[image]

Термоядерный ракетный двигатель: как, зачем, почему и почем

Теги:космос
 
1 14 15 16 17 18 19 20
MD Serg Ivanov #03.03.2021 15:41  @cryon#28.02.2021 21:31
+
-1
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
cryon> Что если источник нейтронов направить на уран 235 как на рабочее тело, для выделения 177 Мев, будут образованы 2 частицы с атомной массой около 95 и 139 и 2 нейтрона, так что частицы по 95 и 139 атомной массы примерно по 80 Мев энергии и со скоростью в 8000 км в сек.
Летящие в произвольном направлении.
   52.052.0

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
cryon> Я новый пользователь и пока тему не могу создать, но из обсуждений на астрономическом форуме у меня родилась идея плазменного ядерного движителя:

Я так понимаю, проект открыт для критики? ;)

cryon> Что если источник нейтронов направить на уран 235 как на рабочее тело, для выделения 177 Мев, будут образованы 2 частицы с атомной массой около 95 и 139 и 2 нейтрона, так что частицы по 95 и 139 атомной массы примерно по 80 Мев энергии и со скоростью в 8000 км в сек.

Будут. Но импульс же сохраняется, это фундаментальный закон физики. Как предлагается направлять их в сопло?

cryon> Главная проблема моего ядерного плазменного двигателя в том чтобы весь уран 235 отреагировал до того как вылетит в сопло. А так же удельная по весу мощность двигателя. Магнитами ли удерживать плазму чтобы вся она прореагировала?

Ох, если у тебя есть такие магниты ... Это офигеть, какие магниты. Водород ведь пока удержать не могут, а ты про уран.
Это во-первых. Во-вторых. У нейтронов не такая уж и большая скорость, да и сечение захвата, хоть и "в сарай размером", но всё же. Улетят.

Посмотри на примеры: вот у нас есть ядрён-батон размером с ведро, потому как не успевает разлететься, и огромная махина ядерного реактора, чтобы нейтроны остыли, но не убежали. А ты хочешь промежуточного размера конструкцию.
   52.952.9

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
cryon> Я новый пользователь и пока тему не могу создать,

Это еще не повод для того, чтобы писать в тему, которая совершенно о другом. Что-то мешало поискать более близкий по тематике топик? Вообще-то это - неуважение к другим пользователям форума.


cryon> Что если источник нейтронов направить на уран 235 как на рабочее тело,

Идея очевидная, проблема в плотности "мишенного урана", сечениях взаимодействия и необходимой плотности нейтронного потока.
Неизбежны потери либо рабочего тела, либо нейтронов. Можно того и другого сразу.

cryon> Главная проблема моего ядерного плазменного двигателя в том чтобы весь уран 235 отреагировал до того как вылетит в сопло.

Именно.

cryon> Магнитами ли удерживать плазму чтобы вся она прореагировала?

Можно, но тогда плотность её будет ОЧЕНЬ мала. (=> тяга)
Также ОЧЕНЬ велики будут потери нейтронов (при любом разумном размере двигателя). Почти все нейтроны будут свистеть в пространство.


cryon> 2 ступень - легкие ядерные реакторы на быстрых нейтронах с элементами пельтье с временем работы 60 лет.

Мама миа.

cryon> Для космического расположения: Зеркало диаметром 600 метров, лазерные диоды на 1000 нм(с шириной спектра 4-5 нм) с охлаждением литием, на 10 Гигаватт оптической мощности, парус диаметром 7 метров из аэрографита толщиной 0.5 мм при плотности 180 грамм на м3.

Нереально абсолютно. Попробуйте сами разобраться почему.
Все эти сверхтонкие лазерные паруса - баллшит.
   51.051.0

cryon

новичок
Я вообще если честно не понимаю как работает dusty plasma fusion fragment rocket который я описываю постом выше дело в том что расстояние пробега осколков около 7 микрометров в делящемся веществе будет многократно превышено для достижения подкритического состояния урана 235.
По этому я сосредоточился на другом проекте:
-Второй ректор на америции 242 м окружен снизу инфракрасным зеркалом и газовым холодильником охлаждающем слой замедлителя нейтронов до 40-50 кельвинов, так что расстояние пробега нейтрона в америции 242 м составляет 25 микрометров.
- Парус под несколькими вторыми реакторами из америция 242 м толщиной 3.2 микрометра, так что он сохраняет 70% скорости осколков деления в нем, на 1 деление на парусе происходит 2 деления на втором реакторе с выделением 2.6 лишних нейтрона на 1 деление, часть нейтронов летит под малым углом к парусу с пробегом в нем 20-30 микрометров, эти нейтроны а так же часть более перпендикулярных к парусу нейтронов реагируют на парусе с получением удельного импульса 12000 км в сек изотропно.
- Электростатическое ситечко параболическое на 7 Мегавольт коллимирует осколки деления в одном направлении, итого получаем массу делящегося на парусе вещества около 20-25 % от всей массы конструкции, скорость осколков покинувших парус в среднем в 7500 км в сек, температуру паруса около 250 кельвинов, с выделением 20-25 кватт на кг веса паруса полной энергии часть из которой нагревает парус. И итоговую скорость корабля за 90 лет разгона(время разгона ограничено полураспадом америция 242 м в 141 год) в 1500-2000 км в сек.
   2121
MD Serg Ivanov #22.03.2024 10:38
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

В США создали импульсный двигатель на водяном топливе с термоядерным форсажем

Компания RocketStar сообщила, что создала и протестировала инновационную электрическую двигательную установку FireStar Drive для космических аппаратов, которая использует усиленные термоядерным синтезом импульсы плазмы. //  3dnews.ru
 

О как...
Компания RocketStar сообщила, что создала и протестировала инновационную электрическую двигательную установку FireStar Drive для космических аппаратов, которая использует усиленные термоядерным синтезом импульсы плазмы. Предложенное решение значительно повышает производительность базовой импульсной установки RocketStar на водяном топливе. Прототип двигателя создан, испытан на земле и готовится к испытаниям в космосе.
Созданный ранее в компании базовый двигатель генерирует высокоскоростные протоны за счет ионизации водяного пара. Когда эти протоны (полученные от водорода) сталкиваются с ядром атома бора, возникает реакция синтеза, в ходе которой атом бора превращается в высокоэнергетическую форму углерода, которая быстро распадается на три альфа-частицы. Это так называемая безнейтронная реакция синтеза, которая не создаёт сильного радиационного излучения и поэтому установку намного проще экранировать.

Бор вводится в реактивную струю газов — выбросов из работающего плазменного двигателя FireStar Drive — и в процессе реакции синтеза как бы переводит двигатель в режим форсажа или, проще говоря, значительно увеличивает тягу базового импульсного плазменного двигателя.

Компания RocketStar работает по ряду программ МО США (SBIR, AFWERX и других). Во время первого этапа работ в зону выхлопа экспериментального импульсного плазменного двигателя была введена борированная вода. Это привело к образованию альфа-частиц и гамма-лучей — явных признаков реакции ядерного синтеза. Позже совместно со специалистами лаборатории High Power Electric Propulsion Laboratory (HPEPL) в Атланте было показано, что двигатель не только создавал ионизирующее излучение, но также увеличивал тягу базовой двигательной установки на 50 %.

Созданный в компании двигатель FireStar доступен для отправки заказчикам. Он называется M1.5 и будет продемонстрирован в космосе в качестве полезной нагрузки на спутнике-носителе OTV ION компании D-Orbit, который будет отправлен в космос в ходе очередных «пакетных» миссий SpaceX Transporter в июле и октябре этого года.

«Мы очень рады возможности работать бок о бок с RocketStar и внести свой вклад в демонстрацию M1.5, — сказал Маттео Лоренцони, руководитель отдела продаж D-Orbit. — Мы только что интегрировали двигатель на спутник-носитель ION и с нетерпением ждём возможности увидеть его работу на орбите».

Планы по испытанию двигателя FireStar включают дальнейшие наземные проверки в этом году, а также ещё одну демонстрацию в космосе, запланированную на февраль 2025 года в качестве полезной нагрузки на космическом аппарате Rogue Space System Barry-2.
 
 


Импульсный нановзрыволёт :D
   52.052.0
+
+5
-
edit
 

Xan

координатор

S.I.> Импульсный нановзрыволёт :D

Если "тяга увеличилась на 50 процентов", значит скорость выхлопа в 1,5 раза, а энергия в 2,25 раза.
То есть, на единицу потраченной энергии получилось дополнительно 1,25.
Отличные новости для термоядерной энергетики!

И поэтому нихера не верится.
   122.0.0.0122.0.0.0
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
Xan> И поэтому нихера не верится.
Вот и мне аналогично..
   52.052.0
SE Татарин #22.03.2024 17:05  @Xan#22.03.2024 15:47
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
S.I.>> Импульсный нановзрыволёт :D
Xan> Если "тяга увеличилась на 50 процентов", значит скорость выхлопа в 1,5 раза, а энергия в 2,25 раза.
Нет. :) Это значит, что если в выхлоп ионника ввести дополнительную массу воды, то тяга вырастет. :)

Реакции с бором в протонном пучке вполне возможны и наверняка какие-то идут. Расход рабочего тела увеличивает тягу.
А то, что некоторые могут подумать о каком-то Q>1 и о том, что на тягу повлияло именно энерговыделение - это уже их проблемы. :)
   123.0.0.0123.0.0.0
KZ Xan #22.03.2024 20:01  @Татарин#22.03.2024 17:05
+
-
edit
 

Xan

координатор

Татарин> Нет. :) Это значит, что если в выхлоп ионника ввести дополнительную массу воды, то тяга вырастет. :)

Там не сказано про дополнительную массу.
Там сказано, что воду "присолили" бором.

Татарин> Реакции с бором в протонном пучке вполне возможны и наверняка какие-то идут.

Угу. Есть такая перспективная реакция.
И сказано, что именно она помогает получить бОльшую тягу.

Татарин> Расход рабочего тела увеличивает тягу.

Про расход рабочего тела ничего не сказано.
Ну и это какой-то был бы уж слишком тривиальный способ.
И никому совершенно не интересный.
Потому что все хотят увеличения удельного импульса. А не "просто импульса".

Татарин> А то, что некоторые могут подумать о каком-то Q>1 и о том, что на тягу повлияло именно энерговыделение - это уже их проблемы. :)

Прям даже не знаю, что сказать!!! :D
   122.0.0.0122.0.0.0
CA suyundun #23.03.2024 05:59  @Serg Ivanov#22.03.2024 10:38
+
-
edit
 

suyundun

опытный


S.I.> Импульсный нановзрыволёт :D
Окей, разогнали вместе водород и бор. Но они же паралельно летят. В одном направлении. Ну, может скорости разные из за разных масс. Ну ладно, распались на альфа частицы. Но ведь одна альфа полетит налево, другая направо. третья вообще может назад. Но у них же МэВы. Как их удержать в струе? Ну ладно, это альфа. Передает энергию быстро. Это выхлоп не разбросает? Ничё ни понимаю.
Вопрос. что если разогнать до 60 КэВ широкий низкой плотности пучек D, отделив предварительно электроны. А потом, далее по тракту прогнать их через магнитную пробку, резко повышая резко плотность. Ну чтоб по стукались.
Смысл есть? Или сечение слиания маленькое?
   123.0123.0
Это сообщение редактировалось 23.03.2024 в 06:13
EE Татарин #24.03.2024 02:41  @suyundun#23.03.2024 05:59
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
suyundun> Смысл есть? Или сечение слиания маленькое?
Маленькое.
Нужно превысить некоторое значение тройного произведения nTtau - количество частиц * энергию * время удержания. В числах (по порядку величины) - где-то так:

Ну или так для более "простой" смеси дейтерий+тритий:
   122.0.0.0122.0.0.0
EE Татарин #24.03.2024 02:46  @Xan#22.03.2024 20:01
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Xan> И сказано, что именно она помогает получить бОльшую тягу.
Ну, это их благие пожелания. :)
А из фактов: была струя ионника, туда прыснули воды. Вода борированная и есть счётное число реакций с бором под протонным лучом, но я лично уверен, что персиковые сок без всяких реакций дал бы ровно то же увеличение тяги.
   122.0.0.0122.0.0.0
KZ Xan #24.03.2024 07:39  @Татарин#24.03.2024 02:46
+
-
edit
 

Xan

координатор

Татарин> А из фактов: была струя ионника, туда прыснули воды.

Нет.
Движок изначально работал на воде.
Плазма водяная.

Татарин> Вода борированная и есть счётное число реакций с бором

Они добавили бора засекли гамму и прочее! :D

Ну так и самая первая в мире газоразрядная трубка с дейтерием сразу и неожиданно дала нейтроны.
Но оказалось, что они не настоящие термоядерные. А артефакты неустойчивостей разряда.

Статья напоминает радости изготовителей "холодного термояда".

Вообще-то существует dense plasma focus (см. Вику) нацеленный именно на реакцию бора с водородом.
И там легко получается радиация в заметных количествах.
   122.0.0.0122.0.0.0

Xan

координатор

Из Вики:

В 2017 году
по сравнению с другими устройствами плазменной фокусировки с той же потребляемой энергией 60 кДж.

В 2019 году
Выход термоядерного синтеза достигал 0,1 джоуля.

Итого, КПД = 1 / 600000.

Что несколько ниже, чем в чЮдо двигателе (КПД = 1,25)

:D :D :D
   122.0.0.0122.0.0.0
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
Xan> Если "тяга увеличилась на 50 процентов", значит скорость выхлопа в 1,5 раза, а энергия в 2,25 раза.
Ни хрена это не значит. Мощность ракетного двигателя N=F*v; где F- тяга, а v-скорость истечения. Т.е. тягу электроракетного двигателя можно увеличить на 50% просто снизив его удельный импульс на те же 50% и не увеличивая затрат энергии. И без всякого термояда. Они не врут, просто маленько умалчивают насколько снизился УИ их ракетного двигателя при добавке борированной воды.. ;)
   123.0.0.0123.0.0.0
+
-
edit
 

Xan

координатор

S.I.> Ни хрена это не значит. Мощность ракетного двигателя N=F*v; где F- тяга, а v-скорость истечения. Т.е. тягу электроракетного двигателя можно увеличить на 50% просто снизив его удельный импульс на те же 50% и не увеличивая затрат энергии. И без всякого термояда. Они не врут, просто маленько умалчивают насколько снизился УИ их ракетного двигателя при добавке борированной воды.. ;)

Цытатка:
Бор вводится в реактивную струю газов — выбросов из работающего плазменного двигателя FireStar Drive — и в процессе реакции синтеза как бы переводит двигатель в режим форсажа или, проще говоря, значительно увеличивает тягу базового импульсного плазменного двигателя.

Обрати внимание:
Добавление бора;
Термояда;
"переводит двигатель в режим форсажа";
"увеличивает тягу".

В авиации форсаж — увеличение температуры выхлопа без увеличения расхода.

"Вы всё не так поняли!"
Ага, ага!!! :D

Зачем ты оправдываешь авторов статьи?
Там же бред.
   122.0.0.0122.0.0.0
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
Xan> В авиации форсаж — увеличение температуры выхлопа без увеличения расхода.
Неужели? Форсажная камера ТРД ничего не кушает? и расход топлива на единицу тяги не увеличивает?
   123.0.0.0123.0.0.0
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
Xan> Зачем ты оправдываешь авторов статьи?
Где это я их оправдываю? Они просто красиво подали информацию для идиотов. Небось акции компании хорошо поднялись :D
Xan> Там же бред.
Конечно. Вклад термояда в увеличение тяги околонулевой. Основной вклад - за счёт увеличения расхода рабочего тела.
То что при этом уменьшается УИ (поскольку, в отличие от воздуха авиации - ракете воду с бором приходится возить с собой) скромно умолчали. А всё сказанное - чистая правда.
Разницы нет никакой между Правдой и Ложью,
Если, конечно, и ту и другую раздеть.©
   123.0.0.0123.0.0.0
Это сообщение редактировалось 24.03.2024 в 17:00
+
-
edit
 

Xan

координатор

Xan>> ... без увеличения расхода.
S.I.> Неужели? Форсажная камера ТРД ничего не кушает? и расход топлива на единицу тяги не увеличивает?

"без увеличения расхода воздуха"
Или ты будешь утверждать, что несколько процентов керосина из общего расхода — существенны?
   122.0.0.0122.0.0.0
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
Xan>>> ... без увеличения расхода.
S.I.>> Неужели? Форсажная камера ТРД ничего не кушает? и расход топлива на единицу тяги не увеличивает?
Xan> "без увеличения расхода воздуха"
Т.е. без увеличения расхода рабочего тела. В отличие от обсуждаемого. Где:
Во время первого этапа работ в зону выхлопа экспериментального импульсного плазменного двигателя была введена борированная вода. Это привело к образованию альфа-частиц и гамма-лучей — явных признаков реакции ядерного синтеза. Позже совместно со специалистами лаборатории High Power Electric Propulsion Laboratory (HPEPL) в Атланте было показано, что двигатель не только создавал ионизирующее излучение, но также увеличивал тягу базовой двигательной установки на 50 %.
 

- за счёт увеличения расхода рабочего тела и снижения УИ.
Xan> Или ты будешь утверждать, что несколько процентов керосина из общего расхода — существенны?
Несколько процентов?! Надо, однако, сказать, что ТРДФ при использовании форсажа становится очень неэкономичным. Расход топлива возрастает от 60% до 130%. Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ). | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 25.03.2024 в 11:43
RU spam_test #25.03.2024 14:13  @Serg Ivanov#25.03.2024 11:37
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

S.I.> - за счёт увеличения расхода рабочего тела и снижения УИ.
а не может быть так, что даже при <1, энерговыход ТЯ очень сильно разогревает рабочее тело и часть его вылетает очень быстро? Т.е. общий эффект может оказаться таки в плюсе.
   122.0.0.0122.0.0.0
SE Татарин #25.03.2024 14:21  @spam_test#25.03.2024 14:13
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
S.I.>> - за счёт увеличения расхода рабочего тела и снижения УИ.
s.t.> а не может быть так, что даже при <1, энерговыход ТЯ очень сильно разогревает рабочее тело и часть его вылетает очень быстро? Т.е. общий эффект может оказаться таки в плюсе.
Нет, не может. В смысле, "в плюсе" - заведомо да, в описанном и даже "хоть сколь-нить заметном плюсе" - категорически нет.

Тут описан вообще выигрыш бешеный.
А даже Q~0.1 для бороводорода сейчас было бы качественным прорывом во всей физике плазмы/термояде и самостоятельным достижением, достойным нобелевки.
Уже просто в силу разницы сечений это автоматически означает Q~10 на дейтерий-тритии, например, и работающий (а по описаниям - ещё и сверхдешёвый и экономически эффективный) ТЯР.
   123.0.0.0123.0.0.0
+
+1
-
edit
 

Xan

координатор

S.I.>

Ухожу, Мариванна, ухожу, ухожу! :D

Пойду, чая попью.
С дейтерием.
   122.0.0.0122.0.0.0
MD Serg Ivanov #25.03.2024 19:14  @spam_test#25.03.2024 14:13
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
S.I.>> - за счёт увеличения расхода рабочего тела и снижения УИ.
s.t.> а не может быть так, что даже при <1, энерговыход ТЯ очень сильно разогревает рабочее тело и часть его вылетает очень быстро? Т.е. общий эффект может оказаться таки в плюсе.
Как часть может вылететь быстрее целого? Эффект чего в плюсе? А главное - за счёт чего?
Скорость истечения не указана не случайно.
   123.0.0.0123.0.0.0

Naib

аксакал

Xan> Пойду, чая попью.
Xan> С дейтерием.

С протием вкуснее и полезнее! :) Можно ещё немного этоксида протия добавить с травками ;)
   109.0.0.0109.0.0.0
1 14 15 16 17 18 19 20

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru