Двигатель для межзвёздных перелётов

[Инопланетянин]

А зачем? Какой смысл в непрерывном горении? Сможете объяснить?

Ну вот, ещё и я это объяснять должен. Я тут говорю, что нет вообще таких двигателей и неизвестно будут ли. А мне предлагают доказывать их нужность.

[AVS88]

А зачем? Какой смысл в непрерывном горении? Сможете объяснить?

Ну, как мне кажется, постоянный поток более надежен чем серия "пинков". Потоком плазмы еще можно как-то управлять, а вот обеспечить нужную точность, интервал и силу "пинков" весьма непросто...
А главное, как обеспечить достаточную живучесть амортизационной плиты? В проекте предлагается наносить слой графита перед каждым срабатыванием, но это же придется тащить сотни тонн этого графита... Да и не факт что после нескольких сотен таких ядерных пинков плита сохранит достаточную прочность...

[AVS88]

Как мне кажется, идеальным вариантом был бы двигатель в котором само ядерное топливо, (вернее, продукты ядерной реакции) являлось бы рабочим телом...

[Инопланетянин]

Потоком плазмы еще можно как-то управлять, а вот обеспечить нужную точность, интервал и силу "пинков" весьма непросто...

Наоборот. Ещё как-то можно было бы понять сомнения в возможности маятниковой плиты, но и её можно было бы отработать на Земле. В ядерно-гидроэлектростанциях. Я же предлагал там выталкивать воду прямо вверх, через эту самую плиту.
А взрывы очень легко прогнозируются. Их мощность железно зависит от количества взрывчатых веществ в бомбе. Интервал - от частоты запуска бомб. Тут всё просто и предсказуемо, а с этою плазмою дойдёшь до маразма. Но это довольно почётно

[Mercury127]

Как мне кажется, идеальным вариантом был бы двигатель в котором само ядерное топливо, (вернее, продукты ядерной реакции) являлось бы рабочим телом...

термоядерное - еще можно понять. и то, если это будет водород - его не жалко обратно в космос выбросить.
а вот бор, литий, и тем более уран, торий, плутоний - это слишком редкое счастье, чтоб вот так тупо рассеивать.

[ivanij]

Это вы МНЕ будете рассказывать о прекрасном Атомном веке?
Это я вам могу бесконечно рассказывать о самых разных проектах атомных самолётов, поездов и даже об автомобилях...

 Так расскажите. Можно с картинками.

[Rattus]

а вот бор, литий, и тем более уран, торий, плутоний - это слишком редкое счастье, чтоб вот так тупо рассеивать.

Так в бомбе оно в любом случае рассеивается.

[AVS88]

а вот бор, литий, и тем более уран, торий, плутоний - это слишком редкое счастье, чтоб вот так тупо рассеивать.

Уран и торий не такое уж и редкое... В крайнем случае можно на Марсе или еще где наковырять, если на Земле закончится...

[Mercury127]

Так в бомбе оно в любом случае рассеивается.

в бомбе его нужно мало, ибо основная масса (рабочее тело) бомбы все же не уран. а если бомба термоядерная, то и вовсе уран выжигается почти весь.

а тут предлагается уран и продукты деления именно как рабочее тело использовать. мало того, что таким образом будет впустую уходить непрореагировавший уран, так у них еще большая атомная масса, что снижает итоговый импульс рабочего тела.

Уран и торий не такое уж и редкое...

одна килоновая на 1000 пк - ну совсем не редкость...
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,158361.0.html

[Rattus]

так у них еще большая атомная масса, что снижает итоговый импульс рабочего тела.

Каким образом? Импульс разве не произведение массы на скорость? Ну будет меньше скорость истечения выхлопа, сам импульс-то куда денется?
Иначе зачем в ионных двигателях, характеризующихся как раз высоким удельным импульсом, в качестве рабочего тела используют ксенон, йод и даже ртуть, а не, например, гелий?

[Mercury127]

похоже, вы правы, а я перепутал УИ с тягой...

[alex_semenov]

Так расскажите. Можно с картинками.

Раскритиковав идею "атомной "Волги", двигатель с атомными поршнями я подумал: а не дурак ли я?
Гм...
Хотя идея кажется безумной, но если присмотреться к этому безумию повнимательней? У меня даже мысль появилась: а не в этом ли секрет той самой удивительно удельно-мощной и компактной атомной силовой установки, про которую как-то с восторгом докладывал Путин и которая по-идее двигает "Посейдон" под водой с феноменальной скоростью?
А ведь если действительно сделать цилиндр (или цилиндры) периодической тепловой машины так, что в верхней мертвой точке достигается критичность (реакторная, не бомбовая, критичность с замедлителем, делящегося материала надо немного хотя и обогащённого до оружейного) то РАБОЧЕЕ ТЕЛО, сжатое там (идеально - гелий) начнёт нагреваться "нашару" без сжигания химического топлива. Действительно вечный, считай, двигатель. Ядерное горючее в 10 000 000 калорийнее химического. И заложенное в поршень, можно сказать что почти не расходуется... Конечно, рабочее тело в таком атомном поршневом двигателе надо замкнуть (тепловой цикл должен быть замкнут). В чем прелесть замкнутых циклов - рабочее тело можно выбрать любое удобное (в открытом цикле мы пользуемся воздухом). А в атомном поршневом двигателе это надо делать просто из соображения радиационной безопасности. И тут первая мысль - идеально подходит стирленг!
Представьте. Двигатель стирлинга, где нагревание происходит не снаружи, а изнутри цепным процессом при достижении критичности в верхней мёртвой точке (в стирлинге вообще тепло подводить можно непрерывно). Двигатель может получится вполне себе компактным, мощным, эффективным (про радиационную защиту - отдельно, конечно, но роботу-торпеде защита не особо и нужна) и самое интересное - предельно ... ТИХИМ. Стирлинги отличаются феноменальной плавностью хода и тишиной при работе. Говорят на такой двигатель чуть ли не ставят при работе монету на ребро и.... она так стоит.
На подводных аппаратах стирлигн - идеальный привод по идее. И это можно ставить действительно на небольшие (относительно) подводные лодки (типа дизельных). Проблема привычного агрегата реактор-теплообменник-турбина в том что они плохо масштабируются вниз. К малы размерам. Слишком большие обороты и много источников шума. Но тут... это может стать реальным прорывом. Я даже подумал, что в альтернативной исторической реальности (сюжетный нюанс для АИ), где нацистская германия не проигрывает войну, сумрачный германский гений мог до этого решения (как атомная модернизация U-ботов XX серии) додуматься сразу, еще в каком-нибудь 1948 году.
Не о звездолётах тут пока речь.
Просто как всегда смешное и великое  тут может быть в шаге. Как обычно.

[Rattus]

На подводных аппаратах стирлиги - идеальный привод по идее. И это можно ставить действительно на небольшие (относительно) подводные лодки.

А на сухопутных - придётся возить с собой градирню.

[alex_semenov]

А на сухопутных - придётся возить с собой градирню.

Может быть. Но главная проблема (если видишь почти идеальную идею поищи где там подвох! Не может быть всё так хорошо!). Радиация. Прежде всего гамма-излучения.
Современные атомные силовые установки делаются по принципу паровоза. Отдельно - котёл, отдельно- силовая (тепловая) машина превращающая тепло в работу. И между ними еще (даже несколько!) промежуточных теплообменников. До трёх тепловых контуров. И это не просто так. Реактор источник чудовищного излучения. Даже после остановки он очень сильно фонит. И как механикам чинить этот стирлинг, если реактор - это по-сути поршень и есть?
Да, на одноразовом беспилотном снаряде это будет работать. Но не на лодке (увы!) с людьми.
Ну об автомобиле - и речи нет.
Даже поезда не стали делать на атомной тяге (кстати, тут как раз целый вагон "градирни"):



Хотя казалось бы очень даже и можно (даже было экономическое обоснование). Опять же вспоминая почивший в бозе Третий Рейх и его мечту о 3-метровой колее для трансконтинентальных железнодорожных суперперевозок (эта идея одно время продолжала бурлить в умах победитеней-наследников...). Трехметровой ширины колея и атомный суперпоезд на ней:



Идея может быть и  могла бы быть реализована в альтернативной реальности (сюжет - замечательный)...
Но... именно соображения безопасности обращения и обслуживания всё это дело и похерили. Атомная энергия на железной дороге? Вот пуская ее добывают на гигаватных станциях умники, которые учились это делать... а на железную дорогу мы добытую энергию передадим по проводам. Электровоз - вот окончательное решение вопроса. Оно и надёжней и гибче.
Хотя...
На бескрайних просторах Сибири...
Это же как ледоколы на Северном морском пути.
Мы живём в мире победившей ТАЛАСОКРАТИИ (миро правят морские сверхдержавы). Возможно именно поэтому атомные сверхлокомотивы для победы над хардлендом (евразийским суперконтинентом) и не появились? Атомные авианосцы, ледоколы, подлодки есть, а вот атомных локомотивов - нет.
Хрен его знает? 

Музыкальная пауза

[Инопланетянин]

Идея может быть и  могла бы быть реализована в альтернативной реальности (сюжет - замечательный)...
Но... именно соображения безопасности обращения и обслуживания всё это дело и похерили. Атомная энергия на железной дороге? Вот пуская ее добывают на гигаватных станциях умники, которые учились это делать... а на железную дорогу мы добытую энергию передадим по проводам. Электровоз - вот окончательное решение вопроса. Оно и надёжней и гибче.

А вот в какой альтернативной реальности могли бы найтись столь недалёкие люди, чтобы не сообразить о надёжном и гибком решении? И что за такая смертельная необходимость сделать паровоз автономным? Это на рельсах-то, без которых он всё равно никуда не поедет?

Современные атомные силовые установки делаются по принципу паровоза. Отдельно - котёл, отдельно- силовая (тепловая) машина превращающая тепло в работу. И между ними еще (даже несколько!) промежуточных теплообменников. До трёх тепловых контуров. И это не просто так. Реактор источник чудовищного излучения. Даже после остановки он очень сильно фонит. И как механикам чинить этот стирлинг, если реактор - это по-сути поршень и есть?

А почему Стирлинг нельзя сделать по такому же отдельному принципу? Отдельно реактор греет этого Штирлица, отдельно радиатор его с другой стороны охлаждает забортной водой. И ремонтопригодней и безопасней.

[alex_semenov]

А вот в какой альтернативной реальности могли бы найтись столь недалёкие люди, чтобы не сообразить о надёжном и гибком решении? И что за такая смертельная необходимость сделать паровоз автономным? Это на рельсах-то, без которых он всё равно никуда не поедет?

Я выше дописал. Бескрайние просторы "дикой" Сибири.
Перемещаться по глубинным гигантским континентам еще сложней чем по морям-океанам. Даже положить колею - уже поблема. А электрофицировать ее (надо иметь станции с источником энергии по всему пути следования). Хотя, да. Любая железная дорога - это инфраструктурный хребет цивилизации. Она должна быть окружена много чем.

А почему Стирлинг нельзя сделать по такому же отдельному принципу? Отдельно реактор греет этого Штирлица, отдельно радиатор его с другой стороны охлаждает забортной водой. И ремонтопригодней и безопасней.

Можно. И нужно. Так и хотят. Но отдельно - это лишний вес. Речь шла о компактности и высокой удельной мощности. Это можно купить но цена - чудовищно плохая ремонтопригодность.

[Vavanzer]

И что за такая смертельная необходимость сделать паровоз автономным? Это на рельсах-то, без которых он всё равно никуда не поедет?

  Вы ни разу не слыхали о военных поездах противоракетной обороны, и когда то и с ядерным оружием? Об этом куча документалок и статей существует!))
Там очень нужна автономность.

[Инопланетянин]

Возможно именно поэтому атомные сверхлокомотивы для победы над хардлендом (евразийским суперконтинентом) и не появились? Атомные авианосцы, ледоколы, подлодки есть, а вот атомных локомотивов - нет.

Зато атомные ракеты для этого же появились. И, что особо характерно, действуют и на суперконтинент и на отдалённый гигантский остров.
А насчёт размеров Сибири, не такие уж и размеры. Да и если ж\д сделали, то и электроснабжение сделать не проблема. Тут главное не торопиться, успеем ещё. Да и мерзлота не так уж быстро будет таять.

Вы ни разу не слыхали о военных поездах противоракетной обороны, и когда то и с ядерным оружием?

А простой дизель или даже допотопный паровоз никак?

[Vavanzer]

. Возможно именно поэтому атомные сверхлокомотивы для победы над хардлендом (евразийским суперконтинентом) и не появились? Атомные авианосцы, ледоколы, подлодки есть, а вот атомных локомотивов - нет.
Хрен его знает? 

Так тут все просто. По морям провода не протянешь, степеней свободы в море гораздо больше, расстояния огромные, скорости маленькие, время в пути -дни, недели, месяцы..
В космосе почти то же самое. Хотя можно и там "дорожки" проложить, для передачи энергии на разгон. Например микроволнами, индукцией , световой пучок и тп.

[Vavanzer]

а вот бор, литий, и тем более уран, торий, плутоний - это слишком редкое счастье, чтоб вот так тупо рассеивать.

   Это "счастье" после распада превращается в абы что, в настоящее радиоактивное несчастье с другим элементным составом... Ну кроме случаев с образованием редких полезных дорогостоящих изотопов.