Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 1157576 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16440 : 17 Дек 2023 [07:36:59] »
"Недостатком гелий-дейтериевой реакции следует считать практическую невозможность поддержания требуемых температур[28]. При температурах менее 109 К термоядерная реакция слияния ядер дейтерия между собой протекает гораздо охотнее, и реакции между дейтерием и гелием-3 не происходит. При этом теплопотери за счет излучения быстро возрастают с температурой и горячая плазма будет остывать быстрее, чем сможет восполнять потери энергии за счет термоядерных реакций."
wikipedia.org/wiki/Гелий-3

Спасибо, прочитал.

Потери тепла из-за излучения можно остановить с помощью золотого цилиндра вокруг жгута термоядерной плазмы. Излучение будет отражаться золотым цилиндром обратно в Деитириево-Гелиевую плазму.

Внизу картинка предлогаемого Pulsar Fusion термоядерного двигателя на термоядерной реакции Дейтирий + Гелий-3. Добавьте мысленно золотой цилинд вокруг него для минимизации излучения из разогретой плазмы.

Но опять же максимальная скорость этого двигателя delta-V = 0.162 c, а нам нужно 0.5 c для полёта людей на Альфа Центавра!
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16441 : 17 Дек 2023 [07:51:29] »
Пока не создан лазерный синтез термоядерный звездолет типа вивер джет слишком тяжелый, на нем получается та же скорость примерно -0.01 с.

Объясните пожалуйста, что такое вивер джет.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 9 195
  • Благодарностей: 221
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16442 : 17 Дек 2023 [12:41:54] »
Спасибо, прочитал.
Скажу спасибо, если Вы сообщите сколько Дж выделяется из одного килограмма смеси дейтерия с гелием3. Я не смог найти.
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16443 : 17 Дек 2023 [14:31:09] »
Скажу спасибо, если Вы сообщите сколько Дж выделяется из одного килограмма смеси дейтерия с гелием3. Я не смог найти.

Не знаю,

1 литр газообразного Дейтирия и 1 литр газообразного Гелия-3 (2 + 3 = 5 грамм) производит 6х10^23 х 18.3 МеV = 11 x 10^24 MeV = 1762 x 10^9 Дж = 1762 MДж.
« Последнее редактирование: 17 Дек 2023 [14:41:28] от Hyperspace »
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16444 : 17 Дек 2023 [18:17:03] »
Масса топлива как в ядерном так и в термоядерном двигателе не решает, решает масса радиаторов и магнитов, удельная мощность и время работы, не о каких 0.5 С и речи не идет будет хорошо если получим 0.02 С.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16445 : 17 Дек 2023 [18:28:36] »
Масса топлива как в ядерном так и в термоядерном двигателе не решает, решает масса радиаторов и магнитов, удельная мощность и время работы, не о каких 0.5 С и речи не идет будет хорошо если получим 0.02 С.

Всё решает скорость истечения топлива из двигателя Ve и уравнение Циолковского для нахождения delta-V.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16446 : 17 Дек 2023 [19:15:55] »
Масса топлива как в ядерном так и в термоядерном двигателе не решает, решает масса радиаторов и магнитов, удельная мощность и время работы, не о каких 0.5 С и речи не идет будет хорошо если получим 0.02 С.

Всё решает скорость истечения топлива из двигателя Ve и уравнение Циолковского для нахождения delta-V.
На практике вес систем двигателя больше веса топлива, повторюсь скорости больше 0.02 С практически пока не достижимы.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16447 : 17 Дек 2023 [20:19:06] »
На практике вес систем двигателя больше веса топлива, повторюсь скорости больше 0.02 С практически пока не достижимы.

Смотря какие двигатели Вы рассматриваете. У взрыволётов и магнитных зеркал (термояд на моих картинках) вес очень даже небольшой.

Кстати общий вес двигателя и общий вес топлива входят в уравнение Циолковского. Как \(m_0\) (стартовая масса корабля, заправленного топливом) и \(m_f\) (финальная масса корабля, то есть двигатель и коммандный отсек).

У Вас проблема то, что Вы рассматриваете офигительно тяжёлую конструкцию и думаете, что только она может медленно доставить груз на другую звёздную систему.

Как насчёт взрыволёта, ядерного ионника, термоядерного магнитного зеркала?

Довольно лёгкие и быстрые виды движков.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 9 195
  • Благодарностей: 221
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16448 : 18 Дек 2023 [08:15:01] »
(2 + 3 = 5 грамм) производит 6х10^23 х 18.3 МеV = 11 x 10^24 MeV = 1762 x 10^9 Дж = 1762 MДж.
1762*10^9 *200=35,24*10^13 маловато будет,  (уран кг  8*10^13 )

Цитата
Сколько нужно килограммов урана, чтобы разогнать тонну корабля до скорости 30 000 км/сек?
Для урана дополнительный источник рабочего тела не нужен, так как он сам (точнее продукты его деления) им может являться.
На 1 т нужно больше 50 000 кг при КПД реактора и двигателя по 60% или 400 000 кг при КПД реактора и двигателя по 40%
Двигатель для межзвёздных перелётов
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16449 : 19 Дек 2023 [19:36:19] »
(2 + 3 = 5 грамм) производит 6х10^23 х 18.3 МеV = 11 x 10^24 MeV = 1762 x 10^9 Дж = 1762 MДж.
1762*10^9 *200=35,24*10^13 маловато будет,  (уран кг  8*10^13 )

Цитата
Сколько нужно килограммов урана, чтобы разогнать тонну корабля до скорости 30 000 км/сек?
Для урана дополнительный источник рабочего тела не нужен, так как он сам (точнее продукты его деления) им может являться.
На 1 т нужно больше 50 000 кг при КПД реактора и двигателя по 60% или 400 000 кг при КПД реактора и двигателя по 40%
Двигатель для межзвёздных перелётов
Штерн утверждает что только замороженные эмбрионы будут путешествовать в космосе - это принципиальный ответ без цифр в тезисе про гиганские расстояния.

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16450 : 19 Дек 2023 [20:39:14] »

Максимальная delta-V ТЯРД это 0.162 c, а нужно 0.5 c.
Из доступных термоядерных реакций сейчас - 3.4*10^14 Джоулей на кг при потере половины без учета рентген потерь это 18000 км  в сек.
Но я уже говорил что доступно получить до 150% скорости истечения в полете с торможением, просто масса корабля падает в 20 раз  - и тогда скорость полета 27000 км в сек. И не менее миллиона бомб в каждой ступени для отсутствия излишней тряски.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16451 : 19 Дек 2023 [20:45:44] »
Из доступных термоядерных реакций сейчас - 3.4*10^14 Джоулей на кг при потере половины без учета рентген потерь это 18000 км  в сек.
Но я уже говорил что доступно получить до 150% скорости истечения в полете с торможением, просто масса корабля падает в 20 раз  - и тогда скорость полета 27000 км в сек. И не менее миллиона бомб в каждой ступени для отсутствия излишней тряски.

Это устаревшие рассчёты. Последний рассчёт на англо вики, который я проверил даёт 0.11 c.

0.162 c это для ТЯРД.

Поговорим позже.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16452 : 19 Дек 2023 [20:59:02] »
Из доступных термоядерных реакций сейчас - 3.4*10^14 Джоулей на кг при потере половины без учета рентген потерь это 18000 км  в сек.
Но я уже говорил что доступно получить до 150% скорости истечения в полете с торможением, просто масса корабля падает в 20 раз  - и тогда скорость полета 27000 км в сек. И не менее миллиона бомб в каждой ступени для отсутствия излишней тряски.

Это устаревшие рассчёты. Последний рассчёт на англо вики, который я проверил даёт 0.11 c.

0.162 c это для ТЯРД.

Поговорим позже.
Бомболет мне более понятен - не нужны сверхпроводящие магниты, а они имееют вес как и их радиаторы.
Вы  писали про Реакция дейтерий + тритий (Топливо D-T):
Потратив 1 кг топлива вы получите 0,2 кг протонов на скорости 53,075,282 м/сек + 0,8 кг альфа-частиц на скорости 13,132,331 м/сек.
Но до этого пройдет в бомбе реакция лития
{\displaystyle {}_{3}^{6}\mathrm {Li} +{}_{0}^{1}n\to {}_{1}^{3}\mathrm {H} +{}_{2}^{4}\mathrm {He} +E_{1}.}
и
{\displaystyle {}_{1}^{3}\mathrm {H} +{}_{1}^{2}\mathrm {H} \to {}_{2}^{4}\mathrm {He} +{}_{0}^{1}n+E_{2},}
и выделится  E1 = 4,784 МэВ+E2 = 17,59 МэВ= 22.27  МэВ на 9 частиц массой 938*9=8442 МэВ и средняя скорость 7.7%С
Так что на 1 кг получится 0.11 кг протонов со скоростью около 14 % С и 0.89 альфа частиц со скоростью 6.5% С или средний импульс 7.5% С.
Половина их импульса будет - 11250 км в сек. Потери на рентген опять же отрытый вопрос.
Почему именно альфа центавра? там воздействие гравитации парной системы на орбиты планет ведь. Если лететь на импульсе 9000 км в сек если принять что потери на рентген не большие то получим 5% С конечную скорость разгона.
Но про рентген вики пишет что : для космического ядерного взрыва практически вся энергия такого взрыва уйдёт в виде невидимых глазом рентгеновских лучей.
Идея довезти живых людей тут явно не реалистична и 10-15 световых лет предполагаемый полет.
Корабль поколений требует 50 гектар пахотных земель это для того уровня массы выводимой в космос людьми который есть сейчас не реально.
Может все же изобретут исскувстенную матку)

Про рентген здесь есть формулы высотных взрывов
https://ru.wikipedia.org/wiki/Атмосферный_ядерный_взрыв#Примеры_эффектов_воздушного_ядерного_взрыва_на_различных_расстояниях
Интересует время в 0. 000 003 секунды для реакций бомб весом 5 кг т.е. с энергией 1*10^15 дж или 250 килотонн и плиты размером 100 метров:
для 100 метровой сферы при весе 5 кг (ρ/ρ¸)=0.000 004
Время наступления максимума температуры первого импульса зависит от мощности заряда (q) и плотности воздуха на высоте взрыва (ρ):

t1max = 0,001·q1/3·(ρ/ρ¸), сек (q в Мт) = 0.0007·(ρ/ρ¸) =0.0007*0.000 004 -ерунда какая то получилась.

Радиус шара в момент минимума температуры:

Rmin = 27,4·q0,4, м (q в кт) = 250 метров и 0. 000 01 сек т.е. в районе первого минимума на излучение пока не много уходит.

К моменту второго максимума выделяется 20 % световой энергии. Время его наступления определяется так:
t2max ≈ 0,9·q0,42·(ρ/ρ¸)0,42, сек ±20 % (q в Мт) = 0.9*0.55**0.0055=0.0027 сек так что по ходу дела на рентген уходит мало.
Что с температурой плиты?
Взрывов миллион на ступень, предельное время работы 1 ступени из 2-4 миллиард секунд - 31 год, взрывы раз в 1000 секунд.  и 0.5*10^15 джоуля энергии на плите за взрыв. Сто метровая плита. Получается плита разогрета до 1.5*10^7 Дж в секунду излучения на квадрат. Получается температура в 4000 кельвинов. Видимо плиту надо делать больше 100 метров.
А именно 2.5 км при весе бомб в 1 кг
Считаем по новой вес бомб 2 кг размер плиты 2.5 км энергия взрыва 400 терраджуоей, или 16 мегаджоулей на квадрат плиты плита графитовая кипит при 4500 кельвинов предыдущие расчеты были без учёта излучения. С учётом излучения графит при температуре 4500 кельвинов излучает 23 мегаватта на квадрат, а его теплота испарения 60 мегаджоулей на кг, теплоемкость даёт ещё 10 мегаджоулей на кг. Но проникает то альфа частицы всего на 0.1 мм то есть. Вес 200 грамм на кг. Короче данный раздел физики мне малоизвестен но какая то засада получается, даже с размером плиты в километр происходит испарение всего слоя в 0.1 мм графита за взрыв что не приемлемо. Не теплоемкость не излучение не дают какого то мгновенного остывания. Так что же чтобы получить для бомб весом 1 кг неиспаряющийся графит нужна плита размером 2.5 км? Получается так.
Тут есть нюанс плита в целом холодная и путь с 0.1 мм до 1 мм в графите энергия пройдет при температуре в этом слое в 0.1 мм в 5000 к и теплопроводности в 500 единиц за 5 миллисекунд и через это время испаряться уже не будет.
Сколько газа улетит за 5 миллисекунд? И ещё речь идёт о плите толщиной в 1 мм - она весит 12000 тонн.

Нербходим источник нейтронов который будет пудять их по бомбе с точным наведением
. любом случае мой реактор-фотоэлемент-автофаг-ионник подойдет скорее для полетов к Юпитеру а бомболет лучше, но все же для переселения живых женщин он не годится, 5%С все еще мало и быстрее уже не факт что что то получится тем более что альфа центавра скорее не цель -цель в 10-15 световых годах.
« Последнее редактирование: 20 Дек 2023 [17:19:45] от cryon »

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16453 : 20 Дек 2023 [20:21:26] »
По взрыволету однозначно - нет. Во первых нужна огромная плита в 2.5 км минимум во вторых ее толщина всего 1 мм т.е. она будет испаряться от нагрева и миллионы взрывов просто не выдержит- испарится.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16454 : 21 Дек 2023 [16:45:34] »
Вы  писали про Реакция дейтерий + тритий (Топливо D-T)

Нет, я давал рассчёт по реакции Дейтирий + Гелий-3. Там нет никаких нейтронов, только протоны и Гелий-4. Они все легко отражаются магнитным полем.

На счёт лёгкого Берилиевого взрыволёта, то там гамма радиация полностью гасится грузовым отсеком за берилиевым зеркалом.

Там просто баки с водой, кислородом и тд. Сама комманда сидит в головном отсеке взрыволёта.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 9 195
  • Благодарностей: 221
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16455 : 21 Дек 2023 [16:49:03] »
рассчёт по реакции Дейтирий + Гелий-3. Там нет никаких нейтронов
" На практике побочные реакции DD производят значительное количество нейтронов" https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16456 : 21 Дек 2023 [16:57:53] »
" На практике побочные реакции DD производят значительное количество нейтронов" https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power

Спасибо, не знал.

Вот есть ещё одна реакция, последняя надежда для чистого и супер лёгкого ТЯРД:

Гелий-3 + Гелий-3 -> Гелий-4 + 2 протона + 12.9 МеV;
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16457 : 21 Дек 2023 [17:12:42] »
Есть ещё бор11 и протон на входе и три гелий4 на выходе

Да.

Где взять Бор-11 в природе в большом количестве?

Гелий-3 идёт попутно с натуральным газом, как я понимаю.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн Hyperspace

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 2
    • Сообщения от Hyperspace
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16458 : 21 Дек 2023 [17:17:36] »
Взрыволет я уже описал: что вы будете делать с термическим испарением 1 миллиметрового слоя плиты минимальный размер которой 2.5 км по причине того что альфа частицы проникают всего на 100 микрометров в неё.

Да плита это просто Берилиевое зеркало, которое должно выдержать несколько недель разгона и торможения. Нужно посчитать точнее.
__________
Я ухожу с этого форума по личным причинам. Всем большое спасибо.

Оффлайн cryon

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 3
  • г. Пенза
    • Сообщения от cryon
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #16459 : 21 Дек 2023 [17:18:36] »
Есть ещё бор11 и протон на входе и три гелий4 на выходе

Да.

Где взять Бор-11 в природе в большом количестве?

Гелий-3 идёт попутно с натуральным газом, как я понимаю.
Дело  не в этом а в том что корабль даст максимум 10 киловатт на кг и скорость истечения нужно будет снижать впрыском в струю другого газа.

Взрыволет я уже описал: что вы будете делать с термическим испарением 1 миллиметрового слоя плиты минимальный размер которой 2.5 км по причине того что альфа частицы проникают всего на 100 микрометров в неё.

Да плита это просто Берилиевое зеркало, которое должно выдержать несколько недель разгона и торможения. Нужно посчитать точнее.
Плита испарится после 100 взрывов из миллиона((