Ракета будущего (ПАРОВАЯ РАКЕТА С АТОМНЫМ РЕАКТОРОМ)

[Iron Rat]

Очень порадовала меня сия конструкция:
http://www.sibpatent.ru/patent.asp?nPubl=2...=F03H005&sort=2
После такого окончательно осознаёшь, что запатентовать можно любую чепуху =)

[magesor]

О, хорошая вещь, настроение поднимает =))

[allez]

Для Iron Rat:
Хм, и где тут была увидена чепуха? Может, для начала стоило хотя бы мельком почитать про устройство атомных двигательных и энергетических установок? В данном случае вода используется в качестве рабочего тела, точнее - пар, получаемый из нее путем нагрева в рабочей зоне реактора. Энергетически выгоднее было бы вместо воды использовать ртуть, но с точки зрения экологической и экономической такое решение выглядит гораздо хуже... И еще: Россия - не Америка, здесь патент просто так, "от балды" не получишь, доказав лишь, что до тебя никто ничего подобного не изобрел. Запатентованную в США конструкцию пневматической пушки, стреляющей айсбергами из Антарктиды в Африку, в российском патентном бюро просто рассматривать бы не стали. Вот так .

[Jan2ary]

Ну так еще в холодной войне один из эпизодов касался атомолетов - пилотируемых аппаратов на атомном двигателе. Вот только проекты так и канули в Лету. У американцев проект вовремя прикрыли, заменив атомными подводными лодками, а СССР даже полетал немного. Правда все пилоты очень быстро погибли от облучения.

[Iron Rat]

Для Iron Rat:
Хм, и где тут была увидена чепуха? Может, для начала стоило хотя бы мельком почитать про устройство атомных двигательных и энергетических установок? В данном случае вода используется в качестве рабочего тела, точнее - пар, получаемый из нее путем нагрева рабочей зоне реактора. Энергетически выгоднее было бы вместо воды использовать ртуть, но с точки зрения экологической и экономической такое решение выглядит гораздо хуже... И еще: Россия - не Америка, здесь патент просто так, "от балды" не получишь, доказав лишь, что до тебя никто ничего подобного не изобрел. Запатентованную в США конструкцию пневматической пушки, стреляющей айсбергами из Антарктиды в Африку, в российском патентном бюро просто рассматривать бы не стали. Вот так .

Да знаю я устройство атомных двигательных и энергетических установок, да и с физикой вообще кое-как знаком =) А улыбнул меня великолепный "чертёж" да и некоторые произведённые математические выкладки показали, что к полётам эта штука приспособлена не лучше паровоза .
А вот похожий проект с водой в качестве рабочего тела и передачи энергии лазерным лучём с земли улыбки у меня не вызывает.
2 Jan2ary: А где вы слышали про такие проекты? Просто не могу я представить работоспособный атомолёт и буду очень удивлён и обрадован если встречу описание работоспособной конструкции.
ЗЫ Если кто-либо из здесь присутствующих пожелает я изложу свои физические соображения относительно работоспособности сей конструкции. Сессию закрыл, времени до фига, так что при желании могу и просчитать это чудо =)

[Jan2ary]

Описание предоставить не смогу, Подписку давал.
Шучу, конечно. Мое знакомство с предметом началось и закончилось просмотром научно-популярно фильм а по "Discovery Science". Русские летали, но никакой защиты от облучения не было, так что работоспособным такой аппарат можно считать только условно. Фильм есть на диске и весит 355М.

[Iron Rat]

Описание предоставить не смогу, Подписку давал.
Шучу, конечно. Мое знакомство с предметом началось и закончилось просмотром научно-популярно фильм а по "Discovery Science". Русские летали, но никакой защиты от облучения не было, так что работоспособным такой аппарат можно считать только условно. Фильм есть на диске и весит 355М.

Интересно, постараюсь где-нибудь эту фильму раздобыть =)
ЗЫ сейчас в прессе столько недостоверной информации, что всё приходится перепроверять по многу раз. Даже официальные американские сми этим грешат =( Приходится проводить вечера с калькулятором и справочниками, что понять правдива ли информация или нет. Поневоле становлюсь дремучим скептиком.

[allez]

Для Iron Rat:
Ну что же, двинем по пунктам. Во-первых, то, что вы назвали "чертежом", на самом деле - эскиз и по всем канонам инженерной графики должен выполняться "голыми руками", без использования инструментов. Во-вторых, с физикой вы, похоже, действительно знакомы кое-как, иначе бы знали, что паровозы вполне могут летать (я имею в виду, что обычная паровая машина вполне может использоваться в качестве авиационного двигателя для винтовых летательных аппаратов: КПД и удельная мощность не уступают аналогичным показателям двигателей внутреннего сгорания). В-третьих, нельзя ли взглянуть на ваши математические выкладки? В-четвертых, "похожий проект с водой в качестве рабочего тела и передачи энергии лазерным лучём с земли" - это тоже проект ракеты? В таком случае вы, возможно, были дезинформированы по поводу использования лазера - на его месте должен быть мазер, работающий в микроволновом диапазоне. Ну и антенна для приема этих самых микроволн на летательном аппарате должна быть совсем не маленькая, да и то потерь на рассеивание луча все равно не избежать. Поэтому сейчас энергией с земли подпитываются лишь сравнительно легкие экспериментальные беспилотные ЛА, фактически мотопланеры, да и то лишь, если по каким-либо причинам не удается получить достаточно энергии от солнечных батарей. А уж ракета да лазерный луч - это действительно не улыбает. От этого плакать хочется. Не в журнальчике ли "Техника - молодежи" почерпнули данную информацию?

[Iron Rat]

Для Iron Rat:
Ну что же, двинем по пунктам. Во-первых, то, что вы назвали "чертежом", на самом деле - эскиз и по всем канонам инженерной графики должен выполняться "голыми руками", без использования инструментов. Во-вторых, с физикой вы, похоже, действительно знакомы кое-как, иначе бы знали, что паровозы вполне могут летать (я имею в виду, что обычная паровая машина вполне может использоваться в качестве авиационного двигателя для винтовых летательных аппаратов: КПД и удельная мощность не уступают аналогичным показателям двигателей внутреннего сгорания). В-третьих, нельзя ли взглянуть на ваши математические выкладки? В-четвертых, "похожий проект с водой в качестве рабочего тела и передачи энергии лазерным лучём с земли" - это тоже проект ракеты? В таком случае вы, возможно, были дезинформированы по поводу использования лазера - на его месте должен быть мазер, работающий в микроволновом диапазоне. Ну и антенна для приема этих самых микроволн на летательном аппарате должна быть совсем не маленькая, да и то потерь на рассеивание луча все равно не избежать. Поэтому сейчас энергией с земли подпитываются лишь сравнительно легкие экспериментальные беспилотные ЛА, фактически мотопланеры, да и то лишь, если по каким-либо причинам не удается получить достаточно энергии от солнечных батарей. А уж ракета да лазерный луч - это действительно не улыбает. От этого плакать хочется. Не в журнальчике ли "Техника - молодежи" почерпнули данную информацию?

По поводу ракеты пара+лазер: первое описание подобной конструкции встретил давно в ЮТе. Выглядит фантастично, не спорю, но ознакомление с параметрами современных _лазеров_ с химической накачкой делает такой проект осуществимым(HF- лазер ещё 25 лет назад давал 10 кВт в непрерыном режиме). Рассеяние у лазерного луча невелико, так что "не маленькую " антенну в отличие от мазера таскать не надо.
По поводу пара - даже при ничтожно малом весе реактора такая ракета будет не более эффективная, чем несущая то же количество керосина+ окислитель ракета с ЖРД. Атомный реактор был бы хорош в паре с мощным ионным двигателем, а таких пока, к сожалению нет.

[Iron Rat]

И немного оценок:
Температура активной зоны реактора не может быть больше 3000К - больше не выдержит практически никакой материал.
Пусть вода при этом нагревается при этом до той же температуры => на выходе реактора имеем воду нагретую до 3000К.
Однако то же самое будет творится на выходе ЖРД, в котором сгорает водород. К тому же ЖРД не нужна громоздкая биозащита. Следовательно, предложенный двигатель как минимум не более эффективен чем уже использующися ЖРД, обладая при этом кучей всяческих недостатков, связанных, в-основном, с его ядерными потрохами

[allez]

По поводу атомных реакторов в космосе: летают они там и давным-давно уже. Многие военные спутники и некоторые спутники, находящиеся на геостационарных орбитах, оснащены атомными или ядерными энергетическими установками. Кроме всего прочего установки эти используются для коррекции орбиты спутников - нагревают рабочее тело в двигателях малой тяги. Рабочим же телом является (угадайте с трех раз ) вода или ртуть. Насчет "громоздкой биозащиты" - а с чего вы взяли, что атомные установки обязательно должны устанавливаться на пилотируемых ЛА?

Что же до использования наземных лазеров для запуска ракет, то рассеяние луча у мазеров не превышает таковое у лазеров. Более того, оно даже ниже - атмосфера практически не влияет. Лазерный же луч, как и всякий световой луч, может быть полностью поглощен случайным облаком. Антенны же применяются лишь для того, чтобы в аппарате не прогорела банальная дыра: умножьте секундную мощность лазера на площадь пятна от узкого луча и назовите мне материал, который не только выдержит, но еще и преобразует такой поток энергии. В общем, учиться вам, учиться и учиться, как завещал великий Ленин . И в первую очередь учитесь не доверять псевдонаучному бреду, преподносимому "научно-популярными" фильмами, журналами и книгами. Сейчас, увы, даже вполне приличные организации вроде Би-Би-Си или National Geographic этим грешат (бибисишники, например, сваяли фильмец про драконов - этакое претендующее на документальность попсовое повествование, напичканное компьютерной анимацией. И ни в одном месте фильма не указали, что он никакой связи с реальностью не имеет). Про журналы же "Юный техник" и "Техника - молодежи" и говорить не стану - "ЮТ" нередко (особенно в 60-е годы) публиковал фантастические прожекты и даже рубрика в нем для этого появилась, "Патентное бюро ЮТ". Но там хотя бы давался квалифицированный разбор и прогноз выполнимости этих прожектов. А вот "ТМ" скатился в желтизну лет десять назад...

[Iron Rat]

По поводу атомных реакторов в космосе: летают они там и давным-давно уже. Практически все спутники, находящиеся на геостационарных орбитах, оснащены атомными или ядерными энергетическими установками. Кроме всего прочего установки эти используются для коррекции орбиты спутников - нагревают рабочее тело в двигателях малой тяги. Рабочим же телом является (угадайте с трех раз ) вода или ртуть. Насчет "громоздкой биозащиты" - а с чего вы взяли, что атомные установки обязательно должны устанавливаться на пилотируемых ЛА?

Что же до использования наземных лазеров для запуска ракет, то рассеяние луча у мазеров не превышает таковое у лазеров. Более того, оно даже ниже - атмосфера практически не влияет. Лазерный же луч, как и всякий световой луч, может быть полностью поглощен случайным облаком. Антенны же применяются лишь для того, чтобы в аппарате не прогорела банальная дыра: умножьте секундную мощность лазера на площадь пятна от узкого луча и назовите мне материал, который не только выдержит, но еще и преобразует такой поток энергии. В общем, учиться вам, учиться и учиться, как завещал великий Ленин . И в первую очередь учитесь не доверять псевдонаучному бреду, преподносимому "научно-популярными" фильмами, журналами и книгами. Сейчас, увы, даже вполне приличные организации вроде Би-Би-Си или National Geographic этим грешат (бибисишники, например, сваяли фильмец про драконов - этакое претендующее на документальность попсовое повествование, напичканное компьютерной анимацией. И ни в одном месте фильма не указали, что он никакой связи с реальностью не имеет). Про журналы же "Юный техник" и "Техника - молодежи" и говорить не стану - "ЮТ" нередко (особенно в 60-е годы) публиковал фантастические прожекты и даже рубрика в нем для этого появилась, "Патентное бюро ЮТ". Но там хотя бы давался квалифицированный разбор и прогноз выполнимости этих прожектов. А вот "ТМ" скатился в желтизну лет десять назад...

Насколько мне известно, на спутниках чаще всего летают не классические реакторы а термоэлектричкские генераторы с ядерными источниками тепла. ибо проще, легче и надёжнее . И энергию их тратить эффективнее не на кипячение воды а на питание ионного двигателя. Кстати, как вы думаете, каков оптимальный КПД для энергетической установки, установленной (прошу прощения за тавтологию ) на спутнике?
По поводу рассеяния. Расходимость лазерного луча намного (в отношение длин волн раз)ниже чем у излучения миллиметрового диапазона по банальной дифракционной причине(Тут и вам не мешало бы вспомнить физику =)). Так что получить пучок необходимого диаметра с лазером много проще чем с мазером. Пусть надо получить луч диаметром 1 метр на высоте 100 км. Требуемая расходимость луча при этом - примерно 10 мкрад. Для излучения длиной волны 10 мкм требуемая апертура - 1м, что для лазера с хим накачкой вполне типично. А для волн миллиметрового диапазона понадобится антенка диаметром "всего" 100м.
Преобразование энергии луча на самом аппарате - самое тонкое место. Первое что приходит в голову - пусть облучаемый материал испаряетя - он и будет рабочим телом =).
К тому же с чего вы взяли, что лазерное излучение испарит корабль? Вас же не удивляет, что камера ЖРД не испаряется, когда при сгорании в ней выделяется
весьма значительная энергия - так чем же хуже случай, когда камера получает за то же время ту же энергию, но не изнутри, а извне?
Что касается биозащиты - если вы предлагаете оставить электронную начинку корабля ( а её в любом уважающем себя корабле - до фига и распределена она по нему достаточно равномерно) под действием ионизирующего излучения - это значит что вы совсем ничего не знаетет о физике полупроводников точнее о механизме образования точечных дефектов в оных под воздействием высокоэнергетических частиц. Если гамма излучение полупроводниковые приборы переносят в большинстве своём хорошо, то нейтроны губят их намного быстрее.
ЗЫ Пожалуйста,не надо переводить разговор в выяснение "кто лучше знаем физику", всё равно всю её знает только создатель данной вселенной и всем нам надлежит учиться всю оставшуюся жизнь =)

[Mars]

В принципе в этом проекте нет абсолютно ничего нового. Еще в начале 80-х в СССР был создан и испытан ЯРД РД- 0410. Тяга 3,6 т, масса 2 т (вместе с биозащитой). Размеры активной зоны - цилиндр 500 мм(диаметр) * 800 мм(высота), всего двигателя - 1200*3700 соответственно, тепловая мощность 200 МВТ. Скорость истечения - 9000 м/с, вдвое выше чем у лучших химических двигателей. Благодаря использованию тугоплавких материалов (карбид циркония и урана) температура водорода достигала 3100 К. Он был полностью испытан на земле, проработал более часа (4000 секунд), но запускать в космос его не стали. В принципе технически вполне возможно хоть сегодня начать строить ракету с ЯРД.

>Энергетически выгоднее было бы вместо воды использовать ртуть

А можно поинтересоваться, почему именно ртуть? ИМХО, в ЯРД должны использоваться легкие вещества: водород, аммиак. Ртуть с этой точки зрения едва ли не самое худщее рабочее тело.
(не путать с электрическими двигателями. Они бывают разными, и в некоторых действительно применяются тяжелые металлы - висмут например, в других - ксенон или цезий. Но это не ЯРД).

>я имею в виду, что обычная паровая машина вполне может использоваться в качестве авиационного двигателя для винтовых летательных аппаратов: КПД и удельная мощность не уступают аналогичным показателям двигателей внутреннего сгорания

????????????????????
Вы ничего не путаете?
А зачем вообще тогда двигатели внутреннего сгорания изобрели?

>По поводу пара - даже при ничтожно малом весе реактора такая ракета будет не более эффективная, чем несущая то же количество керосина+ окислитель ракета с ЖРД. Атомный реактор был бы хорош в паре с мощным ионным двигателем, а таких пока, к сожалению нет.

Совершенно согласен, с водой вряд ли что-то путное получится. Но не с водородом. Т.к. скорость молекулы газа обратно пропорциональна корню квадратному ее массы, молекула водорода будет в sqrt(18/2) = 3 раза быстрее молекулы воды. Поэтому если в традиционных ЖРД скорость струи едва достигает 4.5 км/с, то в ЯРД уже сейчас достугнуто вдвое больше - 9 км/с.

>Ну так еще в холодной войне один из эпизодов касался атомолетов - пилотируемых аппаратов на атомном двигателе. Вот только проекты так и канули в Лету. У американцев проект вовремя прикрыли, заменив атомными подводными лодками, а СССР даже полетал немного. Правда все пилоты очень быстро погибли от облучения.

Про проект самолета с ядерной тягой я тоже слышал, правда, без особых подробностей. Вроде бы хотели поставить ядерный реактор на тяжелый бомбардировщик ТУ-95 (год не помню, но тонда это основной стратегический бомбер был). Правда до полетов на ядерной тяге дело не дошло, т.ч. ни о каком облучении пилотов (тем более смертельном) речи быть не может. Если интересно, могу поискать подробности.

>ЗЫ сейчас в прессе столько недостоверной информации, что всё приходится перепроверять по многу раз. Даже официальные американские сми этим грешат =( Приходится проводить вечера с калькулятором и справочниками, что понять правдива ли информация или нет. Поневоле становлюсь дремучим скептиком.

Ваш скептицизм понятен, но все же мне кажется "атомный самолет" чисто физически сделать вполне можно. Я уже приводил х-ки ЯРД - 200 МВт при весе 2 тонны. Учтите, что топливо такому самолету не нужно, сколько это тонн? Вместо этих освободившихся тонн можно поставить реактор, причем намного более тяжелый и мощный, чем 200 МВт.

[Sfunx]

Русские летали, но никакой защиты от облучения не было, так что работоспособным такой аппарат можно считать только условно. Фильм есть на диске и весит 355М.

К каналу Дискавери надо критически подходить. Иногда такую х..ню покажут - не знаешь смеяться или плакать. И сказок читай на тему "до Гагарина в космос 100 человек оправляли". Как человек, имевший отношение к космопрому, могу сказать, что там ТАКИЕ требования по безопсности для людей - что хрен кого бы послали на подобном "аппарате" летать. Заметь - наши ракеты с людьми не взрывались ооочень давно - а сколько за последние годы погибших у амеров ? Даже Шаттлам летатть запретили...
Вот им и остается только фильмы снимать сказочные о том как они "людей берегут" и "какие эти русские безжалостные сволочи"....