Возможен ли термоядерный ракетный двигатель: возможности и перспективы.

[Pribavkin]

(Продолжение)
Площадку для первого опытного образца космического корабля «Орион» планировалось построить на полигоне Джекесс-Флэтс (Невада). Стартовый комплекс собирались оборудовать восемью башнями высотой 76 метров.
Согласно расчетам масса корабля на взлете должна была составить около 10 000 тонн; при этом большая часть этой массы — полезный груз. Атомные заряды мощностью в килотонны первоначально должны были взрываться со скоростью один заряд в секунду. Затем, когда высота и скорость возрастут, частоту взрывов можно было уменьшить. При взлете корабль должен был лететь строго вертикально, чтобы минимизировать площадь радиоактивного загрязнения.
В то время, когда в США лихорадочными темпами разрабатывался проект «Меркурий», создатели «Ориона» строили планы дальних экспедиций к планетам Солнечной системы и к звездам.
«Наш девиз был таков, — вспоминает Фриман Дайсон, участвовавший в проекте. — Марс — к 1965 году, Сатурн — к 1970!»
«Орион» был космическим кораблем, словно бы взятым из фантастического романа. Его полезная масса могла измеряться тысячами тонн. Полторы сотни человек могли с удобствами расположиться в его комфортабельных каютах.
«Орион» был бы построен подобно линейному кораблю, без мучительных поисков способов снижения веса.
Оставалось неясным, как такой корабль сумеет приземлиться на планету, но Тейлор полагал, что со временем удастся разработать надежный ракетоплан многоразового использования.
Программа развития проекта «Орион» была рассчитана на 12 лет, расчетная стоимость — 24 миллиарда долларов, что было сопоставимо с запланированными расходами на программу «Аполлон».
Однако времена изменились. Молодое космическое агентство НАСА с первых дней существования отказалось рассматривать проекты ракет с ядерными двигателями, отложив эту тему на потом. ВВС также не проявили интереса к «Ориону», поскольку не видели, каким способом этот огромный космический корабль можно использовать в военных целях.
Окончательно программа «Орион» была закрыта в конце 1959 года, когда Управление перспективных исследований отказалось от дальнейшего финансирования проекта.

[Pribavkin]

http://www.e-reading.club/chapter.php/86954/84/Pervushin_-_Bitva_za_zvezdy-2._Kosmicheskoe_protivostoyanie_%28chast%27_II%29.html
Проект «Daedalus»
Следующую попытку создать космический корабль, способный обеспечить межзвездный перелет, предприняли члены «Британского межпланетного общества».
Проект, получивший название «Дедал» («Daedalus»), был выдвинут на рассмотрение Общества ее членом Аланом Бондом в 1972 году.
В те времена активно муссировалась тема контакта с инопланетными цивилизациями при помощи межзвездной связи, активным сторонником этой идеи выступал знаменитый астрофизик Карл Саган. В пику ему Алан Бонд утверждал, что уже сегодня земляне располагают достаточными технологиями, с помощью которых можно долететь до ближайших звезд и вступить в непосредственный контакт с нашими «братьями по разуму». Его аргументы нашли поддержку среди членов «Британского межпланетного общества», что привело к организации семинаров по проблемам создания межзвездного корабля. Первое заседание «Межзвездной секции» состоялось 10 января 1973 года в Лондоне.
Выступая на этом заседании, Алан Бонд сообщил присутствующим, что, несмотря на большое количество публикаций, посвященных теме межзвездных перелетов, никто еще не рассматривал этот вопрос в комплексе, чтобы оценить хотя бы теоретически возможность организации такого перелета с использованием современных технологий. Например, необходимо установить массовые характеристики корабля, изучить возможные схемы двигательной установки, разобраться с межзвездной навигацией.
По его мнению, целью экспедиции должна стать звезда Бернарда (в то время это была единственная звезда, у которой была обнаружена планетная система), находящаяся на расстоянии 5,9 световых лет от Солнца; продолжительность экспедиции — от 30 до 40 лет; старт — не позднее 2000 года; максимальная скорость корабля — 15 % от световой. На основании этих исходных данных Бонд предлагал начать работу.
Следующий докладчик, Тони Мартин, сообщил Обществу о результатах сравнительного анализа различных перспективных двигателей. Этот анализ показал, что в проекте могут быть использованы либо космический прямоточный, либо ядерно-импульсный двигатели. Поскольку мы еще очень мало знаем о плотности водорода в межзвездной среде, имеет смысл остановить выбор на ядерно-импульсном двигателе с термоядерными зарядами в качестве толкателей. Чтобы сделать систему более эффективной, взрывы должны происходить в магнитном поле. Это не только делало бы выпуск импульса более направленным, но и уменьшало бы воздействие на экран-толкатель. Для пилотируемого космического корабля лучше всего подходят заряды на основе дейтериятрития или дейтерия — гелия-3. Последний имеет наиболее низкую нейтронную производительность. Корабль с таким двигателем легко мог бы достигнуть скорости в 104 км/с, что является минимальным требованием для экспедиции к звезде Бернарда.
За Мартином выступал Г. Джеймс Стронг. Он обсуждал проблемы межзвездной навигации. При этом он показал, что все функции по управлению кораблем могут быть переданы совершенному автопилоту, человеческое присутствие в рубке необходимо только при коррекциях, когда необходимо определить оптимальные траектории по выходу или входу в Солнечную систему.

[Pribavkin]

(Продолжение))
Доктор Паркинсон добавил к списку возможных двигательных установок солнечный парус, который разгоняется до нужной скорости под воздействием лазеров, установленных в космосе.
На заседании рассматривались и вопросы поддержания связи с Землей. Было понятно, что для обеспечения такой связи потребуется энергоустановка мощностью в несколько сотен мегаватт и большая антенна, которую должен будет нести корабль.
Обговорив основные детали проекта, Общество приступило к работе. Основные технические решения были найдены за четыре года.
Например, определились с топливом. Поскольку гелий3 является достаточно редким на Земле элементом, было решено, что сначала построенный корабль отправится к Юпитеру, чтобы добыть из его атмосферы необходимое количество гелия-3.
Конструктивно корабль состоял из двух частей, одна из которых была резервуаром для топлива и могла быть сброшена после того, как баки опустеют. В носовой части корабля расположили жилой модуль на 18 астронавтов. 50-тонный бериллиевый диск должен был защищать модуль от столкновения с микрометеоритами, которые на таких скоростях представляют серьезную опасность. Для астрономических наблюдений в модуле имелись два 5-метровых телескопа и два 20-метровых радиотелескопа. Для текущего ремонта требовалось создать команду роботов.
Корабль собирается на околоземной орбите и стартует.
Первая ступень работает в течение двух лет, разгоняя корабль до промежуточной скорости. После этого ступень сбрасывается и включается двигатель второй ступени, работающий в течении 1,8 лет, прежде чем будет достигнута крейсерская скорость и начнется 47-летний полет к звезде Бернарда.
Проект «Дедал» продолжает жить и развивается. По сегодняшней осторожной оценке, он может быть реализован уже в середине XXI века.

[Pribavkin]

http://extremal-mechanics.org/archives/305
Прямоточный Орион
18.08.2012                                                
"Это первый случай в истории, когда значительное расширение человеческих технологий было подавлено из политических соображений !» Фримен Дайсон
Схема прямого использования энергии ядерных взрывов не имеет конкурентов среди  способов достижения скоростей ~100 км/сек и выше, которые не нуждаются в новых физических принципах и футуристических идеях [1]. В наибольшей мере это относится к проекту «Орион» из далеких 60-х: космический корабль с ядерным импульсным двигателем http://www.daviddarling.info/encyclopedia/O/OrionProj.html. В варианте для полетов в Солнечной системе, глубоко продуманный и просчитанный до мелочей, он выглядит очень реалистично. Такой вариант имел бы стартовую массу 2 000 тонн, где почти половина приходилась на полезную нагрузку. Порядка 1000 маломощных ядерных устройств на борту «Ориона» предназначались для создания тяги при разгоне и торможении. В таком варианте он был способен доставить на Луну готовую базу или слетать на Марс и вернуться всего за месяц ! Был также более громоздкий вариант, в пределах 10 000 тонн, который мог бы совершить экспедицию к Плутону и вернуться в течении года. По сочетанию тяги и удельного импульса «Orion» до сих не имеет себе равных среди других проектов ракет и космических кораблей.
С этого места статья перестает быть научно-популярной и становится научной. Предлагается и оценивается «прямоточный» вариант Ориона — Orion X, который использует заранее размещенные в космосе ядерные заряды, пролетающие сквозь аппарат и взрывающиеся на выходе. 
Следует отметить, что толкающие ядерные взрывы имеют относительную малую мощность ~ 100 т, а pulse unit спроектирован так, чтобы выброс плазмы имел форму сигары. Но на видео этот плазменный сгусток не видно по понятной причине: удар в тяговую плиту длится порядка миллисекунды после первичного выделения энергии в  ядре. За такое время ничего, кроме ослепительно яркой вспышки света, разглядеть было бы невозможно.
В настоящей статье применяется термин тяговая сборка, который вполне аналогичен исходному pulse unit в проекте «Orion». Она представляет собой ядерное взрывное устройство с мощностью взрыва ~100 тонн в тротиловом эквиваленте, которое обеспечивает превращение своей оболочки в сверхплотную плазму.

[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?

Из Википедии:
Один из самых небольших ядерных боеприпасов, когда-либо созданных, «Дэйви Крокетт» был разработан в конце 1950-х гг. для использования в случае советского наступления на территории Западной Германии. В M388 используется вариант боезаряда W54 Y1 субкилотонной мощности (от 10 до 20 тонн в тротиловом эквиваленте; желаемое значение устанавливалось вручную перед выстрелом). Боеголовка весит 23 кг, снаряд — 34,5 кг; длина боеприпаса — 78,7 см, диаметр в широчайшей части — 28 см. Круговое вероятное отклонение снаряда составляет 240—320 метров.

Стрельба M388 могла вестись 120-мм орудием M28 (до 2 км) или 155-мм орудием M29 (до 4 км). Оба варианта орудий обслуживались расчетом из 3 человек и предусматривали установку на треножнике или джипе, М29 могло быть установлено на гусеничном транспортёре М113. Орудие М28 снабжалось 20-мм пристрелочным автоматом. Орудия являются безоткатными, выполненными по схеме с уширенной каморой. Характерная для безоткатных орудий опасная зона при стрельбе боеприпасом «Дэйви Крокетт» составляет 70×50 м спереди и 70×60 м сзади.

По расчетам, для обеспечения надежной безопасности расчёта орудия от поражающих факторов ядерного взрыва (для данной боеголовки главный фактор — ионизирующая радиация), минимальное расстояние от точки взрыва до орудия должно было составлять порядка 700—800 м (поглощенная доза 1000 бэр на расстоянии 300 м, 210 бэр — на 500 м).

[Pribavkin]

http://www.dp.ru/a/2015/02/19/Uchenie_vijasnili_kak_pogi/
Ученые выяснили, как погибнет Солнце
19 февраля 2015
Ранее предполагалось что, что подобные звезды умирают довольно долго.
Ученые обнаружили, что похожие на Солнце звезды не испытывают продолжительную агонию и умирают практически "мгновенно" по астрономическим меркам, наблюдая за умирающим аналогом Солнца, звездой IRAS 15103-5754 в созвездии Циркуля, при помощи орбитального телескопа "Гершель" и ряда наземных обсерваторий, сообщает РИА Новости.
Эта звезда, как объясняет ученые, входит в клуб редчайших звезд, которые астрономы называют "водными фонтанами".
На сегодняшний день астрономам известно всего 16 подобных светил из двух сотен миллиардов звезд Галактики, что делает их особенно ценными для науки, учитывая то, что в таком состоянии они живут крайне недолго.

П.С. То есть у человечества есть стимул не тратить ресурсы на бессмысленные войны, а строить зведолёты, чтобы спасти разумную жизнь.
Тем более что хоть какие, но уже есть двигатели для таких полетов.

[Пётр Акованцев]

                      Термоядерный реактор отпадает. Т.к. в Природе нет понятия о термоядерных реакциях.
                      Ядерный? Что будет формировать ударную волну в космосе? Но, в принципе можно,
только эффективность будет незначительной. Экран должен быть хорошо отражающим СВЕТ, т.к удар-
ная волна будет сформирована из СВЕТА.

[Король Альтов]

                      Термоядерный реактор отпадает. Т.к. в Природе нет понятия о термоядерных реакциях.
                      Ядерный? Что будет формировать ударную волну в космосе? Но, в принципе можно,
только эффективность будет незначительной. Экран должен быть хорошо отражающим СВЕТ, т.к удар-
ная волна будет сформирована из СВЕТА.

Абсолютная чушь - полностью отсутствует логика.

[Pribavkin]

                      Термоядерный реактор отпадает. Т.к. в Природе нет понятия о термоядерных реакциях.
                      Ядерный? Что будет формировать ударную волну в космосе? Но, в принципе можно,
только эффективность будет незначительной. Экран должен быть хорошо отражающим СВЕТ, т.к удар-
ная волна будет сформирована из СВЕТА.

Природа вообще не имеет никаких понятий - она живет без понятий. Она просто существует.
А вот человек такие понятия придумал - загляните в Википедию и она Вам ответит.
Человек придумал понятия, чтобы передавать их другим человекам и сообща хоть как-то понять Природу.

[Dachnik]

Тут прослеживается явное незнание принципов реактивного движения.
В космосе можно рассчитывать только на отбрасываемую массу ядерной взрывчатки.
По формуле Циолковского, при израсходовании ядерной взрывчатки равной половине массы всей ракеты, при скорости истечения 10000 км/сек ракета наберет скорость
\(10000*Ln\frac {m}{0,5m} = 7000 км/сек\)
До ближайшей звезды лететь 4*300/7 = 171 год.
Америка страна богатая, да и прохиндее там пробивные.
Попилить бюджет и там святое дело.

[Пётр Акованцев]

Тут прослеживается явное незнание принципов реактивного движения.
В космосе можно рассчитывать только на отбрасываемую массу ядерной взрывчатки.
По формуле Циолковского, при израсходовании ядерной взрывчатки равной половине массы всей ракеты, при скорости истечения 10000 км/сек ракета наберет скорость
\(10000*Ln\frac {m}{0,5m} = 7000 км/сек\)
До ближайшей звезды лететь 4*300/7 = 171 год.
Америка страна богатая, да и прохиндее там пробивные.
Попилить бюджет и там святое дело.

                  А тормозить чем будут? Лаптем. Нет никаких перспектив у межзвёздных перелётах.

[Pribavkin]

Тут прослеживается явное незнание принципов реактивного движения.
В космосе можно рассчитывать только на отбрасываемую массу ядерной взрывчатки.
По формуле Циолковского, при израсходовании ядерной взрывчатки равной половине массы всей ракеты, при скорости истечения 10000 км/сек ракета наберет скорость
\(10000*Ln\frac {m}{0,5m} = 7000 км/сек\)
До ближайшей звезды лететь 4*300/7 = 171 год.
Америка страна богатая, да и прохиндее там пробивные.
Попилить бюджет и там святое дело.

Я на этой странице давал ссылки на проекты "Орион" и "Дедал".
Прикидки уже делали. И эксперименты проводили. Причем рассчитывали, что звездолет может стартовать с Земли.
Старт с Земли, конечно, - лишнее.
С синхронной орбиты стартовать надо.
А до орбиты комплектующие возить на лифте.
 
 

[Пётр Акованцев]

Я на этой странице давал ссылки на проекты "Орион" и "Дедал".
Прикидки уже делали. И эксперименты проводили. Причем рассчитывали, что звездолет может стартовать с Земли.
Старт с Земли, конечно, - лишнее.
С синхронной орбиты стартовать надо.
А до орбиты комплектующие возить на лифте.

                        Космический аппарат типа «Орион»* движется за счет регулярных взрывов водородных бомб вне корабля. Сила каждого взрыва, должным образом отраженная, будет ускорять корабль. Дефлектор должен был быть достаточно прочным, чтобы выдержать силу множественных термоядерных взрывов. Материал дефлектора под воздействием не должен был расплавиться, испариться, деформироваться или иным способом разрушиться. Кроме того, дефлектор должен сложить отражателем радиоактивного излучения, экранируя жилые помещения.
Не так давно этот проект был практически закрыт из-за непреодолимых технических проблем, таких как губительные для команды резкие ускорения и опасность повреждения или разрушения корабля в результате взрывов.

                     За счёт чего будет обеспечиваться сила взрыва?

                    

[mven]

                       Космический аппарат типа «Орион»* движется за счет регулярных взрывов водородных бомб вне корабля.

Жюль Верн жив и это дремучий 21 век? Ё-маё, просто взять бонбу побольше и жахнуть поближе. Ну а чего собственно ждать от науки в текущее время, она ведь 100 лет с реактивом возится, врос реактив её тело намертво. И ежели спросить любого, о перспективах развития космической техники, что мы услышим кроме реактива? А ничего, ни фотонных ракет, ни солнечных парусов.
 Мысль застыла в головах учёных мужей и более не движется и даже не колеблется. Они всё знают, они так в это верят, что с ходу осмеивают даже попытку сдвинуть мысль с "мёртвой точки". А ведь и простую механику никто не знает, за время потраченное на этом форуме я в этом многократно убеждался. Нет-нет, не говорю что я её знаю, но обилие споров и не способность оппонентов найти точки соприкосновения, говорит о том, что ни у одной из сторон нет твёрдых позиций. А стало быть истина всё ещё сокрыта и это в "простой" механике. А ведь понимание механики, это ключ ко всему, даже к движителю на новом принципе.

[Pribavkin]

                       Космический аппарат типа «Орион»* движется за счет регулярных взрывов водородных бомб вне корабля. Сила каждого взрыва, должным образом отраженная, будет ускорять корабль. Дефлектор должен был быть достаточно прочным, чтобы выдержать силу множественных термоядерных взрывов. Материал дефлектора под воздействием не должен был расплавиться, испариться, деформироваться или иным способом разрушиться. Кроме того, дефлектор должен сложить отражателем радиоактивного излучения, экранируя жилые помещения.
Не так давно этот проект был практически закрыт из-за непреодолимых технических проблем, таких как губительные для команды резкие ускорения и опасность повреждения или разрушения корабля в результате взрывов.

                     За счёт чего будет обеспечиваться сила взрыва?

Обычно мы представляем термоядерную бомбу в виде "Кузькиной матери". Но нейтронная бомба - тоже термоядерная и у ней намеренно взрывная сила уменьшена и увеличен нейтронный поток. Поэтому такая бомба может убить жителей, не развалив здания.
Над "Орионом" работал отец атомной бомбы Тэйлор - вряд ли он мог работать над пустышкой. Он был сугубым практиком.
Просто в то время атомная физика была еще на начальном этапе развития. А Сахаров  создавал нейтронные бомбы, для которых используются другие атомные запалы, а не уран или плутоний.
Например, один из изотопов калифорния имеет критическую массу 0,5 грамма. То есть атомную бомбу можно собрать в винтовочной пуле.
Журналистам понравилась эта идея и в Интернете можно найти много материалов на тему "Калифорниевая пуля".
Но военных она не заинтересовала по одной причине - период полураспада у этого изотопа около 60 дней. То есть нельзя создать складские запасы этих боеприпасов.
Но вот для термоядерной электростанции эти миниатюрные бомбочки очень подходят, так как свечной заводик будет выпускать их и они почти сразу будут использованы в ТЯЭС.
В звездолете тоже нужен такой заводик. Кроме того, в звездолете нужен запас дейтерия и гелия-3, при реакции которых образуются протоны, а не нейтроны.
Протоны могут быть ускорены до более высоких энергий и в результате возрастет удельный импульс. Тут богатое поле деятельности для изобретателей, да и опыт протонных ускорительщиков тоже пригодится. В самом простом случае достаточно поставить сетку, на которую подать отрицательный потенциал, а на отражатель - положительный.
Есть и другие изотопы для ядерного запала.

[Pribavkin]

Жюль Верн жив и это дремучий 21 век? Ё-маё, просто взять бонбу побольше и жахнуть поближе. Ну а чего собственно ждать от науки в текущее время, она ведь 100 лет с реактивом возится, врос реактив её тело намертво. И ежели спросить любого, о перспективах развития космической техники, что мы услышим кроме реактива? А ничего, ни фотонных ракет, ни солнечных парусов.
 Мысль застыла в головах учёных мужей и более не движется и даже не колеблется. Они всё знают, они так в это верят, что с ходу осмеивают даже попытку сдвинуть мысль с "мёртвой точки". А ведь и простую механику никто не знает, за время потраченное на этом форуме я в этом многократно убеждался. Нет-нет, не говорю что я её знаю, но обилие споров и не способность оппонентов найти точки соприкосновения, говорит о том, что ни у одной из сторон нет твёрдых позиций. А стало быть истина всё ещё сокрыта и это в "простой" механике. А ведь понимание механики, это ключ ко всему, даже к движителю на новом принципе.

Вот Вы сами и есть заскорузлый, махровый оппортунист, раз не хотите понять, что ТЯЭС Сахарова - это есть очень простой метод получения термоядерной энергии.
Причем без Токамака, Стелларатора или других замудренных штучек.
Ну допустим, заработает Токамак, начнет выделять энергии больше, чем потребляет сам. Эта энергия что? - В виде электричества пойдет?
Да будет тот же набор излучений, что и от бомбочки. Тоже придется греть воду, перегревать пар, чтобы крутить турбину.
То есть это будет та же взрывная камера, только неизмеримо сложнее, чем у Сахарова. Во взрывную камеру ТЯЭС Сахарова можно закатывать вагонетки с радиоактивными отходами и не просто нейтрализовывать их, превращая в стабильные, а получать дополнительную энергию.
Вот Вы талдычите о "простой" механике, а вот к элементарной механике ТЯЭС никак голову не хотите применить.
Что толку говорить о "движителе на новом принципе", если неизвестно как работает этот принцип?
Нет самого принципа, а Вы хотите его использовать!
 

[Pribavkin]

Есть этот принцип!   
Детандер - это вечный двигатель, но вы, недобитая белогвардейщина, - не хотите его видеть.

У Вас есть принцип, а у нас есть реальный детандер для ожижения гелия.
Сам детандер помещается на ладони, а для его работы нужен компрессор, который и в квартире не поместится.
У нас есть целый компрессорный цех, чтобы подать к детандеру гелий давлением 25 атмосфер.
 

[mven]

Что толку говорить о "движителе на новом принципе", если неизвестно как работает этот принцип?
Нет самого принципа, а Вы хотите его использовать!

Я хочу, что бы те, кому это положено и у кого есть возможности и необходимые знания, проснулись наконец от вековых застойных идей. Вы предлагаете мне самому открыть новый принцип движителя? А что должны тогда делать те, кому положено этим заниматься? Может критиковать и крутить пальцем у виска? И когда это кончится, когда Вы перестанете жить прошлым?
 Принцип вижу в том, чтобы не выбрасывать рабочее тело сразу в виде струи, надо вращать и использовать поперечную составляющую при переходе между каскадами дефлекторов.
  Выбрасывать струю сразу, это безумие, длящееся уже много десятков лет. Летать на взрывчатке, это сказки, уж простите. Хотя если придумаете магнитный экран... нет нет, сказки, всё равно сказки. Как на лифте на орбиту, красиво, но бестолково (на данный момент).

[Pribavkin]

Есть и портативные компрессоры - 15bar создают. Достаточно для ожижения водорода.

Для работы поршневого детандера нашей воздухоразделительной установки используется компрессор на давление 200 атм.

[Болгарин]

Для работы поршневого детандера нашей воздухоразделительной установки используется компрессор на давление 200 атм.

http://www.soprassub.com/diving_new/cats.php?lng=en&id=compressors