Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Веселье же для определенного  (не модного нынче) склада ума!

маткад я у себя уже вряд ли найду... но вот есть же онлайн аналог:
https://www.wolframalpha.com/

Маткад то найти не сложно... а вот умище, умище к нему...
 

проблема же в том, что функция у нас не двух, а четырех переменных... ну пусть трех, если принять L = 1.

Нет, нет. Там все "просто". У вас есть два параметра-константы, которые вы задаете как исходные данные,  w- удельная мощность, скажем 1000 вт/кг и L-дисатнция полета. Это задается в метрах (ибо все в СИ). И вам нужно найти аналитически оптимум относительно ДВУХ параметров (переменных) u - скорость истечения и x - доля активного участка во всей дистанции L. Их и надо найти. То есть должно у вас в итоге получится два уравнения:

u_min = f₂(L,w)
x_min =f₁(L,w)

Как эти два уравнения получить из одной хформулы что я привел?



Все логически "просто". Надо  взять две частных производных от этой формулы. Одну по скорости, du, другую по dx - по траекторному параметру (назовем его так). Мы получим два разных еще более громоздких  выражения, чем исходное.
Взять эти производные (учитывая многочисленные сервисы в сети) несложно. Просто муторно заменять группы констант в каждом случае на параметры и потом назад их рпспальцовывать уже в производных выражениях. Но это - пол беды. Это решаемо упорным трудом.
Беда (о чем я подозревал сразу, но решил проверить) начинается дальше. У вас два громоздких выражения. Вы каждое должны теперь приравнять к 0 и... объеденить их в систему двух "простеньких" уравнений. Вот она (если я нигде не ошибся, но рассматривайте это как картину маслом, произведение искусства):



И вот если вы теперь эту хрень решите (две неизвестных, два уравнения- все должно по-идее решаться!) - вы получите те самые две формулы прямого получения минимума аналитически.  f₁ и f₂:

u_min = f₂(L,w)
x_min =f₁(L,w)

Беретесь решить?

[alex_semenov]

В общем случае мы имеем T (время полета) = f (S, скорость истечения, расход массы, M0, Mк, число ступеней, коэффициент расход массы/масса двигателя, коэффициент использования массы двигателя в рабочем выхлопе).

Да... шикарный замах...
Но можно ли объять необъятное?
Истинная власть (понимание - форма власти) - в разделении. Я бы все же оптимизацию двигателя ВЫНЕС отдельной задачей. А траектории движения - отдельной (что я и делаю на абсрактной ракете с произвольно меняемыми параметрами). Для чего мне и понадобился эта "удельная мощность струи" (мне нравится смешной смысле этой оговорки) как надболее общий и ключевой параметр для "стыковки"  двигателя с ракетой (так сказать).

Почему "удлельная мощность струи" ненавистная? Если мы договорились, что это удельная мощность струи (а не двигателя, и не ракеты, и не телеги Санта Клауса), то все понятно. Непонятно, зачем она нужна, если есть удельный расход массы и скорость струи? "Удельная мощность струи" нигде не используется.

Да и хрен с ней, что нигде. Термин всегда можно поправить, если уж так надо. Важна суть. А суть в том, что это такая  же характеристика машины, как энерговооруженность  авто или самолета. Вообще любого транспортного средства. Вообще некий очень показательный для техноцивилизации параметр. Сама размерность удельной мощности Вт/кг, выражающаяся  как  L²/T³, квадрат дистанции деленный на куб времени говорит сам за себя. Как не изгаляйся, этот параметр - ключевой, если хочешь попасть из точки А в точку Б удаленных друг от друга на L за время Т.
Конечно, на Земле это работает не совсем так (мощность тратится не на борьбу с инерцией при разгоне, а на сопротивление среды при равномерном движении). И тем, не менее, это КЛЮЧЕВАЯ характеристика для транспорта:

Эта функция имеет минимум. Найти его алгебраически мне не удалось, поэтому решал численно. В докомпьютерную эру это было несколько трудоемко, но интересно.

Дело в том что не все параметры при такой многофакторной оптимизации участвуют в ней в полную силу. Некоторые вы могли включить исключительно "прицепом", подправив 1-0.5%. И стоил ли по-пу рвать? Это еще вопрос!
Скорость истечения однозначно влияет на оптимум СИЛЬНЕЙ, чем даже тот же "траекторный параметр". Яма оптимума по скорости, например в рассматриваемой мною двухпараметрической плоскости - явно более выражена, чем перпендикулярная ей "клюшка" по траекторному параметру.
То есть даже здесь один параметр делает больше "погоды" (ландшафта) чем второй. Ну а если вы включили третий, четвертый... Надо еще смотреть, а стоило ли так все усложнять?

Вот здесь результат для простейшего случая одноступенчатой ракеты http://interstellar-flight.ru/design/base_r/dmp1.pdf

Да, именно эту "миллимитровку" я и вспоминал...  Просто у вас на сайте сходу ее опять найти не смог. Вы- старый спелеолог и это видно в дизайне вашего сайта!

P. S. Но в подвал расстреливать перерожденцев я не пойду 

Вот так всегда! Как до настоящего дела...
Чистоплюйстуете, батенька?!
Вот так и про-сра-ли чистоплюи научную г-еволюцию "дерьму нации", "лирикам пархатым", г-ооубчик! Да-с!!!...

Межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда – прогрессивная идея или химера?
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20211220193443

А сама статья? Хотя бы название на английском погуглить!
Понятно что парни просто занимались одним (чо-то там в носу) и решили применить к более веселому (так обычно прорывы и происходят). Но они (как узкие спецы?) упускают главное. Реактора для сжигания водорода нет. И быть не может. Даже "катализ" на боре-11, который рассматривал в свое врем Бонд... это не то решение, полурешение. Ваш любимый бор в 11 раз тяжелее протия. И толку собирать за бортом  1/11 часть горючего когда 10/11 все равно несешь ка обычная ракета?
Ну а вот собирать водород как ракетную массу для повышения эффективности движителя... Это чуть иная идея. Но требует как раз такого прорыва.
Просто это не совсем та прямоточка...
В любом случае "проточный" тип движителя как мыслимая оптция - пока не выкидывается. Но в первоначальном виде - не жилец, точно.

Статья - три абзаца, но ясно что писавший - полный профан.
Восторгаясь расчетом ученых, он (дурак) и не понимает что диаметр воронки может рассчитать любой идиот (много ума не надо). Я например. А вот то чем там действилеьно надо восторгаться в статье (длинна воронки? гм...), думаю, он и не заметил особо. Почему такая длинная? Вот это - интересно.

[alex_semenov]

Ой вы таки непробиваемые, опять обсуждение полета на лебединой тяге... сбор частиц... водород... реакторы, ну смешно ей богу.
Давайте прорывные технологии обсуждайте, например движки на эффектах нарушения всяких симметрий, там где нарушения там будет прорыв, печенкой чую

Да, вот так надо:

[alex_semenov]

Доктор, а откуда у вас такие картинки?

Какие "такие"? Такие?



Ясный пень. Из светлого прошлого. Старых журналов. Обожаю в нем ковыряться (и в нашем и в "партнеров", благо появилась возможность).
В нашем темном настоящем разве умеют глубоко шутить? Вы думаете я шутки шучу, когда говорю что "дурака взрастили, дурака взлелеяли!"?
Сравните старые карикатуры и новые шутки.
Глубина - несравнимая.
Это на два порядка лучше любого теста на IQ говорит об уровне интеллекта той и нынешней цивилизации В ЦЕЛОМ.
Поэтому (И ТОЛЬКО ПО ЭТОМУ) тогда на логарифмических линейках на Луну за 10 лет полетели, а теперь за 10 лет "болты" на старой ракете заменили и полные штаны радости и гордости. Мол, умаялись как! Ордена - всем!
И ведь конкретные люди ни в чем не виноваты. Это мистически некое общее состояние  "интеллектуального болота-трясины". Каждый по отдельности вроде и не хуже чем те что были, даже в чем-то лучше. А учитывая что "линейка" давно не логарифмическая (пример -  страницу назад)... Но вот вместе... Прям "крокодил не ловится не растет кокос". Как заколдовали! Прям проклятье наложили на все царство земное!
Я думаю, что причиной - жирно жили мы в мирном, глобализированном мире. Такой мир - эволюционное болото. Застойное (я жил аж в двух "застоях", "брежневском" и вот теперь "либеральном" и уже дока в распознавании оных). Все закономерно.
От добра добра не ищут.

Термин всегда можно поправить, если уж так надо.

(Шёпотом): _{пропульсивный КПД?...}

Да я вообще не понимаю чего Иван доколупался к этому термину "энерговооруженность" или "удельная мощность" (кого-чего?)...
Грамм-нацист, хренов! 

"Палочки должны быть попендикулярны! Пока они не будут получаться безусловно прямыми, дальше двигаться ни в коем случае нельзя." (с)

Я понимаю, что работа с подобными вещами требует аккуратности обращения "с буквами". Не там "в формуле" поставил запятую и...
Но в заботе о ближнем - главное не перестаратся.
Ясно как пень, что удельная мощность автомобиля, это полезная мощность двигателя (не тепловая!) деленная на  массу этого автомобиля (пуст он или нет тут роли сильной не играет).
В случае ракеты есть нюансы. Топливо весит в разы больше пустой ракеты, поэтому надо уточнять к чему мы меряем удельную мощность? Если мы перемещаем одноступенчатую (разумеется пока так!) ракету из точки А в точку Б, то мы перемещаем фактически же пустую ракету? Топливо мы "разбазарили" по пути.  К цели мы его не донесли.
Ну и ПОЛЕЗНАЯ мощность "ракетной струи". Ну всякому ясно что это не теплота сгорания в камере сгорания (тепловая мощность). Полезная - это банальная тяга умноженная на удельный импульс на ускорение свободного падения, деленная на 2. Это же как "отче наш!"

W = FIg/2

Значит и удельная мощность или энерговооруженность одноступенчатой ракеты

w = FIg/2/M

M - масса пустой ракеты.
Ну как можно задавать уточняющие вопросы про термин, если (мат удалён) у тебя этот термин определен через формулу!!!!!
Это же верх издевательства над докладчиком!
 
Я выше специально ушел от "скорости истечения" к более точному "удельному импульсу" что бы этот "фельтфебель" не доколебался, что мол, скорость истечения из "сопла" у разных продуктов разная, и даже у одного продукта распределяется по Максвеллу, мол, о какой скорости тут можно говорить? Мол, нет никакой абстрактной скорости истечения в природе, а я люблю иметь дело с природными явлениями а не абстрациями!
 

Кстати о ступенчатости. Да всякому нормально мыслящему человеку очевидно что многоступенчатая ракета - это непринципиально. Это улолвка, единственная ценность которой - снизить параметр "мертвая масса пустой ракеты". Только и всего. Хотя не только... В нашем случае (межзвездный перелет) - только. Но есть там еще ряд  нюансов, связанный с полетом ракеты-носителя в поле тяготения гравямы Земли... Тяга к масссе... Гм... Поэтому с этой ступенчатостью так и принято носиться как с писанной торбой! Выжимают мизера уже. Но если что-то на два порядка плохо для одноступенчатой ракеты, то уж как ты там ступени не вводи, хоть пять - это уже припарки.

В чем особенность предмета вообще?
Есть три условно разных среды перемещения из точки А в точку Б.

Первая. На Земле. Это можно условно назвать МАЛЫЙ ВЯЗКИЙ МИР.  Необходимая скорость перемещения тут 30-300 м/с. Небольшая. Разогнаться до нее (и затормозить ее) - несложно. Но зато среда сама тормозит любой объект в нее погруженный. Поэтому все транспортные средства тратят в основном свою мощность на преодолене среды. То есть по-сути на ее нагрев. Поэтому тут важны не столько ватты/кг, сколько Джоули на км пути.  Ну и разумеется, удельная мощность влияет на  равноменрую прямолинейную скорость перемещения (а то в свою очередь в основном определяется сопротивление среды). Что мы и видем на графие.



Обратите внимание. Поезд. Как был с самого начала наиболее эффективным средством перемещения, так и остался. Самолет берет тем что летит высоко (в более разряженной атмосфере). Но это чудо возможно лишь с определенной скорости движения.
В общем, с нашей средой - полная массаракша. Поэтому когда вы начинаете изучать физику в школе, вас ждет чудовищное потрясение (мир - наизнанку!) - три закона Ньютона. Верно?

Вторая условная среда. СРЕДНИЙ ПУСТОЙ МИР. Это "ближний космос". В пределах Солнечной системы. Тут все не так как на Земле. Сама идея перемещения из А в Б  оказывается ... странной. Тут все движется САМО СОБОЙ по орбитам! Сближается, уходит...  Тут любая приложенная сила только меняет движение. И задача перелета из А в Б  требует учета массы нюансов (вглубь гравямы, наружу, какие там свои гравитационные ямы?). Там не надо (почти) тратить на сопротивление среды. Даже при старте с Земли потери ракеты-носителя на трение об атмосферу порядка 1%! Вся полезная работа привода - на разгон или торможение. И идея такая. Что бы перемещаться по Солнечной вам нужна дельта-V (суммарное приращение скорости) не более 300 км/с. Это в 1000 раз больше чем при ускорении на Земле (300 м/с). И при тех дистанциях L, (а.е 150 000 000 000 м)  у вас тоже нет особой проблемы с удельной мощностью. Хотя ... таки есть. Мы тут считали. Вы не доберетесь на электро-ракете до Сатурна за 2 года если у нее удельная мощность будет меньше 120 (кажется?) ватт/кг. Ну хоть ты тресни!  Если без всяких уловок типа гравитационный маневр у Юпитера...
В общем. В этой среде, хотя инерция уже становится главной силой сопротивления, но в силу соотношения L (дистанции) и T (времени перелета по пересекающимся траекториям в поле тяготения) w вам особо больше 100 Вт/кг и не нужна. Да, при старте из гравямы, когда за 10 минут вы набираете 8000 м/с - тут нужна. Но только тут (и не столько на борьбу с инерцией, сколько с оплата дани энтропии через гравитационные потери).


Третья условная среда.  БОЛЬШОЙ ПУСТОЙ МИР. Межзвездный. Расстояния тут еще на три порядка больше (условно).
Световой год 63 241 а.е. Если считать условной  границей гравямы Солнца  60 а.е., то световой год как раз в 1000 раз длинней. И по-сути законы Большого Пустого Мира начинают работать уже в Оорте или даже в Койпере. Расстояния чудовищны, гравитация - мизерна. Даже орбитальные скорости тел в Кйопере и тем более в Оорте в сравнении с дистанциями - почти незаметны 1 -2 км/с. То есть это почти чистая пустота. Межзвездная. Без гравитации. Сами звезды в Галактике движутся друг относительно друга с относительно небольшими (опять же) скоростями. Порядка 30-300 км. Это и называется пекулярная скорость. И их в первом приближении можно считать неподвижными. И вот в этой среде сила инерции встает в полный рост при малых T.
Если вы хотите переместить массу M на дистанцию L в световые годы за T в десятилетия, что бы вы не делали, вам нужна ЧУДОВИЩНАЯ удельная мощность w привода (полезная/общая - это уже шашечки).  T =100 000 лет? Не нужна. А вот за 10 лет - нужна. Даже для 100 лет и то можно надорваться ее "собирать". Потому что в выражении L²/T³ - время в кубе.
Уменьши время в 10 раз, мощность растет (при прочих равных) в 1000 раз!
Да, можно вообще не тратиться. Путешествуя попутно (используя гравманевры) но тогда наберись терпения на 10-100 тысяч лет. А если вам на Альфу Центавра "по делу срочно", вы должны разогнаться до чудовищной скорости на этой дистанции L и на ней же затормозить.  И для всякого вида привода (формы траектории) СУЩЕСТВУЕТ оптимальная траектория с минимально необходимым w, ниже которой в нужное вам время из  А  в Б не попасть.

Это и есть ОСНОВНОЙ ЗАКОНОМ МЕЖЗВЕЗДНЫХ ПЕРЕЛЕТОВ.

Самым фундаментальным, сильным обобщением. Людям, изучавшим физику основательно он очевиден (наверное). Но и формула Мещерского  математикам и физикам XIX века, была очевидна задолго до глухого школьного учителя-недоучки из Калуги (за что на него теперь нападает всякая мелкодушная, туповатая, завистливая сволочь). И тем не менее основатель теоретической космонавтики тот, кто соединил все известную физико-математическую "очевидость" с "мечтой поколений". Некоторые очевидности надо специально четко и громко ПРОГОВАРИВАТЬ. И с этого и начинаются всякие "начала".
В Звездоплавании (я всю эту сран_ь коллекционирую) написано много и сложно. Но все это БЕССИСТЕМНО пока. Эклектично. Насыпью. Кто в лес, кто по дрова. То есть, это еще не научная дисциплина (да, мне важен порядок, "ордунг" на высшем, системном и даже методологическом уровне, и поэтому я, оболтус недоученный, плюю тут на опечатки и ошибки, хотя нельзя, некрасиво, неуважение к людЯм, понимаю).
Самое смешное. Я то особо и не рвался в основатели начал звездоплавания.
Но, как сказано?
Кто в цари крайний? Нут? Сколько лет уже нету? Даже тут я  строчу с 2008 го. Но никто меня так и не опередил (напротив все спорят и не соглашаться).
Значит придется мне, придурку... Ну что поделать то?
Ну разве что кто-то скороспелый дернет, оформит как надо и выдаст за свое?
Кстати.
Не я же один тут. Я и говорю - мы тут. AlexAV очень сильно помог. Еще надо вспомнить (поднять) кто подсказал параболическую траекторию. Вот тут человек предложил расчет реально оптимальной траектории при равномерном ускорении (я же тупил! а все слушали!). Ну и Моисеев вовремя сказал "твой оптимум не тот оптимум, есть больший оптимум" и меня пробило...
По-сути накапливается критическая сумма знаний как ни крути. Это нормальный процесс. Сам по себе человек - никто. Как муравей без муравейника. По-настоящему великих идей чьих-то особо не бывает. Они вызревают как мемы в множестве голов. И то что кто-то сделал последнюю сборку - это уже просто место в очереди. И все.
Так что если кто-то жадный до славы и дернет отсюда (сообразив что тут по-сути основание новый раздела научно-инженерной дисциплины вырисовывается!) и оформит грамотно как свое... Ну и бог с ним. Не надо сильно на это злиться. Работы оформить там - мама не горюй. Тоже надо иметь талант и "каменную зад-ницу". Не это - главное. Это... Бог дал. Бог и взял.  Значит так и должно быть. Поэтому бог и любит юродивых.
 
Кстати. А у англосаксов бог юродивых любит? Или только у русских эта странная традиция? Еще у кого?

[alex_semenov]

Удельная мощность не нужна вообще.
Вполне достаточно скорости истечения и расхода массы.
А использование выдуманного параметра приводит к ошибкам, в чем вы и имели удовольствие убедиться.

Иван. Какой ВЫДУМАННЫЙ?
Я выдумал термин ЭНЕРГОВООРУЖЕННОСТЬ транспортного средства?
И этот термин, кстати, даже не Иван Грозный придумал!
Power-to-weight ratio
 

[alex_semenov]

Ну и ПОЛЕЗНАЯ мощность "ракетной струи". Ну всякому ясно что это не теплота сгорания в камере сгорания (тепловая мощность). Полезная - это банальная тяга умноженная на удельный импульс на ускорение свободного падения, деленная на 2. Это же как "отче наш!"
W = FIg/2

Не совсем понятно, откуда взялось g в этой формуле, особенно если ракета в космосе, и знать не знает ни о каком g?

Вы напомнили мне байку-анекдот. Социолог коллеге психологу рассказывает о своих методах обработки статистических данных о поведении людей и выписывает на доске формулу нормального распределения:

Психолог, напрягая свой ум (в школе учил математику и неплохо!) хватает социолога за руку:
- Секундочку, коллега! Это что?  - указывает на знак "пи" под корнем.
- Пи! 3,14...
- Отношение длины окружности к ее диаметру? - изумляется психолог.
- Да... - непонимающе отвечает социолог.
Изумление психолога достигает апогея:
- Вы хотите сказать, что длина окружности к диаметру имеют какой-то смысл в науке о психологии поведения людей?

И по размерности не подходит.

Подставьте секунды и все сойдется. Импульс меряют в секундах.

Если считать мощность ракетной струи как кинетическую энергию истечения газов (принимая как идеальный случай УИ = скорость истечения), то получится просто 
W = FI/2

Да, иногда некоторые типа меня удельный импульс НЕБРЕЖНО считают в м/с. Но  граммнацисты-ракетчики требуют это выражать правильно в секундах. Удельный импульс, это время в секундах, которое данный двигатель будет создавать тягу в 1 кгс (1фунтсилы, любую национальную велечину веса) расходуя для этого 1 кг (1 фунт, ... нужное подчеркнуть)  ракетной массы. [кгс*с/кг] Так как кгс =кг, то получаются в любых национальных единицах измерения импульса в секундах.
У ракетчиков так принято. Что бы подчеркнуть, что у реальных двигателей на самом деле нет некой "скорости истечения". Это абстрактная, приведенная величина. Разные частицы ракетной  массы как правило истекает из сопла ракеты с разной скоростью. Да и направление чуть-чуть не то (и это тоже вариации). Поэтому говоря, что у двигателя вот такой удельный импульс, как бы говорят - все реальные тонкости-нюансы в этом  I уже учтены и умножив это на 9.8... (а некоторые оболтусы типа меня вообще тупо пририсовывают к секундам нолик, типа лень точно считать) и получаете метры в секунду скорость истечения.

330 с ~ 3 300 м/с  - типичный УИ, скажем для керосин-кислородного ЖРД.

Кстати на нашей вики я формулы перевода импульса в скорость истечения я не нашел. То есть словарь хренов! Умники! Умничали-умничали а главного не сказали. Диверсия?
А вот в английской, есть:


 
Целый раздел где подробно разжевывают этот КЛЮЧЕВОЙ нюанс. Но это счастье только тем, кто владеет английским.
Знание - есть сила (власть)?
 

[alex_semenov]

С переходом на цифру и ракетчикам пришлось перейти на СИ.
Секунды сейчас употребляют, чтобы блеснуть своими знаниями истории. Это, как моряки: "компАс".
В СИ удельный импульс равен эффективной скорости истечения.

Шо, серьезно?
Блин!...
Действительно I в м/с ?
А я не знал!
Честное слово! Я до сих пор уверен...
Какой же я СТАРЫЙ!!!!

[alex_semenov]

По сути, это показатель, напрямую определяющий динамические характеристики (ускорение, скорость и пройденный путь как функции от времени), а следовательно - и срок, за который этот корабль куда-нибудь долетит.

Да не цепляйтесь вы с Иваном!
Он все понимает. Но делает вид что не понимает. Суть ведь в чем? Зная удельную мощнось "струи" (на массу ракеты) вы легко из вот этой схемы:



узнаете неприятное.
Это же схема не только энергии но и МОЩНОСТНЫХ потоков. И крайняя справа  - как раз хформула для расчета той самой "удельной мощности струи".
Вернее, зная НЕОБХОДИМУЮ вам  удельную мощность, вы теперь легко (обратно, справа налево) посчитаете все потоки на схеме через коэффициенты.
Вы берете все эти коэффициенты (это не формула Дрейка варьируются они в разы не порядки) и... из необходимой удельной мощности звездолета получаете удельную мощность узлов  этой схемы при разумных параметрах (в интервалах). Удельную мощность узлов к ВСЕЙ массе звездолета.
Далее.
Сам ПУСТОЙ (БЕЗ ТОПЛИВА) термоядерный звездолет имеет массу М. Какая? Не важно. Но вы можете уже сейчас оценить долю массы того или иного узла двигателя в этой массе. Опять же плюс-минус. Скажем масса драйвера. 0.1. Может быть? Ну вполне. Вряд ли 0.01 ну и никак не 0.5
И когда вы удельную долю мощности узла (полученную из непризнанной Иваном  НЕОБХОДИМОЙ удельной мощности "струи") поделите на удельную долю массы, вы получите... удельную мощность для данного устройства. УЗЛА двигателя.
И вот тут то и наступает прозрение.
Не сходятся целые порядки между тем что НАДО (из всех наших бдений выше, после всех мыслимых оптимизаций) и тем что имеется реально (и даже в перспективе).
Например для лазеров. Тех же драйверов.
Конечно это ничего не доказывает. Ну мало ли что мы просмотрели так вот беря коэффициенты "на глаз" современника?
Но такой анализ очень сильно ПОДОРВЕТ доверие к концепции такого двигателя. А так как Иван у нас фанатик такого типа приводов, я бы сказал религиозный фанатик, то он как тот монах, в эту подзорную трубу Галилея смотреть на звезды не будет!Мол, баловство это все и ничего не доказывает!!!
И ведет он себя так не потому что туп, а потому что хитер и все сечет нутром наперед!

[alex_semenov]

―Я сам служу, сударыня. Каждый день к девяти утра я должен идти в мой магистрат. Я не скажу, что это подвиг. Но вообще что-то героическое в этом есть.

Согласитесь, Бабичь! Прекрасная команда у нас тут собирается! Прям террариум единомышленников! В нашей маленькой, уютной палате номер шесть!
Вопрос. А вы что тут делаете? Тяга к прекрасному?

[alex_semenov]

маткад я нашел, и даже вспомнил, как в нем работать...
попробую посчитать ваши функции.

Посчитать я сам могу без маткада на Excele. А вот решить (преобразовать) аналитически эту систему:



Кстати, для надежности берите исходное уравнение:



Маткад это легко дифференцирует "автоматом" по той или иной переменной.
А вот получить АНАЛИТИЧЕСКОЕ решение системы...
Не знаю. Кажется слишком сложная система уравнений. Такую брать только численными методами, но для этого нужно и маткаду  скормить КОНКРЕТНЫЕ значения L и w и получить конкрентное решение оптимума x_min и u_min.
Но такую решалку я легко и красиво сделаю и в Exele, улучшив то что я уже показал.
А хотелось "странного". Готовые две формулы...
Хформулу! Где хформула!

[alex_semenov]

Кто-нибудь здесь способен четко объяснить, что такое удельная мощность?

Иван, вы издеваетесь? Сто раз вам написано:



Удельная мощность звездотела или энерговооруженность одноступенчатой ракеты-звездолета w  это тяга ее двигателя F умноженная на удельный импульс I (с) , на ускорение свободного падения g, деленное на удвоенную СУХУЮ массу ракеты-звездолета (то есть не заправленной ракетной массы ракеты, постоянной части массы стартующей ракеты).
Ig можно заменить на u - скорость истечения ракетного двигателя.
Что тут непонятно?
То есть это полезная мощность двигательной установки деленная на массу пустой ракеты. Еще можно сказать мощность (не удельная а мощность, тут вы явно передергиваете!) ракетного ДВИЖИТЕЛЯ (той самой "струи", ее способность совершать полезут работу как движителя) деленная на постоянную (то есть сухую) массу ракеты.
Как не определяй - это все одно и то же. По моему даже не умному, но последнему дураку ясно!
Не надо "включать дурака"!

Зачем? Вы уже давно вычислили оптимум по u (при Z~4,9), и он не изменится независимо от типа движения. С постоянным ускорением, с постоянной тягой или с переменными, пока u постоянна оптимум всегда будет u=V1,59u=V1,59 при Z ~4,9.

Кстати. Хорошая мысль. Гм.. Действительно. У ракеты с постоянно включенным двигателем массовое число строго равно 4. Я прикинул у оптимальной, получилось чуть больше... что-то типа 4.1... Но я очень грубо нашел экстремум. Если взять любой конкретный пример и максимально точно найти его параметры, то по-идее можно взять из него Z_опт и все?.. Подставлять в любое решение?. Гм.
Суть в том, что неизменность Z_opt  для ракеты с постоянно включенным двигателем я получил аналитически. А вот так ли это будет для общего случая с x<>1? Даже если и так, то надо все равно как-то это доказать.
Гм...
Судя по моим экспериментам с расчетом разных оптимумов обычно ПРИМЕРНО оптимум остается "на том же месте", но я заметил что, скажем x чуть-чуть пляшет от случая к случаю (хотя это может работать огрубления сетки построения поля решений).

Итак, каждый пользователь имеет свое представление о том, что такое удельная мощность в данном топике.
Предложенные здесь варианты:
- мощность двигателя деленная на массу двигателя;
- мощность двигателя деленная на массу ракеты;
- мощность двигателя деленная на массу пустой ракеты;
- мощность двигателя деленная на выбрасываемую массу.
Так что же это все-таки?!
https://youtu.be/L4I_RoTGjPg

Не  над путать свои баранов с общественными!
Это вы накрутили.
Это вы зачем-то приперли массу двигателя КОТОРУЮ НИКТО ТУТ И СЛОВОМ НЕ ВСПОМИНАЛ.
И про выбрасываемую массу - это ваши буйные фантазии.
А придирки пустая ракета или ракета вообще - это тоже ваши извороты Иван.
Все ЛЕВЫЕ варианты ПРИДУМАЛИ ВЫ И ТОЛЬКО ВЫ!

[alex_semenov]

Согласно вашим графикам эта величина и скорость истечения однозначно определяет минимальное время перелета? Так?

Нет не так.
Смотрите внимательно на картинку:



Вверху ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.  Задаются лишь  два исходных параметра L - дистанция  и w - удельная мощность (с которой мы вроде определились).
Все.
А вот скорость истечения  u и параметр траектории (уже забыл, так я его обозвал?) x, то есть доля активного участка во всей дистанции перелета - это неизвестные. Они находятся. Они определяются минимумом поверхности  решений. На "стрчку" скорости истечения u и "столбец" x указывает минимального T(L,w, u, x) - минимальное время перелета.
Вот же формула:



То есть, сам процесс оптимизации, поиск  минимум  и "связывает"  u и x с заданными изначально константами L и w.
То есть связываются фактически три параметра. L, w,  T
Таким образом, мы все равно получаем "сокральное" соотношение w_min = k L²/T_min³, где k - надо уточнять. При этом, возможно что сама k есть функция от L и/или T. Это уже детали (пока нам не ясные).
Но в любом случае если вы хотите добраться (на межзвездных расстояниях) на дистанцию L  за время T, то есть минимальное w_min, необходимое одноступенчатой ракете для этого. Вы можете иметь большее w. Ваше право. Есть избытоная мощность? Хозяин барин! Но с меньшей энерговооруженность w  вы никогда не попадете на ракете на дистанцию L за нужное вам время T. C меньшим произведение тяги на скорость истечения, деленная на удвоенную массу пустой ракеты вы это сделать не сможете вовремя хоть тресни!
Такое ограничение есть для ЛЮБЫХ движителей. Но мы тут рассматриваем конкретно случай ракеты.
Вопрос способен ли двигатель такой ракеты развить это самое оптимальное u, пока не ставится (с траекторным параметром - легче, им управлять совсем просто). Это в следующей главе общей теории звездоплавания.
 

[alex_semenov]

Это есть умножение сущностей.
Т.е., ваши закономерности работают только на межзвездных расстояниях? а почему они не работают на дистанции в 1 метр?

Если в вакууме и вне влияния полей тяготения то и на 1 м.
Просто на межзвездных расстояниях данная идеализация не отличима от реальности.
Вот и все.
Я выше сказал про условные "три мира"-масштаба. Идеализация почти идеально работает в самом большом, межзвездном мире-масштабе.
На межпланетных трассах тоже, но там все усложняет гравитационные поля центрального тела и планет. Здесь на Земле при скоростях перемещения 30-300 м/с (крайне мизеных) и дистанциях... Просто прикинте параметр ~ L²/T³ на Земле.
Пусть L - длина Экватора 40 000 км. А Т  - пол дня. Вокруг света за пол дня. Я получаю без понимания масштабного  параметра  k*19.8 Вт/кг. Даже если k=10, у вас под 200 Вт/кг. Это просто смешная удельная мощность! Поэтому инерционные затраты тут и не заметны.  Для условий Земли это вообще неактуально. Тут - вязкая среда и хотя принцип работает и тут, но как в ближнем космосе нам его четко увидеть мешает гравитаци, так тут - он вообще тонет в проблеме  сопротивления среды на борьбу с которой земной транспорт и тратит куда больше энергии чем на разгон и торможение.
И истину волю инерции знают лишь... поезда на рельсах и их машинисты.

Вопрос-то был простой -  "L - дистанция  и w - удельная мощность (с которой мы вроде определились)" - этого достаточно, чтобы определить минимальное время перелета? Скорость истечения у вас на абсциссе - понятно, что она нужна.

Да.
Для случая одноступенчатой ракеты - да. Знаете L? Знаете Т?
Вы можете рассчитать минимально необходимое w.
И это можно сделать не только для ракеты но и вообще для любого иного привода (то есть абстрактно, любого класса траекторий перелета)

Разница весьма существенная.

Лично я всегда под удельной мощностью понимал то что сказал:



Под удельной мощностью конкретно ракеты. В более общем случае иных приводов - надо уточнять. Но в любом случае это все равно поелезная мощность системы деленная постоянную массу транспортного средства (перемещаемого на дистанцию L аппарата).
Тут вообще полезно абстрагироваться и отличать двигатель и движитель.
Все наши рассуждения здесь - о движителе ракете. Не о ракетном двигателе.
И вообще любой привод это движитель плюс двигатель. И у каждого есть свой разговор об эффективности.
Так эффективность ракетного двигателя - это одно, а эффективность ракетного движителя - совсем другое.
Произведение эффективностей движителя и двигателя - полная эффективность привода.
Наверное надо было бы с этого и начинать.
Все эти бдения - бдения вокруг ракетного движителя. И параметр удельной мощности - для стыковки требований к движителю с требованиями к двигателю.
Удельная мощность и нужна для оценки конструкции аппарата, то есть той самой постоянной массы, ее составляющих частей. Поэтому как бы ни был устроен аппарат, надо привязываться к массе собственно конструкции (без расходной ракетной массы. Это теряется по пути. Чего ее учитывать?).
И поэтому, если ВСЯ энергетика аппарата собрана на самом аппарате, все становится очень критичным и напряженным.
Но если вы возьмете лазерный парус, который разгоняется с ускорение 0.1-0.3 g (вполне себе термически мыслимое ускорение), вы получите просто чудовищную удельную мощность паруса. Десятки если не сотни мегаватт на кг.
Да можно посчитать. В случае идеального зеркала-паруса:

a = F/M = 2*W/c/M ; w =W/M=c*a/2

При ускорении 3 м/с² мы получаем удельную мощность при разгоне 3*300 000 000 /2 =450 МВт/кг

Но ирония в том, что этот случай куда более  физически реалистичен, чем ваш звездолет на управляемом термояде где возможно "достаточно" ~500 кВт/кг (и это уже почти немыслимая удельная мощность в вашем случае!). Так как у паруса почти вся энергоустановка - дома и масса этого "двигателя" не входит в М. В М у паруса входит только сам парус и полезная нагрузка.
Кстати, и удельный импульс паруса обычно определяют поэтому (что двигатель дома) как бесконечный.
У него всё получается "не так". Хитропопое решение.
Но за эти хитрости там свои штрафы выписываются. Нет царской дороги к звездам.

[alex_semenov]

Зачем мне w? Мне нужно узнать T.

Для тех кто на бронепоезде:
w >= k L²/T³
Зная k, L и T, вы знаете w, но зная w, k и, скажем, L, вы легко знаете T!
Я полагал, Ватсон, это не вызовет у вас затруднений ПОНЯТЬ!
Параметры связаны. Крутите как хотите! Задавайте одно - получайте другое.
Листик-картинка, вырванная из Exel это же и показывет, минимальное T из w и L!
"И чего тебе, собака, надо?!"

Об остальном вашем ёрниченье. Иван, а не слишком ли долго вы занимаетесь ПОЛИТИКОЙ?

-Два плюс два?
-Мы продаем или покупаем?

Хоть и "космическая политика", но любая политика (как и коммерция) дело - развратное. Я бы сказал бессовестное, грязное. Не мытьем так катаньем становишься хитро-ж-пой сволочью (вы вон на честного чекиста с короной российской империи на голове посмотрите. Глаза как у больной собаки. Раб на галерах- ей богу!). Может ну её нафик ту грязную политику? Любую! Возвращайтесь в честные инженеры! А?
Нет? Засасывает?
 

[alex_semenov]

Вопрос прост до безобразия - почему в ваших построениях никак не учитывается масса топлива?
Неужели при существенно разной массой топлива время перелета будет одно и то же?

Вы будете смеяться...
Блин... это надо показывать ВСЕ выкладки. Как это получается...
Но...
Масса топлива тупо "сокращается". Она по-сути спрятана в L и w. Ну посмотрите на формулу:



Последнее слагаемое. Это путь по инерции, деленный на пиковую скорость. И видно что пиковая скорость тут -  формула Циолковского. То есть отношении массы топлива на торможение  к массе пустой ракеты (то же и при разгоне), m₂/M= m₁/(M+m₂), это:



Я же приводил вам листик с постановкой задачи для частного случая ракеты без инерционного учатска (x=1)



Тут везде есть масса топлива на разгон, на торможение. Но решение его выражает через L, u и w до:



"Скрипач не нужен!"

[alex_semenov]

Фантазии про паруса тоже можно заканчивать. Никто никуда на них не полетит.

Ваша фамилия Любин?
У парусов есть одна засада. Удержать интерференционную картину на 1 св. год дистанции разгона паруса. И тут проблема даже не в в диаметре апертуры, не в когерентности поперек нее, а в монохромотичности синтезированного луча. Нужна чудовищная (активно настраиваемая) монохромотичность миллионов излучателей, которые дрожат, колеблются и тем самым размазывают спектральную линию.
Остальное я считал. Термодинамика паруса- напряженная но реальная даже при нынешних материалах. Все считали (Форвард, Лэндис, Фрисби...) Там все с точки зрения чистой физики ДЕБИЛЬНО-РЕАЛИСТИЧНО. Нет по-сути никаких препятствий кроме того что вам нужна "гравицапа Семенова" (или иное астросооружение подобного назначения). Даже скучно ими дальше заниматься. Хочется найти еще что-то подобное но для других случаев и в другой "ценовой нише".
Это - для очень богатых цивилизаций. И не известно существуют ли такие?

[alex_semenov]

То есть, чтобы долететь до Альфы Центавра можно взять сколь угодно малое количество топлива?

Ну что за фантазии?
Если "лишние" параметры в системе из 10 уравнений сокращаются (выражаются через другие параметры), это не значит что эти параметры не приобретают в ходе решения реальные значений! Ну мне ли учить элементарной математике? По пути назад (от конечной формулы решения системы) вы все их можете очень конкретно рассчитать!
Вы всегда берете столько топлива, сколько надо при данном L, w, T и u. И это считается, но на кривых это ненужно уже показывать.
Если вы хотите лететь по оптимальной траектории то вам нужно чуть больше 3 кг топлива на 1 кг сухой массы ракеты.
Это с учетом новых веяний. С введением инерциального участка (имени Ивана Моисеева). Хотя возможно это ошибка огрубленого поиска минимума. Надо уточнять еще.
А если вы летите с постоянно включенным двигателем (хотя это уже не модно, зато тут у меня  есть аналитически-точное решение) то вам нужно РОВНО 3 кг на 1 кг массы (2 кг вы потратите при разгоне и 1 кг на этапе торможения).
Возьмете больше чем 3 на 1, - будет меньше необходимая скорость истечения, но вы проиграете во времени (при той же энерговооруженности).
Возьмете меньше чем 3 на 1  - потребуется больше скорость истечения, но вы опять проиграете во времени (при той же энерговооруженности).

Все равно, тупо сократится...
Как-то не верится.

Придется поверить. Или проверить (а мне таки сесть и написать приличную работу где все это распальцовано как надо).
Это ваше неверие, похоже на ту историю с крестьянином, увидевшим впервые паровоз и гадавшим: "и куда же тут запрягается лошадь?"
Ну раз едет - значит должна быть лошадь! А где?
 

Если в ваших формулах ключевой параметр - масса топлива, 99% массы всей ракеты - "тупо сокращается", стоит ли с такими формулами разбираться?

Если масса топлива будет 99% массы ракеты (то есть под логарифмом ф. Циолковского  100) то это очень далекая от оптимальности ракета.
Такая ракета- полная дрянь.
Еще Циолковский сказал, что оптимальная ракета, такая когда скорость полета примерно равна скорости истечения.
То же изложено и на первой врезке в статье Дайсона "Межзвездный транспорт". С этого статья и начинается.
Легко посчитать, что массове число околооптимальной ракеты будет 5-3, площадка позволяет даже 1-9. Дальше уже эффективность ракеты (в пустоте вне поля гравитации) как привода ухудшается.
Если у вас топливо 99/1, это явно вдали от оптимума. Такая ракета своим двигателем греет космос больше чем разгоняется. Эффективность ракетного движителя у такой ракеты - полный отстой. Как, впрочем и у фотонного звездолета "Хиус" сдуру летящего на Венеру. Это вообще полная ж...! Но другая крайность. Почти не тратя топливо он почти всю мощь своего чудо-двигателя расходует на нагрев вселенной и на полезный разгон 0.0000..дым.
Такие неоптимальные ракеты ни к каким звездам  никогда летать не будут.
Зуб даю! Честное слово! (от тюрьмы и от сумы... мало ли до чего сиротство небесное доводит?...)
 

[alex_semenov]

А сколько надо?
И что будет, если я возьму меньше?
А что будет, если я возьму больше?

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

Если масса топлива будет 99% массы ракеты (то есть под логарифмом ф. Циолковского  100) то это очень далекая от оптимальности ракета.

Это требует доказательства.

Это - односторонний разгон (не перелет). Разгон-торможение чуть другие условия. Но и тут все видно.  Как это получено - тут же под графиками.
Из этого, если отношение массы на старте и в конце 100 (топлива в 99 раз больше чем пустой массы ракеты), то...

ln(1+99)²/99 =0,214...

Гм... кстати... Я ожидал худшего.
Но если масса топлива 4 массы пустой ракеты (это для одностороннего разгона почти вершина эффективности)

ln(1+4)²/4 =0,647...

В принципе при 1+z =100 потери в три раза больше чем при z+1 =5...
Это еще даже и можно потерпеть. Не зря я зуб вовремя выдернул из залога.

ln(1+1000)²/1000 =0,047

Вот. При отношении массы топлива к ракете 1000 у вас  уже получается "паровоз" с эффективность ракетного движителя ~ 4%. Остальное - нагрев космоса.
Обратите внимание. Эффективность ДВИГАТЕЛЯ - тут никаким боком! Там тоже будут потери, но они - отдельной статьей. Здесь как раз та самая полезная мощность ракетного двигателя/двигательной установки (разницы нет) превращается в кинетическую энергию уже пустой ракеты.
Улавливаете?
Ракетный движитель это не ракетный двигатель. Там совсем РАЗНАЯ математика.
Двигатель - это то что крутит винт.

А винт - это как раз движитель. И энергия топлива через топку, котел, машину, превращаясь в полезную механическую энергию вращения вала с потерями (эффективость двигателя меньше 1) в энергию движителя. А движитель, опять же не всецело превращает полученную энергию в движение судна. Что то он превращает в бульбы верно? У него своя эффективность. Своя математика.
Не зря водяные колеса (один движитель)...



.... заменили на другой, винт, БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЙ. Верно? Хотя сам двигатель как был паровым (со своими проблемами) так и остался.

[alex_semenov]

Попалась в Сети такая замечательная иллюстрация из прошлого:



Чуть ли не снаряд "Катюши" крайний слева, и фотонный звездолет крайний справа (да еще и со спецификацией!) в одном ряду примера понятия "ракета".
Что за издание?
Ну конечно же!
Наши военные. Красивые здоровенные!




1968-й год... Блаженная эпоха еще "непуганых идиотов"
Раньше были времена, а теперь мгновения...
Раньше поднималось что-то, а теперь - давление...


Кстати. В этом самом 1968-м Дайсон и вбросил в "Физика сегодня" свою статью о РЕАЛЬНОЙ возможности межзвездных путешествий.
Мало кто ее понял. И понимает до сих пор. Многие даже не поняли, что там предложено как бы два крайних концепта (как накартинке выше, крайний слева и крайний справа). Ужас перед ядерным оружием  породил мысль (было в "Химия и жизнь" образчик) что у звездолета-взрыволета (любого!) будет здоровенная такая плита в 20 км диаметром и ... толщиной 70 метров (ну защититься от мегатонных бомб меньшим никак не получится)!
Хотя это в огороде бузина  а в Киеве - дядька.
Да... история... Люди всегда так.
Но что интересно? Я только сейчас посчитал. Консервативная (гарантированно возможная) версия звездолета там представленная. С медным.. ПАРУСОМ (1 мм меди толщина "толкающей плиты" - это парус! Это тончайшая, ажурная конструкция! Кстати никто не попытался ее даже изобразить!). Какая энерговооруженность у этой тысячелетней ракеты (1 парсек за 1000 лет)?
В фокусе паруса взрывалась мегатонная бомба раз в 100 с. То есть одни взрыв - 4,18E+15 Дж. Эффективность паруса как колиматора была невысокой. Тут хитрость в том, что парус у Дайсона принимал импульс неупруго. Всецело поглощал его. Но при этом Дайсон считал что вся энергия бомбы превратится в разлёт плазмы (как-то там, поэтому принято было у самых "умных" читателей статьи считать Дайсона лохом неграмотным, не читавших даже учебника по ЗОМП). В итоге только 1/4 этой энергии превращалась в полезную энергию ракетного движителя, то есть полезная мощность привода 1,05E+13 Вт. Так как сухая масса этого чуда консерватизма была 10 миллионов тонн (половина этой массы - медный парус) то энерговооруженность аппарата ... получается 1 кВт/кг.
Гм... Скромненько так.
Как и положено консервативной концепции.
При этом. И этой мощности было с избытком. Разгонялся он "всего" 100 лет. А полет сего чуда мысли даже к ближайшей звезде занял бы 1500 лет. То есть траектория не оптимизировалась. Не нужно было. Мощности привода вполне хватало даже этому монстру.
Дайсона явно тут скромничал. Он хотел показать предельно реалистичный (с точки зрения физики) проект. Многие решили что это и единственная возможность.

У меня почти нет сомнения, что именно эта статья пододвинула Алана Бонда поднять BIS на проект "Дедал".
И по-сути в это же время (рубеж 60-70х) СССР уступил пальму первенства Западу во всем. Сдал не так ярко как Горбачев потом сдаст, но тоже сдал.  Даже в фаназиях о звездах.
Луну сдали не в 1969-м, а в 1974-м. Не тем что не высадились первыми, а тем что не высадились вторыми (и есть подозрение нас обманули "партнеры" попросив это не делать, а взамен - мир, дружба, Хельсенки... )
В СССР фантазии о фотонной ракете "засахарились" в иллюстрированном военно-техническом справочнике.  Вот как они там были так навсегда и остались в головах большинства. Рудимент эпохи.
А Запад, опомнился, опрокурорился...
И даже в "бессмысленных фантазиях" про звездолеты взял реванш. "Дедалом". Не только воткнув флаг в Луну.
Это был своего рода "Сатлинград" или "Гудуалканал" холодной войны. Перелом. На всех фронтах.
Чем все кончилось? Полной капитуляцией в 1991-м. Коготок увяз? Всей птичке пропасть!
Так звездолеты - игрушки-свистульки?
Плебеи не мечтают о звездах! Рабам (на галерах) не положено.


 
Нация, не умеющая (а тем более разучившаяся) грамотно мечтать - будущего не имеет.
Именно нация! Не "мировое сообщество в целом"! Мировое сообщество в целом - это стадо баранов. ВСЕГДА!
Говорил и продолжаю говорить.
"Это, кстати, немцам, по поводу космической политики изобретения рентгена!"

[alex_semenov]

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

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



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



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