Двигатель для межзвёздных перелётов

[olenellus]

Магнетронный двигатель

В качестве примера - оценка возможности использования существующих технологий, для межзвездных перелетов.

А в конце Алгебра застрелилась. (Из анекдота.)

Аккуратнее надо считать. Потребная энергия будет не , а , то есть на два порядка больше. Посчитать эту энергию можно следующим упрощённым образом. Так как конечная скорость мала по сравнению со скоростью света, то можно пользоваться формулой Циолковского, подставив вместо скорости истечения газа скорость света. В самой же формуле Циолковского можно разложить экспоненту до линейного члена. Тогда получим уменьшение массы к концу разгона как раз 0,01 от начальной массы, то есть . Если теперь умножить это на квадрат скорости света, то получится энергия, которую потребуется высветить в виде микроволнового излучения.

Кстати, зная дефект масс при распаде урана в реакторе, проверьте за одно, получится ли вообще разогнаться до 0,01c на фотонном звездолёте с урановым реактором 

Если захотите ещё что-нибудь посчитать, что летает быстрее, то лучше использовать релятивистскую формулу Циолковского:

Здесь u — это скорость истечения рабочего тела (c для микроволн), m — масса после разгона, а m₀ — начальная масса.
___________
Исправил. Убрал дельту при скорости. В релятивистском случае понятие "характеристическая скорость" теряет смысл, так как преобразования Галилея больше не являются геометрической симметрией (простой закон сложения скоростей не работает). Формула Циолковского верна в инерциальной системе отсчёта, в которой ракета изначально покоится (но скорость истечения измерена относительно ракеты).

[noxx77]

Магнетронный двигатель

В качестве примера - оценка возможности использования существующих технологий, для межзвездных перелетов.

А в конце Алгебра застрелилась. (Из анекдота.)

Аккуратнее надо считать. Потребная энергия будет не , а , то есть на два порядка больше. Посчитать эту энергию можно следующим упрощённым образом. Так как конечная скорость мала по сравнению со скоростью света, то можно пользоваться формулой Циолковского, подставив вместо скорости истечения газа скорость света. В самой же формуле Циолковского можно разложить экспоненту до линейного члена. Тогда получим уменьшение массы к концу разгона как раз 0,01 от начальной массы, то есть . Если теперь умножить это на квадрат скорости света, то получится энергия, которую потребуется высветить в виде микроволнового излучения.

Кстати, зная дефект масс при распаде урана в реакторе, проверьте за одно, получится ли вообще разогнаться до 0,01c на фотонном звездолёте с урановым реактором 

Если захотите ещё что-нибудь посчитать, что летает быстрее, то лучше использовать релятивистскую формулу Циолковского:

Здесь u — это скорость истечения рабочего тела (c для микроволн), m — масса после разгона, а m₀ — начальная масса.

чем огород городить с магнетронами тогда вообще проще запихать урановый реактор за отражатель-гиперболоид и пусть космос греет за кормой. Один корнишон атомный фотонник. Лишь бы нейтронов больше поглощал  экран да переизлучал в тепловое, а то их отражать в нужном направлении гемор, думаю. Или жидкостный реактор с топливом-теплоносителем, а за радиатором - пленочный рефлектор...

[OratorFree]

А в конце Алгебра застрелилась. (Из анекдота.)

Да. Перемкнуло. Только не алгебра, а физика. Неправильно вывел формулу. 

Импульс зонда соответственно m*v^2/2=Е/2;   m*v=Е/c  (из закона сохранения импульса).

Что приводит к потребной энергии больше на два порядка. И соответственное к еще большему "не полетит".

[Иван Моисеев]

Если уж смотреть ядерные реакторы для маршевых двигателей МП, логично взять последний писк в этой области - мегаваттный проект Коротеева, промасштабировать его на 4,3 с.г., посмотреть, что получается и как улучшить результат.
А делать из реактора фотонный двигатель, явно нерационально, на что здесь уже указывалось.

[OratorFree]

чем огород городить с магнетронами

Ну вообще-то главная идея была в том, что микроволнами управлять (излучать-отражать) мы более менее умеем. Посему и магнетрон. Осталась непроверенной еще мысль использовать мазер, но он требует расхода аммиака или водорода да и смысла нет в когерентности излучения. А навела на мысли эта картинка "инопланетного происхождения"  : https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.msg2992479.html#msg2992479 


 

[Иван Моисеев]

Доработал рубрикацию проблематики МП.
В части двигателей у меня получается следующее:

3. Маршевые двигательные установки

3.1. Обзорные материалы
3.2. Ядерные ракетные двигатели (ЯРД)
3.3. Импульсные ЯРД/ТЯРД (взрыволеты)
3.4. Термоядерные ракетные двигатели с инерционным удержанием
     3.4.1. Топлива
     3.4.2. Системы поджига (драйверы)
     3.4.3. Процессы поджига и горения
     3.4.4. Камера сгорания
     3.4.5. Радиаторы
     3.4.6. Подача топлива в камеру сгорания
     3.4.7. Система отбора энергии
3.5. Термоядерные ракетные двигатели с магнитным удержанием
3.6. Прямоточные двигатели
3.7. Аннигиляционные (фотонные) ракеты
3.8. Двигатели парусного типа
     3.8.1. Солнечные паруса
     3.8.2. Паруса с искусственным источником
3.9. Использование среды (полей) для изменения скорости
3.10. Экзотические варианты движителей (Warp и др.)

Полностью рубрикация:
http://interstellar-flight.ru/design/global/po.htm

а краткий комментарий к содеянному здесь:
http://ivan-moiseyev.livejournal.com/86526.html

Заранее благодарю за критику, замечания и предложения.

[Андрей Курилов]

3. Маршевые двигательные установки

Не вижу изотопных/делящихся парусов. У А. Семёнова также был весьма интересный изотопный пузырь. Также не видно магнитных парусов. 3.10 я бы назвал "эзотерические", а не "экзотические". Ибо все МП-двигатели есть экзотика в принципе.

[Иван Моисеев]

3. Маршевые двигательные установки

Не вижу изотопных/делящихся парусов. У А. Семёнова также был весьма интересный изотопный пузырь. Также не видно магнитных парусов. 3.10 я бы назвал "эзотерические", а не "экзотические". Ибо все МП-двигатели есть экзотика в принципе.

По моим представлением изотопный парус не способен обеспечить необходимый минимум ускорения (даже для полетов в СС). Пузырь Семенова я как-то упустил, у кого-нибудь есть ссылка под рукой?
Что касается деления  экзотические/эзотерические, то мой подход изложен здесь:
http://interstellar-flight.ru/01/urov.htm
на практике я фиксирую все кроме бреда (да и бред тоже фиксирую).
Например, в моей библиотеке по МП присутствует:
Бхактиведанта Свами Прабхупада, Его божественная милость, Легкое путешествие к другим планетам, М., Интербук, 1990, 80 стр.,   тираж 1 000 000 

[GraY25]

Отлично!

Ю. А. Клевцов. НОВЫЕ СЕРИЙНЫЕ ТЕЛЕСКОПЫ И АКСЕССУАРЫ тираж 200 экз.

Бхактиведанта Свами Прабхупада, Его божественная милость, Легкое путешествие к другим планетам, М., Интербук, 1990, 80 стр.,   тираж 1 000 000.

Цивилизация движется в правильном направлении. 

[Андрей Курилов]

По моим представлением изотопный парус не способен обеспечить необходимый минимум ускорения (даже для полетов в СС).

Как вы это аргументируете? Ведь у него же должна быть некислая удельная мощность (100-1000) Вт/кг!

[Иван Моисеев]

По моим представлением изотопный парус не способен обеспечить необходимый минимум ускорения (даже для полетов в СС).

Как вы это аргументируете? Ведь у него же должна быть некислая удельная мощность (100-1000) Вт/кг!

Никак не аргументирую. Если мне попадется оценка возможности использования этого метода для МП - классифицирую.
А удельная мощность мне ни о чем не говорит, нужна оценка ускорения и физика процесса.

[noxx77]

3.8. Двигатели парусного типа
     3.8.1. Солнечные паруса
     3.8.2. Паруса с искусственным источником

А на материальном луче, Sailbeam, например? Или он в искусственных?

[Иван Моисеев]

3.8. Двигатели парусного типа
     3.8.1. Солнечные паруса
     3.8.2. Паруса с искусственным источником

А на материальном луче, Sailbeam, например? Или он в искусственных?

Да, конечно. Слишком большая детализация затрудняет использование рубрикатора.

[Иван Моисеев]

Интересная описка у Семенова:

3. ПЕРЕСЕДЕНЦЫ
Группа переселенцев, которая взойдет на борт летящего только в один конец корабля-колонизатор, ...

http://go2starss.narod.ru/pub/E008_DSH.html

Является ли эта описка "по Фрейду"?

[alex_semenov]

Материалы по тексту о "Дедале":
http://daedalus-zvezdolet.narod.ru/index.html

Извените, Прохожий, я вас перепутал с Кот-Кот...  У меня почему-то давно вы двое ассоциируетесь как один человек... Не могу даже вспомнить почему? Возможно потому что Кот-кот, когда-то назывался Проходящий Кот? Хотя возможно все вы - три разных человека?

Вообще же говоря, я считаю что люди себя сами наказывают, называясь в Сети "собачьими кличками".  Это тот самый случай, когда делать как все - себе же дороже.

[alex_semenov]

Интересная описка у Семенова:

3. ПЕРЕСЕДЕНЦЫ
Группа переселенцев, которая взойдет на борт летящего только в один конец корабля-колонизатор, ...

http://go2starss.narod.ru/pub/E008_DSH.html
Является ли эта описка "по Фрейду"?

Надо у Фрейда спрашивать!
Блин, после переноса "народ" на новый движек я так и не перерегистрировался там. Раньше я легко бы залез и поправил бы. Но теперь надо напрягаться, регистрироваться, вникать в новые правила, интерфейсы... Некогда и нет особого желания это делать. По-сути перенос проекта на новую платформу задушил и без того едва живой проект "горизонт возможного".
Я последнее время просто с НЕНАВИСТЬЮ отношусь к всякого рода инновациям в информационной сфере. Ничего по-настоящему нового нет. Один геморрой и ПУСТАЯ суетня… Устал уже от ненужных "знаний". Дебилы дебилов дебилят дебилом погоняют…

[alex_semenov]

Пузырь Семенова я как-то упустил, у кого-нибудь есть ссылка под рукой?

Это не мой пузырь. Это был ионный двигатель с радиоизотопным реактором. Необычным в нем была рекордная удельная мощность. Вот https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,85164.msg2733669.html#msg2733669 Плюся мы его практически весь смогли посчитать (там вплыло несколько красивых задачек). 

[Иван Моисеев]

Я последнее время просто с НЕНАВИСТЬЮ отношусь к всякого рода инновациям в информационной сфере.

Яка держава - таки и инновации. Но это вообще, а в данном случае это наверное не инновации, а унутренние бизнес-процессы.

[Иван Моисеев]

Пузырь Семенова я как-то упустил, у кого-нибудь есть ссылка под рукой?

Это не мой пузырь. Это был ионный двигатель с радиоизотопным реактором. Необычным в нем была рекордная удельная мощность. Вот https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,85164.msg2733669.html#msg2733669 Плюся мы его практически весь смогли посчитать (там вплыло несколько красивых задачек). 

Первоисточник я штудировал тщательно, но на эту штуку посмотрел только как на голую идею, некий изыск. При попытке практической реализации (или более конкретного описания) масса будет расти очень быстро.
Кстати, пару дней назад образовалось некая сенсация:
Lockheed заявила о разработке компактного термоядерного реактора
http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/lockheed-zayavila-o-razrabotke-kompaktnogo-termoyadernogo-reaktora
или
Lockheed Martin Claims To Be in the Fusion Business Now
http://nasawatch.com/archives/2014/10/lockheed-martin-1.html
При вем скептицизме надо будут посмотреть...

[AlexAV]

При вем скептицизме надо будут посмотреть...

Во-первых не новость. Это ещё года два назад появилось. Во-вторых и смотреть нечего. Ни одной серьёзной работы у них в этой теме нет, одни туманные заявления в стиле каких-нибудь торсинщиков. Пока ни к каким другим выводам, кроме того, что у них завёлся свой Петрик это всё не располагает.

P.S. Из относительно молодых концепций (первая публикация, если не ошибаюсь, 2009 года) весьма интересен MagLIF. Но это всё для Z-машины. Насколько это можно использовать на практике (даже если в плазменной части не возникнет неожиданных проблем) не очень понятно. Ну и всё это конечно только для D-T, ничего больше так работать заставить видимо нельзя.