Двигатель для межзвёздных перелётов

[Vavanzer]

Ругать то, что кто-то сделал - задача не сложная. Любой осел справится.
Попробуйте сами что-то сделать или придумать.

  Я и не ругаю. У нас разговор зашел про разные моменты и проекты. О которых я не знаю.
 Я обьяснил, что мне не интересно знать о том, что за 70 лет не дало никаких результатов. Вот и все!)))

  Еще кстати. Обрати внимание. Маск тоже, зациклился на "старье", прокачивает исключительно химическую тягу.
 Там какие-то ионники поддерживающие орбиту у старлинков и тп особо не в счет.
 Главное что он даже Марс осваивать собирается на "химии"))) Идет тем же примитивным путем!
  И где эти хваленые наработки, которые должны были бы сильно удешевить межпланетные перелеты !?)) Даже их нет! Даже в области черепашьих скоростей все еще безнадежное химическое топливо правит баллом, а не ионники, плазменники, ядерники, солнечники и пр варианты альтернативные, с высоким УИ.

[PathFinder]

Форумчане, подскажите, если кто в курсе. Какую объёмную плотность свободного заряда в принципе способны держать диэлектрики?
Заряд электрона на 1000 молекул диэлектрика смогут? Что-то не получается нагуглить.

[elind]

Вы просто не хотите отвечать.
Ответ очевиден - дальше и быстрее полетит ракета, у которой  удельная мощность существенно ниже.
И тогда все ваши "много слов" об удельной мощности вызывают сомнения.

И толку вам отвечать?
Вам сообщением выше в трёхсотый раз напомнили, что удельная мощность считается для сухой конструкции, и сколько топлива не заливай - меняться она не будет. А вы снова - "дальше и быстрее полетит ракета, у которой  удельная мощность существенно ниже".
И насчёт очевидности - которая на самом деле ничерта не очевидна. Берём ваш же пример "Раптор" с баком и тонной топлива улетает, конечно, не очень далеко - но "Раптор" с баком и миллионом тонн вообще никуда не летит, пока в баках не останется меньше 250 тонн.
Вот тут да, "очевидно", что существует некоторое оптимальное количество топлива, меньше или больше которого делают всё только хуже. И для межзвёздного перелёта такое оптимальное количество вам приводилось много раз - втрое-вчетверо больше реактивной массы чем масса пустого звездолёта. Так что любые ваши подковырки вида "а если заправить один литр, далеко не улетите" - это именно что "включать идиота", правильно Семёнов на вас ругается.

[Vavanzer]

Форумчане, подскажите, если кто в курсе. Какую объёмную плотность свободного заряда в принципе способны держать диэлектрики?
Заряд электрона на 1000 молекул диэлектрика смогут? Что-то не получается нагуглить.

Мож посмотреть что нибудь про конденсаторы?
 Там как раз заряд и площадь и напряжение связаны. И как раз конденсатор не зарядить больше, чем площадь, способная удерживать электроны. Хоть километровой толщины его обкладки делай, он от этого не станет лучше фольги!

  Вращающиеся шары можно заменить на условные пластины конденсатора! Расчет упростится.

[PathFinder]

Там как раз заряд и площадь и напряжение связаны.

Нет, там же массу нужно уравновешивать. Масса имеет объём и заряд должен быть распределён по объёму. Поверхностная плотность заряда не прокатит.

[Vavanzer]

  Вот, решил накидать, для истории, вариант межпланетного движка на солнечной энергии. Получается оч даже ничего!
   Пару крыльев у него 100*100м. Это 20000м2.
 Солнечный поток берем средний в 1000вт/м2.
 КПД модулей фотоэлементов 25%.
 Получаем источник неиссякаемой энергии мощностью 5 МВт.
Это 5 мильенов джоулей каждую секунду, непрерывно!
Или 300 мильенов джоулей в минуту!

 И попробуем отдать эти джоули к примеру 6 килограммам рабочего тела, каждую минуту. Или 0.1 кг/с выбрасывать.
 Скорость выброса (при 100% кпд движка) получается 10 000м/с!. При 75% это 8 660 м/с!)) 

  Посмотрим сколько массы за сутки выбрасывает.
60м*24ч*6кг. = 8640 кг/сутки.
 В неделю это 60480 кг. Это 60 тонн * 8640 км/с. !
Импульс Р= 523 772 164 кг*м/с. Нормально?

Можно в модель добавить еще пару таких панелей. А массовый расход увеличить в 4 раза!
Будет уже более интересно.
2*300Мдж/мин = 600Мдж/мин.
Массовый расход 24 кг/мин. Недельный 241 920кг.
Отсюда скорость выброса √(2Е/m)= 7071м/с (100% кпд)
При 75% будет 6123 м/с. Тоже нехило!

Импульс за неделю: 6123*241920 = 1 481 451 396 кг*м/с.

 Еще раз, обоащу внимание, эта система позволяет выкинуть за неделю 241 тонну со скоростью 6,1 км/с! )))  При расходе всего 400 грамм в секунду. Перегрузки тож, микроскопические!
  И это еще так себе вариант! Чисто прикидочный. Но реальный даже для позавчерашних технологий!
Тк панели легкие очень, при их добавлении масса корабля будет увеличиваться незаметно. А мощность пропорционально добавленной площади.
  И, изза того что движки "маломощные", их размеры и масса тоже небольшие, относительно массы расходного газа и полезной нагрузки 
  Вот это реально перспективная тема. Да еще и много-разовая. С удельным импульсом в разы выше химического. Хоть на Марс за пару месяцев, как там чудики хотели... Тк чтоб преодолеть ~0.6 а.е до Марса за 60 дней, средняя радиальная скорость от Солнца должна быть 17 361 м/с. (При условии что Марс будет в нужной точке с учетом бокового орбитального сноса. Это не считая скорости вылета от Земли! За минусом ее, догоняющий вариант, скорость чуть поменьше потребуется...

[Vavanzer]

Поверхностная плотность заряда не прокатит.

А она вся только поверхностная, или же электрохимическая!
  Как вы заставите множество электронов сидеть в небольшом пространстве, если все они хотят разбежаться? Отталкиваются. Они сваливать начнут при концентрации выше критической.
 

[Vavanzer]

Там как раз заряд и площадь и напряжение связаны.

Нет, там же массу нужно уравновешивать. Масса имеет объём и заряд должен быть распределён по объёму. Поверхностная плотность заряда не прокатит.

  Многослойная пластинчатая сборка , вряд ли прокатит)))
 Для начала посчитай скакой силой будет притягиваться пара пластин на растоянии там каком нибудь, которому еще соответствует некоторое напряжение пробля в вакууме.
  Например 2 пластины по 1 м2 и на расстоянии в 1 м. Напряжение не помню сколь десятков-сотен тыш вольт можно в вакууме на 1метровом расстоянии изолировать!)))  Надо в поисковике шарить.
 А исходя из силы притяжения, можно и толщину наращивать, те массу. И раскручивать понемногу))) А там и весь эффект выявится, насколько он помогает.

[Иван Моисеев]

И толку вам отвечать?
Вам сообщением выше в трёхсотый раз напомнили, что удельная мощность считается для сухой конструкции, и сколько топлива не заливай - меняться она не будет.

Вы не прочитали то, что по этой теме было написано только что.
Я же сказал (и любой может проверить), что для сухой конструкции зависимость та же. Удельная мощность падает, скорость ракеты растет.

Берём ваш же пример "Раптор" с баком и тонной топлива улетает, конечно, не очень далеко - но "Раптор" с баком и миллионом тонн вообще никуда не летит, пока в баках не останется меньше 250 тонн.

Характеристическая скорость в варианте с миллионом тонн будет существенно выше.

Вот тут да, "очевидно", что существует некоторое оптимальное количество топлива, меньше или больше которого делают всё только хуже.

При прочих равных условиях, чем больше топлива, тем больше скорость.
Смотрите формулу Циолковского.

И для межзвёздного перелёта такое оптимальное количество вам приводилось много раз - втрое-вчетверо больше реактивной массы чем масса пустого звездолёта.

Сколько не кричи халва - во рту слаще не станет. Сколько ни приводи чушь, она так чушью и останется.

Так что любые ваши подковырки вида "а если заправить один литр, далеко не улетите" - это именно что "включать идиота", правильно Семёнов на вас ругается.

Это не подковырки - это желание сделать картину наглядной.
Если я привожу реальные примеры, в которых уменьшение удельной мощности ведет к резкому улучшению ракеты - вы должны это случаи объяснить с точки зрения своей теории.
А этого не сделано.

[PathFinder]

Удельная мощность падает, скорость ракеты растет.

И какова будет скорость ракеты при стремлении удельной мощности к нулю?

[PathFinder]

Они сваливать начнут при концентрации выше критической. 

Вот критическую концентрацию я и пытаюсь узнать.

[Иван Моисеев]

Удельная мощность падает, скорость ракеты растет.

И какова будет скорость ракеты при стремлении удельной мощности к нулю?

В формулу для скорости ракеты удельная мощность не входит.
Но понятно, что если мощность равна нулю, то и хар.скорость равна нулю.

[PathFinder]

Берем Раптоп с метровым пустым баком и со стометровым пустым баком. У какого удельная мощность выше? А кто дальше полетит?

Удельная мощность не определяет кто дальше полетит, она определяет, кто быстрее преодолеет фиксированное расстояние.
Для Раптора с метровым баком, очевидно существуют дистанции, которые он преодолеет быстрее, чем Раптор со стометровым баком по причине более "приёмистого" старта из-за меньшей массы.

А вы же, Иван, наверное, говорите о максимальной скорости, которой достигнет ракета, причём безотносительно времени достижения этой скорости. Ну так максимальная (конечная) скорость зависит от энергии, содержащейся в топливе и совсем не зависит от удельной мощности. Электрический фонарик в условиях невесомоси когда-то разгонится до скорости света, если подавать на него энергию.

То есть наверно вот в этом корень вашего недопонимания с Семёновым. О разных вещах же говорите, если приглядеться.

[Иван Моисеев]

Удельная мощность не определяет кто дальше полетит, она определяет, кто быстрее преодолеет фиксированное расстояние.

"кто дальше полетит" - это образно, в контексте примера.
Но какова формула зависимости времени преодоления фиксированного расстояния от удельной мощности?

 

А вы же, Иван, наверное, говорите о максимальной скорости, которой достигнет ракета, причём безотносительно времени достижения этой скорости. Ну так максимальная (конечная) скорость зависит от энергии, содержащейся в топливе и совсем не зависит от удельной мощности. Электрический фонарик в условиях невесомоси когда-то разгонится до скорости света, если подавать на него энергию.

Есть понятие характеристической скорости для ракеты. Скорость, которую достигнет ракета без помех. Определяется по формуле Циолковского. Время достижения этой скорости определяется расходом массы, который в популярном форме этой формулы зашит под логарифмом. Если мы по этой формуле рассчитаем фонарик, получим практически нулевую скорость, из-за крайне малого расхода топлива. Что мы и наблюдаем.

[alex_semenov]

В формулу для скорости ракеты удельная мощность не входит.

Не входит.

v=u ln(M/M₀) 

Как и не входит ДИСТАНЦИЯ или ВРЕМЯ за которое ракета получит эту самую скорость.
Если же мы введём такие ограничения как дистанция L и время на преодоление дистанции T то у вас мгновенно появится удельная мощность w. И она появится ДЛЯ ЛЮБОЙ системы тяги (или как я это называю "привода"). Ракета - лишь частный случай.

w>=k*L²/T³, здесь k - безразмерный коэффициент связанный с конкретной системой привода.

Дистанция L и время T естесвенно КИНИМАТИЧЕСКИ связаны с ускорением a. Это очевидно всякому, кто учит физику в школе? Не имея некого минимально необходимого ускорения a (да оно наверняка будет переменным, но это сути не меняет) вы не вложитесь в нужный срок T преодолевая дистанцию L. Это легко понять из рассуждений о ракете с постоянно включенным двигателем.
А теперь смотрите. В случае ракеты вы имеете такую простую формулу ее ускорения (и тут удельная мощность w считается мгновенной к мгновенной массе m ракеты вместе с остатком топливом, если хотите):

a =2w/u

Видна главная засада. Чем выше у вас скорость истечения u, тем выше вам нужна удельная мощность или энерговооружённость что бы получить заданное ускорение (тут спрятан секундный расход топлива, то есть вам не важно его знать, если вы знаете энерговооружённость). И тут то и выясняеться что для ракеты со скоростью истечения ~3000 м/с, нужна столько же или меньше энерговооружённость что бы за 8-10 минут выйти на орбиту, чем ракете со скоростью истечения в 10 000 000 м/с, чтобы  разгонаться и затормозится (оптимально) на дистанцию L = 4,3 св. года за <100 лет.
Все эти пляски с оптимизиацией как по траектории (к чему имеете отношение вы) так и по скорости истечения (с чего начинал я, а теперь я оптимизирую и по тому и по другому) сводятся к тому что существует некий минимум, времени для любого w, ниже которого вы просто не можете опуститься.
Да, вы можете еще включить ступенчатость. Расплатиться экспоненциално массой за время... Но (как я понял) и для этой опции есть предел (и как его установить я пока не знаю но догадываюсь уже, нужно рассмотреть некий идеальный корабль-автофаг как предельный случай многоступенчатой ракеты).

Конечно, если вы можете позволить себе условно, удельную мощность в 3 000 000 000 ватт/кг (такую мощность можно помыслить для вполне реалистичного лазерного паруса, а в проекте Хокигра-Мильнера предполагается куда большая за что концепцию и критикуют), то вы можете не думать о такой характеристике как удельная мощность (у химических ракет она очень большая поэтому в учебниках ей никогда особо не уделяли внимание). Но пока вы располагаете источник энергии на борту транспортного средства, вы должны помнить,  что ядерный буксир "Нуклон" планировался на удельную мощность конструкции всего в 30 ватт/кг. 8 порядков разница. А лучшее что мы имеем для химической ракеты, это порядка 100 кВт/кг - 1 МВт/кг сухой массы ракеты (летательного аппарата). И это за счёт того что через энергосистему (ЖРД) проходит сотни и тысячи тонн хладоносителя (химического топлива) всего за считанные ~10 минут. За счёт того что импульс mu покупается не столько за счёт u, сколько за счёт m.
Мои "бесполезные",  игры с абстрактной оптимальной ракетой (где произвольно можно установить скорость истечения) показывают, что для межзвездных расстояний, если мы хотим быстро (менее 100 лет) долететь до цели нам нужны на порядки большие удельные мощности звездолётов, чем у ракет-носителей, выходящих на орбиту Земли. И принцип ракеты тут вступает в ПРОТИВОРЕЧИТ с этим требованием. Что бы лететь к звёздам, мы должны увеличивать скорость истечения, что ведёт к снижению удельной мощности (только бомболёт даёт надежду это не делать).



То есть по-сути это означает что ракета (вообще транспортное средство с источником энергии на борту)  не годится для быстрых (быстней 0.1с) полётов между звёздами. Ваша идея фикс, разогнать термоядерный звездолёт до 0.1с (а с торможением вам нужна дельта-вэ 0.2с) может быть, скорей всего, достигнута лишь для многоступенчатого взрыволёта типа "Орион". Но не для двигателей на управляемом термоядерном синтезе типа "Дедал".
"Дедал" - враки британских учёных. 
10 кВт/кг (см. картинку выше которую нарисовал не я) - это как раз здравая оптимистическая оценка того чего можно достичь. И значит А.Центавра будет достигнута звездолётом на управляемом термоядерном синтезе за ... (счас посчитаю)... 386 лет. Кстати, тоже не плохо. И кстати, заметьте, оптимальная скорость истечения 6 740 км/с.

[Алексей Николаевич.]

термоядерный звездолёт

Хочется уточнить для ясности.
Это фотонный принцип с вспышками в фокусе зеркала,
Либо тот же взрыволёт, только с зарядами не "распада" а "слияния".
Либо просто ТЯ реактор и его работа на выброс рабочего тела?
Только не надо ссылки, просто два слова.
По ссылкам пишут вот что.
Например по этой.
https://kosmoarc.ru/proekt-dedal/
"Для проекта «Дедал» рассматривалось несколько вариантов двигательной установки. Так электроракетный двигатель с ядерным реактором и двигатель на управляемом термоядерном синтезе были отвергнуты из-за малой тяги, большого веса необходимого для преобразования ядерной энергии в электрическую оборудования и как следствие небольшого ускорения, которому потребовались бы столетия для достижения нужной скорости. Необходимую для достаточного ускорения мощность имела термическая ядерная ракета типа NERVA, однако она требовала для своей работы огромного количества топлива. Фотонный двигатель должен генерировать 3·109 ватт на 1 килограмм транспортного средства и требует гигантское зеркало с идеальной отражательной способностью (с коэффициентом отражения менее 1 части на 106), что на то время было технически невозможно. Также была отвергнута идея прямоточного двигателя Бассарда из-за малой плотности вещества в межзвёздной среде (1 атом/см3), большого диаметра воронки и большой мощности требуемого для неё электрического поля. Таким образом единственным подходящим типом двигателя был признан ядерный импульсный двигатель. В таком двигателе используются пеллеты со смесью дейтерия и гелия-3."
То есть, они сделали тот самый бомболёт, только с взрывами термоядерными?
Или это всё  же вышло ближе к фотонному отражательному принципу, только без аннигиляции?

[alex_semenov]

Хочется уточнить для ясности.
Это фотонный принцип с вспышками в фокусе зеркала,

Нет. Хиус - ошибка эпохи. Братья Стругатские - оболтусы. Хотя и красавцы...

Либо тот же взрыволёт, только с зарядами не "распада" а "слияния".

Формально да. Взрыволёт может быть как на "распаде" так и на "синтезе". Но это считается НЕУПРАВЛЯЕМЫМ термоядерным синтезом (так сложилось).
Поэтому взрыволёты как бы выделяются в отдельную касту. Хотя формально (еще раз) взрыволёты Дайсона, публично описанные им в 1968 - как раз термоядерный звездолёт. И от них начинается ветвь "Делала" по-существу.

Либо просто ТЯ реактор и его работа на выброс рабочего тела?Только не надо ссылки, просто два слова.

Термоядреный звездолёт это обычно звездолёт-ракета на УПРАВЛЯЕМОЙ термоядерной реакции. И таких "управляемых" можно выделить два типа.
Первый (малоизвестный) - непрерывного действия, который как-то должен использовать принцип магнитного удержания плазмы. Тут обсуждался такой под названием "Вивернджет". Британцы и начинали с таких. Но сразу же они поняли что удельная мощность у них всего на порядок выше ионника даже в лучшем случае и не ставили на них сильно.



Второй тип "управляемых" - наиболее распространённый после британского проекта "Дедал". Импульсный термоядерный звездолёт, использующий принцип инерционного термоядерного синтеза. Таких предложено больше всего. Это так сказать мэйнстрим.
Виной всему Алан Бонд, который в 1972-м, когда открыли новое направление в термоядерном синтезе - инерционное - решил что тут можно добиться того, чего нельзя добиться в магнитном термояде.  Совместить то, что совмещается только в бомболёте. Высокая скорость истечения и высокая тяга (секундный расход топлива или удельная мощность). Так в "Дедал" была заложена "британскими учёными" удельная мощность в 40.54 MW/kg!
От части потому что на ранних стадиях инерционного лазерного термояда это рассматривали даже как путь к чистой ядерной бомбе. То есть Алан Бонд реально предполагал что "Делал" это такой прокачанный "Орион" без его недостатков и с его плюсами (но увы, такого не бывает!).
После и параллельно появилась масса таких же (но менее проработанных) проектов.
Вот тут они почти все перечислены.
Все они предполагают некое магнитное зеркало в фокусе которого производится подрыв маленькой термоядерной мишени с помощью направленных на него энергетических лучей от неких драйверов (лазерных, пучков электронов, пучков тяжелых ионов, тощо (укр.)). После взрыва мишени (с выделением энергии в примерно 100 раз больше чем было закачано драйверами, то есть при Q~100) зеркало направит разлетающиеся во все сторны заряженные продукты синтеза (и несгоревшую часть мишени, которая тоже стала плазмой)  в направленную струю, а специальное устройство на выходе из сопла-зеркала, отнимет часть энергии струи для зарядки драйверов на очередной импульс. И так обычно от 10 до многих сотен раз в секунду (в разных проектах по-разному).



С моей точки зрение самое неподъемное в этой, традиционно магистральной, идее термоядерного звездолёта - та самая система отбора энергии накопления и зарядки драйверов на очередной выстрел-цикл импульсного сгорания,  вместе с феноменально лёгкими и мощными драйверами. Я сильно подозрваю, что  ни мы ни какая иная цивилизация никогда не сможем добиться их лёгкости и циклической мощности (то есть удельной мощности за время >=1c, не путать с абсолютной мощностью лазера в наносекундном импульсе в терраваты, после которого современные лазеры должны остывать несколько часов).



Вообще все эти современные установки по управляемому термоядерному синтезу (напоминаю, бомболёт - "неуправляемый" ), что инерционный...



... что магнитный...



... это всё "горы рожающие мышь"
То есть о приближении к сколько нибудь приемлимой удельной мощности там (даже приняв самые радужные надежды за правду) не приходится. Промышленные энергетические установки (даже появись они) очень долго будут уступать даже известным нам сейчас корабельным и прочим (очень компактным) ядерным реакторам.
То есть до буксира "Нуклор" им - как до Киева ... раком...
Но мы знаем что рекордно-вылезанный, облегчённый "Нуклон" с его 30 ватт/кг (в лучшем случае) - это всё еще ЗАПРЕДЕЛЬНО мало для 100 летнего полёта.
Так что я с некоторых пор считаю управляемый термоядерный синтез явным АУТСАЙДЕРОМ на роль скоростного межзвездного корабля.
У традиционного бомболёта куда больше шансов! На худой конец прокачанный ядерный ионник с множеством ступеней.
Ну или с самого начала ставить на внешний источник энергии. Поток материи, заряженных частиц или света...
Но у этих есть проблема торможения у цели. Так что без ракет (даже если у нас будет магнитный парашют) - никак. Они тоже нужны. Но не на >0.1c.
Да, нельзя исклчюать чудо-прорыва.
Например, я тешу себя иллюзией, что если вывернуть токамак наизнанку, то проблема решиться волшенбным образом и мы сможем в вакууме космоса иметь удивительно лёгкие и мощные термоядерные реакторы так как у них горит не внутри а снаружи корабля.
Но на лучшее можно надеяться.
Но на это нельзя рассчитывать. Рассчитывать надо на худшее.

[Иван Моисеев]

В формулу для скорости ракеты удельная мощность не входит.

Не входит.
v=u ln(M/M₀) 
Как и не входит ДИСТАНЦИЯ или ВРЕМЯ за которое ракета получит эту самую скорость.

Вы опираетесь на упрощенную формулу, используемую в популярных статьях.
На самом деле движение тела переменой массы описывается уравнением Мещерского (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%9C%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE ), интегралом которого является ф.Циолковского, которая для случая движения в зоне свободного полета выглядит следующим образом:
V=w*ln (M0/(M0-m*t).
Как видите, никакой удельной мощности.

И прежде, чем использовать удельную мощность в рассуждениях о межзвездных перелетах, следует дать ее строгое определение (что именно вы считаете сухой массой) и объяснить, почему в примерах, данных мной, снижение удельной мощности приводит к лучшим результатам.

[alex_semenov]

V=w*ln (M0/(M0-m*t).
Как видите, никакой удельной мощности.

m - секундный расход топлива. Но я вам сказал уже что удельная мощность ЖЁСТКО связана с секундным расходом топлива.  Я отберу у вас маленькое w, и обозначу скорость истечения всё-таки через u, а через w я оборзанчу всё же удельную мощность. И так, m - секундный расход (кг/с).

w = W/(M₀-mt) = mu*u/2/(M₀-mt)=mu²/(2M₀-mt)

Верно?
Теперь. Заменим (M₀-mt) на M - cухую массу ракеты. m - осталась. И в ней удельная мощность и спрятана.
Смотрите:

w = W/M = mu*u/2/M=mu²/2/M

То есть в этой вашей форуме уже СКРЫТА удельная мощность. И можно секундный расход топлива записать так:

m =2wM/u²

В итоге ваша же формула с фигурирующей в ней удельной мощностью:

v = u ln(M₀/[M₀-2wM/u²])

Если бы вы не были таким "вредным старикашкой" (я сам  далеко не вьюноша и обзывательство незлое, доброе) то вы бы ввели в формулу не вредоносное M₀,а  сухую массу M

v = u ln((M+mt)/M)

Те же яйца только в профиль. Верно? Но это бы упростило бы мне дело. Подставляем сюда вместо m мое выражение секундного расхода через удельную мощность:

v =u ln([M+2Mwt/u²]/M)= u ln(1+2wt/u²)

Это ВАША ФОРМУЛА! Но в ней полностью ушли массы. Любые. А осталась ТРИ взаимосвязанных  параметра время, скрость истечения и удельная мощность. Что я и выбираю как критерии оптимизации (время - критерий, скорость истечения и удельная мощность - параметры).
Иван. Вы и далее будете упорствовать?
 

[Алексей Николаевич.]

Например, я тешу себя иллюзией, что если вывернуть токамак наизнанку

В общем, получается что так называемый "управляемый ТЯ синтез" в исполнении "Дедал", это тот самый взрыволёт, только с термоядерными микро взрывами.
Которые не могут пока даже для толкового опыта, лазерами поджечь с хорошим плюсовым выходом энергии.
И потом, когда смогут, эту неимоверно сложную и капризную "систему зажигания" размером с сам корабль, таскать придётся везде.
Как по мне, так это нельзя называть "управляемым синтезом", это обычные бомбочки рвутся.
Просто их инициация происходит снаружи а не в самой бомбе.
Управляемый синтез, это только непрерывного действия.
(Конечно, это моё личное мнение).
Реакторы открытого типа вроде бы пробовали делать, и плазму получали.
Токамак то хочет её долго удерживать, в этом проблема.
А зачем для корабля это?
Там и надо поджечь и выбросить.
Но от этого огромная сложность и масса оборудования не особо то и уменьшится.
По моему мнению, конечно, нет на данный момент ничего более мощного, из осуществимого, чем версия взрыволёта на ТЯ бомбах.
Можно "многоцилиндровых" сделать. Можно и несколько ступеней.
Вопросы остаются.
Минимальный размер ТЯ зарядов с нормальным КПД.
И количество этих зарядов для вменяемого разгона и полёта.
Сколько их вообще может понадобиться, и не окажется ли, что все доступные вещества Земли надо истратить?
Либо тоже ждать освоения Системы и там ресурсы собирать...

Для смеха.
А если взрывать в замкнутом объёме с наполнителем из воды, (допустим, как наипростейшей в исполнении), термоядерный заряд, а затем длительно сдерживать продукты испарения и постепенно выпускать через сопло?
Не вот это вот "дёрганое и с плитой", а нечто похожее на обычный ракетный двигатель, только внутри повторно - периодические взрывы ТЯ зарядов. Этих камер несколько.
И плавность хода и выход по тяге обеспечен.
Как и охлаждение с уносящим энергию вырывающимся потоком атомарных водорода и кислорода.
(Которые, кстати, при соединении тоже дадут дополнительный выход энергии, если он понадобится вообще)...
Это не с чужих проектов, это мои примитивные мысли, конечно смешные и наивные, но мои).