kouzdra: Еще немножко ракетного:

(Добавить комментарий)

	boza 2009-10-12 09:43 (ссылка)
	Хренассе. Вот этих цифр я не знал. ;) Интересно, а какая мощность нужна для полета на Марс с последующим возвращением? Кто нибудь считал? (Ответить) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 00:53 (ссылка)

Небольшая - 200МWt электрической мощности (которых неоткуда взять) при современных технологиях позволят долететь туда за месяц. Безумная моща нужда чтобы поднять на орбиту груз с земли. А в космосе как раз очень умеренная энергетика - одна из проблем как раз, что те технологии, что хороши для вывода на орбиту в космосе как раз малопродуктивны. Но пользуются в основном ими, потому как другие не разработаны.

Хотя ситуация меняется - ионники с импульсом 9000 уже есть. И есть опытные результаты из которых следует, что 20 000 тоже вполне достижимы.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

	levsha 2009-10-13 19:32 (ссылка)
	Парус нашэ всьо (и лунная база, конечно). И нафих формулу Циолковского, и нафих источник энергии на борту. (Ответить) (Уровень выше)

levsha
2009-10-13 19:37 (ссылка)

То есть в момент своего запуска мощность лунного носителя составляла 2% от всех источников энергии на земле.

Даже не спрашивая "а на сколько там хватало топлива?" хочется заметить, что ресурс у этих движков такой, что ---. И, кстати, восемь терраджоулей это примерно полторы тонны не самой мощной химической взрывчатки. Думаю, если пересчитать работу того же Сатурна в массу залпа, то он будет выглядить довольно бледно.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 19:40 (ссылка)

Минут на 7. Ресурс, кстати, как раз доводится - у Шаттлов он уже большой довольно. Разница со взрывом тут в управляемости - а по энергетике - там примерно 2000 тонн керосина и кислорода, что эффективнее энергетически, чем взрывчатка.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

levsha
2009-10-13 19:49 (ссылка)

Ресурс, кстати, как раз доводится - у Шаттлов он уже большой довольно.

И тем не менее американцы почему-то купили лицензию на НК-33. Мне, кстати, этот движок не нравится :), точнее, не нравится сама идея "многоресурсности" применительно к классическим одноразовым РН. Типа, полезная нагрузка на ветер.

там примерно 2000 тонн керосина и кислорода, что эффективнее энергетически, чем взрывчатка.

Всё равно -- порядок одной операции времен ВВ2. На Берлин только тяжелых снарядов тратили по принципу "вагон в день". Насчёт же эффективности... Переходят же МБР потихоньку на твёрдое топливо. Понятно, что у вояк своя специфика (типа там сокращение разгонного участка как наиболее уязвимого для обнаружения/перехвата, эксплуатация "изделия" -- а сколько народу этой говённой химией надышалось типа НДМГ и те пе), но тем не менее.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 19:57 (ссылка)

И тем не менее американцы почему-то купили лицензию на НК-33

Так потому что в другом диапазоне тяги и на другом топливе.

Переходят же МБР потихоньку на твёрдое топливо.

Насчет эффективности для космоса это важно: недаром с кислород-керосиновой пары наоборот в тяжелых носителях перешли на кислород-водородную и всерьез подумывали (и подумывают) насчет ядерных.

При взлете с земли главная задача - обеспечить максимальную мощность, которой можно управлять в заданном объеме.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

levsha
2009-10-13 20:15 (ссылка)

Ядрён непосредственно для взлёта применять никто не будет по экологическим соображениям: ergo, лего с элементами практическим весом не более ста тонн ( будем считать что Н-1/Сатурн V/Энергия это типа предели) и дальнейшая сборка на орбите.

К тому же встаёт вопрос, куда дальше его юзать. До Луны можно допереть и на химии. Дальше -- Марс, Венера, ну, спутники гигантов м.б. "--Ну и что? --Ну и всё."(ц) Для дальних перелётов... Я тут поминал альтернативку, у нас была цель 20 терраметров в макс. приближении к Солнцу и 100 км/с относительная скорость. Так вот, идеальный движитель типа "рука Бога" для доставки ста тонн в один конец при КПД ВВЭРов требовал триста тонн стопроцентного оружейного урана по моим расчётам. На химии у посредника не получалось вообще ничего путного по его формУлам, даже при коэффициенте совершенства баков, указывающих на конструкцию с околонулевой весовой отдачей. Такие пироги. А ведь задача риальне смехуёчки для межзвёздных перелётов, специально приблизили цель.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 20:26 (ссылка)

Я тут поминал альтернативку, у нас была цель 20 терраметров в макс. приближении к Солнцу и 100 км/с относительная скорость

Я чего-то недопонимаю - тераметр это же 6 a.е. - 120 а.е. - вполне преодолимое практически расстояние: Вояджеры уже находятся примерно на 100 a.е. от солнца. То есть проблемы со скоростью я понимаю - а с расстоянием-то в чем сложность?

для доставки ста тонн в один конец при КПД ВВЭРов требовал триста тонн стопроцентного оружейного урана по моим расчётам

Очень странно - а что ограничивало?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

levsha
2009-10-13 20:30 (ссылка)

Время, ессьно. Мы туда в пределе должны были людей отправить, человек сто. Ну и надо было мутить что-то с замкнутым экоциклом и пр., это всё увеличивает полезную нагрузку. Ах да, забыл. Нужно было успеть быстрее американцев :)

(Ответить) (Уровень выше)

levsha
2009-10-13 20:37 (ссылка)

Очень странно - а что ограничивало?

В смысле, по урану? Экономика, ессьно. На две тыщи шестой добывается сорок с чем-то тысяч тонн природного урана в мире, содержание U235 в среднем по госпиталю около трёх процентов.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

	kouzdra 2009-10-13 21:08 (ссылка)
	А зачем там оружейный уран? PS: И сколько времени? (Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

levsha
2009-10-13 21:14 (ссылка)

Там не нужен оружейный, там был бы ТВЭЛ (не факт, что порядка четырёх процентов обогащения, как на энергетических реакторов, скорее процентов двадцать, как на транспортных). Я просто сразу пересчитывал топливо в условный стопроцентный U235.

При разгоне до ста км/с -- несколько лет. Ну и там еще надо было как-то входить в систему/менять направление, на это тоже нужен какой-то ресурс, но там отчасти можно было словчить гравитационным манёвром.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 21:25 (ссылка)

Ну вот я только что прикинул:

взял такой профиль:
полезная нагрузка: 100 тонн
энергетическая установка:
6 реакторов типа SP-100 600kwt каждый (массу охлаждающего/энергогенерирующего оборудования энергогенерацию я дропнул - "руками бога") - 6 * 1.5 тонны, штатное время работы - 10 лет.

двигатели - 20 тонн (в смысле масса, а не тяга) с импульсом 20_000 (импульс более или менее реален, хотя я сильно сомневаюсь, что удастся вписать в эту массу сами движки с требуемой тягой - но опять же допустим).

При этих данных получается время разгона - 8.6 лет, общее время в пути: 10.5 лет.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

	kouzdra 2009-10-13 21:27 (ссылка)
	PS: Стартовая масса получается 312 тонн. (Ответить) (Уровень выше)

	levsha 2009-10-13 21:29 (ссылка)
	У меня не то пять, не то шесть лет получалось. Возможно, я выкинул участок разгона до 17 км/сек и выхода из Солнечной системы, не помню, честно. (Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 21:35 (ссылка)

Я считал разгон с нуля из пустоты до 100 км/cек примерно за 10 лет (штатных срок работы SP-100 без перезагрузки активной зоны) и игнорировал притяжение солнца (но и не брал скорость земли + орбитальную самого аппарата, посленяя впрочем обнуляется при уходе с орбиты).

Но факт, что как раз по урану и энергетике требуется немного: 6 "лунных" реакторов и все.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

	Гм. levsha 2009-10-13 21:55 (ссылка)
	Возможно, конечно, что я где-то облажался. Вот так и немцы ядрён батон в своё время делать не стали, хе-хе. (Ответить) (Уровень выше)

levsha
2009-10-13 22:04 (ссылка)

Да, кол-во энергии на разгон до потребной кинетической энергии на одном реакторе двадцать семь с чем-то лет (без перезарядки, с нулевой массой собственно реактора). Я, кажется, знаю, где лажанулся -- отдача 0,6 мегаватта на полуторатонной установке мне показалась бы нереальной. Плюс твэлы, видимо, там как-то очень паршиво горят.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

	levsha 2009-10-13 22:04 (ссылка)
	"Там" -- это в обычных энергетических реакторах. (Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

kouzdra
2009-10-13 22:17 (ссылка)

отдача 0,6 мегаватта на полуторатонной установке мне показалась бы нереальной

Да нет вполне - там около 2 мегаватт тепловой мощности и около 600 электрической. Есть подозрение, что даже с его реальным весом 15 тонн (это уже все - защита, охлаждение, электрогенерация) вполне можно вписаться. Не говоря уж о том, что его явно можно форсировать: по отчету ясно, что они оптимизировали не мощность, а срок службы.

Вообще-то постановка задачи была не вполне корректная: если надо доставить 100 тонн туда за кратчайшее время, то 100 км/сек тут ни причем: тогда надо как-то комбинировать химию (для увеличения начальной скорости - чтобы все-таки сразу двигаться в нужном направлении) с двигателями малой тяги. Может быть в конце еще химией "поддать газу" - сбросив ионные двигатели и реакторы.

Ну и об Юпитер как минимум ускориться.

У меня ушло 10 лет, потому что я был сразу запуган проблемами мощности и положил юзить минимальную мощность - соотвественно - максимально медленно ускоряться (10 лет я взял именно как срок службы конкретного реактора). Там собственно большая часть времени уходит именно на разгон малой тягой (я, кстати, понял, что время некорректно считал - там же надо еще эффект расхода рабочего тела учесть - в формулу циолковского-то я подставил правильно, а вот пройденное расстояние считал исходя из равноускоренного движения. Впрочем там это не очень важно - реально у меня получилось лет 8 на разгон (за это время проходится 1.6 пути) и года полтора на все остальное.

Надо будет честно подсчитать и начальную скорость выхода с земной орбиты учесть: потому как реально она хоть и съедается почти полностью, но зато на начальном участке аппарат будет иметь очень приличную скорость и за эти 8 лет успеет пролететь много больше.

(Ответить) (Уровень выше)

	kouzdra 2009-10-13 22:37 (ссылка)
	PS: 1.6 пути - в смысле 1/6 (Ответить) (Уровень выше)

kouzdra
2009-10-13 22:45 (ссылка)

PPS: Внезапно отметил, что считал все с импульсом 10_000, а не 20_000.

Причем, похоже от 20_000 становится только хуже - требуемая мощность возрастает вчетверо, а расход рабочего тела уменьшается незначительно.

(Ответить) (Уровень выше)

kouzdra
2009-10-15 08:09 (ссылка)

PPS: Я таки в приступе бессонницы просчитал полет в заданный район при реальных параметрах реактора SP-100 и HiPEP: получилось забавно:

При стартовой массе на второй космической в 400 тонн можно долететь примерно за 8-9 лет. Причем сильно эти параметры улучшить нельзя, как их ни крути: чтобы хотя года полтора дожать надо массу делать уже под полторы тысячи тонн. И, как ни странно оптимальный импульс получается как раз в районе 9-12 тыщ. Для дальнейших усовершенствований надо повышать удельную мощность реактора - держит в первую очередь она.

(Ответить) (Уровень выше)

	kouzdra 2009-10-13 21:08 (ссылка)
	А зачем там оружейный уран? PS: И сколько времени требовалось? (Ответить) (Уровень выше)

kouzdra
2009-10-14 03:44 (ссылка)

Ядрён непосредственно для взлёта применять никто не будет по экологическим соображениям

Кстати не бесспорно - твердофазный ЯРД реально довольно чистый движок - американцы его испытывали с выхлопом прямо в атмосферу - и ничего. Собирались ставить в качестве второй ступени Сатурна - там вроде получалось увеличение забрасываемой массы тонн на 30.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

	levsha 2009-10-14 03:47 (ссылка)
	Американцы много чё испытывали безо всякого стыда; тот же Lexington project вспомнить хотя бы. (Ответить) (Уровень выше)