Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Годная задачка для ТРИЗ, ой как  годная. Я даже опасаюсь.. . Каюсь, был грех - замечталось про вездеход на воздушной подушке, с ЯР.

В СССР поставить реактор на транспортное средство (про космос - и не говорю "все три К" Курчатов, Королев, Келдыш не мыслили космос без атома) пытались ВСЕГДА. Не знаю что с локомотивами (все известные проекты - из США) но известна масса самолетных проекторв, из кторых до каких-то испытаний дошил два. Известный всем Ty-95М (119) и последняя попытка уже в брежневское время: установить реактор на "Антей":

Ан-22ПЛО. Сверхдальний маловысотный самолёт противолодочной обороны с ядерной силовой установкой. Разрабатывался согласно постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 26/10/1965 в ОКБ О. К. Антонова на базе Ан-22. Его силовая установка включала разработанный под руководством А. П. Александрова малогабаритный реактор с биозащитой, распределительный узел, систему трубопроводов и специальные ТВД конструкции H. Д. Кузнецова. Hа взлёте и посадке использовалось обычное топливо, а в полёте работу СУ обеспечивал реактор. Расчётную продолжительность полёта определили в 50 часов, а дальность полёта — 27 500 км. В 1970 году Ан-22 № 01-06 был оборудован точечным источником нейтронного излучения мощностью 3 кВт и многослойной защитной перегородкой. Позже, в августе 1972 года, на самолёте № 01-07 установили небольшой атомный реактор в свинцовой оболочке.

Это они собирались ловить американские АПЛ в красном море. Нужно было очень долго летать. А горючки не хватало.
"Антей" подходил под задачу - идеально.



Но потом это все свернули.
Последняя идея (но мне информация в сети не попадалась, только слышал) - поставить реактор на вот этих зверей:

Интересно было бы почитать как далеко продвинулись?
В принципе это был наш асимметричный ответ авианосцам. Но все это дело зарубили. И одна из причин - опасность РУЧНОГО пилотирования. Аппарат ведь все время идет "на бреющем". За много часов монотонного движения над морской гладью усталость пилота
накапливалась и вероятность ошибки увеличивалась. Но сейчас компьютерное управление может проблему снять.
Но что касается технической концепции (без человеческого фактора) реактор на таком звере - сам доктор прописал. Я полагаю что главная причина была все же политическая. Проект внедрения даже не ядерных экранопланов для военных (гражданские всегда нервно курят в сторонке по-началу) стал тупо жертвой разрядки. Вот интересно, дядя Вова не хочет возобновить?

Обратите внимание. Все эти проекты - не совсем то о чем мы говорим. Вот картинка из американского журнала за 1951 год.

То есть тут реактор - отдельно. Через него движется теплоноситель, который передается к двигателям (которые скорей всего двухрежимные и на горючке и на атомном тепле). Обычно винтовые. Вот только "Луню" плохо под схему подходила. Но хорошо подходил сильно увеличенный "Орленок".

Чем хорош экраноплан? Он летит невысоко и над водой. В случае аварийной ситуации с реактором всегда может сесть (считанные минуты) и в общем то принять меры. В крайнем случае отстрелить и затопить. На "Ан-22" между прочим такая мера тоже предусматривалась. Реактор глушили, инкапсулировали и через задний люк с парашютом. Скорей всего в море.
Но это все схема с двумя контурами теплоносителя:



Теплоноситель (что то металлическое, очень горячее) движется либо помпой, либо самотеком (расширяется же от нагревания).
После появления известий о чудо-ракете Путина было много споро (и здесь) что там за схема? Некоторые упирали на то, что так как Вовочка сказал о ядерной энергетической УСТАНОВКЕ (а не о двигателе) то мол, речь может идти только о такой схеме.
Но я думаю что для ракеты типа "томогавк" (уж слишком маленькая!) такая схема вряд ли реализуемая.
Кроме того для такого класса "летательных аппаратов" она вобще-то бесперспективна.
Для ЯРД нет проблемы с запасом горючего. А значит и с эффективностью вивно-ветнеляторного двигателя. Единственно что мы выигрываем от вышеприведенной схемы - это снижение удельной мощности транспортного средства. Но расплата за это - дозвуковая скорость полета плюс более высокая безопасность и практически исключенный и намек на радиоактивный след. Для всех приведенных схем самолетов-тяжеловозов или даже экранопланов это все было бы важно. Но для одноразовой крылатой ракеты судного дня - вряд ли. Ей нужна скорость. А скорость - это все же разомкнутый контур и повышение удельной мощности установки. Для такой системы вообще то самое правильное решение - забытый американцами "Плутон". То есть прямоточка на не менее чем 3-х махах. Здесь не будет проблем с компрессором и турбиной. Но такой реактор будет еще более энергонапряженный. То есть это будет еще более опасная бомба чем турбореактивный ядерный. Это (как обещал Вовочка) видимо будет в другой серии марлезонского балета.
 
Но все это наши гадания. Как там на самом деле - никто из нас (не допущенных к секретам) не знает. А те кто может быть тут и допущены - будут молчать. И правильно сделают.

[alex_semenov]

Секрет, помимо хитрого расположения турбины

не могу понять из картинок, что с турбиной?

О! Это - самое прикольное.
Это как раз то, до чего мог бы додуматься и всякий там "художник" типа меня! Но не додумался!
Решение действительно в духе ТРИЗ "это вы можете".
До сих пор для ядерных воздушно-реактивных двигателей рассматривалось только несколько схем.
Самая очевидная -  с кольцевым ядерным реактором:


Здесь вал от турбины к компрессору проходит через реактор со всеми вытекающими как в классическом ТРД.
Видимо минусов у схемы более чем достаточно, поэтому рассматривались и такие схемы:


Коромысло. Как художник художнику. Сразу видно что некрасиво. Верно?
Поэтому данная схема (наверняка уже сто лет изобретенная но державшаяся в заначке) сразу покупает своей идеей:



Обратите внимание на мощные подшипники "в носу". Компрессор и турбина совмещены радиально. Компрессор сжимает в осевой канал поток воздуха, он проходит через реактор (слева-направо), нагревается и  РАЗДЕЛЯЕТСЯ. Часть идет в сопло (можно считать это аварийным просто тепловым выхлопом если что), а часть разворачивается и обтекает теперь реактор по наружнему контуру справа налево. Опять таки (видимо) еще подогревается. Идея пропускать теплоноситель через реактор змейкой (туда-сда-обратно) - проверена еще на ЯРД "Киви" американцами, хотя там теплоноситель - жидкий. Но кстати "Киви-а" на самом деле охлаждали именно газообразным водородом (водород куда лучший теплоноситель чем воздух, разумеется). И наш ЯРД-прототип в семипалатинске тоже гоняли только сжатым водородом. Американцы к жидкости перешли на следующих "Киви-В" и далее. А наши так на жидкость и не перешли. Наши жидкий водород подали в Москве на "стенд" с омическим моделированием активной зоны. То есть испытали РД-410 по частям, что считается вполне себе приемлемым результатом - будет работать.
Сам факт, что даже ракетные атомные двигатели по-началу гоняют на газе, а потом уже на жидкости как бы сам собой намекает, что все же с газом в реакторе как бы попроще (температурные перепады? фазовые переходы?). То есть страна, которая построила ракетный атомный с жидким рабочим телом, вполне может построить и воздушно-реактивный атомный. Это своего рода даунгрейт.
Возвращаясь к схеме. Удивительно что до сих пор никто ее нигде не предложил в "широкой печати". Реактор и турбокомпрессор оказываются разделены. Видимо у схемы есть ряд подводных камней, которые надо было для начала решить. Показать что схема все же срастается и годная.

[noxx77]

Вот тут немного про старые разработки атомолётов:

А вот ещё про атомолёты:
https://topwar.ru/28395-amerikanskiy-proekt-sverhzvukovogo-bombardirovschika-s-yadernymi-dvigatelyami.html


http://stroimsamolet.ru/tupolev-tu-119-foto-i-harakteristiki-istorija/
http://avia.pro/blog/tu-119
Масса реактора Ту 119 была прибл 40т  (как весь ЯЭДУ), масса самолёта 100-145 т. совокупная тяга 4х двигателей - 60 т/с.

NB-36H (X-6) - с мегаваттником
http://www.airwar.ru/enc/xplane/x6.html
http://local.ans.org/la/NuclearAircraft.pdf
NB-36H
• Convair B-36 Peacekeeper bomber used for aircraft
reactor shielding experiments
• Conventional power for engines
• Hung a 20 ton 3MW air-cooled indirect cycle reactor
from a hook in bomb bay to study effects of different
shielding configurations
--water as primary coolant
--had capability to drop reactor in case of emergency
• 47 flights, Sept.’55 – March ’57
• 215 hours aloft (89 critical)
• Cockpit enclosed with 11 tons lead for shielding
• Adjusted reactor shielding configuration to try to
optimize weight and effectiveness
20тонный трёхмегаваттник

А эти милашки - HTRE, протестированные 14-32 мегаваттные ядерные турбореактивники. Зацените масштаб
http://ufxufo.org/nepa/nepa2.htm
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19640019868.pdf

HTRE 1-2 грели воздух всего до 732 по-Цельсию, а вот третий уже до 1121.

http://fti.neep.wisc.edu/neep602/SPRING00/TERMPAPERS/stoffel.pdf

А это потырено с форума:
https://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php?topic=134.90
XMA-1 engine specification may be as follows.
1.One nuclear reactor with two X211(J87) turbo machinary.
2.Overall length : 13m
3.Each X211 air intake diameter : 1.4m
4.Each X211 exhaust nozzle diameter : 2.0m
5.Total compression ratio : 14
6.X211 turbine inlet temperature : 1800°F(982°C)
7. Thrust : 12.3ton(With after burning : 15.7ton(34,613lbs))
Source :　未完の計画機(Unfinished planned aircraft), Ikaros publication, ISBN978-4-8022-0014-1, 2015

[Андрей Курилов]

Но для одноразовой крылатой ракеты судного дня - вряд ли. Ей нужна скорость. А скорость - это все же разомкнутый контур и повышение удельной мощности установки. Для такой системы вообще то самое правильное решение - забытый американцами "Плутон". То есть прямоточка на не менее чем 3-х махах.

Показанное изделие мало похоже на сверхзвуковое, что вообще вызывает сомнения во всей этой истории.

[Инопланетянин]

вал от турбины к компрессору проходит через реактор со всеми вытекающими

Хотелось бы узнать, что там вытекает из этого? И почему в коромысле вал проходит не через реактор? Ведь его от радиации всё равно отделяет небольшое расстояние, что мешает сделать реактор в виде бублика и обеспечить для вала такую же защиту как в коромысле?

[noxx77]

А интересно, изотопный паровоз самолёт можно заваять? Хотя бы винтовой?

[Андрей Курилов]

А интересно, изотопный паровоз самолёт можно заваять? Хотя бы винтовой?

Придётся держать в бассейне, а не в ангаре, пока не летает.

[noxx77]

А интересно, изотопный паровоз самолёт можно заваять? Хотя бы винтовой?

Придётся держать в бассейне, а не в ангаре, пока не летает.

Сами тепловыделяющие можно вынимать.

[sharp]

А интересно, изотопный паровоз самолёт можно заваять? Хотя бы винтовой?

Мощности маловато, мягко скажем... На короткоживущих изотопах типа полония-210 можно получить достаточную мощность, но получить значительную массу такого изотопа крайне сложно.

[SpaceEngineer]

Я думаю, от атомных самолётов отказались по соображениям опасности в случае сбивания/захвата папуасами. Из одного сбитого реактора можно наделать столько грязных бомб, что вся затея теряет всякую разумность. Поэтому даже танков и паровозов ядерных мы не увидим. Реакторы так и будут стоять только на кораблях и подлодках - с оных в случае затопления папуасы ничего достать не смогут. Ну и на одноразовых штуках вроде ракет можно.

[noxx77]

Я думаю, от атомных самолётов отказались по соображениям опасности в случае сбивания/захвата папуасами. Из одного сбитого реактора можно наделать столько грязных бомб, что вся затея теряет всякую разумность. Поэтому даже танков и паровозов ядерных мы не увидим. Реакторы так и будут стоять только на кораблях и подлодках - с оных в случае затопления папуасы ничего достать не смогут. Ну и на одноразовых штуках вроде ракет можно.

Во-первых рухнуть атомолёт мог и без папуасов. Во-вторых, он быстро набирал наведенную радиацию и потом долго "светился". В-третьих, обслуживаться такие машины могли бы только на специальных аэродромах, а, учитывая, что они сами тяжелые,  аэродромы тоже были бы немаленькие.

[crazy_terraformer]

Возвращаясь к вашей таблице (и нашим баранам). Вот что там интересно.  Полная ионизация вольфрама (пускай ориентировочно) 50 000 эв.
Умножайте это на 11 000. Получаем 550 000 000... Кельвинов. В атомной бомбе таких температур нет. Там в самом ядре не более 5 кэв.
На порядок меньше.
Вот в чем горе Эдварда Теллора было. Когда в 1943 году на совещании у Опенгеймера Бэтте выдвинул ГИПОТЕЗУ что температуры атомного взрыва достаточно чтобы зажечь дейтерий (превратив ядерную бомбу в термоядерную), хромой Эдвард загорелся этой идеей на всю жизнь. Но к 1950-му (усилиями Фон Неймана на первом настоящем компьютере) выяснилось, что температуры атомной бомбы для дейтерия не хватает. Ее хватает только на поджигание дейтерия с тритием. Голый дейтерий горит при больших температурах (вот почему водородная бомба устроена так заковыристо). Пол миллиарда, миллиард Кельвинов - это как раз температура на пике термоядерного горения в термоядерном заряде.
100 миллионов - миллиард.

А как же "Айви Майк"? В этом испытании ядерный заряд поджигал жидкий дейтерий. Опа наврали, т.к. в др. статье
пишут про смесь жидких дейтерия и трития. Термоядерное оружие_История_США.

[alex_semenov]

А как же "Айви Майк"? В этом испытании ядерный заряд поджигал жидкий дейтерий. Опа наврали, т.к. в др. статье
пишут про смесь жидких дейтерия и трития. Термоядерное оружие_История_США.

Я не понял оборота речи после "наврали".  Что в статье? Кто наврал? Я наврал что чистый дейтерий атомной бомбой поджечь нельзя или "др. статья" где пишется про смесь дейтерия с тритием?
На самом деле - вопрос не в бровь, а в глаз.
Это как раз тот самый случай, как говорил наш создатель газофазного ЯРД Иевлев (которым я сейчас интересуюсь), мол, я не понял ваш вопрос,  но я попробую на него ответить.

Тут действительно есть своего рода коллизия для понимания принципов работы термоядерного оружия. Давайте ее рассмотрим.

Факт первый. Пиковая температура ядерного взрыва 2-5 кэВ. Этой температуры достаточно чтобы поджечь D+T но не достаточно чтобы поджечь D+D.  Для последнего надо на порядок больше 20-50 кэВ (хотя это конечно очень условно, реально можно и при меньшей). Потому, кстати для бустирования ядерных зарядов уже 70 лет используют именно пару грамм трития, а не дейтерия. Не загорается в полом пите чистый и удобный дейтерий. Приходится возиться с неудобным, дорогим, распадающимся тритием.

Факт два. Схема Тэллора-Улама использует две бомбы деления. Одну для "атомного обжатия", другую - в центре сжимаемого заряда - "зажигалка" для ПОДЖИГАНИЯ ядерного горючего. Но если дейтерий нельзя поджечь атомной бомбой, не хватает ее температуры, то что эта "зажигалка" там в центре делает? Для красоты?



При этом обращаю внимани. Всегда говорят что сначала горючее сжимают (в 100-1000 раз. Тут большой разброс во сколько) ХОЛОДНЫМ, а только потом поджигают из центра. Где "зажигалка". Это условие - сжать "холодным" - всегда отдельно указывается. Мол, если нагревание произойдет раньше, чем закончилось сжатие, то получится пшик.

Факт три (который все усложняет еще больше). В типичном термоядерном оружии (то есть во всяком, используемом теперь) используется "сухое" термоядерное горючее. "Лидочка".



"Хорощая девочка Лида..."
(Еще в те годы была популярна "Нина". Королев назвал ракету H-1 почему? А как звали его вторую жену? А еще была другая Нина Ивановна...  Жена сами знаете кого... Королев ведь был утонченный политик-царедворец... "Наука", "Нина"... -1 Красиво черт возьми!)

"Лидочкой" - Гинзбург назвал дейтерид лития. LiD. 
В связи с этим  можно предположить (хотя реалность много сложней) что в сухой "лидочке" горение идет совсем не так как в "мокром" дейтерии. С МЕНЬШЕЙ температурую,  которую  вполне можно получить от обычной ядерной реакции (2-5 кэВ).
Согласно теории в "лидочке" идет так называемый цикл Джеттера Jetter cycle.



Он экспоненциально (как цепной процесс) нарабатывает тритий за счет нейтронов из лития, а тритий, сгорая с дейтерием дает помимо энергии  нейтроны, которые тут же нарабатывают из лития тритий (хотя для цепного процесса тут явно нейтронов не хватает, но есть ухищрения которые опустим). Таким образом для "лидочки" вроде как сверхвысокая (20-50 кэВ) температура ПОДЖИГАНИЯ и не нужна. А нужны как раз начальные нейтроны, которые запустят цикл Джетера.
Это та мысль, которая долго сидела в моей голове по поводу проблемы температуры.
Я так и объяснял существование "зажигалки" в центре термоядерного заряда для себя. Зажигалка выполняла по моему мнению две вещи. Первая - она давала температуру (2-5 кэВ) для загорания дейтерия с тритием, но самое главное (думал я) она давала и инициирующие нейтроны, которые запускали цикл Джеттера и таким образом процесс горения шёл.

Все сходится?
До поры-до времени.
(реально все куда сложней и моя догадка - не работает.).
Во-первых. Если все так хорошо, то почему надо сжимать сухую лидочку перед поджигом? Да еще и так сильно. Не менее чем в 100 раз. В "слойке" (где запускался тоже цикл наработки Трития, только чуть более длинный через U-238 и U-235) сжатие сахаризацией было всего в 20 раз. Исследуя историю нашей водородной бомбы я подозреваю что в РДС-37 совсем не рвались к 1000 кратному сжатию как нам теперь рассказывают. Ибо там изначально использовось "сухое" горючее да еще и в компоновке "слойки", которое в общем-то горит в несколько лучших условиях чем дейтерий (хотя там болтается примесь в виде нетрансформировавшегося в тритий лития, который портит идиллию. И сильно портит, поэтому условия горения в "лидочке" даже хуже чем в чистом дейтерии).
Но самое главное. Во-вторых. И это уже вопиющий парадокс. Иви Майк - как в нем произошел поджег? Там ведь в схеме Тэллера-Улмам "зажигалка" в центре подожгла как раз чистый дейтерий. А как 2-5 кэВ от "зажигалки" на это хватило?!
Температуры цепного процесса явно не хватает.
Так что в Иви Майк (самый первый эксперимень) "зажигалка" делала в центре?
Нафик она вообще там нужна была?
Известно что ее добавил "в последний момент" Тэллер. Есть подозрение "на всякий случай". Элемент явно не такой уж и нужный. Потом ведь (в 1960-х) и наши и американцы научились вообще обходиться без зажигалки.
Так что же там на самом деле происходит?
И если не "зажигалка" дает прджигающе 20 кэВ для сжатого термоядерного топлива (и не важно мокрого, сухого), то что?
Есть идеи?


Понимание физики начинается с парадокса. С НЕПОНИМАНИЯ.
Если вам что-то объяснили и вам сразу все понятно - вас надули. Вам показали упрощение. Неполную правду. То есть лучшую форму лжи.
Вам дали "идею брошенную в массы, как девку брошенную в полк". От этого вашему пониманию - только вред.
Ковыряясь в "рассекреченных" секретах ядерного и термоядерного оружия я постоянно натыкаюсь на такие "упрощения". Вроде как все верно. Чистая правда. Но акценты. Они расставлены "небрежно", "упрощенно", без коллизий-парадоксов и это с некоторых пор настораживает.

По поводу идей.
Подсказка:

(кликните для показа/скрытия)

[Андрей Курилов]

Подсказка:

(кликните для показа/скрытия)

Сжатие повышает температуру до необходимого уровня?

[alex_semenov]

Сжатие повышает температуру до необходимого уровня?

Я думаю, что так.
 
А вы думаете почему "свечу" назвали свечой? У американских физиков были автомобили и они все с ними возились!



В самых первых бомбах можно сказать работал "карбюраторный цикл". Сжатие было небольшое. Внешний триггер сжатием делал две вещи.
Первая - сжимал рабочую среду, делая ее мало прозрачной для энергии (что бы обеспечить горение). Теория этого хорошо описана в сети.
Но была и вторая функция.  Подогрев.
Сжатие вызывает нагрев. Топливо сжатием почти нагревалось до температуры загорания. Но нужен был еще пинок. Свеча в центре это обеспечивала.
Однако я не зря привел тут портрет Дизеля.
Мы знаем что в дизельном двигателе никакая свеча не нужна.



В дизеле и степень сжатия побольше чем в карбюраторном моторе. Верно? И при сжатии воздуха температура уже достаточная чтобы топливо загорелось. От одного только сжатия. Поэтому в верхней точке через форсунку впрыскивается топливо и процесс пошел.
Хорошее объяснение?
Отличное.
Просто гениальное. А знаете почему? Потому что оно сразу же ставит вопрос: а как же происходит "впрыск" в термоядерном "дизеле" без свечи?
А вот это и есть - "самая главная тайна современных схем водородных бомб".
 
Парадокс именно в том, что бы сжать топливо ХОЛОДНЫМ.  Не зря все время говорят - сжимать надо холодным. То есть при сжатии как можно меньше его нагревать. На самом деле при сжатии там формируются ударные волны которые идут через топливо и теряют в нем свою энергию (грея топливо). Поэтому надо сжимать топливо так, чтобы волны были минимальной амплитуды. Как-то "НЕЖНО"... Но если сжать ее нежно, то откуда возьмется высокая температура в самом центре сжатой лидочки, если там нет свечи?
Можно ли совместить несовместимое?
Можно.
Это видимо и был последний подарок природы нам (в бомбе а не у утс).
И самое смешное. Намек на этот секрет есть в журнале "Наука и жизнь" за 1969-й (кажется) год. Открытым текстом.
В этом весь юмор жизни.
Я со стула чуть не упал "листая старые журналы" когда увидел нужный график.
Это называется сверхсжатие. При "адиабатическом" сжатии ударные волны (чуть быстрей местной скорости звука в среде) идут РЯБЬЮ (вот почему тест у американцев и назывался "рябь") нагоняя друг друга и в итоге все ударные волны сходятся в один момент в центре.
При таком сжании вся сжимаемая масса остается относительно холодной, а в центре получается очень горячее пятно куда почти все тепло от работы сжатия и выделяется. Если туда еще чуть трития с дейтерием впрыснуть (пару грамм буквально, хотя возможно и без него обходятся)...
В первых бомбах этого эффекта не было или он был слабо выраженным. Там ударные волны шли достаточно бестолково и масса нагревалась при сжатии относительно равномерно. Что бы получить особую температурную точку нужна была свеча. Да и самого сжатия на зажигания не хватало. Механизм сжатия был неэффективным (поэтому бомбы были тяжелыми). Его нам на всех картинках и рисуют. Но у бомбоделов  эффект сходящихся волн и адиабатического сжатия напрашивался и был проверен и нами и американцами в начале 1960-х. У нас этим занимался Трутнев. Это - точно. К концу десятилетия конструкция водородных бомб была  доведена до совершенства. Именно тогда и появились мирные сверхчистые супер-пупер заряды. В 1979-м американцы дали утечку самым первым, приметивным схемам, которые ми и пережевываем до сих пор. Все что массовое сознание знает о водородной бомбе - это все устаревшие знания. Полузнания или недознания. Это все "знания" о секретах до конца 1950-х. И очень неполные.
Но утечка все же случилась. Успехи в физике термоядерной бомбы в конце 1960-х были настолько великолепны (и у нас и у них), что появилась ОЧЕВИДНАЯ мысль перенести это на управляемый термоядерный синтез (который к тому времени совсем уже оказался упрямым в версии магнитного удержания). Именно тогда и появились первые публичные статьи по инерционному термоядерному синтезу с лазерным сжатием. Не получается магнитным способом? Хрен с ним! Используем успехи в бомбоделании! И разумеется, все первоначальные идеи ЗДЕСЬ были содраны с лучших образцов термоядерного оружия конца 60-х. В самых первых статьях по новому виду УТС для "вдумчивого советского читателя" рассказываются "открытым текстом" главная идея. Там я график и подловил. Потом, видимо, язык таки прикусили... Ничего подобного в последующих статьях (листайте "Природу", "Наука и жизнь") уже не. Но в самом начале таки сболтнули.
Разумеет детали остаются скрыты. И там черт ногу сломает.
Но изюминка - тут.
А нам и не нужны все тонкие детали. Мы же делать бомбу не собираемся. Нам главное (как звездолетчикам) - понять границы возможного и невозможного в бомбоделании.
Кстати.
Именно в этом время и выходит статья Дайсона "Межзвездный транспорт".
Случайно?
 

Кстати. Очередное творение моих шаловливых ручек (опять таки, очень низкого качества дабы вписаться в 300 к):

[crazy_terraformer]

А как же "Айви Майк"? В этом испытании ядерный заряд поджигал жидкий дейтерий. Опа наврали, т.к. в др. статье
пишут про смесь жидких дейтерия и трития. Термоядерное оружие_История_США.

Я не понял оборота речи после "наврали".  Что в статье? Кто наврал? Я наврал что чистый дейтерий атомной бомбой поджечь нельзя или "др. статья" где пишется про смесь дейтерия с тритием?

Хотелось, чтобы наврали Вы, извините... Но врёт статья в русской википедии - ru.wikipedia.org/wiki/Айви Майк

(кликните для показа/скрытия)

, это похоже перевод с англоязычной статьи в википедии, т.к. там у них тоже дейтерий горит синим пламенем, фигурально выражаясь

.
А вот в другой статье википедии в отрывке по истории термоядерного оружия пишут про смесь жидких дейтерия и трития. Термоядерное оружие_История_США.

1 ноября 1952 года на атолле Эниветок (Маршалловы острова) под наименованием «Иви Майк» (англ. Ivy Mike) было проведено полномасштабное испытание двухступенчатого устройства с конфигурацией Теллера-Улама. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны, что в 450 раз превысило мощность бомбы, сброшенной в 1945 году на японский город Нагасаки. Устройство общей массой 62 тонны включало в себя криогенную ёмкость со смесью жидких дейтерия и трития и обычный ядерный заряд, расположенный сверху. По центру криогенной ёмкости проходил плутониевый стержень, являвшийся «свечой зажигания» для термоядерной реакции. Оба компонента заряда были помещены в общую оболочку из урана массой 4,5 тонны, заполненную полиэтиленовой пеной, игравшей роль проводника для рентгеновского и гамма-излучения от первичного заряда к вторичному.
Монтаж боеголовок

Смесь жидких изотопов водорода не имела практического применения для термоядерных боеприпасов, и последующий прогресс в развитии термоядерного оружия связан с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6.

[alex_semenov]

А вот в другой статье википедии в отрывке по истории термоядерного оружия пишут про смесь жидких дейтерия и трития.

Это тот самый случай когда знание некоторых принципов перевешивает кучу "документальных" "фактов".
Ну посудите сами.
Тритий - крайне неудобный для военных материал.
Во-первых грамм трития в 30 раз дороже грамма плутония. Оба - трансмутанты. То есть их нарабатывают "алхимическим" способом (в отличии от более дешевого теперь U-235, который лихо научились выделять даже в оружейных концентрациях на центрифугах). Сколько сейчас стоит килограмм плутония не знаю. Но порядка 1-10 миллионов долларов. То есть килограмм трития будет стоить в 30 раз дороже.
Далее, тритий быстро распадается. То есть его надо все время нарабатывать. Не важно используешь ты его или нет - он "испаряется". И это - очень плохо.
Его все время надо пополнять. Поэтому использовать в заряде можно только в мизерных (граммы) дозах как "катализатор" тонких процессов, что и делается.
Самое главное.
Тот факт что тритий-дейтерий отлично зажигается от деления был проверен задолго до Иви Майка. Даже не в Джордже. В Джорже уже мутили с проверкой идей радиационной имплозии. А до него уже получили бустированные атомные заряды. Они подтвердили теорию: тритий с дейтерием отлично горит подгоняет процесс деления. Заправлять тритий с дейтерием в Иви Майк (просто очень огромное устрйство!) было просто глупо. Дорого (такого количестве трития просто у американцев не было!) и бессмысленно (физически бессмысленно!).  Физикам (а это был физический эксперимент) важно было поджечь именно чистый дейтерий.
Самое большое количество трития, который пытались заправить в ядерный заряд, насколько я знаю, планировали заправить в сахаровскую "слойку". РДС-6с. Планировали от десятков грамм до более чем килограмма трития (чудовищное количество!). Ибо "слойка" в расчетах получалась все же не достаточно мощная и ее "катализировали" таким очень дорогим образом. Кстати, работа с тритием требовала чтобы обслуживающий персонал работал с зарядом в специальных костюмах.



И это делало, в частности, невозможным применять подобное устройство на борту подводной лодки.
В любом случае тритий был очень неудобным для военных материалом.
В общем. С самого начала никого не интересовала бомба на дейтерии с тритием. Такая бомба себя просто не окупала энергетически (лучше наработать 30 кг плутония чем 1 кг трития). Эта реакция к 1950-му считалась прирученной. Поэтому, между прочим, как только уже в рамках мирного термояда выяснилось, что в магнитном УТС не получится сжигать чистый дейтерий и придумали цикл с наработкой дейтерия-трития в литиевых бланках реакторов (мол на планете лития - хоть завались! Была такая мутка и до сих пор есть), то идея сжигать махонькие мишени из "прирученного" вполне себе легко поджигаемого дейтерия-трития (если мы в бомбах уже чистый дейтерий и лидочку жгем!) - казалась простой затеей которую вот-вот освоим. В начале 1970-х оптимизма по этому поводу было - полные штаны. Полистайте старые журналы. При этом сразу подсчитали - грубой силой (мощностью луча) не взять. Мощных лазеров пока не было же. Надо брать хитрым сжатием, на что и ставили сразу. То есть с лазерным УТС получилась как бы контромоция, история бомбы но наоборот. Грубость (мощность луча) увеличивали, но синтез все равно не давался (а в бомбах напротив, зажигали все менее слабым и слабым триггером дошли до чистоты 99.87%!). Затея таки не удалась до сих пор. И между прочим. Обратите внимание. Сейчас самая передовая идея - двухстадийное зажигание.


 
Один лазер сжимает, а другой (сверхлазер) нагревает. То есть в микробомбы "вернули" свечу зажигания. То есть вернулись к 1951-му году. К свече.
Изначально же считали, что дейтериево-тритиевая мишень загорится "сама" от одного только сжатия. Почему? Да потому что в больших бомбах этот эффект давно уже освоили. И решили что если там получается с тугоплавким дейтерием и лидочкой, то с легкогорящим DT в микромишенях подавно получится. Но не получается. Вот мутят теперь с полноценной (изначальной) идеей Улама- Тэллера, с обязательной в центре "свечой".

О "лидочке". Гинзбург ведь изначально не планировал превращать литий в тритий. Он предложил лидочку как сухую "упаковку" для дейтерия. То есть изначально все собирались жечь дейтерий с дейтерием (и Сахаров предлагал "мокрую" слойку по-началу). Но выяснилось что литий-6 отлично (а потом вдруг выяснилось у американцев  что и литий-7 неплохо!)  превращается в тритий.
НО. Надо понимать что даже за счет усиления литием-7, это все же цепной процесс. А значит наработка трития через цикл Джеттера встает в полный рост только под конец процесса горения в бомбе. В начале же в лидочке все же в основном идет реакция дейтерия с дейтерием (который в основном и поставляет тритий). То есть ключ к водородной бомбе как ни крути реактция дейтерия с дейтерием. Все остальные реакции - боковые (дополняющие).

[noxx77]

Что-то мне подсказывает, что мы опять нарываемся на Вселенскую Подлость. В коллапсарах "горит" всё. В сверхновых не только горит любой термояд, но и возможны почти любые трансмутации. В главной последовательности идёт синтез из водорода. В большой "бабахалке" можно зажечь дейтерий (кстати, он горит в коричневых карликах - для масштаба). Большую бабахалку можно делать и неоптимальной. А вот в малых - ктулх что зажжёшь без внешнего подвода низкоэнтропийной энергии - лазерного импульса особых характеристик. То есть система всё равно получается большой. Это эмпирика, конечно...

[Инопланетянин]

А вот в малых

Подозреваю, что масштаб бомбы это минимальная масса, с которой можно работать. Семёнов уже такую мысль высказывал, мне кажется достаточно разумным. УТС не взлетает имхо именно из-за мелкого масштаба.

[crazy_terraformer]

Полная энергия излучения Солнца 3,828·10²⁶ Дж
Допустим, мы можем использовать каждую секунду 30% от 1·10^-4 этой энергии на выходе от роя Дайсона, системы трансиверов и накопителей для разгона одного звездолёта до внешней границы пояса Койпера.

(кликните для показа/скрытия)

3,828·10²⁶*1·10^-4*0,3=

1,1484·10²²ватт мазерного или лазерного излучения на одной частоте будет получать звездолёт до 55 а.е. от Солнца.

Вопрос, какую массу можно разогнать совершая разгонный манёвр от Плутона к Солнцу и далее во вне к звёздам? Харон и др. спутники Плутона служат источниками рабочего тела(жидкого водорода), воды, азота, углеводородов для звездолёта, потерянный водород будет восполняться на всём пути до 55 а.е. от Солнца малыми быстрыми кораблями предварительно расположенными вдоль траектории полёта звездолёта, т.е. масса звездолёта до 55 а.е. может считаться постоянной.
Энергия может  напрямую(через нагрев излучением коллектора) уходить на испарение жидкого водорода, на его нагрев до температур, какие есть в ЯРД и либо последующего сброса его через сопла, либо дальнейшего превращения в плазму и разгона её в магнитном поле до релятивистских скоростей.
Надо бы подумать какая будет площадь у коллектора и соответственно материал, из которого он изготовлен, чтобы вычислить его массу, приходящуюся на массу полезной нагрузки(скажем темоядерный взрыволёт(тормозить будем взрывая термоядерные заряды с балластом и используя пассивные методы, проход вблизи атмосфер планет и через слой короны звезды с благоприятной температурой)).
Далее, надо подумать о необходимости релятивистского ускорителя, какая у него будет масса, чтобы вычислить в конце концов массу баков с водородом. Менее ценный материал ускорителя и коллектора будет преобразован в балласт, а более ценный преобразован в запас полуфабрикатов.