЯЗАНО БЫТЬ  массовое число exp(8000/2000)=54,6.
Вы говорите что у вас 400 тонн на старте. Значит СУХАЯ  масса у вас 400/(54,6-1) =7,4 тонны всего.
Сюда входят:
400 кг полезной нагрузки, двигатели, конструкция плюс 1000 ректоров мощностью по 240 квт. Остальное ОБЯЗАНО быть рабочим телом и топливом, которое будет отброшено со скоростью 2000 км/с. Каждый грамм. До копейки! То есть, у вас удельная мощность вашей ПУСТОЙ ракеты-элементов конструкции  (24 мегаватта/7,4 тонны) будет.... 32 159 ватт/кг!
Так вот. При такой удельной мощности моя бы оптимальная ракета оказалась у А.Центавра за... 261 год!
Ваша чудо конструкция (где вы явно нахомутали и вывели себе немыслимые цифры) - всё равно халтура!
Многоступенчатая халтура! Как я и говорю Ступени - мёртовму припарки, если у вас нет избыточной удельной мощности.
 

[Sergey E.]

Вы меня просто не поняли и считали не то в 32  киловатт на кг там такого нет. Есть 2200 ватт на кг сухой массы. Литий для ионника с собой. да, там не 420 лет а где то 460, не суть. Я же пишу литий берём с собой чтобы не было проблемы с разными по атомной массе элементами в ионнике. Тогда 40% ступени литий 16% ступени часть сухой массы использующейся повторно через 30 лет т е. На 60 лет, 20 % массы сухой отбрасывается при работе след ступени. 40% веса след. Ступень. 8 ступеней по 40% дают снижение веса с 400 тонн до 400 кг. Средний вес ступени в полете 80% , и 40% газ ионника, т.е. получаем за ступень прибавку к скорости в половину скорости истечения. Разгон 120 лет, торможение 120 лет. Половина скорости истечения - 1000 км в сек. Требуемая тяговооруженность на сухую массу - миллиард секунд(30 лет и m*v*v/2) и вес сухой 36% и лития для ионника вес 40% т.е. 2200 ватт на кг сухой массы от 36% ступени; или на полный вес в 400 тонн стартовый - 770 ватт на кг или 300 мегаватт в струе ионника а на реакторе тепловая мощность 850 мегаватт.

[alex_semenov]

У вас энерговооруженность конструкции должна быть 32 квт/кг
Это невозможно. Ваша ракета не полетит. Она не может сущестовать. Это в 1000 раз лучше чем аппарат типа "Нуклон". Три порядка. Даже не два (как мечтаю я, логарифмический оптимист).

Вы меня просто не поняли и считали не то в 32  киловатт на кг там такого нет. Есть 2200 ватт на кг сухой массы.

Что вы называете "сухой массой"?
Вы явно пытаетесь разбавить массй рабочего тела (передавая там что-то и чем-то манипулируя). Но не выйдет. В ионной ракете "сухая масса" это по-сути вся машинерия обеспечивающая добычу энергии и превращение ее в ток. И только она.  Само ТОПЛИВО и/или РАБОЧЕЕ ТЕЛО в эту массу не входит.
На "Нуклоне" уран в реакторе составляет считанные килограммы. На фоне 20 тонн всей конструкции (без ксенона!) это с гулькин нос. И поэтому никто его не вычитает из "сухой массы" ракеты. Но это не значит что в случае межзвёздной ракеты вы должны так же все те тонны урана, которые вам понадобятся, считать "сухой массой" и ими разбавлять удельную мощность до "приемлемой".
Это  - шулерство.

[Sergey E.]

У вас энерговооруженность конструкции должна быть 32 квт/кг
Это невозможно. Ваша ракета не полетит. Она не может сущестовать. Это в 1000 раз лучше чем аппарат типа "Нуклон". Три порядка. Даже не два (как мечтаю я, логарифмический оптимист).

Сократ мне друг, но истина дороже! 2200 ватт на 36% веса даёт 2000 ватт на 40% веса газа лития в ионнике, миллиард секунд и m*v*v/2 даёт скорость истечения 2000 км в сек, и разгон за ступень исходя из того что тратится 40% газа от стартового веса -1000 км в сек, 8 ступений , дельта ве -8000 км в сек за 240 лет т.е. 8 миллиардов секунд.

[Sergey E.]

У вас энерговооруженность конструкции должна быть 32 квт/кг
Это невозможно. Ваша ракета не полетит. Она не может сущестовать. Это в 1000 раз лучше чем аппарат типа "Нуклон". Три порядка. Даже не два (как мечтаю я, логарифмический оптимист).

Вы меня просто не поняли и считали не то в 32  киловатт на кг там такого нет. Есть 2200 ватт на кг сухой массы.

Что вы называете "сухой массой"?
Вы явно пытаетесь разбавить массй рабочего тела (передавая там что-то и чем-то манипулируя). Но не выйдет. В ионной ракете "сухая масса" это по-сути вся машинерия обеспечивающая добычу энергии и превращение ее в ток. И только она.  Само ТОПЛИВО и/или РАБОЧЕЕ ТЕЛО в эту массу не входит.
На "Нуклоне" уран в реакторе составляет считанные килограммы. На фоне 20 тонн всей конструкции (без ксенона!) это с гулькин нос. И поэтому никто его не вычитает из "сухой массы" ракеты. Но это не значит что в случае межзвёздной ракеты вы должны так же все те тонны урана, которые вам понадобятся, считать "сухой массой" и ими разбавлять удельную мощность до "приемлемой".
Это  - шулерство.

Сухая масса это 36% веса ступени из которых 16 % работает не 30 а 60 лет и переходит на след. Ступень, это ионник фотоэлемент и реактор - сухая масса. 24 % оставшихся это в основном литий для след. Ступени. И на сухую массу эту движка самого энерговооруженность 2200 ватт в струе ионника и 7 киловатт на реакторе тепла и света.
На 400 тонн стартовой массы 160 тонн литий, 144 тонны реактор фотоэлемент и ионник, 96 тонн след ступень. 850 мегаватт тепловая мощность, 300 мегаватт в стуе ионника.

[alex_semenov]

2200 ватт на 36% веса даёт 2000 ватт

Ещё раз. Для тех кто на бронепоезде. Конечная/характеристическая  скорость у вас 8000 км/с? Скорость истечения 2000 км/с? Значит по формуле Цилковского "сухая масса" (при одноступенчатости это и есть конечная масса) к ПОЛНОЙ (то есть сухая плюс мокрая) = exp(8000/2000)=54,6. То есть, то что осталось после разгона будет в 54,6 легче чем то что стартовало. И при 400 тоннах на старте, сухой массой может считаться только 7,4 тонны. Именно эта масса и должна включать помимо полезной нагрузки всю КОНСТРУКЦИЮ ракеты. Одноступенчатую, многоступенчатую? Роли не играет. И удельная мощность, которую мы считаем - это полезная (электрическая) мощность реактора (считая что кпд самих ионников близок к 1) делённая на СУХУЮ массу. То есть ваши запланированные 24меговатта надо делить только на 7,4 тонны. Так - правилно!
То что вы там в процессе полёта двигаете, перемещаете, отбрасываете - это всё суета хитреца. Ситуацию это не меняет. Отбрасываемые ступени вводятся именно потому, что у вас туго с конструкционным совершенством ракеты. Но мы до этого тут вообще даже не опускались. У нас эта проблема как бы и не возникла пока. У нас возникла проблема с удельной мощностью энергоустановки. Она должна быть в вашем случае в 1000 раз лучше чем у "Нуклона".
И один порядок, поверьте мне, вы прицепили себе на шею именно потому, что захотели играться со ступенями. Если бы вы оптимизировали ракету как я советую, вам бы для такого же результата, как вы хотите достичь, достаточно было бы энерговооруженности всего в  ~100 раз лучше чем у "Нуклона".

На 400 тонн стартовой массы 160 тонн литий, 144 тонны реактор фотоэлемент и ионник, 96 тонн след ступень.

Тогда вы не можете получить при истечении 2000 км/с конечную скорость ракеты в 8000 км/с.
Вы сами себя обманываете.
Или вы не можете иметь 400 тонн на старте. Будет гораздо больше.
В любом случае у вас ошибка в расчётах.

[Sergey E.]

Да знаю я что такое число е -2.718 даёт 100 процентилей только здесь формула Циолковского не нужна Я же вручную дал рассчет всех 8 ступеней. Большую скорость можно получить только испаряя конструкцию но для нашего века такой проект делать рановато а подходящий реактор лет через 10-15 будет уже готов, и вот я и настаиваю на дельта ве 8000 км в сек.

[Проходящий Кот]

Что за бред?
Отбрасывая лишнюю массу, мы  её уже в дальнейших расчетах не учитываем....