A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов (Прочитано 1422698 раз)

Wyvern · « **Ответ #4940 :** 09 Апр 2015 [16:48:44] »

Цитата: elind от 09 Апр 2015 [09:29:44]

К вопросу удельной мощности термоядерных двигателей с магнитным удержанием:
Магнитное поле в них имеет некоторое (и весьма немалое, 10 Тл - 400 атмосфер) давление, которое корпус должен выдержать, а давление плазмы не может быть больше давления поля....

Единого "корпуса" ТЯРД на магнитном удержании не имеет, то давление - вернее пондемоторная механическая сила - прилагается к кольцам соленоидов. Но сами соленоиды можно (и нужно!) наматывать в так называемом (квази)безсиловом варианте.
Что снижает механические нагрузки на обмотки соленоида в 10-100 раз.

elind · « **Ответ #4941 :** 09 Апр 2015 [17:22:41] »

Цитата: Wyvern от 09 Апр 2015 [16:45:18]

В термоядерных устройствах, как взрывных, так и инерционных, данный элемент конструкции называют лайнером
Тампером называли прокладку (алюминиевую) между ВВ и плутонием в старых взрывных устройствах...

Такое тоже слышал. Но вроде как

(кликните для показа/скрытия)

тампер тоже употребимо, да англицизм жуткий, но мне так было привычней. А лайнером я внутреннюю облицовку взрывомагнитного генератора называю.

Цитата: Wyvern от 09 Апр 2015 [16:48:44]

Единого "корпуса" ТЯРД на магнитном удержании не имеет, то давление - вернее пондеромоторная механическая сила - прилагается к кольцам соленоидов. Но сами соленоиды можно (и нужно!) наматывать в так называемом (квази)безсиловом варианте.
Что снижает механические нагрузки на обмотки соленоида в 10-100 раз.

Кольцо соленоида, по сути, можно свести к виду витка с током - а в магнитном поле на него будет действовать растягивающая сила, которая "передаётся" силовой конструкции. Я учитывал только предел прочности именно "корпуса", а не сверхпроводника.
Или (квази)без силовой вариант намотки позволяет вообще уменьшить разрывающее усилие на катушку в целом?

Wyvern · « **Ответ #4942 :** 09 Апр 2015 [17:40:33] »

Цитата: elind от 09 Апр 2015 [17:22:41]

Или (квази)без силовой вариант намотки позволяет вообще уменьшить разрывающее усилие на катушку в целом?

А почему

? ИМЕННО ТАК.
http://journals.ioffe.ru/jtf/1997/11/p96-100.pdf

elind · « **Ответ #4943 :** 10 Апр 2015 [12:08:32] »

Цитата: Wyvern от 09 Апр 2015 [17:40:33]

А почему ? ИМЕННО ТАК.
http://journals.ioffe.ru/jtf/1997/11/p96-100.pdf

Статью прочитал, спасибо. Весьма интересная информация. Только вот как вы хоть квази, хоть просто безсиловые кольца мотать будете? Метод-то данный применим либо к замкнутым - тороидальным - катушкам (не в полной мере), либо к тонким и длинным соленоидам, обмотка которых находиться в равновесии между давлением поля, созданным током (проекцией тока), текущим вокруг оси соленоида, и полем тока (проекции), текущего вдоль оси соленоида. Вдоль оси кольца ток течь на может, вам придётся навивать всю обмотку реактора этакой двойной (тройной-пятикратной) спиралью, выводить ток из одного конца ловушки и по болшо-ой дуге возвращать его в противоположный. И то не факт, что будет разница. На Земле безсиловые соленоиды отыгрывают именно концентрацию поля, и сопутствующее сверхдавление, а не полную массу конструкции.

Рассмотрим "эволюцию конструкции" магнитной системы:
Сперва у нас был набор обычных "токовых колец", масса "прочного корпуса" которых находилась как
$\tfrac{m}{V}=\frac{2\pi RS\rho }{\pi R^{2}L}=\frac{2\rho L\frac{Rp}{\sigma }}{RL}=2p\frac{\rho }{\sigma }$ , причём $p=\frac{B^{2}}{2\mu _{0}}$ ;
потом мы решили навить безсиловую спираль и теперь у нас внутри В, и снаружи В. Но, чтобы снаружи была В, вдоль оси соленоида должен течь ток
$I=2\pi R\frac{B}{\mu _{0}}$
который должен вытекать из одного конца соленоида и возвращаться в другой. Предположим, что возвращается ток по одному проводу, лежащему на расстоянии L от оси соленоида, тогда на него будет действовать сила
$F=B^{'}*I*l_{0}=\frac{I\mu _{0}}{2\pi L}*I*l_{0}=2\pi R^{2}\frac{B^{2}}{L\mu _{0}}*l_{0}$
Чтобы выдерживать эту силу, необходима система тросов общим сечением $S=\frac{F}{\sigma }$ , масса которых составит (и я не беру массу креплений к соленоиду - это отдельная песня) $m=\rho SL$ , если подставить значения, получим
$m=2\pi R^{2}\frac{B^{2}}{\sigma \mu _{0}}*l_{0} *\rho , \pi R^{2}l_{0}=V\Rightarrow \frac{m}{V}=2\frac{B^{2}}{\sigma \mu _{0}}*\rho=4\frac{\rho }{\sigma }*\frac{B^{2}}{2\mu _{0}}=4\frac{\rho }{\sigma }*p$
Такая система тросов (из того же материала) будет вдвое тяжелее, чем "стяжки" колец из предыдущего случая.
Проложим два провода, с противоположных концов соленоида, получим, что в формуле силы ток уменьшен вдвое, а магнитное поле - за счёт поля противолежащего провода - на четверть, итого сила составит 3/8 первого случая для одного провода. и масса одного набора тросов тоже 3/8, но их то два, то есть суммарная масса 3/4 и, всё равно, в полтора раза превышает массу "набора токовых колец"
Так, поитерационно увеличивая количество проводов, мы придём к коаксиальной оболочке для соленоида, масса крепежа для которой будет равна массе для случая "токовых колец". Положительный момент такого варианта - механически напряжённые элементы конструкции находятся дальше от плазмы, и их нагрев и нейтронная деградация снижены. Но масса прочной конструкции - та же самая, 10 тонн для углерод-углеродного композита.

Wyvern · « **Ответ #4944 :** 14 Апр 2015 [19:41:27] »

Цитата: alex_semenov от 09 Дек 2014 [10:55:43]

Я стараюсь рассматривать ВСЕ ПОЛЕ возможных решений. При этом я обнаруживаю, что многие возможные (перспективные) решения оказываются завязаны на ОДИН некоторый перспективный прорыв в науке и технологии, которые я бы назвал "бутылочным горлышком".
Это прежде всего магнитостойкие сверхпроводники с рекордной плотностью тока 10^11-10^12 А/м2 (и высокая температурность, за которой все гонятся тут не имеет значения).

И это решение есть

Оказалось, что ВТСП при охлаждении гораздо ниже их критической температуры, в пределах Ткип гелия (4-10К) могут переносить поле до 100-120Т
По этой причине у меня есть мысль и я ее думаю: вариант ТЯРД в варианте "пролетотрона Морозова", т.е. вообще без удержания , может быть только с гофрировкой поля или гибридом амбиполярного удержания с ГДЛ по Белемишеву ( http://www.inp.nsk.su/news/rss/2013_117_12_Beklemishev.pdf ) с максимальной плотностью плазмы т.е. с максимальным удельным энерговыделением.
По первым прикидкам получается... ну, не 374 года до Альфы Центавра

Хотя это будет УЖЕ чистый полет фантазии...

люк · « **Ответ #4945 :** 18 Апр 2015 [20:01:00] »

Электромагнитными пушками стреляют снарядами со скоростью до 10 и более км в сек. По сути это своего рода ускоритель. Если использовать ускорение тысячи g и больше, то при длине ускорителя сотни и тысячи км, можно разогнаться до межзвездных скоростей, и даже до релятивистских.

Ускоритель представляет собой последовательность больших пустотелых соосных магнитных катушек со сверхвысоким импульсным магнитным полем, которое выталкивает сверхпроводящий контейнер с грузом, от килограмов и до многих тонн.

В каждом контейнере кусок звездолета, или его груз, сам звездолет собирается из частей, как из кубиков, В направлении звезды выстреливаются сотни, тысячи контейнеров, которые потом собираются роботом в кучу, и из них лепится звездолет.

Люди выстреливаются отдельным контейнером, или контейнерами, в состоянии погружения в воду, НО даже в этом состоянии они вряд ли выдержат ударные максимальные ускорения. Поэтому людей разгонят до меньших скоростей, и с ними еще и малый ядерный кораблик, или взрыволет, после разгона люди на малом катере будут доразгоняться, и догонять большой корабль.

При подлете к звезде выпускается большой тормозной парус, и корабль тормозится в межзвездных водородных облаках.

Проблема в постройке ускорителя, так, чтоб он не испытывал колебания, понадобится спецсистема гашения колебаний, и отдельно система управления грузами, чтоб они не врезались в стенки катушек.

И крайне важно, попадобится мощная система обеспыливания и очищения вакуума внутри ускорителя, ибо любая пылинка сможет полностью уничтожить контейнер с грузом на столь высоких скоростях. Любые материалы пылят, видимо понадобится мощная лазерная система для полного выжигания любой пыли. И еще, этот ускоритель надо строить вне планетарной плоскости солнечной системы, где высокая запыленность и большие неоднородности гравитации.

AlexAV · « **Ответ #4946 :** 18 Апр 2015 [20:12:39] »

Цитата: люк от 18 Апр 2015 [20:01:00]

Электромагнитными пушками стреляют снарядами со скоростью до 10 и более км в сек. По сути это своего рода ускоритель.

Не проходит. Проблема в допустимых величинах ускорения и мощности на единицу длинны (хотя и одного ускорения хватит). Длинна необходимая для разгона L = V²/2а. При ускорении а = 10g = 100 м/c2 для разгона до 0,01с потребуется длинна ускорителя 0,3 а.е. Едва ли это реализуемо технически.

Комментарий модератора раздела Объединил темы. В дальнейшем призываю не создавать тем близких к тем которые уже есть, а писать в имеющиеся. По теме межзвёздных перелётов их здесь вполне достаточно.

Vavanzer · « **Ответ #4947 :** 18 Апр 2015 [22:45:30] »

Цитата: AlexAV от 18 Апр 2015 [20:12:39]

Цитата: люк от Сегодня в 20:01:00
Электромагнитными пушками стреляют снарядами со скоростью до 10 и более км в сек. По сути это своего рода ускоритель.

Не проходит. Проблема в допустимых величинах ускорения и мощности на единицу длинны (хотя и одного ускорения хватит). Длинна необходимая для разгона L = V2/2а. При ускорении а = 10g = 100 м/c2 для разгона до 0,01с потребуется длинна ускорителя 0,3 а.е. Едва ли это реализуемо технически.

А как дела с магнитной подушкой обстоят? Крысы и лягушки летают в опытах с в полем высокой напряженности. Может этот принцип поможет компенсировать ускорение? При условии что поле действует всепроникающе и каждую клетку отталкивает, может и прокатит...
Разного рода "эфирщики" подобную идею давно уже мусолят, только с другой точки зрения...

Надо всего-то придать ускорение установке с крысой и датчиками )) Не ужели никому из людей, имеющих доступ к таким устройствам, до сих пор это в голову не пришло?

Андрей из Питера · « **Ответ #4948 :** 19 Апр 2015 [16:36:00] »

Цитата: Vavanzer от 18 Апр 2015 [22:45:30]

Надо всего-то придать ускорение установке с крысой и датчиками )) Не ужели никому из людей, имеющих доступ к таким устройствам, до сих пор это в голову не пришло?

а крыс вам не жалко?

AlexOrex · « **Ответ #4949 :** 19 Апр 2015 [18:53:33] »

Цитата: Vavanzer от 18 Апр 2015 [22:45:30]

Надо всего-то придать ускорение установке с крысой и датчиками )) Не ужели никому из людей, имеющих доступ к таким устройствам, до сих пор это в голову не пришло?

Эмм, а размеры и масса электромагнита с индукцией несколько Тесла и системой его питания позволяют его разгонять с таким ускорением?

Wyvern · « **Ответ #4950 :** 23 Апр 2015 [10:23:03] »

Цитата: люк от 18 Апр 2015 [20:01:00]

Ускоритель представляет собой последовательность больших пустотелых соосных магнитных катушек со сверхвысоким импульсным магнитным полем, которое выталкивает сверхпроводящий контейнер с грузом, от килограмов и до многих тонн.

Подобная система где то (даже по-моему Алексом Семеновым

) рассматривалась как...оружие пришельцев

Прилетают в Солнечную систему, обнаруживают нашу цивилизацию, и не иначе как из огромной личной вредности, строят в районе пояса астероидов такую "пушку" и начинают обстрел Земли-матушки. Каждый снаряд массой в ~тонну на скорости в 3% от с это десяток мегатонн -без всякой радиации и без всякой возможности защититься от него...

Skipper_NORTON · « **Ответ #4951 :** 23 Апр 2015 [10:49:43] »

На данный момент, если бы человечество поставило цель - разогнать зонд до максимальной скорости, то наиболее перспективным было бы использовать импульсный ядерный ракетный двигатель, верно? У него скорость истечения топлива может достигать 10000 км/с. Совершаются множественные микро-взрывы ядерных зарядов, они толкают щит сзади корабля, и дальше импульс передаётся кораблю.

AlexOrex · « **Ответ #4952 :** 23 Апр 2015 [11:27:36] »

Цитата: Skipper_NORTON от 23 Апр 2015 [10:49:43]

На данный момент, если бы человечество поставило цель - разогнать зонд до максимальной скорости, то наиболее перспективным было бы использовать импульсный ядерный ракетный двигатель, верно? У него скорость истечения топлива может достигать 10000 км/с. Совершаются множественные микро-взрывы ядерных зарядов, они толкают щит сзади корабля, и дальше импульс передаётся кораблю.

Даже для термоядерных бомб максимум удельной мощности около 6 килотонн на килограмм. Даже если вся эта энергия превратится в кинетическую энергию разлетающейся плазмы (а она имеет тенденцию высвечиваться рентгеном в космос), то скорость истечения составит 6930 км/с.

juseppe · « **Ответ #4953 :** 24 Апр 2015 [15:11:34] »

(кликните для показа/скрытия)

Э, а что это было? Удалили сообщение?

stuuvi · « **Ответ #4954 :** 24 Апр 2015 [15:16:14] »

Цитата: juseppe от 24 Апр 2015 [15:11:34]

Э, а что это было? Удалили сообщение?

опровержение появилось в СМИ просто, сказали что утка была

juseppe · « **Ответ #4955 :** 24 Апр 2015 [15:22:50] »

Цитата: stuuvi от 24 Апр 2015 [15:16:14]

Цитата: juseppe от 24 Апр 2015 [15:11:34]
Э, а что это было? Удалили сообщение?
опровержение появилось в СМИ просто, сказали что утка была

Да? Радует!
Но с такими, блин, утками... Я бы этих "птицеводов"...

OratorFree · « **Ответ #4956 :** 27 Апр 2015 [20:34:31] »

Нашёл очень старое кино о ядерных ракетах.

Ядерный двигатель США 1968 (Nuclear Propulsion in Space 1968) (Продолжительность видео 20 минут)

https://youtu.be/2ZOU-ArzUFg

M.Sergey · « **Ответ #4957 :** 04 Мая 2015 [23:36:27] »

Это реальная информация или выдумка журналистов? http://www.kp.ru/online/news/2046624/?utm_source=gismeteo&utm_medium=affiliate
Какие будут мнения?

ВадимZero · « **Ответ #4958 :** 04 Мая 2015 [23:48:46] »

Цитата: M.Sergey от 04 Мая 2015 [23:36:27]

Это реальная информация или выдумка журналистов

Это перевранье вранья.

AlexAV · « **Ответ #4959 :** 04 Мая 2015 [23:52:30] »

Цитата: M.Sergey от 04 Мая 2015 [23:36:27]

Это реальная информация или выдумка журналистов? http://www.kp.ru/online/news/2046624/?utm_source=gismeteo&utm_medium=affiliate
Какие будут мнения?

У Петрика, Шипова, Акимова и прочих э... деятелей из РАЕН похоже появились американские коллеги... по распилу бюджета.

Новости:

A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов (Прочитано 1422698 раз)

Андрей из Питера