Возможен ли термоядерный ракетный двигатель: возможности и перспективы.

[GOBLIN]

Ну, я не совсем уж дилетант. Я окончил физтех по специальности "энергетические установки", то есть ядерные реакторы АЭС. Вторая профессия - военный атом. Имею некоторый вклад в создание атомной ракеты, которая должна была взлетать с поверхности Земли на атомном реакторе.
Правда, вклад небольшой - я разработал технологию получения высокодисперсного карбида урана из гексафторида урана и получил по этому направлению 2 а.с. на закрытые изобретения.
А вот мои младшекурсники с нашей специальности напрямую участвовали в создании этой ракеты и заткнули за пояс америкосов.

это все не плохо. главное я полагаю создайте надежный ядерный реактор. а в остальном думаю если мою идею можно будет применить то она сможет претендовать как рабочая. однако это не главное. а что бы собрать полноценную экспедицию нужно еще решить массу побочных вопросов. это как в песне поется "если что то я забуду вряд ли звезды примут нас" так что я уверен до полноценного полета еще нужно потрудиться.

[Pribavkin]

это все не плохо. главное я полагаю создайте надежный ядерный реактор. а в остальном думаю если мою идею можно будет применить то она сможет претендовать как рабочая. однако это не главное. а что бы собрать полноценную экспедицию нужно еще решить массу побочных вопросов. это как в песне поется "если что то я забуду вряд ли звезды примут нас" так что я уверен до полноценного полета еще нужно потрудиться.

Ядерный реактор совсем не годится для полетов между звездами. Ему требуется таскать рабочее тело, например, водород. Водород разогревается до 3000^о и выбрасывается в сопло. На нем можно взлетать с Земли, можно летать до ближайших планет, но дальше не полетишь.
На орбите эффективнее атомный буксир с ионными двигателями.
А для термоядерной ракеты двигателя никакого, собственно, и не нужно. Нужен отражатель, экран для защиты экипажа от излучения, подающее устройство для размещения бомбочек в зону взрыва, жилище для экипажа и оружейный склад. Уловитель можно выполнить в виде шара, стенки которого армированы углеродным нановолокном. Диаметр его может быть в тысячи километров. Такой шар будет улавливать материю со всех сторон. Периодически его надо сдувать и извлекать добычу. Частицы будут застревать в газе небольшого давления, которым раздувается шар.              

[alexand]

М-р Прибавки, а вы представляете себе, что для перелета туда и обратно
на субсветовой скорости к звездам (2 разгона до СС скорости, два торможения до нуля)
нужно превратить в излучение массу, равную, как минимум, 15 массам полезного груза?

Термоядерная реакция в самом лучшем, идеальном случае не даст такой энергоотдачи.

[Pribavkin]

Прибавкин, я Вам много раз говорил: не лезьте рассуждать о вещах, в которых Вы ни черта не понимаете.

А Вы-то что предлагаете? Я ведь описываю идею академика Сахарова, а не свою.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C
При реакции D-3He в форме нейтронов выделяется всего около 5 % мощности (против 80 % для D-T).Около 20 % выделяется в форме рентгеновского излучения. Вся остальная энергия может быть непосредственно использована для создания реактивной тяги. Таким образом, реакция D-3He намного более перспективна для применения в реакторе ТЯРД.

Из 20 % рентгеновского излучения половина тоже будет использована для создания тяги.
Кроме того, в этой реакции выделяются высокоэнергичные протоны, энергия которых может быть почти полностью использована для создания тяги, так как половина из них отскочат от отражателя. И он чрезвычайно простой и реализуем в наше время.
То есть ТЯРД Сахарова практически единственный вариант для межзвездных полетов.
И ТЯЭС по проекту Сахарова можно было бы реализовать еще 40 лет назад.
С нетерпением жду Вашего варианта.    

[alexand]

Что это за проект ТЯЭС академика Сахарова, м-р Прибавки?

Вот сейчас есть проект фирмы Локхид,
через 5 лет обещают прототип, через 10 - промышленный реактор,
кажется - без Токамака..

Но тоже на горячей плазме, без мюонов и без электролиза.

[Pribavkin]

М-р Прибавки, а вы представляете себе, что для перелета туда и обратно
на субсветовой скорости к звездам (2 разгона до СС скорости, два торможения до нуля)
нужно превратить в излучение массу, равную, как минимум, 15 массам полезного груза?

Термоядерная реакция в самом лучшем, идеальном случае не даст такой энергоотдачи.

Да ничего страшного! Я ведь к ТЯРД Сахарова предлагаю добавить уловитель массы, причем эта масса
во многом представляет из себя именно дейтерий и гелий-3.
Кроме того, этот уловитель вблизи звезд сработает как парус. Для разгона в пределах солнечной системы можно применить разгонные ступени. Долетев до другой звезды, там можно заправиться, собрав тот же дейтерий и гелий-3.
Вы, видать, тоже, как и CASTRO, уповаете на промысел Божий.  

[alexand]

Ну я, м-р Прибавки, считаю ближе к реальности двигатель
на веществе-антивеществе, но из-за огромных физико-технических проблем
тоже разве что в весьма отдаленном будущем.

[Pribavkin]

Что это за проект ТЯЭС академика Сахарова, м-р Прибавки?

Разве уже непонятна суть ТЯЭС Сахарова?
Он предлагал заглушить урановый реактор, а всю энергетическую кашу использовать на привод от
термоядерного реактора периодического действия. То есть периодически взрывать термоядерные бомбочки, у которых взрывная волна небольшая (много меньше 1 килотонн). Он такие заряды создавал - третьего Героя Соцтруда ему за это дали.
Причем даже не обязательно камеру строить под землей - можно и на поверхности насыпать курган.
Взорвавшись в камере, бомбочка практически всю энергию отдаст стенкам камеры, в которых будет вода, а вода превратится в пар и будет крутить турбины. Гамма-излучение, нейтронное излучение и все прочее в конце концов всю энергию передадут воде. Энергии просто некуда деваться. Камеру можно теплоизолировать и этим еще увеличить КПД. То есть тут чисто инженерные проблемы, которые решаются грамотным конструированием. Это обычная конструкторская работа. Исследовать нечего.
Особенно выгодна бомбочка на основе дейтерия и гелия-3. В ней нейтронного излучения очень мало, а протонное излучение легко задерживается и отражается тоненьким слоем стенки. То есть протоны побегают-побегают в камере, да отдадут энергию. Как раз в то время подоспел наш лунный грунт и стало ясно, что гелия-3 на Луне гораздо больше, чем на Земле - на тысячи лет хватит всему человечеству.
Но так получилось, что наша страна тогда взяла курс на урановую энергетику, были построены заводы - мы хотели завалить весь мир АЭС. Поэтому проект Сахарова и руководители и ученые утопили, хотя он был вне конкуренции. Ученым не с руки терять свои оклады, степеня, должностя и звания. Поэтому они будут громоздить один Токамак на другой.    

 

[Pribavkin]

Ну я, м-р Прибавки, считаю ближе к реальности двигатель
на веществе-антивеществе, но из-за огромных физико-технических проблем
тоже разве что в весьма отдаленном будущем.

Вот в том-то и дело - как сохранить антивещество. Эта задача под силу только джину из кувшина сударьа Алладина. Прилетит из космоса сверхэнергетическая частица и раздолбает любой сосуд вдребезги.
На Байкале есть нейтринный телескоп, которому постоянно мешают космические ливни, которые проникают глубоко в воду на сотни метров. Пришлось нейтринные детекторы опустить на километровую глубину.

[alexand]

А какой предполагалась мощность уранового запала
для Н-бомбочек в 1 килотонну, м-р Прибавки?

Вроде мощность уранового запала в 600 раз меньше мощности Н-бомбы.
Получается 0, 5 тонны ТНТ.

Возможно ли создать урановые запалы столь малой мощности?

[Болгарин]

А какой предполагалась мощность уранового запала
для Н-бомбочек в 1 килотонну, м-р Прибавки?

Вроде мощность уранового запала в 600 раз меньше мощности Н-бомбы.
Получается 0, 5 тонны ТНТ.

Возможно ли создать урановые запалы столь малой мощности?

Оно создано:

http://english.pravda.ru/science/tech/19-11-2014/129079-atomic_bullets-0/

[CASTRO]

А Вы-то что предлагаете? Я ведь описываю идею академика Сахарова, а не свою.

Да нет, Прибавкин, Вы, как всегда описывеете не исходные идеи, а Ваше их понимание. Это несколько разные вещи. Вот Ваши слова:

Термоядерный генератор энергии Сахарова отбрасывает массу хоть и не со световой скоростью, но со скоростью, близкой к световой

Но любой грамотный школьник может прикинуть, что продукты тех термоядерных реакций, о которых идёт речь, околосветовых скоростей иметь не могут.

Вот в том-то и дело - как сохранить антивещество. Эта задача под силу только джину из кувшина сударьа Алладина. Прилетит из космоса сверхэнергетическая частица и раздолбает любой сосуд вдребезги.
На Байкале есть нейтринный телескоп, которому постоянно мешают космические ливни, которые проникают глубоко в воду на сотни метров. Пришлось нейтринные детекторы опустить на километровую глубину.

Очередные прибавкинские фантазии. Не имеют космические лучи никакого отношения к возможности хранения антивещества.

Ну я, м-р Прибавки, считаю ближе к реальности двигатель
на веществе-антивеществе, но из-за огромных физико-технических проблем
тоже разве что в весьма отдаленном будущем.

Да задолбаетесь.
Межзвёздный перелёт не в режиме кораблей-колоний на невысоких скоростях - несбыточная, скорее всего, мечта.

[Pribavkin]

А какой предполагалась мощность уранового запала
для Н-бомбочек в 1 килотонну, м-р Прибавки?
Вроде мощность уранового запала в 600 раз меньше мощности Н-бомбы.
Получается 0, 5 тонны ТНТ.
Возможно ли создать урановые запалы столь малой мощности?

Такие запалы имеются - они используют разные изотопы. Например, атомную бомбу можно сделать в пуле снайперской винтовки. Есть изотоп калифорния, у которого критическая масса 0,5 грамма. То есть достаточно соединить 2 кусочка и получится нехилая бомбочка. Причем не атомная бомбочка, а нейтронная. Сахаров как раз и работал над нейтронными бомбами - вариантов немало получилось.
При наличии в патронташе калифорниевых пуль, снайпер может один держать весь фронт. Появились темная китайская толпа солдат - он стрельнул и вся эта масса полягет в радиусе 300 м. Появилась колонна танков - послал туда пулю и все танки в овраг завалятся, так как все танкисты убитые. Здание останется целеньким, а жильцы мертвенькие. Заметил ДОТ - стрельнул - некому стрелять.
Расправившись в этим фронтом, снайпер на мотоцикле поедет уничтожать соседний.
В декабре по телевизору показывали сюжет из Димитровграда - там работают с этим калифорнием.
У него есть недостатки, но они решаемые. Это самый дорогой металл. Но при массовом производстве цена стремительно упадет.
Есть нейтронные заряды (термоядерные) на основе других запалов. С сильно сниженным тротиловым эквивалентом, но с намного увеличенной нейтронной компонентой.    

[alexand]

Да задолбаетесь.
Межзвёздный перелёт не в режиме кораблей-колоний на невысоких скоростях - несбыточная, скорее всего, мечта.

На первом этапе речь может идти только о перелете до а-Центавры
автоматизированного корабля.

Перелеты в сотни и более световых лет я вообще считаю в принципе невозможными,
никакой корабль столько не проживет, а в замедление времени я не верую.

[CASTRO]

На первом этапе речь может идти только о перелете до а-Центавры
автоматизированного корабля.

Если речь идет о времени полета в тысячи лет - легко поверю. Если в десятки лет - вряд ли.

а в замедление времени я не верую.

Религия тут в другом разделе.

[mven]

Любопытно, неужели такие двигатели ещё рассматриваются как перспективные? Не товарищи, тут самолёты падают через раз, а вы к звёздам намылились на реактивной тяге, это безумие, всё равно что в тазике через океан.
 Нужно строить пепелац. Реактивная техника достигла предела, лететь на марс на реактивной тяге, всё равно что в кругосветку на паровом самолёте (мечта стимпанка). Нужны принципиально новые типы движителя и энергетических установок, которые позволят упростить конструкцию в разы, а следовательно и повысить надёжность. Новые принципы также, позволят не возить с собой лишнюю массу, в виде топлива, только для того чтобы выбросив её, забрать половину импульса на ускорение, это же расточительство и глупость, всё равно что в лодку набрать камней и бросая их в воду, переплыть на другой берег, можно конечно -НО ЗАЧЕМ?
 Людей конечно понять можно, их ведь учат что сил инерции нет, и камень летящий равномерно и прямолинейно вовсе не летит, а по всем признакам покоится. С такими учителями, ничего другого, конечно же кроме реактива, в голову не придёт, а жаль.

[Pribavkin]

Да нет, Прибавкин, Вы, как всегда описывеете не исходные идеи, а Ваше их понимание. Это несколько разные вещи. Вот Ваши слова:

Термоядерный генератор энергии Сахарова отбрасывает массу хоть и не со световой скоростью, но со скоростью, близкой к световой

Но любой грамотный школьник может прикинуть, что продукты тех термоядерных реакций, о которых идёт речь, околосветовых скоростей иметь не могут.

Очередные прибавкинские фантазии. Не имеют космические лучи никакого отношения к возможности хранения антивещества.

Я уже писал об этом - могу повторить для самых продвинутых

А Вы-то что предлагаете? Я ведь описываю идею академика Сахарова, а не свою.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C
При реакции D-3He в форме нейтронов выделяется всего около 5 % мощности (против 80 % для D-T).Около 20 % выделяется в форме рентгеновского излучения. Вся остальная энергия может быть непосредственно использована для создания реактивной тяги. Таким образом, реакция D-3He намного более перспективна для применения в реакторе ТЯРД.

Из 20 % рентгеновского излучения половина тоже будет использована для создания тяги.
Кроме того, в этой реакции выделяются высокоэнергичные протоны, энергия которых может быть почти полностью использована для создания тяги, так как половина из них отскочат от отражателя. И он чрезвычайно простой и реализуем в наше время.
То есть ТЯРД Сахарова практически единственный вариант для межзвездных полетов.
И ТЯЭС по проекту Сахарова можно было бы реализовать еще 40 лет назад.
С нетерпением жду Вашего варианта.    

Могу написать немного подробнее.
1. Рентгеновское излучение имеет точно световую скорость, то есть это 10%.
2 . Сейчас, вроде бы, уже существуют отражатели рентгеновского излучения. Если появится что-то удобоваримое, то смогут добавить еще 10 %.
3. Вклад в тягу нейтронного излучения 2,5 %. Здесь скорость нейтронов меньше световой, но, учитывая, что выделяемая энергия очень большая, то и скорость тоже будет приближаться. 
4. Протоны несут основную энергию - их скорость приближается к световой. И они легко отражаются.
5. Альфа-частицы (ядра гелия-4), естественно, будут иметь скорость меньше световой, но порядочная. Они тоже могут отражаться, так как положительно заряженные.
Примерно так.   

[Pribavkin]

   Проблема сводится к построению летающей тарелки, НО, есть определенные космические законы, которые очень строго определяют уровень развития техники и технологий в строжайшем соответствии с уровнем морально нравственным.  Потому даже если мы прямо сейчас получим полный расклад по производству ЛТ, то сделать и использовать ее нам не будет дано.  И наоборот, если мы в ближайшее время поднимем свой морально этический уровень до достойного свободных косм путешествий, а иметь ЛТ не будем, то нам их охотно предоставят в одночасье братья по морально этическому уровню.   Так что двигатель надо начинать разрабатывать с воспитания и совершенствования  самих себя, а не с физики.

Аргументы вполне убедительные. Ведь как только ТЯЭС начнет работать, то бомбочки начнут воровать разные редиски. На атомных заводах через вахтера проходят через душ, то есть голыми. Тем не менее мужики молотки и прочие нужные в хозяйстве предметы спокойно выносили - в подмышках.
Возможно, это главная причина забвения ТЯЭС Сахарова. Но ведь мы здесь обсуждаем технические аспекты полетов до звезд.
Нравственный аспект - в другом разделе форума. А там, похоже, никаких достижений нету и перемога не предвидится.
Другое дело, когда Земле будет угрожать космическая угроза и встанет вопрос выживания человечества.
Тогда будут вынуждены прижать к ногтю редисок в виде террористов и террористок.

[Pribavkin]

Я писал, что мое дополнение к идее ТЯРД Сахарова состоит в том, что я предложил ставить уловитель межзвездной материи. А сам уловитель базируется на технологии углеродных нанотрубок, которая позволит делать уловители необычайно больших размеров. Правда, в этом деле есть одна неразрешимая проблема - Вашкевич против. Тем не менее: собака лает, а караван идет - первые километры углеродного нановолокна уже намотаны. Я уже писал, что корпуса ракет точно будут армировать этим волокном, тем более уже в России делают небольшие ракеты для вывода на орбиту малых спутников, у которых баки и корпуса наматывают из углеродного волокна, правда, покамент используют не нановолокно.
Допустим, сделали для звездолета уловитель в виде шара диаметром 1000 км, наддули это шар до давления 0,1 атм. Этот шар будет воспринимать и метеориты, которые будут сгорать не хуже, чем в атмосфере Земли.
В этом шаре мы можем разместить еще один шар диаметром 50 км, в котором давление будет 1 атм.
А это уже вполне человеческие условия для жизни, тем более что наш корабль движется с ускорением 1 g.
Какие конкретно будут диаметры шаров - об этом, как-нибудь, сами разработчики звездолета решат.
То есть люди смогут лететь куда им надобно и одновременно плодиться и размножаться.
Со Вселенной сомнительно, но Галактику люди вполне могут освоить. Пролетая мимо очередной звезды, люди смогут подзаправляться топливом и лететь дальше, оставив на планетах звезды колонистов.
То есть имеет смысл сейчас талдычить об космическом тросе, глядишь, и потомки Вашкевича воспользуются этим изобретением.
Хотя и на Земле тросу найдется множество областей применения - фактически трос совершит новую научно-техническую революцию, мысль о неизбежности которой я никак не могу вталдычить Вашкевичу.
  

[CASTRO]

Я уже писал об этом - могу повторить для самых продвинутых

Могу написать немного подробнее.
1. Рентгеновское излучение имеет точно световую скорость, то есть это 10%.

только Вы писали не про рентгеновское излучение, сказав: ...хоть и не со световой скоростью.

2 . Сейчас, вроде бы, уже существуют отражатели рентгеновского излучения. Если появится что-то удобоваримое, то смогут добавить еще 10 %.

Опять, называется, слышал звон... Отражатели-то существуют, но для таких углов, что на практике ни черта Вы ими не отразите в своём двигателе.

3. Вклад в тягу нейтронного излучения 2,5 %. Здесь скорость нейтронов меньше световой, но, учитывая, что выделяемая энергия очень большая, то и скорость тоже будет приближаться.  
4. Протоны несут основную энергию - их скорость приближается к световой. И они легко отражаются.

И их скорость будет весьма невелика по сравнению со световой.Что, как я уже сказал, может посчитать любой студент. Но, как оказалось, не мегаэксперт Прибавкин...