Техническая возможность межзвёздных перелётов

[vsevolodson]

я подсчитал кое-что выглядит всё очень печально
Лаже если научиться поджигать дешёвое топливо (обычный гидрид обычного лития), то необходимое кол-во "катализатора" (в данном случае U-233) лишь немного меньше, чем кол-во собственно топлива (соотношение около 1/8..1/5). Для получения такого кол-ва урана-233 надо понадобится запасти кол-во сырья (тория-232), которое многократно превышает все земные запасы этого тория. И всё это для того, чтобы запустить один звездолёт. Т.е. использование ядерного распада в качестве катализатора отпадает сразу же.
Но двигатель для звездолёта настолько заинтересовал меня, что я тут же сгенерил ещё одну идею. Итак...
Сжигаем в импульсном режиме небольшое кол-во гелия-3 (или смеси гелия-3 и дейтерия) с помощью нескольких установок типа "focus fusion". Насколько мне известно, такие установки уже сейчас позволяют достичь короткого импульса термоядерной реакции. Особенность такой установки в том, что она порождает выстрел потока ионов, который будет содержать в себе в том числе быстрые протоны (продукты термоядерной реакции). Эти потоки протонов можно использовать для поджигания (по схеме инерциального сжатия и нагрева) значительно бОльшего кол-ва основного топлива - гидрида лития, для достижения собственно высокой тяги.

http://www.lawrencevilleplasmaphysics.com/index.php?option=com_content&view=article&id=61&Itemid=79

[gans2]

Водородная бомба состоит из взрывателя, обеспечивающего температуру до нескольких
миллионов градусов (обычно используется атомная бомба), и дейтерида лития-6.
Это из Вашей ссылки. http://profbeckman.narod.ru/NIL27c.pdf
Простой способ - из-за избытка нейтронов, из Лития 6 образуется тритий, который успешно детонирует. Вместо того, что бы вкладывать в бомбу жидкую смесь D+T(как в маломощной нейтронной бомбе), используют дейтерид лития6.
Литий 7 "зажигается" протонами, а в плутониевом инициаторе их совсем не избыток. Я бы даже сказал  их там практически нет. При тех барнах, которые предлагаются для так чаемой Вами реакции , лучше бороводород использовать, Бор11+p имеет такою же практически сечение(0.6) , как и Гелий3, а не 1\1000, как литий 7.

[gans2]

Осталось договорится с Литием 7. что бы он сечение увеличил в тысячу раз.

[vsevolodson]

Литий 7 "зажигается" протонами, а в плутониевом инициаторе их совсем не избыток. Я бы даже сказал  их там практически нет.

Вот и я о том же, нужна реакция с выходом быстрых протонов.

При тех барнах, которые предлагаются для так чаемой Вами реакции , лучше бороводород использовать, Бор11+p имеет такою же практически сечение(0.6) , как и Гелий3, а не 1\1000, как литий 7.

Всё дело в том, что гидрид лития - самое дешёвое термоядерное топливо при своём шикарном энерговыходе. Калорийность бороводорода для звездолёта мала будет. Лучше сильнее прессовать литий с помощью inertial confinement fusion и повысить мощность установок focus fusion.

Осталось договорится с Литием 7. что бы он сечение увеличил в тысячу раз.

надеюсь договоримся (как я писал выше)

теперь есть два пути
1) использовать больше гелия-3: весь водород для "чаемой реакции" - есть вылетающие разом протоны из некоторого кол-ва установок focus fusion. нам как раз надо сильнее прессовать литий. гидрид лития не нужен, исходное топливо - только литий и гелий-3
2) использовать меньше гелия-3: небольшим кол-вом быстрых протонов с разных сторон прессуем гидрид лития. гелия-3 надо немного, что удешевляет топливо

gans2, как вы думаете, может быть проще будет использовать бериллий-9 вместо лития-7? у вас есть какие-нибудь сведения о сечении и энерговыделении такой реакции?

[gans2]

У Беррилия все плохо. Реакции многоступенчаты - выход мизерный. У Бора-11 на порядок выхлоп больше. Таблицу я давал - там все есть.

Вообще -то давно есть схема, "Виверн-джет" называется.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7529&postdays=0&postorder=asc&start=2685

Вот-вот свежий pелиз выйдет, я туда автору Бор-то и подкину.

[vsevolodson]

получается я изобрел межзвёздный велосипед?

[gans2]

Вы победили свою лень и взбодрили любопытство. 90% на этом форуме даже на это не способны.

[Петровна]

Можно тогда нас, ленивых, проинформировать об итогах дискуссии?
Ответ на вопрос в теме найден?
Ну не разбираюсь я в дейтерии лития

[vsevolodson]

если я правильно понял сей "Вивернджет", то мой вариант имеет преимущество в том, что развивает на порядки более высокую тягу, но при этом работает в катастрофическом импульсном режиме, что является сложностью реализации

жаль что бериллий не удастся использовать, тк он бы лучше подошёл для контейнеров с гелием-3, чем литий

Можно тогда нас, ленивых, проинформировать об итогах дискуссии?
Ответ на вопрос в теме найден?
Ну не разбираюсь я в дейтерии лития

вкратце:
я начал писанину в этой теме с фантазий по поводу удержания электронно-позитронной эпиплазмы, но постепенно под давлением участников спустился на землю
теперь схема такова:
Используем сжигание гелия-3 в компактных и лёгких установках вроде DPF как интенсивный источник протонов и дополнительный источник энергии для внутренних нужд звездовоза. Протоновые выстрелы сжигают порции лития в камере сгорания по схеме ICF. Двигатель окружен шустро охлаждаемым рентгеновским зеркалом и кольцами электромагнитов, которые питаются от рентгеновской вспышки внутри камеры сгорания. В момент подрыва лития они быстро "включаются" создавая магнитное сопло и выталкивая плазму. Надо ещё всякие МГД-генераторы навешать, тк будут иметь место утечки плазмы из камеры сгорания в направлении движения звёздного каравана

[gans2]

Рентгеновские зеркала уберем и будет вам щастие. Вивернджет - идеальный по выхлопу  и удельному тмпульсу двигатель. Большая тяга на нем принципиально невозможна совсем.
Большая тяга - это взрыволеты на термоядерных бомбах с бланкетом. Медленные, но гигантские. И проблем с рентгеном у них нет.

[vsevolodson]

Рентгеновские зеркала уберем и будет вам щастие.

чем защищать остальные отсеки?

Вивернджет - идеальный по выхлопу  и удельному тмпульсу двигатель. Большая тяга на нем принципиально невозможна совсем.

по идее нужна именно большая тяга чтобы толкать десятки млрд тонн полезной нагрузки.
а это пробкотрон с амбиполярными полями как я понял?

Большая тяга - это взрыволеты на термоядерных бомбах с бланкетом. Медленные, но гигантские. И проблем с рентгеном у них нет.

это и надо. причём разгонять хотя бы до 10 Мм/с и желательно быстрее чем за сотни лет. почему проблем с рентгеном нет?

[vsevolodson]

...кольцами электромагнитов, которые питаются от рентгеновской вспышки внутри камеры сгорания. В момент подрыва лития они быстро "включаются" создавая магнитное сопло...

это ошибка. тогда если лучи промахнуться мимио заряда основного топлива, то прожгут зеркало нафиК,
пусть магниты питаются от "термоядерных пушек"

[juseppe]

Большая тяга - это взрыволеты на термоядерных бомбах с бланкетом. Медленные, но гигантские. И проблем с рентгеном у них нет.

это и надо. причём разгонять хотя бы до 10 Мм/с и желательно быстрее чем за сотни лет. почему проблем с рентгеном нет?

По определению: рентген, как и прочие жёсткие излучения, поглощается верхним слоем бланкета и испаряет его, создавая тягу. Сам принцип взрыволёта гарантирует отсутствие заметного облучения экипажа.

[Mars]

Можно тогда нас, ленивых, проинформировать об итогах дискуссии?
Ответ на вопрос в теме найден?
Ну не разбираюсь я в дейтерии лития

Ответ уже давно найден: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D0%BB_%28%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%29
Просто обсуждается какое ядерное топливо будет самым дешевым и колорийным.

[vsevolodson]

рентген, как и прочие жёсткие излучения, поглощается верхним слоем бланкета и испаряет его, создавая тягу.

Я думал "бланкет" это собственно ядерный заряд...
Кстати испарения заметно снизят скорость истечения выхлопа и увеличат расход топлива. Испарений надо избегать. Зеркалом

[juseppe]

рентген, как и прочие жёсткие излучения, поглощается верхним слоем бланкета и испаряет его, создавая тягу.

Я думал "бланкет" это собственно ядерный заряд...
Кстати испарения заметно снизят скорость истечения выхлопа и увеличат расход топлива. Испарений надо избегать. Зеркалом

ЧИтай ещё раз принцип работы взрыволёта. У него только и есть выхлопа, что испаряющийся бланкет.

[vsevolodson]

Рентгеновские зеркала уберем и будет вам щастие...

Обратите внимание на "Дедал" и присмотритесь к куполообразной открытой "камере сгорания". Внутренняя поверхность этого полусферического купола как раз будет подвергаться мощному рентгеновскому и гамма облучению. Сколько импульсов выдержит этот щит, пока не испарится совсем?
Общее решение таково: для щита-отражателя нужны три типа материалов:
1) жаропрочный нелетучий материал, высокопрозрачный для ионизирующего э/м излучения (возможно, бериллий или другой металл или кремниевые соединения или органические вещества)
2) жаропрочный материал, эффективно отражающий ионизирующее э/м-излучение (алмаз? бериллий?)
3) плотный материал, эффективно поглощающий ионизирующее э/м-излучение (свинец? цирконий? тантал?)
Внутренняя поверхность параболического щита-отражателя должна быть покрыта материалом №1, чтобы сдерживать своим давлением испарение расположенного под ним отражающего (алмазного?) слоя (материал №2). С внешней стороны щита-отражателя промежуточный отражающий слой покрыт поглощающим материалом(№3), который должен интенсивно охлаждаться и конвертировать тепловую энергию в электрическую (целиком используемую для дальнейшего охлаждения).

[vsevolodson]

ЧИтай ещё раз принцип работы взрыволёта. У него только и есть выхлопа, что испаряющийся бланкет.

Если бланкет участвует в ядерной реакции почти целиком - то пущай идёт на выхлоп, скорость этого выхлопа тогда будет достаточно большой. Но если выхлоп будет засорять ещё что-то кроме прогоревшего топлива, например испарения чего-либо, то это проблема.

[juseppe]

ЧИтай ещё раз принцип работы взрыволёта. У него только и есть выхлопа, что испаряющийся бланкет.

Если бланкет участвует в ядерной реакции почти целиком - то пущай идёт на выхлоп, скорость этого выхлопа тогда будет достаточно большой. Но если выхлоп будет засорять ещё что-то кроме прогоревшего топлива, например испарения чего-либо, то это проблема.

Он не участвует - он испаряется (и создаёт тем самым реактивную тягу, бОльшую её часть). Он должен максимально поглощать всё падающее на него излучение, чтобы разогревался и испарялся как можно более тонкий слой. (Точнее, поглощение, если мне здравый смысл не отказывает, должно быть максимальным в отнесении к массе). Ещё материал бланкета должен быть прочным, чтобы не трескаться от лучевых ударов. И только наружный слой бланкета должен быть всего лишь прочным.

[gans2]

Ещё материал бланкета должен быть прочным, чтобы не трескаться от лучевых ударов. И только наружный слой бланкета должен быть всего лишь прочным.

Таких материалов нет.

Давление расширяющихся продуктов при взрыве в космосе по порядку величины составляет /7/:

P=7e-4*q/R3, (1)

где P-избыточное давление, МПа, q – мощность боеприпаса, кт тротилового эквивалента по ударной волне, R – расстояние от ЯВ, км. Для ЯЗ мощностью 1 кт на расстоянии 50м от тяговой плиты это дает 5,6 МПа. При этом поток энергии РИ в вакууме в первом приближении составляет

F=7.96 n*q/R2, (2)

где F – поток энергии РИ в вакууме, кал/см2 , n- доля РИ в полной энергии ЯВ. Последняя величина для оценок может быть принята равной 0,689. При этом для ЯЗ мощностью 1 кт на расстоянии 50м от тяговой плиты Фr составит 2184 кал/см2 . Принимая для углерода (аблятор) средний массовый коэффициент ослабления для РИ спектра ЯВ на уровне 20 см2/г, длительность импульса РИ 10 нс, можно получить, что давление в ударной волне, распространяющейся по аблятору, составит порядка 1,7*10^6 МПа (термомеханический удар при воздействии РИ ЯВ ). Реальное поведение плазмы при таких воздействиях описывается ударной адиабатой и будет несколько отличаться от этой оценки. Учитывая, что сильное разрушение «станочного оборудования» по терминологии и данным /7/ происходит при воздействии избыточного давления в 60-70 кПа, а «контрольно-измерительной аппаратуры» при 20 кПа, и даже «трубопроводы диаметром менее 350 мм» разрушаются при 1МПа, дальнейшие комментарии по использованию тяговых плит и механических амортизаторов не требуются. Все оценки имеют точность по порядку величины, т.к. используют оценочные открытые данные по параметрам ИИ ЯВ из /1-3,7/.