http://engine.aviaport.ru/issues/06/page12.html
"При полезной нагрузке 150 т, предполагаемой обычно для выполнения подобной задачи, расчетная стартовая масса МЭК на околоземной орбите составляла бы 520...540 т (в зависимости от даты старта). Для сопоставления можно указать, что в случае применения ЯРД с твердофазным реактором стартовая масса МЭК составляла бы 730:800 т, а с химическим ЖРД - 1700:2500 т."
Реактор----нужен консультант! На ионники
135. 2.7181818282017/12/19 09:40
[ответить]
>>1.Алексей
Впервые увидел людей на самиздате, которые могут считать и понять расчеты.
Чисто теоретически возможно более или менее прямое преобразование энергии реактора в импульс с хорошим КПД по перегреву. Например, реактор может сразу преобразовывать энергию синтеза в электрическую или в излучение. В первом случае можно ускорять плазму, во втором, если умеете это излучение направлять в нужную сторону, скажем, в реакторе возникают заряженные частицы высокой энергии, которые в электромагнитным полем перенаправляете куда вам нужно, или кванты электромагнитного поля, которые отклоняете куда вам нужно. Первый вариант требует наличия и расхода рабочего тела, при этом расход рабочего тела может быть меньше на единицу импульса, если его ускорять до больших значений, но быстро растете потребляемая мощность. Во втором случае расход рабочего тела идет за счет преобразования массы рабочего тела реактора в излучения по формуле Эйнштейна, а импульс равен массе рабочего тела умножить на скорость.
Если КПД преобразования массы в импульс К, масса рабочего тела реактора М, скорость света С то имеем, например, при расходе половины массы рабочего тела в предположении, что массой собственно реактора можно пренебречь скорость остатка Ско = 0.5С*К. Т.е вполне можно достичь околосветовых скоростей, но масса остатка будет ничтожна в сравнении с начальной массой, а мощность реактора чудовищной и определяется ускорением ракеты и ее массой, точнее массой секундного импульса. Это означает, что достижение приличных скоростей выше 10000 км в сек для ракет с грузом и экипажем сомнительно, особенно, если она должна много раз разгоняться и замедляться, для боевых ракет- самоубийц половина скорости света вполне реальна (если придумают эти реакторы), а даже остаток массой порядка 1 кг гарантированно уничтожит все, во что попадет. Можно или нет создать такие реакторы, я не знаю, пока они не созданы, это утверждение спорно. Но нарушения известных законов физики в своих выкладках пока не вижу.
Если по тем или иным причинам температура корпуса, тем более, внутри корпуса, ограничена соображениями выносливости аппаратуры или комфорта экипажа, то температура охладителя только температурой плавления известных материалов, т.е. вполне может быть в районе 3000-4000 Кельвина. Излучения 4 степень температуры, сброс на охладитель за счет испарения хладагента, т.е. не определяется не его теплоемкостью, а его теплотой парообразования, площадь охладителя практически ничем не ограничена ( только конструктивно) так как он может выносится за пределы корпуса собственно ракеты - это же вакуум.
Сброс тепла на него зависит от КПД, а КПД может быть и близким к 100%, так что сброс может быть и около нулевым, точнее намного меньше мощности реактора. Нарушения законов физики здесь нет, а предсказать что придумают в будущем трудно, так что для верхних оценок даже 1% от мощности это много.
И ракеты, и снаряды могут быть самонаводящиеся и заведомо могут иметь ускорение больше,чем ускорение корабля при уклонении, однако запас импульса наведения в них ограничен. При каких то реальных соотношениях, достигнутых в некоторый момент времени. корабль может уклониться, при каких то - нет, т.е. имеет место типичное соревнование броня - снаряд, с разными победителями в разное время. Попадание обрекает цель. При скорости относительно цели свыше 12 км в сек броня перестает быть броней, т.е. это просто масса, замедляющая снаряд и поглощающая его энергию, а энергия снаряда, как правило, вполне достаточна для испарения всей массы цели.
Стрельба лазером, вообще импульсом энергии не только действует за счет прожигания, она оказывает и другое, более важное действие создает локальное давление и импульс за счет испарения массы цели в месте попадания. Т.е. это сочетание кумулятивного снаряда ) скорость испарившихся частиц тела цели больше 12 км в сек) и взрыва на поверхности корпуса. И то и другое может уничтожить цель ударной волной, ускорением, прожиганием корпуса и повреждениями внутри. Для этого достаточно не прожечь волной дырку, т.е. испарить всю массу на месте попадания, а испарить немного, несколько мм толщины.
Защита от импульса - излучения - маневр и дистанция, отражающие элементы. Т.е. дистанция, на которой при доступном ускорении маневр выведет цель из под волнового импульса защитит и попадания станут случайными. Преодоление защиты - создание сети импульсов, т.е. перекрытие площади, превышающей сечение конуса маневра на данной дистанции, что зависит от доступной мощности для создания импульсов. Типичные снаряд - броня. Второй вид защиты - создание отражающих элементов. Пока что отражение не известно только для волн короче 10 нм, но в будущем, возможно, создадут их и для более коротких волн.
При расстояниях, характерных для Солнечной системы, скажем, 10^9 км скорость в 100 км в сек означает время движения несколько месяцев (порядка 1-6). Это вполне приемлемо для научных экспедиций, но не для освоения. Т.е. всякого рода военные действия переходят в раздел полубреда. При скоростях порядка 10000 км в сек можно и осваивать, но возникает, помимо других, еще и следующая проблема. Рабочее тело, передающее ракете импульс, продолжает куда то лететь, причем со скоростями порядка скорости света и массами порядка процента от массы ракеты, т.е. это тонны или тысячи тонн. Попадание такого потока например, в Землю, энергетически куда как страшнее взрыве многих 100 мегатонных ядерных бомб, т.е. страшнее многих сценариев 3 мировой.
При небольшом движении, тщательном расчете траекторий разгона может быть и можно будет избегать опасных попаданий важных тел в конус такого излучения, или добиваться того, чтобы он был достаточно велик и плотность потока упала до безопасных величин, но любая ошибка чревата гибелью цивилизации. Это же массы в тысячи и десятки тысяч тонн, может быть, и в миллионы, разогнанные до скоростей порядка 50000-300000 км в сек, летящие туда. куда их рассчитал некий диспетчер и послал некий пилот. Честно говоря, просто не представляю, до какого безумия надо дойти, чтобы полагаться на такого рода расчеты, делая их тысячи раз, если речь идет даже не миллионах людей, а обо всей цивилизации и всем человечестве.
>3)Скорость ракет с ядерным двигателем:
>
>Моё мнение. Упирается в возможности охлаждения. см. п5.
Мое мнение
См выше.
>
>4)ПРО.
>
>Мнение Олег 2. Основной ПРО будут противоракеты.
>
>Моё мнение: будут все возможные виды про, в более-менее равных частях(хотя противоракет наверно побольше остальных). Из-за неизвестного противника.
Мое мнение.
1. Ракета на активном участке или при наведении хорошо видна по своему излучению. Если она обнаружена, защита от нее возможна при конусе маневра цели больше конуса маневра ракеты, или если конус маневра ракеты ПРО больше конуса маневра ракеты нападения. Ракеты без самонаведения и маневра заведомая глупость, даже сегодня масса и стоимость интеллектуальной начинки настолько малы, что их можно разместить даже в винтовочную пулю.
2. Если ракета остыла и не маневрирует ( ускорение в направлении цели тоже маневр), обнаружить ее можно только тогда, когда это уже бесполезно, так как радары реальны только на дистанции порядка 30000 км, ибо их мощность 4 степень расстояния.
3. Цель всегда может осуществлять маневр, но тогда она видна противнику. Т.е работает тактика, кто кого переиграет, не только тупое соревнование броня - снаряд. Просто эта тактика привязана к возможностям техники, впрочем. так всегда, а потому резко отличается от той чуши, которую обычно пишут.
>
>5)Возможности охлаждения.
>
>Мнение Олег 2: не является проблемой. Т.к. поверхность радиаторов МОЖЕТ НЕ являться выпуклой поверхностью.
>
>Моё мнение. При температуре радиатора в 500 градусов кельвина теоретический предел 3.54киловатта с квадратного метра. Для корабля в виде цилиндра 300 метров длинной и 30 метров радиусом. Это будет 217 мегаватт тепловой мощности.
Мое мнение. Все параметры на порядки больше, так как больше возможные температуры, почти не ограничена площадь, вполне возможен КПД близкий к 100% ( см. Введение)
>Если принять кпд реактора за 50%, а кпд оборудования тоже за 50%, то это даст нам возможность стрелять из рейлгана(сейчас его теоретический кпд оценивают в 40%, если не путаю) снарядом 5кг со скоростью 30км/с почти 2 раза в минуту. При условии, что ничего другого мы не делаем(сжо не работает, экипажа нет, компы тоже не работают). При этом не учитывается тепловыделение теплового насоса, который будет качать температуру с 300(температура экипажа) до 500 градусов кельвина, или даже со 100(сверхпроводники) до 500.
Рейлган достаточно бредовая идея. Это простейший двигатель с низким КПД. В вакууме (впрочем и на Земле, просто на Земле скорости свыше 5 км в сек чреваты испарением пули) могут быть линейные двигатели с КПД близким к 100 процентам, если есть подходящие переключатели. Поскольку взаимодействие с пулей в линейном двигателе идет по поверхности, удобные конфигурации пули полый цилиндр, тонкая пластина и т.п.
>Поверхность радиаторов не выпуклой формы(например в видевыступов на повехности корабля) не позволяет увеличивать тепловой сброс. Т.к. часть излучения будет подогревать сам корабль. Если же создать материал, который будет хорошо излучать и хорошо отражать излучение(это противоречит современной физике) то это приведёт к созданию вечного двигателя(ставим 2 пластины друг на против друга, одна греет вторую, получаем разницу температур, ставим двигатель стирлинга, или паровой).
Это все верно, но можно просто иметь плоскость произвольного размера, причем этот размер никак не связан с размером собственно ракеты, его пределы определятся конструктивными соображениями и ускорением ракеты и охладителя.
>
>6)рейлган или лазер.
>
>моё мнение:
>Рейлган выглядит проще, защитится от него сложнее.
Мое мнение. Достоинства и недостатки ракет и волновых излучений см выше. Главное достоинство электромагнитного разгона снарядов в относительной дешевизне снаряда в сравнении с ракетой, в остальном он проигрывает, так как для тех же скоростей нужны очень большие размеры разгонной системы. Эти размеры могут сильно ограничить возможности маневра самой ракеты. Что касается воздействия на цель, то вы неправильно представляете себе механизм. При этих скоростях прочности материалов перестают играть роль, так как энергии превышают энергии связей атомов. Играет роль кинетическая энергия, а она достаточна для испарения значительной части материала цели, может быть, и всей цели, что эквивалентно сильному взрыву. Скорее всего, цель погибнет, если в нее попадут. Если цель маневрирует, снаряд может наводиться, но тогда он перестает быть дешевым и ускорения его разгона упадут, т.е. либо скорость снизится, либо размер разгонной системы вырастет. Что оптимально в данный момент надо считать в этот момент с учетом возможностей своих и противодействия потенциальных целей.
>
>Лазер. обеспечивает намного большую вероятность попадания. Что при одинаковом КПД означает намного больше урона на единицу тепловыделения.
Мое мнение. Спорно. Цель может маневрировать, а импульс заведомо не может. Придется делать сеть импульсов, покрывающую конус маневра, а тогда величина урона на единицу тепловыделения резко упадет пропорционально площади конуса маневра.
>
>7)Броня:
>
>Мнение Олег 2: свинец(совмещает функции противорадиационной защиты, не плавится до относительно высоких температур(по сравнению с водой)) и\или гелий(испарение при попадании лазера, или просто при перегреве корабля, уносит энергии больше, чем вода).
Мое мнение. Вы неправильно оцениваете механизм воздействия.
>
>Моё мнение: Водяной лёд. Обеспечивает защиту от излучения даже чуть лучше свинца, на единицу веса. Гораздо легче заморозить, чем сжижить гелий. При перегрева(попадание лазера или перегрев корабля) испаряется и уносит энергию. Можно легко в лёд добавить элементы отражающие лазер.(скорее всего множественные экраны из чего-то типа фольги+ блёстки по всему объёму льда)
См выше.
>
>8)Общая форма планетолёта.
>
>Моё мнение: нечто вытянутое, в сечении ромб... т.е. что-то типа крейсеров империи в звездных воинах. Но без мостика и сужения к носу.
Мое мнение. Шар с тонким корпусом, размеры которого достаточны для размещения экипажа, рабочего тела, оборудования, реактора, двигателя, и охладителем нужной площади, размеры которой зависят, в том числе, от достигаемых ускорений и КПД реактора.
Замечу, что запасов пищи и воздуха иметь не требуется, все, в том числе и пища, регенерирует, энергия для этого может быть рассчитана исходя из потребления человека 2000 ккал в сутки. Строго говоря, это пренебрежимо малая величина в сравнении с потреблением энергии для движения.
Образец полной регенерации всего, кроме энергии, - Земля, правда. с очень низким КПД. На ракете будущего КПД может быть близок к 100%
>
>Это компромис между минимальной площадью проекции и максимальной поверхностью для охлаждения.
Мое мнение. Тонкая плоскость лучше
>Возможно сужение к корме. Чтобы растянуть расположение двигателей в пространстве. Иначе одно попадание в район двигателей может оставить корабль без движения. А это смерть.
Мое мнение
Одно попадание куда угодно - смерть. Энергии снарядов или ракет, начиная где то с 100-1000 км в сек, вполне достаточны для того, чтобы при минимальных разумных массах практически испарить или фундаментально разрушить корабль. Брони, как брони, способной стоять при таких скоростях нет, скорее всего, и не будет, только активная защита, но тогда и попадания нет.
>Ромб(а не овал) даёт возможность работать на борт аж половине орудий.
Мое мнение.
Любые разумные для космоса и его расстояний скорости, при наличии маневра и желании попасть, предполагают или ракеты, но вы может запускать хоть все сразу, орудия для них не нужны, и их сброс может быть в любом месте, сами наводятся по программе, или электромагнитно разогнанные снаряды. Но для последних нужен разгон, длина которого исключает все, кроме одной - двух осей всего корабля, скорее всего, куда как больше. А лазеры предполагают некую оптику и возможность отклонения потока электромагнитной энергии ( импульса). Если вы это умеете делать, то понятие орудия исчезает, как класс, и нужно уже просто делать сам излучатель, волноводы и системы наведения импульса на цель. Форма корпуса явно не играет роли.
>Угол к врагу для всех поверхностей будет одинаков. Значит при одинаковой приведённой броне, будет одинаково толстая броня во всех местах. В случае овала, если приведённая броня(при обстреле с одного борта) одинаковая, то значит абсолютная толщина брони будет разная. Может аукнуться, если будут атаковать не с борта. Или не прямолинейно движущимися снарядами(ракеты, лазеры с ядерной накачкой в виде снарядов\ракет. )
У меня такое впечатление, что вы не учитываете то, что в космосе корабль может лететь в любом положении, т.е. он осуществляет изменение вектора движения поворачивая корпус и главный двигатель в нужном направлении. При торможении, например, это двигателем вперед, при "повороте" двигателем вбок. Поворот корпуса может производиться как маховиками. так и маневровыми двигателями (если маховиков мало, или их надо "сбросить"). Если нет маневра с нужной скоростью и нужной дистанции, обеспечивающей время для этого маневра, цель - труп. Если есть, и это дуэль, т.е. противники с одной стороны в небольшом конусе, то летите куда вам нужно и вращаете корпус, наводясь на цели. Если противников много и они со всех сторон, то, конечно, хорошо бы стрелять во все стороны для уменьшения времени наводки, но, скорее всего, длина пути разгона и вес оборудования разгона вам много разгонных систем иметь не позволят. Это уже надо считать. Однако ваши уверенные соображения сработают только при очень конкретных условиях, а вы их позиционируете как универсальное решение. Проще говоря, все эти конструкции. формы и т.п. оптимальных в каждый данный момент при данном уровне техники.
>
>Чем меньше корабль, чем больше он полагается на ракетное вооружение, чем больше он приспособлен к бою со множественными противниками(невозможно ко всем повернуться бортом), тем больше корабль будет сначала оквадрачиваться в сечении, затем станет похож на цилиндр а потом даже на шар.
Мое мнение. Над вами довлеет название "корабль", пришедшее с моря. Вакуум не море. Нет рулей, не определена конструкция "орудий" (в первую очередь, их длина), не известна нужная длина главного двигателя для разгона рабочего тела. Даже длина и форма реактора не известны - это может быть и огромная штуковина, вроде ускорителя в Серпухове. Т.е форма функция конструкции основных элементов и их надо нафантазировать, причем с прикидочным расчетом, а потом задавать форму. Замечу, что, при необходимости, вакуум позволяет иметь выносные элементы, например. не только охладитель, но и разгонное кольцо реактора, если оно нужно, можно выносить. Для экипажа и рабочего тела, скажем, шар, реактор - гигантский тор, разгонные ускорители электромагнитной пушки - совершенно отдельные системы, летящие вне основного корпуса. При небольших ускорениях ракеты проблем вообще нет. при больших возникают проблемы прочности конструкции при данной прочности материалов. Однако, если не придумают компенсаторов ускорения, оно, при наличии экипажа, примерно 10 м в сек за сек, а это, даже при использовании современных нанотрубок почти не наложит ограничений на выносные элементы.
>
>Цилиндрические и шарообразные корабли вероятно в бою будут постоянно вращаться, чтобы не подставлять под удары одно место.
Одно попдание - труп. Куда угодно.
134. Термояд2017/01/11 22:31
[ответить]
>
>Токамак - бесперспективен.
>Практический выхлоп имеет лишь технология Polywell. Придуманная, кстати, писателем-фантастом в 1964 году.
Извините, фантастика (в плохом смысле слова). При всех проблемах и недостатках токамаков (не столько даже каких-то принципиальных, а осложняющих именно применение в качестве коммерческих реакторов, для нормальных энергетических ТЯЭС) - это не делает более реалистичными Поливеллы (которые не будут не то что коммерческим реактором не будет, а реактором вообще).
Вообще очень грустно, что много ездят по ушам всякой мертворождённой фигнёй, и даже Локхид купился на полную ахинею.
Скорее всего - мнение лично моё, но имеющее некоторые основания - в дальней перспективе ТЯЭС будут строить на основе открытых ловушек или близких к ним концептов (слава богу, направление в последние годы немного ожило в Новосибирске). Хотя ближайшее десятилетие основные результаты будут еще несомненно на токамаках, и от них же следует ожидать окончательного доказательства осуществимости синтеза с положительным энерговыходом.
133. Александр (at@front.ru) 2016/10/21 07:49
[ответить]
>>132.平靜欸
>Токамак - бесперспективен.
>
>Практический выхлоп имеет лишь технология Polywell. Придуманная, кстати, писателем-фантастом в 1964 году.
По токамаку строится ИТЭР, а что есть по этой вашей Polywell?
Не понял что это за технология, есть русское название?
132. 平靜欸2016/10/02 20:09
[ответить]
Токамак - бесперспективен.
Практический выхлоп имеет лишь технология Polywell. Придуманная, кстати, писателем-фантастом в 1964 году.
131. Алексей2016/05/21 09:21
[ответить]
>>129.Сан Саныч
>>>128.Алексей
>>>>127.Сан Саныч
>>
>>> В лабораторном.
>>> С перспективой выхода на коммерческую основу.
Дайте ссылку на теорию "тёплых" сверхпроводников. Насколько мне известно её нет.
130. Сан Саныч2016/02/27 12:46
[ответить]
Кстати,там где то ниже была полемика о надежности межпланетных и межзвездных зондов,добавлю свои пять копеек,дело в том что на более ранних зондах было сплошь и рядом не проверенная "сырая" аппаратура,потом этот вопрос решили...
Но(!)сейчас этот вопрос стоит тоже остро,дело в том что современная промышленность не может дать сверхнадежные микросхемы,и источники электроэнергии на плутонии.Первые из за того что производство свернули, ибо устарели,вторых из-за того что запретили ядерные испытания.
Вот такой вот выверт научно-технического прогресса.))))
P.S.
Ей богу,не шучу,апофеозом стало когда американцы, где то,на п...ли плутония для своего зонда.
129. Сан Саныч2016/02/27 01:59
[ответить]
>>128.Алексей
>>>127.Сан Саныч
>
>> В лабораторном.
>> С перспективой выхода на коммерческую основу.
>Если бы была перспектива именно у этого вещества, то была-бы шумиха.
>Если перспектива в разработке такого вещества... пока теории нет, оценить перспективу разработки не получится.
Теория есть,сорри за перерыв,работы много...HgBa2Ca2Cu3O8+x,
и дальнейшие разработки на основе MgB2, вот собственно перспективный исходник,если есть желание то инет в помощь.
Чего нет,так это внятных статьей о дальнейших его разработках.
Т.Е.не внятных-полно.Почему(?)-хз.Если кто-то в курсе,просьба написать.
К сожалению тема теплых сверхпроводников у меня на работе даже не рассматриваться,и это печально до жути.
P.S.
Посмотрел фильм "Главный",советую всем кто не смотрел,от истории не сильно отдалились,хотя как по мне в глаз режиссеру все таки дать надо,как минимум за поспешность изложения событий.
P.P.S.
Оговорюсь сразу,фильм понравился лично мне и это не реклама.
Далее:исходники слегка устарели,но я с ними не работал,так что оценить даже вышеперечисленные...практически... мне... не реально.