ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе - астрофотография месяца - ИЮЛЬ!
0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.
Для меня оказалось открытием, что в плазме ядерного взрыва атомы тяжёлых металлов до конца не ионизируются. Вот уж не ожидал бы. Хотя и следовало, учитывая сообщения о релятивистских эффектах в атомах золота, например.
There is a simple law for computing the ionization energy of the last electron (the Zth ionization state for atomic number Z):Eq. 3.2.5-1 E_i_Z = Z^2 * 13.6 eVFor other ionization states, the other electrons bound to the nucleus provide partial screening of the positive charge of the nucleus and make the law more complex.
Пожалуй. И мне кажется, что он - своеобразная пародия (в хорошем смысле ) на многих советских генеральных конструкторов, в первую очередь на В. П. Глушко - не понимающих реальные процессы, происходящих в проектируемых объектах, но способных, время от времени, это обойти и, используя "внешнюю" информацию, продавить своей волей что-то, может, и мало похожее на первоначальный замысел, но
Кстати говоря, по сути в эти все "Орионы" и "Дедалы" бумажные толком и не вкладывались. Это были лишь бумажно-макетные проекты. Реальных первичных испытаний ядерной взрывной тяги не проводилось. Потому что авторы прекрасно знали что происходит с различной матрией в непосредственной близости от атомного взрыва))
И я рекомендую поискать про поражающие факторы, самостоятельно, чтоб не обвиняли меня в том что я "подсунул неавторитетные источники
И результаты экспериментов! Вам просто в это не верится, и нравится жить в иллюзии, в которой медное зеркало в сотни тыщ тонн в 40 метрах от килотонного ядерного зрыва так и останется "нетронутым",
Давно известно что бризантность ядерного заряда меньше бризантности химического.
Лучше сами туда встаньте, около этого огненного шара, на том расстоянии. Вы даже почувствовать не кспеете как ваше тело на атомы распылится раньше, чем глаза свою последнюю предсмертную вспышку успеют увидеть))
Эт в вашей больнлй голове они не опаснее новогодней хлопушки! А то как на людях горит шкура в нескольких сотнях метров - нескольких километрах от взрыва (в зависимости от мощности) - вы видимо не в курсе
В атмосфере будет один единственный взрыв именно "атмосферный", все остальные залпы уже будут происходить в среде разреженной раскаленной плазмы. Согласно проектам, у которых сотни тыщ взрывов с периодом в 1-3 с))) Ваш мозг ге в сосьоянии этого понять. Тк считает что через 3 секунды перед новым взрывом будут снова те же самые условия, солнышко, полный штиль, чистый воздух между плитой и зарядом
In late 1958 to early 1959, it was realized that the smallest practical vehicle would be determined by the smallest achievable bomb yield. The use of 0.03 kt (sea-level yield) bombs would give vehicle mass of 880 tons. However, this was regarded as too small for anything other than an orbital test vehicle and the team soon focused on a 4,000 ton "base design".
К моменту второго максимума выделяется 20 % световой энергии. Время его наступления определяется так:t2max = 0,032·q1/2, сек (q в кт)[лит 4] (С. 81). При мощности 1 Мт и выше это время может быть несколько меньше рассчитанного.t2max ≈ 0,9·q0,42·(ρ/ρ¸)0,42, сек ±20 % (q в Мт)[лит 9] (С. 44)Время окончания светового излучения как поражающего фактора (эффективная продолжительность свечения):t = 10·t2max, сек; к этому времени выделяется 80 % энергии излучения[лит 4] (С. 355).Максимальный радиус огненного шара перед превращением в облако зависит от многих факторов и точно быть предсказан не может, примерные его значения такие:Rmax. ≈ 2·Rотр. = 67,2·q0,4, м (q в кт)[лит 4] (С. 82)Rmax. ≈ 70·q0,4, м (q в кт)[лит 12] (С. 68)
Минуты меня не интересуют. Там все интересное в первые нано и мткросекунды происходит, ну и вплоть 1 с примерно. Все эти колоссальные плотности энергий и преобразования материи, выделение очень плотных потоков жестких излучений , ионизация , рекомбинация...
Они вообще там постоянно путаются в понятиях. То у них раз в 3 секунды, то раз в 1 секунду... Теперь уже много раз в секунду! На ходу сочиняете видимо уже))) Хотя, не смешно.
Не забываем про обратную волну, изза вакуумирования. Что то вроде кавитации, только пузырь гигантский! Неправильно подобранное расстояние сведет на минимум весь импульс!
— Высочайшее достижение нейтронной мегалоплазмы! — провозгласил он. — Ротор поля наподобие дивергенции градуирует себя вдоль спина и там, внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические вихри, из коих и возникает синекдоха отвечания...У меня потемнело в глазах, рот наполнился хиной, заболели зубы, а проклятый нобль все говорил и говорил, и речь его была гладкой и плавной, это была хорошо составленная, вдумчиво отрепетированная и уже неоднократно произнесенная речь, в которой каждый эпитет, каждая интонация были преисполнены эмоционального содержания, это было настоящее произведение искусства. Старик был никаким не изобретателем, он был художником, гениальным оратором, достойнейшим из последователей Демосфена, Цицерона, Иоанна Златоуста... Шатаясь, я отступил в сторону и прислонился лбом к холодной стенке.
Только эта вспышка , ничем не экранированная, способна нагреть верхний слой до 10-100-тыщ К и сорвать его. Эт именно то, одно из 2х факторов, которое будет сжирать отражатель. Второй фактор - адиабатическое сжатие потока продуктов взрыва около поверхности. Тож подогреет прилично! Успеет выпарить еще слой. Ну тот факт , что ни один материал не обладает мгновенной теплопроводностью на толщину в метр, я думаю не стоит доказывать!?)
Это вы путаете!))) Я делаю акцент на радиационную абляцию.
Самый простейший подсчет, для определения порядков. Сколько энергии на 1 м2 отражателя в целом приходится, и на какой слой распространяется ее основная часть.
Не единственная. Еще осталась проблема сверхбыстрой ударной волны))) Которую так и не понятно чем они собирались гасить. Какими то мистическими волшебными амортизаторами!
Ну еще есть ряд проблем попроще, сопутствующих.
Книжка жаль, подрезаная. Страницы не все. Но,есть смылки на еще интересные источники. (В скринах)
Вот. Еще нашел. Был какой то эксперимент на воздействие 25 кт взрыва на стальные и алюминиевые сферы. В вк правда инфа. Выбешивает что источники никогда не указывают , мракобесы! Что за мания в соцсетях выкладывать инфу "от себя"...
Где ее найти?) У меня поисковик абы что выдает, да еще и на английском!)
8 Яйца Лью АлленаВ 1952 году на испытательном полигоне в Неваде Тед Тейлор пополнил свою и без того солидную репутацию, подняв маленькое параболическое зеркало и закурив сигарету от атомной бомбы. До огненного шара было двенадцать миль. "Я аккуратно погасил сигарету и некоторое время хранил ее в ящике своего письменного стола в Лос-Аламосе", - говорит он. - Когда-то, вероятно, находясь в состоянии возбуждения по поводу какого-то нового вида бомбы, я, должно быть, выкурил ее по ошибке."[107]Те, кто проектировал, строил, накапливал и пытался понять последствия ядерного оружия в 1950-х годах, были озабочены либо разрушением таких объектов, как города и укрепленные ракетные шахты, либо номинально конструктивными приложениями, такими как плавление нефти из гудронных песков Альберты и рытье Панамского канала на уровне моря. Поставить что-то столь дорогое, как четырехтысячетонный космический корабль, в пределах нескольких сотен футов от серии ядерных взрывов было бы нелегко даже для Теда. Без некоторых материальных доказательств живучести, даже самые восторженные чиновники в AEC или в Пентагоне вряд ли окажут поддержку. К счастью, доказательства были под рукой: серия тестов, известных как "шары Лью Аллена" (также упоминается, по словам Берта Фримена, "как шары Огла, после Билла Огла, великого директора атмосферных испытаний, который был ответственен за большой прогресс в течение многих лет"). Это был третий ключевой ингредиент-между концепцией Стэна Улама и стимулом, предоставленным Спутником,—из которого проект Орион был собран в глубине сознания Теда Тейлора.Лью Аллен был физиком ВВС, родившимся в 1925 году, который был назначен в Лос-Аламос в начале 1950-х годов и быстро поднялся по служебной лестнице. Позже он стал секретарем Военно-Воздушных сил и, выйдя на пенсию в звании 4-звездочного генерального директора, директором Лаборатории реактивного движения в Калифорнийском технологическом институте. Лью Аллен и Тед Тейлор стали близкими друзьями в Лос-Аламосе и на островах, окружающих лагуну в Эниветоке, где они сотрудничали в ряде испытаний. После отъезда из Лос-Аламоса Лью Аллен присоединился к Управлению специальных проектов в Центре специального вооружения ВВС на базе ВВС Киртланд в Альбукерке, где он стал первым сотрудником проекта, ответственным за Orion, когда мониторинг контракта ARPA с General Atomic был назначен AFSWC командованием ВВС по исследованиям и разработкам в 1958 году. Он был достаточно скептичен, как администратор, чтобы получить контроль над проектом, и достаточно оптимистичен, как физик, чтобы признать ценность предоставления Orion договорной поддержки. "Это был замечательный период в Военно-Воздушных Силах, в котором они действительно поощряли блестящих молодых техников оставаться техниками и не терять свои навыки, поскольку они продвинулись в ВВС", - говорит Бад Пайетт. -Не думаю, что это произойдет сегодня."Когда космический зонд" Вояджер-2 " JPL направился к Нептуну и Урану, после отправки снимков лун Юпитера в 1979 году и лун Сатурна в 1981 году, у руля был старый Орионский хэнд—Лью Аллен.Именно нехватка трития привела к "яйцам Лью Аллена"."В середине 1950-х годов, когда новые конструкции оружия, такие как Ted, вошли в производство, AEC начал беспокоиться за закрытыми дверями, что у нас может не хватить трития, чтобы поддерживать запасы в актуальном состоянии. Тритий, нестабильный изотоп водорода с двумя дополнительными нейтронами в его ядре, естественно встречается в морской воде как одна часть в 1018 обычного водорода, полученного в результате столкновений с космическими лучами. Поскольку тритий разлагается на 5,5% в год, то усиленное тритием ядерное оружие и инициированные тритием термоядерные боеголовки должны периодически пополняться и не могут просто храниться на полке. Получение трития с помощью нейтронной бомбардировки в специальных реакторах дорого и медленно. Тритий также вырабатывается при термоядерных взрывах, и это навело Теда на мысль. Почему бы не использовать поток нейтронов от соседнего взрыва для получения трития,а затем пойти и собрать результаты?"Тед не был лишен диких идей", - объясняет Лью Аллен. -Когда он был в Лос-Аламосе, одна из его идей состояла в том, что можно использовать термоядерное оружие для получения расщепляющегося материала, или трития, взрывая его над резервуаром, содержащим сырье, которое будет преобразовано нейтронами из бомбы. Вы могли бы положить покрытие на таз таким образом, чтобы он не был разорван бомбой, потому что вы, вероятно, захотите сделать больше, чем одну бомбу? Как бы материал вел себя в огненном шаре? Поэтому я провел ряд экспериментов, направленных на то, чтобы посмотреть на это."Один из экспериментов состоял в том, чтобы повесить несколько сфер из сырья, окруженных довольно толстым слоем графита, с башни бомбы, а затем посмотреть, сможем ли мы восстановить сферы—это были стальные сферы с капсулой материала внутри—и выяснить, действительно ли материал преобразовался и остался в матрице. Идея состояла в том, что углерод защитит стальные сферы, которые улетят и погрузятся в песок в Эниветоке, а затем мы их восстановим. И это сработало. У меня также было несколько больших стальных цилиндрических дисков с материалом внутри, которые мы поместили у основания башни, чтобы посмотреть, как они выживут: три или четыре фута в поперечнике и шесть или восемь дюймов в высоту. Именно там Тед начал размышлять о том, что делают бомбы с большими пластинами."Неожиданный результат—и один из зародышей Ориона-заключался в том, что некоторые сферы были перемещены дальше, чем можно было бы объяснить только взрывным эффектом. "Нам было трудно найти некоторые из этих стальных сфер", - говорит Аллен. "Мы думали, что сможем найти их с помощью металлодетекторов. Мы не знали, что песок у основания этой башни-там уже были другие выстрелы-был усеян кусками металла, фрагментами башни и чем-то еще, поэтому металлоискатель просто звонил все время. В конце концов мы взяли огромные дорожные скребки и соскребли верхние шесть или восемь дюймов песка и просто следовали за ними и открывали эти вещи."Одним из более поздних тестов оказался один из ранних усиленных проектов Ted—тест под названием "Viper", который был "большим шагом на фронте повышения, другой дизайн ракеты-носителя. Наверное, мне не стоит в это вдаваться, - говорит Тед.Предложенный 200-тонный экспериментальный корабль, 1962: диаметр 30 футов (10 метров), период взрывов 0,78 секунды, дистанция разделения зарядов 75 футов (25 метров), ускорение 1,9 g. Proposed 200-ton test vehicle, 1962: 30 feet in diameter, 0.78-second pulse period, 75-foot separation distance, 1.9-g acceleration, 220-pound charges, yield unknown.Лью Аллен провел аналогичную серию экспериментов в Неваде, подвешивая сферы из материала на стреляных башнях в пустыне во время серии испытаний чайника в апреле 1955 года. По словам Бруно Аугенштейна из компании RAND," некоторые из этих предметов были впоследствии обнаружены и исследованы". - Судя по их состоянию и конечным местам приземления, можно с полным основанием утверждать, что тела были "приведены в движение" каким-то механизмом ядерного взрыва."[108]Результаты, полученные как из Невады, так и из Эниветока, привлекли внимание Рэнд и группы Эдварда Теллера в Ливерморе, которые независимо и заранее от спутника рассматривали возможность создания бомбоубежищной, приводимой в действие абляцией верхней ступени для термоядерных МБР. На конференции в феврале 1957 года Ливерморский физик том Уэйнрайт отметил, что неметаллический материал, такой как Бакелит, заметно меньше подвержен абляции, что стало ключевым явлением для защиты пластины-толкателя Ориона от повторных взрывов. "При размещении примерно в 100 футах от центра взрывов от 15 до 25 килотонн пластмассовые образцы испытывали гораздо меньшие потери массы", - писал он.Ничего не вышло из предложения Ливермора, которое тихо умерло в промежутке между исследованием Улама в 1955 году и безумием вокруг спутника, на фоне которого был запущен проект Орион.После запрета атмосферных испытаний подобные эксперименты были прекращены. Шары Лью Аллена остались среди реликвий той эпохи, когда Орион стоял на грани перехода к ядерным испытаниям. "Они все еще там", - говорит Бад Пайетт, который периодически возвращается в Эниветок, чтобы изучить доказательства предыдущих тестов. "Вы можете пойти и посмотреть на эти знаменитые железные шары, которые с точки зрения температуры находились в пределах 150 000 градусов Кельвина огненного шара. Явления самозащиты от абляции через создание горячего слоя, который был достаточно непрозрачным, чтобы защитить остаток шара от любого из излучений, были важными наблюдениями с точки зрения того, могли ли мы создать слой или толкатель, который мог бы существовать так близко к ядерному взрыву?"Почему и как эти объекты так хорошо сохранились, не было полностью понято в 1956 году, что побудило небольшую группу любопытных физиков воспользоваться разработками бомб и проверками надежности запасов. "Есть еще несколько десятков совершенно необъяснимых оружейных эффектов—и все, что мы делали, это продолжали испытывать оружие запаса, не пытаясь понять их", - говорит Тед. -Мы знали гораздо больше о том, как делать бомбы, чем о том, что они делают."По словам Теда, именно эксперименты Лью Аллена помогли убедить скептиков—в том числе и его самого. "Возможность сохранить вещи, которые были в пределах двадцати футов от центра взрыва, десятки килотонн, была большой неожиданностью для многих людей. То, что у нас были эти данные и фотографии металлических сфер, которые были защищены графитом, не показывая никаких признаков какого-либо необычного взрыва, вот что привело меня к возможности реализации этой концепции в целом."Как вспоминает Фримен," эти эксперименты помогли нам убедить людей в том, что идея корабля «Орион», выживающего внутри последовательности огненных шаров, не была абсурдной. Они показали, что твердые объекты выживают гораздо лучше, чем ожидало большинство людей. Они были важны для нас, потому что мы могли сказать: "Смотрите, этот кусок пластика потерял только X миллиметров своей поверхности, сидя внутри огненного шара в течение половины секунды.- Это сделало Ориона менее сумасшедшим."Когда Лью Аллен описывает то, о чем Тед думал в 1955 году, это звучит очень похоже на Орион, перевернутый вверх ногами: "вы вырезали большой полусферический бассейн, где-то в отдаленной области, а затем выстрелили относительно чистые бомбы в центре кривизны этой вещи. Потому что они были чистыми, и потому что вы спроектировали этот бассейн, чтобы материал не вылетал, вы не загрязняли воздух или окрестности очень сильно. Вы отбили определенное количество этих вещей-я забыл, сколько, скажем, около дюжины,—а затем вернулись и добыли продукты, которые будут либо тритием, либо литием-6 и расщепляемым торием. Экономика действительно не была неразумной. Это выглядело так, как будто все, что вам нужно было в качестве покрытия, был асфальт. Асфальт будет удаляться, и у него будет достаточно гибкости, чтобы он не пошел рябить и отрываться, и тесты в Тихом океане показали, что материалы останутся в матрице, которую вы подготовили. За исключением этого маленького крошечного недостатка, который действительно не хотел взрывать бомбы по всему месту, похоже, что это будет работать довольно хорошо. Это было как раз перед запуском спутника. Тед вполне мог думать о том, что он не только заливает вещество нейтронами, но и давит на него довольно сильно."Эта схема была известна как BATS - for Bomb Assisted Tritium Supply. Орион был летучими мышами, повернутыми вправо-вверх. "Тед был ученым-практиком, который участвовал в разработке некоторых ключевых видов оружия там, в Лос-Аламосе, и был полностью принят в теоретическом сообществе как настоящий парень, а не заурядный парень",-объясняет Лью Аллен. "Поэтому, когда он придумал эти различные схемы, я думаю, что если бы кто-то другой сделал это, они были бы отброшены довольно быстро, но когда он придумал их, у них была определенная аура правдоподобия только из-за Теда.""Когда Орион начал, стрельба бомбами в атмосфере была действительно обычной, - продолжает Аллен. "То есть, один делал это все время, и те из нас, кто занимался бизнесом, чувствовали, что большинство эффектов, о которых люди беспокоились, были значительно преувеличены и что на самом деле не было такой большой проблемы. Очевидно, мысли об этом изменились. Но, по крайней мере, на какое-то время эта идея вовсе не была неразумной. Итак, в первый год или около того, по крайней мере, вопросы были: Будет ли такая вещь работать?"У него было так много технических проблем, и он превратился в такую большую вещь. Ты действительно можешь заставить его работать? Только позже, когда договор о запрещении испытаний начал подписываться, люди стали говорить: "Эй, подождите минутку! Предположим, что это действительно работает, действительно ли мы хотим начать стрелять по бомбам?"Все мы скептически относились к тому, что вы когда-либо действительно сделаете это, но чувствовали, что это была такая творческая и захватывающая идея, что она, безусловно, заслуживает исследования, которое должно быть сделано."
Чюдики с вк, которые выложили ье фотки с коротко статейкой, утверждают что там потеря дивметра составила от 1 до 2,9 см, по разным данным.
Благодарю! Над понемногу почитать. Мож что интересное для себя открою, как это обычно бывает. В основном не по теме )))
1-3 см в общем, сталь и алюминий.А более точных данных нет? На каком расстоянии.
13 Горячее Солнца, холоднее бомбы."Когда ядерное устройство взрывается, наполнитель канала поглощает излученное излучение и поднимается до высокой температуры", - объяснил Бад Пайетт в одном из более поздних отчетов проекта Orion. "Радиационный корпус служит для удержания энергии, высвобождаемой взрывом, так что больше энергии поглощается наполнителем канала, чем излучается в твердый угол, который он поджимает относительно источника. Высокое давление, достигнутое в нагретом канальном наполнителе, затем приводит к сильному удару в топливо, который испаряет топливный материал и ускоряет его в направлении толкателя."[146] К этому времени—1963 год-вольфрам был выбран для топлива, оксид бериллия для наполнителя канала и уран для радиационного случая. Вольфрам-в 2,5 раза тяжелее стали-позволяет получить очень тонкий блин, производя оптимально узкую струю; бериллий, сильный поглотитель нейтронов, захватывает максимальную энергию из бомбы; Уран очень непрозрачен для рентгеновских лучей, что затрудняет первоначальный всплеск излучения бомбы, чтобы избежать.Расширение бомбы и последующее сжатие вольфрамового блина занимает несколько миллионных долей секунды. За это время наполнитель канала и метательное топливо поглощают нейтроны и рентгеновские лучи, испускаемые бомбой. Это уменьшает экранирование, необходимое для защиты экипажа Orion, и преобразует как можно больше выходной энергии бомбы в кинетическую энергию, которая может быть перехвачена для управления кораблем. Повторное расширение топлива дает толкачу короткий, но интенсивный удар. "Это похоже на то, что происходит в океане в очень, очень штормовой день, и внезапно много взбаламученного песка ударяется о вас",-говорит Пайетт. - Или если вас вдруг ударят очень сильным пожарным шлангом."Для оригинального 4000-тонного, 135-футового в диаметре Orion design, было почти одна треть АКРА толкающей пластины. Все это давление-порядка 50 000 фунтов на квадратный дюйм-складывается.Топливная плита, будучи сжатой примерно до одной четверти своей первоначальной толщины, расширяется в виде струи плазмы, движущейся со скоростью около 150 км / сек (300 000 миль в час) по направлению к кораблю. Это займет около 300 микросекунд, чтобы сделать поездку. За это время расширяющееся топливо остывает примерно до 10 000 градусов—температуры, описываемой физиками примерно как один электронный вольт. Еще через несколько сотен микросекунд облако топлива попадает в толкач (или в движущийся вперед фронт отраженной ударной волны, вызванной первоначальным столкновением) и внезапно сжимается. Менее чем за миллисекунду застой топлива достигает температуры от 100 000 до 120 000 градусов—примерно в десять раз выше температуры видимой поверхности Солнца, но это лишь малая часть температуры бомбы. В космосе, где нет атмосферы, чтобы произвести огненный шар, взрыв будет выглядеть совсем иначе, чем то, что мы обычно представляем как атомную бомбу. "Обломки выходят из бомбы практически незаметно", - объясняет Фримен Дайсон. -Ты ничего не увидишь, пока все это не остановится. Вокруг бомбы у вас есть много холодного вещества, которое поглощает энергию, поэтому мусор выходит вперед и назад, и это не произведет ничего очень впечатляющего на пути вспышки, пока она не ударит по кораблю. Затем вся его энергия преобразуется в тепло, и таким образом вы получаете около миллисекунды или около того интенсивной белой вспышки. И еще очень мало."Осуществимость проекта Ориона зависит от того, что произойдет в течение этих нескольких сотен микросекунд, когда горячая плазма набухнет на пластине. После двух или трех тысяч столкновений останется ли хоть один космический корабль? Именно количество абляции или размывания поверхности ускорителя привело Орион к режиму, который был полностью неисследован. Позже в рамках этого проекта струи высокоскоростной плазмы были выпущены по типовым мишеням, пытаясь проверить предсказания последующих поколений компьютерных кодов. Но при внесении предложения в ARPA в 1958 году оптимизм ненадежно опирался на непроверенную теорию и одноразовые доказательства из яиц Лью Аллена."Чтобы вычислить абляцию, вам понадобилась довольно хорошая физика, и это Розенблут смог сделать", - объясняет Фримен. "Самое главное, насколько непрозрачна эта штука. Вся эта непрозрачность является центральной проблемой как в звездах, так и в бомбах. Непрозрачность подобна удельному сопротивлению металла, за исключением того, что вы имеете дело с излучением вместо электронов. Он говорит вам, как трудно радиации пройти через него."Непрозрачность-это то, где Орион либо преуспевает, либо терпит неудачу. "Он просто продолжал подниматься", - говорит Тед Тейлор. "Непрозрачность повторялась по десять раз в день."Преимущества высокой непрозрачности многообразны. Если материал непрозрачен,он предотвращает попадание вредного излучения на поверхность толкателя. Он также блокирует вторичное излучение, производимое столкновением между плазмой и толкателем, от выхода обратно через слой застоявшегося топлива,тем самым удваивая удар. -Если он достаточно непрозрачен, чтобы вы не теряли эту энергию при излучении, то он отскакивает назад, и вы получаете удвоенный импульс. Если он прозрачен, тепло излучается прочь, и вы теряете его; это просто как кусок грязи, брошенный на что-то, и вы получаете импульс, который он имел первоначально, ничего больше."Первоначальные оценки были грубыми. "Я просто сделал еще несколько расчетов непрозрачности и получил результаты, отличающиеся от Маршалла в 4 раза (что не является существенным) в пессимистическом направлении", - сообщил Фримен Теду 2 мая 1958 года.[147]Природа, казалось, была на стороне Ориона. "Если у вас есть, грубо говоря, бомба, которая находится в ста метрах от корабля с выходом в килотонну, температура работает на сто тысяч градусов", - объясняет Фримен. "Это была необычная Температура, о которой никогда особо не задумывались, потому что звезды обычно холоднее, а бомбы обычно горячее. Так что это был промежуточный диапазон. Розенблут понял, что это хороший диапазон для получения высокой непрозрачности. Это по существу просто ультрафиолетовое излучение, мягкие рентгеновские лучи, которые легко поглощаются. Почти все, что вы туда кладете, непрозрачно. И вот почему эта штука работает, потому что чем она более непрозрачна, тем меньше излучение въедается в поверхность."Непрозрачность увеличивается по мере накопления плазмы. "Плотность, о которой мы говорили, была, грубо говоря, один грамм на литр, или нормальная плотность воздуха, что необычно для чего-то настолько горячего. Чем он плотнее, тем более непрозрачным он становится; если вы сжимаете материал вместе, он становится чернее. Такого раньше никто не рассчитывал.- Как в Лос-Аламосе, так и в Рэнде непрозрачность изучалась интенсивно и тайно. Непрозрачность тяжелых элементов, таких как уран, при высоких температурах имеет существенное значение для проектирования водородных бомб, а непрозрачность воздуха при более низких температурах имеет решающее значение для понимания развития огненного шара, с тем чтобы либо выжить, либо максимизировать последствия ядерных бомб. Рассматриваемая область для Ориона-углеводородная плазма, ударяющаяся о железную пластину толкателя при температуре 10 электрон-вольт-упала где-то посередине. Орионские физики сначала не были уверены, будут ли эти числа классифицированы или нет. "Вопрос возник очень быстро после того, как мы начали делать эту работу в General Atomic, что классифицируется, а что нет в этой области, потому что во время войны работа над непрозрачностью была настолько темной, насколько это могло быть, она держалась в тайне",-говорит Пайетт. "Поэтому было принято произвольное решение, что если он был легче железа, то он не был классифицирован. Если он был тяжелее железа, то его классифицировали при температуре выше 10 электрон-вольт. И по сей день это в значительной степени все еще держится."Орион зависел от того, как сложатся цифры. "Если непрозрачность топлива недостаточно высока, чтобы содержать излучение вблизи толкателя, то человек теряет коэффициент 2 от отраженного импульса, и это очень серьезно вредит всей схеме", - сообщили Дон Миксон и Лью Аллен после посещения General Atomic в июле 1958 года.[148] Харрис Майер, ведущий специалист по непрозрачности, был привлечен в качестве консультанта; Дайсон и Розенблут отправились на встречу с Артуром Кантровицем в компанию под названием AVCO, которая была на переднем крае разработки абляционных носовых конусов для МБР; компьютерные программисты начали адаптировать коды weaponeering. Майер вспоминает, что Дайсон использовал подход, который "был более чем математическим", глядя на максимально возможную непрозрачность, чтобы начать все это. -Он сказал, что если не считать самых больших помутнений, то давайте посмотрим, какими могут быть самые большие помутнения. И у него была очень простая теорема для этого, которая была хорошо обоснована. Теперь же я много лет работал над непрозрачностью. Я никогда так не думал."Непрозрачность материала по всему спектру излучения характеризуется линиями и окнами. Линии - это то место, где поглощается излучение, а окна-это место, где излучение проникает внутрь. "Чтобы описать, где линии были, насколько широкими они были и насколько оконные области были бы скрыты линиями—насколько они перекрывались, насколько они были разделены различными взаимодействиями—это была очень, очень запутанная количественная проблема", - говорит Берт Фримен. Астрофизик Джон К. Стюарт был привлечен, чтобы сосредоточиться на непрозрачности легких элементов при относительно низкой температуре, которые, при изобретательности, в конечном итоге пересекутся с достаточной компьютерной мощностью, чтобы выполнить расчет, а не догадку. "Уникальность работы Джона Стюарта, - говорит Берт Фримен, - состояла в том, что это было подробное описание области, где электронная структура была достаточно простой, чтобы вы могли сделать количественный расчет."Непрозрачность была идеальным упражнением для тех, кто свободно владеет QED. "Мы начали работать намного лучше, чем кто-либо раньше, делая это атом за атомом, а не просто используя средние значения", - говорит Фримен Дайсон. - Все эти атомы имеют очень сложные спектры, и все зависит от окон, потому что именно там, где атом не поглощает, проходит излучение. Самое главное-правильно подобрать точную форму окон. Это очень тонкий расчет. И чтобы заполнить окна, важно иметь смесь вещей: углерод, азот и кислород, которые имеют окна в разных местах, поэтому они заполняют окна друг друга. И вам нужен водород только для того, чтобы иметь химические соединения, которые легко обрабатывать, как полиэтилен, который является хорошим материалом физически и также достаточно непрозрачен. Вы предпочитаете иметь что-то с азотом и кислородом, а также. Но мы вообще думали о полиэтилене как о чем-то достаточно хорошем. Оказалось, что непрозрачность была довольно высокой, даже для самого углерода. Результаты всегда оказывались достаточно хорошими с точки зрения практической осуществимости."Результаты также оказались хорошими с точки зрения экономики—и в то время крупномасштабная коммерциализация Orion была тем, что имели в виду Тед и Фримен. "Самое лучшее топливо, которое удалось разработать, - это примерно равное количество водорода, углерода, азота и кислорода", - говорит Фримен. "Мочевина была бы идеальным веществом, она имеет примерно правильные пропорции."Это имело два последствия для длительных межпланетных полетов: 1) обычное взрывчатое вещество на основе азота, минимизирующее потребление дорогостоящего плутония за счет снижения критической массы делящегося материала, необходимого для каждой бомбы, станет отличным топливом, когда его ионизированные остатки ударят по кораблю, и 2) отходы с борта корабля могут быть переработаны в качестве топлива, а не в качестве питьевой воды, альтернативой, упоминаемой в исследованиях миссии General Dynamics в качестве фактора, влияющего на моральный дух экипажа.Следующий шаг состоял в том, чтобы выполнить численное моделирование облака ракетного топлива, поражающего пластину, следуя шаг за шагом во времени, сначала в виде одномерного расчета, а затем в двух измерениях, глядя на то, что происходит на поверхности, удаляемой не только вертикальным ударом, но и горизонтальным ветром. Начальная ударная волна и волна разрежения сопровождались сложными взаимодействиями, поскольку входящая плазма начинает смешиваться с материалом, испаряемым с поверхности пластины. "Вопрос в том, когда это стабильно и когда оно неустойчиво", - говорит Фримен. - Ответ был таков: в целом он был стабилен, но полной уверенности не было."Конвекция или турбулентность между слоями застоявшегося топлива и удаляющегося толкача может привести к разрушению самозащиты толкача с катастрофическими результатами. "Я сделал расчет, глядя на худший случай", - говорит Фримен. -Если бы эта штука была полностью нестабильной и конвективной, то насколько серьезной была бы абляция? И даже в этом случае все оказалось не так уж плохо. Поскольку время так коротко, конвекция только успевает обойти один или два раза, поэтому даже в худшем случае вещество не удаляется больше, чем это терпимо. В целом это было весьма обнадеживающе."Турбулентная абляция оставалась одной из неизвестных, которую можно было решить только с помощью ядерного испытания. "Мы просто сказали:' мы увидим, когда мы сделаем испытания, произойдет ли это или нет.' "В 1958 году толкающая пластина была задумана как сильно усиленный 1000-тонный стальной или алюминиевый диск около 120 футов в диаметре, имеющий форму линзы, так что его распределение массы соответствовало распределению импульса от бомбы. Стеклопластик также рассматривался и проходил предварительные испытания. "General Atomic может потребовать, чтобы стекловолоконные пропитанные пластмассы подвергались экстремальным температурам и напряжениям", - написал один из сотрудников проекта Orion в лаборатории материалов ВВС в сентябре 1958 года. "Материал может иметь очень важное применение. Нас интересуют производственные методы и технологии для производства массивных плит весом до 1000 тонн. Потребность в этой информации является неотложной."[149]После получения неоднозначного ответа - "мы не знакомы ни с одной работой, которая была проведена по формованию массивных плит упомянутого размера"—Кэрролл Уолш, всесторонний логистический трест-шутер проекта, заручился поддержкой местного производителя досок для серфинга, готового помочь.[150] -Мы заставили их сделать нам большой кусок стекловолокна толщиной в три дюйма, который никогда раньше не делали, но они сделали это. А потом мы все это сорвали к чертям собачьим."После расходования значительных фугасных зарядов, - добавляет Тед, - стекловолокно было оставлено на том основании, что было трудно гарантировать, что оно будет в том же состоянии после нескольких выстрелов, что и в начале."Хороший способ представить себе Орион - это корабль, который плывет в космосе на волнах плазмы, генерируемой атомными бомбами.Испытания толкачей сначала проводились путем подрыва нескольких килограммов бризантного взрывчатого вещества на небольшом расстоянии от целевых пластин. Это приближенно соответствовало механическому напряжению на толкателе, но не достигало ни скорости, ни температуры обломков бомбы, которые должны были попасть в корабль. Брайан Данн подумал, что им следует посмотреть, насколько близко они смогут подобраться. Поработав с Тедом и Фрименом над созданием реактора TRIGA, Данн присоединился к Orion почти с самого начала. "Тед Тейлор вызвал меня на Барнард-стрит вскоре после Спутника и попросил внести свой вклад в это предложение, над которым он и Розенблут и Лумис выступали", - вспоминает Данн, у которого был талант к преодолению разрыва между теоретиками и экспериментаторами, что сразу же обернулось в его пользу. "Когда я писал предложения, я научился включать в них как теорию, так и эксперименты. Когда эти предложения поступят в комитет, там будут как экспериментаторы, так и теоретики. И теоретики впечатлены экспериментами, в то время как экспериментаторы впечатлены теорией. Это почти всегда срабатывает.- Дюнн стал главным экспериментатором проекта "Орион", но он переодетый теоретик. "Экспериментально это то, что я делаю—я представляю вещи", - говорит он. - Вы представляете себе разные вещи, а затем идете работать с тем, что больше всего успокаивает нервы."Данн знал, что вы никогда не сможете повторить эффект ядерного взрыва с химическими взрывчатыми веществами, но если вы начнете экспериментально двигаться в этом направлении, вы сможете проверить, были ли математические модели плазмы, ударяющей в толкач, на правильном пути или нет. Будучи аспирантом, он работал с ударными трубами—вакуумированными цилиндрами, в которых высокоскоростная ударная волна распространяется от конца к концу,-а также был знаком из Лос—Аламоса с фигурными фугасными зарядами, с помощью которых струя материала может быть ускорена достаточно интенсивно, чтобы проникнуть в бронированный танк. Он соединил эти две концепции вместе и получил плазменные пушки с фугасным приводом-свинцовые вакуумные цилиндры, заключенные в толстую оболочку из фугасного взрывчатого вещества, весом до 40 фунтов за выстрел. Имплозия производит эффекты, похожие на выдавливание спелого банана из его кожи—с 50 000 миль в час банановой плазмой в результате. Данн помнит, что они пытались сделать все, чтобы добраться до 107 см/сек, но лучшее, что они могли сделать, было 1 или 2 x 106. "Это как раз та проблема, над которой я хотел бы работать", - объясняет он. Эти скорости были ниже, чем у Орионской плазмы, но плотность была выше, создавая условия на цели, которые были достаточно близки, чтобы держать теоретиков честными и вселять уверенность в математические модели, которые эволюционировали в руках Чарльза Лумиса и других, в код абляции SPUTTER, который стремился предсказать, сколько толкающая пластина будет аблироваться с каждым выстрелом. "Теория и экспериментальная связь были очень похожи на то, что было в Лос-Аламосе", - говорит Тед. -Вы используете эти весьма причудливые расчеты, чтобы преодолеть разрыв между реальными тестами.""Взрывные струи были способны охватить только часть диапазона температур, давлений и длительностей, которые представляли интерес для полномасштабного корабля,-говорит Фримен Дайсон, - но они обеспечили детальную проверку теоретических расчетов в перекрывающейся части диапазона и дали нам уверенность, что теория не упустила ничего существенного. Вы не могли действительно соответствовать всем параметрам, но эксперименты дали ощущение, что некоторые из вещей, которые мы говорили, были правильными. Они имели тенденцию уменьшаться на десятую долю миллиметра или что-то в этом роде, что очень походило на то, что мы имели в виду для полномасштабного корабля. Это не могло быть намного больше."[151] в ходе осуществления проекта, когда были выпущены сотни зарядов, произошел только один несчастный случай. "Мы работали ночью над кумулятивными зарядами, измеряя скорость струи, делая это оптически с помощью двухискровой камеры",-вспоминает Данн. - Кто-то нажал на спусковой крючок, и ничего не произошло. Перри Риттер пошел по настилу посмотреть, что случилось, и споткнулся о проволоку, и эта штука взорвалась. Он был совершенно ошеломлен. Он постепенно приходил в себя, с проколотой барабанной перепонкой и сотрясением мозга с одной стороны головы."Проблема абляции оставалась активно исследуемой еще долгое время после завершения проекта "Орион" в 1965 году. В начале 1970-х годов Лос-Аламос исследовал возможную реинкарнацию Ориона на основе крошечных термоядерных бомб с лазерным зажиганием. Когда возникла проблема удаления пластин толкателя, команда из Лос-Аламоса откопала старые исследования Orion, восстановила код SPUTTER и проконсультировалась с Брайаном данном. На этот раз они смогли построить электрически управляемую плазменную пушку, которая производила скорости до 1,6 х 107 см/сек (350 000 миль в час) и давление 2,8 кбар (40 000 фунтов на квадратный дюйм). Воздействие на мишени алюминиевых, полиэтиленовых, фенольных и маслянистых покрытий было обнадеживающим и свидетельствовало о том, " что даже гораздо более высокие импульсы энергии не вызовут достаточно сильной абляции, чтобы значительно ухудшить характеристики космического аппарата с импульсным двигателем.- Испытания достигли плотности энергии там, где самозащита, на которую надеялись Орионцы, начала действовать. "В экспериментах ORION потоки энергии были недостаточны для испарения оптически толстого слоя абляционного материала, и фаза диффузии излучения никогда не достигалась", - заключило исследование. "Опираясь исключительно на экспериментальные результаты, можно было бы сделать вывод, что количество аблированных шкал материала равно потоку энергии и будет экстраполироваться соответственно условиям реальных устройств. Результаты такой экстраполяции, вероятно, были бы слишком высокими, поскольку расчеты показывают, что 70-80% абляции фактически происходит в фазе с преобладанием диффузии излучения, где скорости невелики."[152]В начале осуществления проекта было признано, что жертвенное абляционное покрытие—известное как "антиабляционное масло" или "антиабляционная смазка"-может наноситься либо на толкающую пластину, либо через нее. По словам Харриса Майера, " когда-то в 1958 году было очевидно, что вы можете иметь транспирационный слой нефти, покрывающий поверхность, и это будет удалено. А это означало, что структура пластины не зависела от износа и разрушения на ней. Это была одна из ключевых идей."Это было обнаружено экспериментально, когда было отмечено, что целевая пластина была защищена от абляции отпечатком жирного большого пальца. "Я помогал Брайану Данну ставить эксперимент с алюминиевой пластиной, - говорит Пайетт, - и без нашего ведома оставил на ней отпечаток большого пальца от какого-то масла. Итак, когда мы провели эксперимент, то увидели, что остальная часть пластины была удалена, но под слоем масла она была отлично защищена. У меня все еще есть эта тарелка. Это привело к большому количеству Как анализа, так и дальнейших экспериментов, используя легкий углеродистый материал, который был легким, потому что он имел относительно низкую энергию реакции, и углеродистый, потому что оказалось, что при температурах, которые мы создавали, углерод имеет очень широкие линии и становится непрозрачным очень быстро к излучению, созданному застойной плазмой. Таким образом, вы блокируете любое излучение от достижения поверхности металла."Как вспоминает Джерри Астл, " Брайан Данн с гордостью показал мне свои испытания нескольких ударных волн, падающих на толкающую пластину, и это было красиво. Но то, что я увидел, были три человеческих отпечатка пальцев в середине удаленной, блестящей поверхности—они были обуглены, но целы. Вы можете сохранить их как уголовное досье. И я поговорил с Тедом об этом, и я сказал: "Тед, Это будет очень легко—по мере того, как толкающая пластина будет двигаться вверх, мы должны будем иметь несколько структурных пилонов, чтобы направлять ее, чтобы мы могли поставить сопла и распылить слой масла на нее, когда она опустится, чтобы минимизировать абляцию.- И вот вам свидетельство того, что вы можете полностью контролировать абляцию."Более поздние конструкции Orion включали резервуары, водопровод и сопла для нанесения покрытия из тяжелой нефти толщиной около 6 миль на толкающую пластину между выстрелами. "Специально подобранный слой углеродсодержащего материала помещается под толкателем перед каждым взрывом", - объяснил Пайетт и его коллеги во время презентации чиновникам НАСА в 1963 году. "Никакой толкатель материал не аблируется."[153]Все, кто знаком с техническими деталями Orion, согласны с тем, что абляция толкающей пластины была критической неизвестностью. Они могут сомневаться в чем—то другом-амортизаторах, механизмах выброса бомб, радиационной защите,—но это были инженерные проблемы, которые в конечном счете можно было решить. Могла ли какая-нибудь пленка, растянутая так же тонко, как бумага, защитить Орион от ядерных бомб? Была ли анти-абляционная смазка реалистичной, или это был эквивалент 1950-х годов "призрачных рубашек", которые последний из воинов Сиу носил в битве в 1890 году перед резней в раненом колене? Пророк-мечтатель Вовока заверил Сиу, что они будут защищены от вреда. Может быть, Орион-это танец призраков?Из всех первоначальных орионцев физик, наиболее хорошо знакомый с абляцией и антиабляцией,-это МО Шарфф. "Есть много способов освежевать кошку, и иногда кошка не получает кожу", - говорит он. -Я не знаю, чем бы это закончилось. Я могу только сказать, что последующее переживание энергии в различных формах, направленной на поверхности, показало, что эти вопросы более сложны, чем мы могли бы иметь дело, но это не значит, что они не могут быть решены. Моя внутренняя реакция была бы такой, что это должно было бы быть намного более причудливым или более способным жиром, чем мы знали в то время.-С другой стороны, - продолжает Шарфф, - я думаю, что в общем есть хорошие новости в последующем опыте, не обязательно с Орионоподобной плазмой, но и с другими вещами, которые являются первыми, вторыми или третьими кузенами. Это очень важно, чтобы выбрать свойства смазки в борьбе с этим излучением. Вы все это впитываете? Может быть. Может быть, вы попытаетесь передать что-то из этого? Может быть. Может ты пытаешься сделать что-то между ними? Может быть. Вы смотрите на все эти вещи, и вы бы попытались выбрать правильные помутнения для этого налетающего материала. Нас интересуют условия при высоком давлении, поэтому можно ли воспользоваться свойствами смазки в этих условиях, а не в обычных условиях? Все идет в обе стороны. Конечно же, Тед старался использовать эти возможности в своих интересах, а не поддаваться им. - Ладно, у нас высокое давление, посмотрим, что с ним можно сделать.' "
Интересно читать, несмотря на перевод ужасный.Как фантастика из 40-х.Но не вижу большой проблемы в плите.
Не надо сравнивать раскаленный шар воздуха с вакуумным взрывом.Там процессы разные. Вот только кто больше испарит? Пока вопрос открыт. Контакт с расскаленным воздухом+световое излучение, или же плотный поток частиц 10000км/с + проникающий рентген.
Приветствую, коллеги-фантазеры!)
Периодически просматриваю этот форум в поиске интересных идей для межзвездного корабля, и почему-то все время натыкаюсь тут на концепцию взрыволета.
По сути это то, на чем здешняя мысль остановилась и за 14 лет не продвинулась ни на шаг.
На мой взгляд эта схема слишком груба, неэффективна и по сути бессмысленна.
Поэтому предлагаю на ваше рассмотрение свою идею:
Итак, постановка задачи: построить межзвездный корабль на основе имеющихся технологий с целью изучения и колонизации соседних звездных систем и ценой проекта в пределах 10 триллионов $.
технические характеристики:Корабль поколений 150-350 человек, крейсерская скорость 1%с, дальность полета 10-120св.лет, сухая масса 20000т в составе: 2 жилых кольца d=200м с гравитацией 0.2-1g, массой по 2500т каждое (пример - станция Вояджер); корпус длина 2км в комплекте с двигателями и силовой установкой - 5000т, капельная система охлаждения - 5000т; полезный груз, припасы - 5000т.
Топливо - соль на основе U235 с обогащением не ниже 95% - 25-50 тыс.тонн (в зависимости от хим. состава соли, системы хранения, транспорировки, рециклинга и утилизации отработанного топлива)
Силовая установка: 8 жидкосолевых реакторов высокотемпературных (не ниже 1000С) суммарной тепловой мощностью 8ГВт, 16 турбогенераторов с турбинами на сверхкритической углекислоте КПД 45% (3,6 ГВт эл. мощности), 32 плазменных двигателя типа VASIMR по 100МВт с КПД 85%, удельный импульс 4.5-7.5 Мм/с, рабочее тело - отработанная топливная соль с небольшим запасом аргона или ксенона.
Оставшаяся электроэнергия (400-500МВт) расходуется на работу системы охлаждения, рециклинг топлива и прочие системы корабля. Защита: сверхпроводящий магнит диаметром 10м, с полем до 10Тл. После набора скорости корабль переходит в режим низкого потребления электроэнергии (порядка 40 МВт) только для систем жизнеобеспечения, связи и т.п. для чего может быть предусмотрен отдельный маломощный реактор.Примерно так в первом приближении. Что думаете?)
Цитата: alex_semenov от 05 Янв 2025 [13:49:32]Во-вторых они не работают (как думалось). Это установленный факт.Они не работают у плохого танцора.Проект был провален из-за отвратного управления, а не из-за капельных радиаторов.
Во-вторых они не работают (как думалось). Это установленный факт.
И, в любом случае, на капельных радиаторах свет клином не сошелся, есть и другие варианты.
Теоретически да. Более того, чем выше удельный импульс, тем выше КПД
Примерно так и есть. К сожалению, быстрее никак. И проблема даже не в недостатке энергии, а в перегреве
Более чем достаточно. 110 человек, кажется, минимальное число для стабильной колонии. Пример - сентинельцы. 100-200 человек живут на своем острове уже несколько тысяч лет безвылазно и все у них хорошо. К сожалению, без колонии никак, корабль нужно ремонтировать, особенно энергодвигательную установку.
Капельный радиатор требует большой экспериментальной проработки. Начальство нашло лучшее применение деньгам, действительно, не на радиатор же их тратить?
Это пятиэтажный самолет."Господа, пристегните ремни, а я выйду и посмотрю, как эта херня взлетит..."
Не издеваюсь.А если туда как раз и засунуть капельный радиатор?Потерь не будет на испарение во внешнюю среду почти...Ну или в поля укладывать те капли, чтобы по линиям летели а не так просто. Я понимаю, это сто процентов уже предлагали.
Автор
Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов (Прочитано 1411213 раз)
