Двигатель для межзвёздных перелётов

[Прохожий]

Итак, так как наш парус во внешней среде больше не нуждается, то его размер теперь может быть... любым! Это исходит из того, что теперь магнитный парус должен поймать лишь кумулятивную струю плазмы от взрыва. Допускаю следующее упрощение - эффективный размер магнитного паруса равен размеру токовой петли (для небольшого тока это так и будет). Размер токовой петли выбирается теперь исходя лишь из 2х параметров - угол раскрытия струи плазмы и расстояние от точки подрыва. Буду считать, что практически достижим угол раскрытия в 15o. Это даёт отношение радиуса токовой петли к расстоянию до эпицентра, равное k = 1/sin(alpha/2) = 7,66. При радиусе паруса 5км получаем расстояние до эпицентра 38,3 км. Мощность кумулятивных зарядов пущай будет 1Мттэ при массе 500кг. В отчётах об "Орионе" утверждалось, что вполне возможно 85% энергии взрыва передать кумулятивной струе. Масса рабочего тела, формирующего собственно струю, допустим, будет равна 1/5 от массы устройства, т.е. 100 кг. Тогда средняя скорость струи будет ~8433 км/с, а импульс ~8,433*108кг·м/с. Буду считать, что этот импульс целиком передаётся парусу (поправьте пожалуйста, если я вру где-то).

Упс, такой импульс будет ускорять массу 3 кт (парус+ПН) на 280 м/с! Проблема в том, что это приращение скорости будет длиться незначительные доли секунды. Получается, что такой подход совершенно не годится для лёгкого sleeper ship.

Есть решение.

Во-первых - мегатонные заряды заменить на килотонные, или даже на субкилотонные.

Во вторых, качестве конструкции берётся удлинённый вариант "Медузы", где вместо паруса размещается пара (или больше) тонких магнитных колец - одно крепится непосредственно к "стропам" большого диаметра, другое диаметром чуть меньше и находится немного ближе к "голове" конструкции. В таком варианте конструкции заряды можно выстреливать с достаточно большой частотой, чтобы сделать разгон достаточно плавным хотя бы для "спящего корабля". В первом приближении лёгкий корабль с 1000 тонн ПН вполне срастается, как по скорости, так и по кол-ву дорогого делящегося топлива, так и по другим параметрам.

Так отделяйте и проект Медуза.... А колонизатор Курилова восстанавливать будете?

[vsevolodson]

Так отделяйте и проект Медуза.... А колонизатор Курилова восстанавливать будете?

Корабль поколений только термоглиссером. Магнитнопарусная ядрёная медуза только sleeper ship. Если времени будет много (например, если посадят в тюрьму), то более детальной разработкой концепций займусь

[vsevolodson]

удлинённый вариант "Медузы", где вместо паруса размещается пара (или больше) тонких магнитных колец - одно крепится непосредственно к "стропам" большого диаметра, другое диаметром чуть меньше и находится немного ближе к "голове" конструкции. В таком варианте конструкции заряды можно выстреливать с достаточно большой частотой, чтобы сделать разгон достаточно плавным хотя бы для "спящего корабля".

Наглядности добавлю чуть.

[ВадимZero]

У ЖРД основное отличие в том что его продукты реакции летят из двигателя с одинаковой скоростью

Это неверно. Температура у них примерно одинакова, не скорость.

В камере сгорания да, а вот привыходеиз сопла скорость газов почти одинаковая. Так как работа ЖРД основана на адиабатическом расширении газов в сопле. При этом процессе на выходе, скорость всех газов усредняеться.

[Иван Моисеев]

У ЖРД основное отличие в том что его продукты реакции летят из двигателя с одинаковой скоростью

Это неверно. Температура у них примерно одинакова, не скорость.

В камере сгорания да, а вот привыходеиз сопла скорость газов почти одинаковая. Так как работа ЖРД основана на адиабатическом расширении газов в сопле. При этом процессе на выходе, скорость всех газов усредняеться.

Скорость молекул разных газов при выходе из сопла различна. Усреднение (не арифметическое среднее) проводится не физически, а расчетчиком. Тоже самое происходит и с термоядерным движком. Есть только разница в термодинамических процессах, ее просто следует учитывать в расчете, то есть, не применимы те упрощения, которые мы используем для расчета ЖРД.

[ВадимZero]

Скорость молекул разных газов при выходе из сопла различна.

Я конечноне специалист по ЖРД, но при расширении горячего газа, его тепловая энергия(читай энергия молекул) переходит в кинетическую энергию газа как единого целого. Сам газ при этом охлаждаеться, потому разницы в скоростях если и есть, то они минимальны. И это разница следствие, не стороцентного КПД движителя. 
     В термоядерном сгустке, с температурами ионов в мегаэлектрон-вольты, адиабатического расширения практически не происходит, Потому скорости частиц на выходе, остаються максвеловскими.

Есть только разница в термодинамических процессах, ее просто следует учитывать в расчете,

И эта разница очень существенна..Для Виверн-джета асиметрия импульса приводит к падению тяги в два раза. В случае ЛТЯРД, думаю раза в четыре тяга упадет, а то и больше по сравнению с двигателем с симетричным импульсом, и аналогичными энергетическими характеристиками.

[Иван Моисеев]

И эта разница очень существенна..Для Виверн-джета асиметрия импульса приводит к падению тяги в два раза. В случае ЛТЯРД, думаю раза в четыре тяга упадет, а то и больше по сравнению с двигателем с симетричным импульсом, и аналогичными энергетическими характеристиками.

Виверн-джет, как я понимаю, это у вас система ТЯС с магнитным удержанием. Если так, то даже если тяга ЛТЯРД упадет в тысячу и более раз, она все равно будет выше, чем у "Виверн-джет". При аналогичных массовых характеристиках.

[ВадимZero]

Если так, то даже если тяга ЛТЯРД упадет в тысячу и более раз, она все равно будет выше, чем у "Виверн-джет". При аналогичных массовых характеристиках.

Имееться ввиду тяга, в расчете на еденицу топлива.

[Иван Моисеев]

Если так, то даже если тяга ЛТЯРД упадет в тысячу и более раз, она все равно будет выше, чем у "Виверн-джет". При аналогичных массовых характеристиках.

Имееться ввиду тяга, в расчете на еденицу топлива.

Самая большая тяга на единицу топлива у БАК. Однако как ДУ он не очень смотрится.

[ВадимZero]

Самая большая тяга на единицу топлива у БАК.

И какое топливо у БАК, газ или уголь?

[Прохожий]

Бозоны Хигса...

[Иван Моисеев]

Ну да, примерно. Чтобы из БАКа сделать ДУ его надо просто "раскрыть", чтобы осколки не застревали в датчиках, а летели в космос. И тогда это будет лучшая ДУ по критерию тяги на единицу топлива - этих самых осколков.

[armadillo]

эмм вы имеете в виду рабочее тело?

[Иван Моисеев]

эмм вы имеете в виду рабочее тело?

Да. Топливо - это рабтело+энергия. Иногда совмещены, иногда - нет.

[Макар]

Желательно бублик в прямую разогнуть, чтоб побольше энергии в нужном направлении уходило.

[Dem]

Кроме того, совершенно непонятно, как уговорить ионник работать в течение 1000 лет, если его электроды изнашиваются намного быстрее.

У первых лампочек электроды тоже изнашивались - и их просто подавали в рабочую зону с нужной скоростью.

Это спасает Последнюю Возможную Идею(R). Ибо более 99% массы корабля поколений приходится на радиационную защиту в виде толстой стенки бублика.

Любой корабль всё равно будет вынужден нести много инертной массы - чтобы ей затормозится. или хотя бы как хладагент для торможения в фотосфере.

5% мишени(14мэв протоны) летят со скоростью 50 000 км/с
45% мишени (альфа частицы и непрореагировавшее топливо) 6000км/с
50% мишени (продукты абляции) 600 км/с
Вот и считайте суммарную тягу...

Значит окружаем всё это толстой оболочкой. в которой оно завязнет. Нам слишком высокая скорость разлёта невыгодна - мы ведь импульс потребляем...

[zenixt]

Я до сих не понимаю, что мешает нам взять граммовый шарик плутония, поместить в этот шарик грамм дейтерия и внешним источником нейтронов возбудить в плутонии цепную реакцию.
 Далее, взрыв плутония обжимает и нагревает дейтерий и происходит термоядерный мини взрыв.
 Что нам мешает Отсутствие внешнего источника нейтронов?
 

[Проходящий Кот]

Осталось найти источник .....

[zenixt]

Осталось найти источник .....

Вам знакомо словосочетание Импульсный Атомный Реактор?
Потрудитесь почитать вот это, а я вам обрисую тем временем, как на этой базе легко сделать мини-бомбочку. Мимо данного источника нейтронов со скорсотью пули пролетает урановый стержень, на одном из концов которого находится наша плутониевая мини бомбочка с дейтериевой начинкой.  Второй конец стержня при пролете попадает в поток нейтронов. В результате в стержне возникает вялая реакция, но достаточная для поджига плутония. Когда реакция доходит до бомбочки, наша бомбочка уже в сотнях метров от реактора, а значит не может нанести ему ущерб.
 Детский лепет, конечно. Но не знаю, как проще донести мысль.
 Наверно формул понаписать страниц на десять.
 Заметьте, примерно то, что я понаписал - поджиг минизаряда осуществлено еще в 70 х годах. Журнальчик, жаль, пропал бесследно.

[zenixt]

А вот только что пришло более изящное решение.
Не помню на какой странице обсуждали американскую лазерную термоядерную установку, на которой выход энергии  составил 1 МДж,  столько же, сколько было вложено в импульс. При этом выделилось нейтронов на мой взгляд достаточно для поджига плутониевой мини-бомбочки. Ее взрыв в свою очередь обжимает и разогревает дейтеривый заряд, который в результате  взрывается.