Вопросы проектирования звездолетов

A.s.>> Тот же "Скальпель", когда вылетает под углом к вертикали?
Полл> Отклонением сопла РДТТ.

Новый способ управления - отклонение головной части - таил в себе большие потенциальные возможности, которые были реализованы в полной мере. Этот способ не требовал затрат энергетики ракеты из-за потерь тяги маршевого двигателя при создании собственно управляющих усилий. Благодаря этому возмущения в канале крена были минимальными, что давало реальную возможность упростить схему управления и управляющие органы.

 

A.s.> Известно ли вам, что двигатель "Дедала" был по-сути попыткой модернизации "Ориона"?
здесь можно найти много интересного по проекту

а здесь ещё больше по другим

В частности:

Вольфрам имеет атомное число (Z) 74. Когда вольфрамовая пластина испаряется, результирующая плазменная струя имеет относительно низкую скорость и расходится под широким углом (22,5 градуса) . Теперь, если вы замените вольфрам материалом с низким Z, плазменная струя вместо этого будет иметь высокую скорость под узким углом. Угол струи также становится более узким по мере уменьшения толщины пластины. Это делает его плохой силовой установкой, но эффективным оружием. Вместо стенки газа, попадающего на пластину толкателя, она больше похожа на направленное энергетическое оружие. Военные обнаружили, что это увлекательно, кому нужны пушки, когда вы можете стрелять из копья чистого ядерного пламени? Этот процесс был рассмотрен в проекте « Стратегическая оборонная инициатива» под названием «Casaba-Howitzer»,, которые, по-видимому, все еще классифицируются. Что неудивительно, но разочаровывает, если вы пытаетесь написать научный фантастический роман или боевую игру космического корабля.

NASA спокойно пересматривает ORION под новым названием «Импульсное плазменное движение». Как заметил Джордж Дайсон, новое название удаляет большинство ссылок на «Ядерный», и все ссылки на «Бомбы».

 

A.s.> Известно ли вам, что двигатель "Дедала" был по-сути попыткой модернизации "Ориона"?

Примерно в это же время представители вооруженных сил (которые финансировали этот проект) заметили, что если вы можете сделать шлейф немного быстрее и с более узким конусом, то он больше не будет компонентом силовой установки. Это было бы ядерное оружие. Так родился проект Casaba-Howitzer.

С тех пор, как проект все еще классифицируется после всех этих лет, данные отсутствуют. Вольфрам имеет атомное число (Z) 74. Когда вольфрамовая пластина испаряется, результирующая плазменная струя имеет относительно низкую скорость и расходится под широким углом (22,5 градуса) . Теперь, если вы замените вольфрам материалом с низким Z, плазменная струя вместо этого будет иметь высокую скорость под узким углом («высокая скорость», означающая «узнаваемую долю скорости света») . Угол струи также становится более узким по мере уменьшения толщины пластины. Это нежелательно для компонента силовой установки (потому что это разрушит пластину толкателя) , но просто идеально подходит для оружия(потому что он уничтожит вражеский корабль) .

В приведенном ниже отчете показано, что практический минимальный половинный угол, с которым может быть сфокусирован струя, составляет 5,7 ° (0,1 радиан).

Они также были бы совершенны как противоракетная оборона. Один удар Касабской гаубицы и советской МБР будет мгновенно испаряться. Именно поэтому название проекта Casaba-Howitzer появилось несколько раз в Стратегической оборонной инициативе 1983 года .

 

Это как раз то, что нужно звездолёту. Высокая скорость

«узнаваемую долю скорости света»

 

и узкая струя с большого расстояния для мегатонных взрывов. И магнитная плита способная отразить высокоскоростную плазму - как на Дедале.
Поскольку это ещё и космическое оружие - неудивительно, что оно секретно:

Casaba Howitzers, стрелявшие с орбиты на наземные цели на Терре, были бы неэффективны, что не то же самое, что «не наносит никакого ущерба». Ядерная боеголовка, стреляющая по наземной цели, нанесет гораздо больший урон, но болт Касабы Хауитцера мгновенно, без перехвата и будет по-прежнему наносить огромный ущерб авианосцу.

 

Почти 15 лет назад :

Адрон, 12.10.2003 20:08:22:
С.И. "Что мешает окружить заряд тонким слоем свинца (вольфрама) и не дать рентгеновским лучам уйти в космос пока они не передадут большую часть своей энергии рабочему телу? "

Например, в задней полусфере. Но это вопросы не концептуальной, а детальной проработки.


Почему только в задней полусфере? Как передать энергию рентгена литию? Он быстро ионизируется и станет прозрачным для рентгеновских лучей. Между литием и зарядом должен быть толкатель из материала с большим атомным номером- как в водородной бомбе.

 

Ядерный кумулятивный заряд.

PSS> Если у Хлынина взяли, то я ее сканировал. Эх, блин. Лет пятнадцать прошло.. В общем, не обращайте на ностальгический пост внимания
У Хлынина.
Спасибо вам.
Вообще ковыряться в его библиотеке время от времени - для меня было особое, непередоваемое удовольствие для "мальчика" из 70-х.
"Но одежды латали нам матери в срок
Мы же книги глотали, сгорая от строк!"

Wyvern-2> Ага - значит "глупость"? Записываем. А теперь (внимательно следи за руками!!!) вопрос: чем собственно мой звиздолет отличается от орионоподобных химер?
Wyvern-2>

Ответ: НИЧЕМ.

Кстати, Виверн. А вы знаете. Я видимо дебил. А действительно ЧЕМ?
В сущности я ведь давно знаю главный секрет тягового модуля Ориона.
Его нет.
Тупо нет.
Все же на поверхности!
Перекачать 50% энергии света или даже выше в импульс - это же тупо АБЛЯЦИЯ.
Это же и есть, "пол водородной бомбы". Только тут вольфрам аблирует плоско и вместо того чтобы сферически или цилиндрически обжимать лидочку, он с чудовищным ускорением выдавливается в одном направлении тупую массу, рабочее тело.

Совсем простая схема. Сферический заряд.
В центре - ядерный заряд. Вокруг оксид бериллия или полистирол. Оболочка - вольфрамовая стенка точно рассчитанной толщины, дальше железо (ракетная масса) опять таки четко рассчитанной толщины и массы.
Взрыв.
Энергия бомбы выделилась в десяток наносекунд. 10 килотонн рентгена "закупоривается" в световой канал из оксида бериллия и начинается 1000 наносекундная абльяция вольфрама. Оболочка испытывает чудовищное давление наружу и ускорение, превращаясь в плазму и разгоняясь до 100 км/с или даже выше. Но пока вольфрам не аблировал, рентген в основном остается внутри сферы. Единственный выход энергии - работа по расширению оболочки. То есть разгон оболочки. Интересно, сколько процентов энергии мы превратим в энергию плазмы? Думаю 50% - очень скромная оценка для заряда в 0.002 кт/кг.
Кстати. А теперь почему это никто нигде ни гу-гу. ПРО. Вечная проблема, в вакууме достать пролетающий мимо вас рой ракет (боеголовок) одним махом.
Даже если боеголовку не укокошит такой взрыв, ложные цели уж точно сметет как ветром.
Модуль Ориона - то же самое но направленного действия.

A.s.> Модуль Ориона - то же самое но направленного действия.
Это называется Casaba Howitzers - выше на этой странице.

Примерно в это же время представители вооруженных сил (которые финансировали этот проект) заметили, что если вы можете сделать шлейф немного быстрее и с более узким конусом, то он больше не будет компонентом силовой установки. Это было бы ядерное оружие. Так родился проект Casaba-Howitzer.

С тех пор, как проект все еще классифицируется после всех этих лет, данные отсутствуют. Вольфрам имеет атомное число (Z) 74. Когда вольфрамовая пластина испаряется, результирующая плазменная струя имеет относительно низкую скорость и расходится под широким углом (22,5 градуса) . Теперь, если вы замените вольфрам материалом с низким Z, плазменная струя вместо этого будет иметь высокую скорость под узким углом («высокая скорость», означающая «узнаваемую долю скорости света») . Угол струи также становится более узким по мере уменьшения толщины пластины. Это нежелательно для компонента силовой установки (потому что это разрушит пластину толкателя) , но просто идеально подходит для оружия(потому что он уничтожит вражеский корабль) .

 

До 10000км/с скорость струи. Но.. снижается доля энергии взрыва в ней. Так пишут тут - Tough SF: The Nuclear Spear: Casaba Howitzer
Гаубица Кассаба.

A.s.>> Модуль Ориона - то же самое но направленного действия.
S.I.> Это называется Casaba Howitzers - выше на этой странице.
Да знаю я про эту "арбузную гаубицу". Именно на этом сайте "Атомик Рокет" практически все известное об этом девайсе и собрано.
Вот вам в "отместку" за скорость звука в первом амортизаторе, мой глубоко художественный реинжиниринг (художник так видит!) импульсного модуля 4000 тонного Ориона. Тед Тейлор божился что будет заряжать в каждый менее 1 кг плутония. То есть система сжатия там должна быть очень мощная. Я нарисовал три слоя. Но это не важно. Это так, художества. Сама суть. Распальцовка:

А - атомный заряд на 4 кт
С - радиационный канал из оксида бериллия или полистирола
W- "ракетное толпиво", материал с большим Z. По умаолчанию вольфрам
Z - собственно ракетная масса. Ею может быть опять таки вольфрам, а может быть что-нибуль подешевле и попроще.

Почти вся масса заряда (скажем 1500 кг) сосредоточена в W и Z. Это по-сути "заправленная ракета". Обратите внимание, что масса сосредоточена в плоском диске, а значит если придать этой конструкции вращение то она будет стоят как волчок.
Соотношение масс W и Z надо считать отдельно но условно они близки друг к другу. Поэтому когда они разлетятся в разные стороны, они разлетятся с примерно одинаковой скоростью.

Стадии срабатывания:

1. Подрыв ядерного устройства. Имплозия сжимает ядро.
2. Ядерная детонация. За 10-100 нс энергия взрыва выделяется в виде (в основном) рентгена, который "накапливается" в радиационном канале.
3. Начинается абляция "ракетного топлива", которая вызывает огромное давление и разгон ракетной массы (так сказать, полезной нагрузки). При этом сама ракетная масса пока остается относительно холодной.
4. Ракетное топливо полностью аблировало, теперь излучение дошло и раскалило и ракетную массу, которая уже приобрела нужное количество движения. Заряд фактически теряет свою форму, превращается в светящееся рентгеном облако плазмы. Но за счет абляци на предыдущих стадиях заметная часть энергии взрыва (я все же рассчитываю что порядка 50%) превратилась в направленное движение плазмы в разные стороны. Белая и черная стрелка - это равные импульсы количества движения, полученные за счет абляции. Но половина из всей выделявшейся во взрыве энергии остается пока виде хаоса (тела и светового излучения) и теперь это будет рассеиваться в окружающую среду.
Происходящее в стадиях 2-4 длится десятки или сотни наносекунд. Ну тысячу. Не более.

Такая вот картина маслом.
Хорошо бы было бы это теперь посчитать. Нет расчета - нет идеи.

A.s.> Я видел у ряда ракет, стартующих вертикально (зенитных? С-300?) в носу активно работают двигатели, ложащие их на пологую траекторию. То же самое можно применить и здесь. Почему нет?
По требуемой мощности, времени розжига и ресурсу по количеству розжигов.
На сегодня необходимых двигателей для управления взрыволетом нет.
Ракеты-носители сегодня предпочитают управлять отклонением тяги главных двигателей.
Для средних и легких при неподвижных главных двигателях иногда ставят дополнительные управляемые двигателя, сравнимой с главными мощности, смотри первую-вторую ступени "Союза" и вторую ступень "Зенита".

A.s.> Действительно, ерундовая проблема. Закрывающийся "колпачек".
Сравнимый по ресурсу с абляционной плитой на сложном амортизаторе. Очень ерундовая техническая проблема - как для куриц повесить колокольчик на шею лисице или для мышек стать ежиками.

Wyvern-2>>

Ответ: НИЧЕМ.

A.s.> Кстати, Виверн. А вы знаете. Я видимо дебил.

Ну, не надо так вот сразу...есть хорошие таблеточки...

A.s.> Перекачать 50% энергии света или даже выше в импульс - это же тупо АБЛЯЦИЯ.

Помнишь, сколько энергии первичного модуля в ТЯ-заряде уходит на имплозию? В любом руководстве для малолетних дебилов любителей написано, что то типа: "На сжатие термоядерного узла расходуется ничтожная доля..." далее по тексту...

A.s.> То есть. При ядерных взрывах в космосе 100% энергии согласно твоей теории переходит в рентген гамму и нейтроны. Ну а плазме остатся... Мене 1%?
Да. Причем значительно менее 1% - и в процентах вообще считать НЕЛЬЗЯ

A.s.>... Да и картинка имеется.

И где на этой картиночке энергия разлета вещества устройства?


A.s.> Собственно говоря, то что почти вся энергия бомбы (~100%) это "свет" я знаю давно. Но как раз то, что при разлете в космосе ядерного заряда все же 10-15% превращаются в энергию плазмы меня и обнадеживает. Не 1% а 10%.

НЕЛЬЗЯ вообще считать в %!!! Вещество активной зоны и самого вещества устройства ВСЕГДА ИМЕЮТ ОДНУ И ТУ ЖЕ ТЕМПЕРАТУРУ (в первом приближении) Горячее они просто быть не могут -даже если предположить модель абсолютно черного тела (что неверно, но сойдет) то и так теплопотеря от температуры в степени⁴

Т.е. энергия разлета вещества Малыша в 17 кт была (палец-плевок-потолок) 5 т.т.э, а Кузькиной матери - 25 т.т.э.

И идея Ориона всё же не "фэйк" Эт я добавил драматизму¹ НО! Тебе, для получения приемлемых параметров все время придется снижать мощность(1) и увеличивать массу устройства=массу рабочего тела(2) И когда ты совместишь эти параметры, даже, к примеру, путем направленного выброса в-ва - это ведь тоже ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ рабочее тело! - окажется, что импульс удельный у тебя примерно как у ... газофазного ЯРД
Во-1х при этом надо забыть напрочь о каких либо претензиях "Орионов" на звиздолетание.
Во-2х ты тут же упираешься в Договор о нераспространении и о не выводе в космос ЯО
В-3их начинает лезть экономика, о которой писал Факир
Про зеленых вообще умолчим... Оно вообще надо? (это главный вопрос проекта "Орион" )


.¹ - Потому, что мне печально, что у человека Мать-природа забрала и эту лазейку

A.s.> Взрыв.

Я обычно пишу - БАХ!!!

A.s.>... Но пока вольфрам не аблировал, рентген в основном остается внутри сферы.

Кто тебе ЭТО сказал? Плазма для рентгена прозрачна. А на испарение и превращение в плазму даже тонны вольфрама у тебя уйдет...сколько энергии?

Wyvern-2> Плазма для рентгена прозрачна. А на испарение и превращение в плазму даже тонны вольфрама у тебя уйдет...сколько энергии?
Хрен там вольфрам полностью ионизируешь. Слишком много у его атома электронов. На этой игре атомных номеров и построена водородная бомба. Вольфраму под миллиард градусов нужна температура для полной ионизации. Темпер Улама потому и работает.

A.s.> Да знаю я про эту "арбузную гаубицу". Именно на этом сайте "Атомик Рокет" практически все известное об этом девайсе и собрано.
На 180 градусов мысленно её разверните..
A.s.> Вот вам в "отместку" за скорость звука в первом амортизаторе, мой глубоко художественный реинжиниринг (художник так видит!) импульсного модуля 4000 тонного Ориона.
Художник повёлся на дезу как и я. Скорее всего это ранний вариант на картинках в разрезе. Там ведь говорят о коэффициенте коллимации массы модуля импульса на тяговую плиту до 0,85. Замечательно, но есть же закон сохранения импульса. mv=MV, он обязан работать и для модуля импульса. И если 85% массы полетело на плиту со скоростью к примеру 100 км/с, то оставшиеся 15% должны полететь в противоположную сторону со скоростью.. опа! v=(0,85/0,15)*100=567 км/с. УИ этой струи более 50 тыс. сек. А с учётом разлёта части модуля в стороны - с ещё большей скоростью. Это и есть основная реактивная струя этого двигателя - ведь именно она направлена ПРОТИВ направления движения ракеты и в конечном итоге разгоняет её. А вольфрамовый диск - всего лишь часть механизма передачи энергии импульса ракете. Если хотите - нулевая ступень системы амортизации. Ибо по мере расширения он превращается в цилиндр, растягивая время воздействия на плиту и тем самым снижая её ускорение.
Мне видится это устройство на принципе реактивного гранатомёта или безоткатной пушки. Большая масса с относительно небольшой скоростью (до 100-150км/с,) выстреливается на тяговую плиту, меньшая масса с максимально возможной скорость выстреливается в противоположном направлении.
Вольфрамовый диск (оптимальное Z) - на плиту. Цилиндр из лёгких элементов (минимальное Z, но достаточное с учётом длины цилиндра для поглощения рентгена) - в противоположном направлении. В стороны - тонкостенная урановая труба, задача которой сохранить геометрию устройства от преждевременного развала и не выпустить рентген наружу. Поэтому у трубы максимальное Z при минимальной массе.
Такая вот "арбузная безоткатка". Брешут что это не двигатель - это супер.

С тех пор, как проект все еще классифицируется после всех этих лет, данные отсутствуют. Вольфрам имеет атомное число (Z) 74. Когда вольфрамовая пластина испаряется, результирующая плазменная струя имеет относительно низкую скорость и расходится под широким углом (22,5 градуса) . Теперь, если вы замените вольфрам материалом с низким Z, плазменная струя вместо этого будет иметь высокую скорость под узким углом («высокая скорость», означающая «заметную долю скорости света») . Угол струи также становится более узким по мере уменьшения толщины пластины. Это нежелательно для компонента силовой установки (потому что это разрушит пластину толкателя) , но просто идеально подходит для оружия(потому что он уничтожит вражеский корабль) .

 

- так разверните эту хрень наоборот.
пс
Газофазники тихо курят в сторонке.

Wyvern-2>> Плазма для рентгена прозрачна. А на испарение и превращение в плазму даже тонны вольфрама у тебя уйдет...сколько энергии?
S.I.> Хрен там вольфрам полностью ионизируешь.

Да и хрен с ней, с полной ионизацией Плазма - это заряженные частицы. А насколько заряженные - рояли (особой) не играет.


P.S. Вольфрам имеет преимущество перед ураном в качестве лайнера из за меньшей атомной массы при почти той же плотности - имплозия, как известно даже пьяным ежам - процесс реактивный

Wyvern-2> Да и хрен с ней, с полной ионизацией Плазма - это заряженные частицы. А насколько заряженные - рояли (особой) не играет.
Это главное - прозрачна для рентгена только полностью ионизированная плазма. Пока есть электроны на орбиталях вокруг ядра - они могут поглощать кванты и передавать их энергию ядру, увеличивая температуру плазмы.

Wyvern-2> P.S. Вольфрам имеет преимущество перед ураном в качестве лайнера из за меньшей атомной массы - имплозия, как известно даже пьяным ежам - процесс реактивный
Так почему не железо или бериллий? Известно ли это пьяным ежам?

Wyvern-2>>....имплозия, как известно даже пьяным ежам - процесс реактивный
S.I.> Так почему не железо или бериллий? Известно ли это пьяным ежам?

Спасибо -исправил/уточнил

S.I.> пс
S.I.> Газофазники тихо курят в сторонке.

Не-а. А нарисованное - тот же кумулятивный заряд, где вместо ВВ - аблирующий вольфрам/уран. И фсё

S.I.> Это главное - прозрачна для рентгена только полностью ионизированная плазма. Пока есть электроны на орбиталях вокруг ядра - они могут поглощать кванты и передавать их энергию ядру, увеличивая температуру плазмы.

Набор слов. Практически каждая фраза, строго говоря, неверна. А последняя (электроны на орбиталях поглощают кванты и передают их энергию ядру) так вообще полный абсурд.

A.s.> Вот вам в "отместку" за
Алаверды

Практическое максимальное соотношение урожайности к весу для термоядерного оружия ( термоядерное оружие ) оценивается в шесть мегатонн ТНТ на метрическую тонну массы бомбы (25 ТДж / кг). Сообщалось о доходах в 5,2 мегатонны / тонну и выше для крупного оружия, предназначенного для использования в одной боевой части в начале 1960-х годов.

 

Wyvern-2> А нарисованное - тот же кумулятивный заряд, где вместо ВВ - аблирующий вольфрам/уран. И фсё
Вместо ВВ там капсулы (пузырьки) с лидочкой в корпусе из аблирующего урана.
Рисунок 35. Линза, формирующая волны, для конической имплозии, когда детонационная линза создает сходящуюся коническую волну. IP - точка воспламенения термоядерного взрывчатого вещества TE; B - пузырьки, расположенные в волновом пути; T - тампер; и R - луч детонационной волны.

S.I.>> Это главное - прозрачна для рентгена только полностью ионизированная плазма. Пока есть электроны на орбиталях вокруг ядра - они могут поглощать кванты и передавать их энергию ядру, увеличивая температуру плазмы.
Fakir> Набор слов. Практически каждая фраза, строго говоря, неверна. А последняя (электроны на орбиталях поглощают кванты и передают их энергию ядру) так вообще полный абсурд.
Строго говоря.Но общая мысль (если не придираться) - в правильном направлении?
Нет желания поправиь?
Давайте я попробую что-нибудь сморозить.
Пните меня! Я готов стойко переносить тяготы и лишения.
Видимо речь корректней вести о прозрачности и непрозрачности для определенного вида квантов.
Чем выше частота излучения f, тем выше энергия отдельного кванта. E=h*f.
По мере ионизации вещества "оголяются" все более близкие к ядру электроны.
Поэтому если кванту не хватает энергии возбудить этот электрон, который ближе к ядру, то такое ядро "прозрачно" для него. Но оно может быт непрозрачно еще для более жесткого излучения, которое сможет возбудить такой низкоорбитальный электрон.
Поэтому слабая ионизация - вещество условно, прозрачно для низкоэнергетичного излучения и условно непрозрачно для высокоэнергетичного. Тогда полностью ионизированное вещество прозрачно для любых видов квантов.
Вещество с низким Z быстро ионизируются "до дна" и становятся прозрачными для любого излучения в том числе и для мягкого рентгена. А вот вещества с большим Z требуют все большей и большей температуры для большей и большей ионизации поэтому становится прозрачным "чуть позже" по мере нагревания но опять таки только для относительно мягкого излучения. Поэтому водородная бомба работает в том диапазоне температур, когда вещество с малым Z уже прозрачно для мягкого рентгена, а вещество с большим Z все еще активненько с ним взаимодействует.

О миллиарде градусов для вольфрама как пороге окончательной ионизации. Хорошо бы. Но я приложил табличку 1970-го года издания из книги Гильзина "Электрические космические корабли". Там полная ионизация атомов с большим Z заканчивается в районе 50 миллионов К. То есть в 20 раз не дотягивая до миллиарда. Врет Хантше и Вечорик?