Немножечко про ФИАН. Он сыграл определенную роль в лице своих лидеров Тамма и Сахарова. Были вовлечены другие люди — Романов, по-моему, он уехал с ними чуть позже, В.Л. Гинзбург помогал, сохранилась часть документов. Я видел их. Однако, мне кажется, роль ФИАНа порой преувеличивается. Иногда даже раздаются разговоры, что здесь, в ФИАНе, сделали бомбу... Это, конечно, не так, и даже совсем не так. Но некоторые вещи очень важные были сделаны по ФИАНовской линии.
Основополагающая идея водородной бомбы — хорошее сжатие материала, тогда он сгорит полнее. Предположим, Вы начинаете сжимать термоядерный материал тяжелой оболочкой. Оболочка внешним усилием разгоняется и приближается к центру, вещество достигает максимального сжатия, затем оболочка летит обратно, вещество разлетается. В наиболее выгодный момент максимального сжатия вещество и должно загореться. Как видно, все время оболочка находится в стадиях ускорения, того или иного знака. А ускорение, как мы знаем по Эйнштейну, равносильно тяготению. Поэтому при соответствующем знаке ускорения конфигурация становится неустойчивой, подобно ртути, которая лежит на воде и начинает проваливаться. Когда легкая среда замедляет тяжелую, то это и есть эквивалент ртути на воде. Наступает неустойчивость.
В: Неустойчивость по отношению к форме?
О: Да. Вы видели когда-нибудь картинки: на воде лежит ртуть, которую Вы аккуратно налили, а потом из-за каких-то случайных причин — вздрагивания или чего-то еще — она начинает проваливаться, иногда целый кусок отделится, упадет? Типичная картина неустойчивости. Оболочка по отношению к легкому материалу так же неустойчива на определенных стадиях сжатия. Чем больше сжатие, тем агрессивнее проявляет себя эта причина. Особенно опасно, когда проваливается инертный материал (такие материалы на самом деле использовали), может быть беда: все перемешалось, нет ни плотности, ни горения, ни температуры, посторонняя теплоемкость подключилась, энергия тратится впустую.
Когда возникают турбулентность, неустойчивость, теория оказывается необычайно сложной. И, главное, неоднозначной. Вот тут решающее слово было все-таки за ФИАНом. Конкретно — Фрадкин и Беленький. До сих пор я считаю, что они этой теорией дали возможность для оценок, возможность приблизиться к истине.
Мы вот сейчас занимаемся проблемой лазерного термоядерного синтеза — лазерным излучением сжимаем термоядерные мишеньки, а там то же самое происходит, что-то перемешивается, и по непонятным причинам выход нейтронов в тысячу раз меньше по сравнению с расчетным, сферическим сжатием. Видимо, причина опять-таки в этих неустойчивостях, случайностях и невоспроизводимости.
После создания РДС-37 начались интенсивные работы по развитию нового принципа и созданию новых термоядерных зарядов. Работы были связаны в основном со следующими направлениями:
• улучшением габаритных параметров зарядов и их адаптации к конкретным носителям;
• усилением имплозии как за счет оптимизации структуры вторичного модуля, так и за счет изменения способов влияния энергии излучения на режим имплозии;
• исследованием способов симметризации имплозии вторичного модуля;
• повышением энерговыделения термоядерного оружия;
• созданием новых первичных источников энергии.
Возник мощный интеллектуальный импульс, который временами приобретал характер лихорадочной деятельности. Произошло дробление коллектива интеллектуальных лидеров, которое усугублялось выделением из КБ-11 (Саров) второго ядерного института – НИИ-1011 (Снежинск) и необходимостью самоутверждения нового ядерного центра. В период «термоядерной лихорадки» 1956–1958 годов (3 ноября 1958 года закончились ядерные испытания, и начался первый мораторий на их проведение) в СССР было проведено 59 ядерных испытаний, что в 2,5 раза превышает их количество в период 1949–1955 годов. Общий мегатоннаж ядерных испытаний к концу 1958 года составил 27 Мт, причем 90% его приходится на 1956–1958 годы. Для поддержки реализации программы создания термоядерного оружия был создан Северный испытательный полигон на островах Новая Земля, на котором было проведено к началу моратория 29 ядерных испытаний с общим мегатоннажем в 20,7 Мт. Приведем некоторые интегральные характеристики ядерных испытаний 1956–1958 годов, которые характеризуют общие особенности работ этого периода:
• 29 ядерных испытаний было направлено непосредственно на создание и отработку двухстадийных термоядерных зарядов, причем 12 испытаний оказались неудачными;
• 16 ядерных испытаний использовали заряды, разработанные в КБ-11, а 13 ядерных испытаний – заряды, разработанные в НИИ-1011.
Особо следует остановиться на работах 1958 года. В этом году был испытан новый тип термоядерного заряда «изделие 49», которое явилось следующим шагом в формировании эталона термоядерных зарядов (его разработка была завершена в 1957 году). Идеологами этого проекта и разработчиками физической схемы заряда были Ю.А. Трутнев и Ю.Н. Бабаев. Особенность нового заряда состояла в том, что при использовании основных принципов РДС-37 в нем удалось:
• существенно уменьшить габаритные параметры за счет нового смелого решения задачи переноса рентгеновского излучения, определяющего имплозию;
• упростить слоеную структуру вторичного модуля, что оказалось чрезвычайно важным практическим решением.
По условиям адаптации к конкретным носителям «изделие 49» разрабатывалось в меньшей габаритно-весовой категории по сравнению с зарядом РДС-37, однако его удельное объемное энерговыделение оказалось в 2,4 раза больше. Физическая схема заряда оказалась исключительно удачной, заряд был передан на вооружение и впоследствии подвергался модернизации, связанной с заменой первичных источников энергии.
Для «изделия 49» первичный атомный заряд был испытан автономно еще в 1957 году. В ходе этой разработки удалось существенно (в 1,5 раза) уменьшить размер первичного атомного заряда, обеспечив при этом его достаточно высокое энерговыделение.
В 1958 году было проведено 18 испытаний двухстадийных термоядерных зарядов (10 испытаний семи новых систем, разработанных в КБ-11, и 8 испытаний систем, разработанных в НИИ-1011). Из этих испытаний термоядерных устройств 12 испытаний были успешными. Среди 10 испытаний термоядерных зарядов КБ-11 8 испытаний относились к устройствам, созданным на основе «изделия 49». Их энерговыделение находилось в пределах от 0,2 до 2,8 Мт.
Вот в этом и есть главная тупость - непонимание разницы между двигателем ВНЕШНЕГО действия и двигателем внутреннего действия. Как только тыкаешь носом в охлаждение/прочность стенок - всё, уход в сторону.
Двигатель звездолёта может быть только двигателем внешнего действия. При потребной мощности для таких полётов никакое охлаждение стенок в принципе невозможно. Даже при КПД 90%.
А при отсутствии стенок возможно только инерционное удержание зоны реакции. Поэтому такой двигатель может быть только ПУЛЬСИРУЮЩИМ.
Fakir> Источник - как пишут в подобных случаях в аглицких статьях, "personal communications".
Fakir> Да хрен вам, а не ссылку. Вот чисто за выражение уже - хрен. "Бред", ага.
Проект «Касаба» основывается на идее концентрации части плазмы, формирующейся при ядерном взрыве, в виде чрезвычайно узкого фронта с небольшим углом расхождения. Двигаясь на скоростях до сотен и даже тысяч километров в секунду, такой плазменный фронт оказывает мощное воздействие на встреченную цель за счет импульсного шока.
Идея проекта «Касаба» была выдвинута в 1950-х как развитие идеи атомно-импульсного космического корабля «Орион» — который должен был приводиться в движение взрывами субкилотонных ядерных взрывных зарядов (шашек). Было предложено развить идею направленного заряда (которые должны были служить «топливом» для корабля) в ядерном оружии направленного действия, поражающее цель узким фронтом плазмы.
Концептуально, взрывная шашка проекта «Орион» представляла собой ядерное или термоядерное взрывное устройство, помещенное в оболочку из материала, непрозрачного для рентгеновских лучей — например, урана. В сферической оболочке вокруг взрывного заряда имелось единственное отверстие, заткнутое «пробкой» из оксида бериллия. Сверху на «пробку» была наложена вольфрамовая плита. В первые микросекунды детонации, выделяющееся рентгеновское излучение отражалось от урановых стенок, и находило выход только в виде бериллиевой «пробки» — которая максимально эффективно переизлучала рентген-излучение в инфракрасное. Инфракрасная вспышка мгновенно испаряла вольфрамовую плиту, и приводила к выбросу узкого пучка плазмы в том направлении, в котором было наведено устройство. Таким образом, удавалось сфокусировать в нужном направлении до 85% энергии взрыва.
Для того, чтобы превратить двигательный ядерный заряд в боевой, требовалось только заменить плиту из вольфрама плитой из материала с меньшей атомной массой, чтобы уменьшить угол расхождения пучка (в теории, 22,5 градусов для вольфрама) и получить более узко сфокусированный поток плазмы. Двигаясь на скорости до 1000 километров в секунду, плазменный фронт, при попадании в цель порождал ударные волны в толще материала, которые в буквальном смысле сминали цель.
Однако, теоретическая эффективность подобного оружия (безусловно реализуемого) была ограничена двумя факторами:
Во-первых, плазменная струя быстро рассеивается, расширялась, что приводит к резкому снижению концентрации энергии на больших дистанциях. Хотя узкий фронт мог поразить цель на существенно большем расстоянии чем обычный сферический, тем не менее, это расстояние все же также ограничено.
Во-вторых, плазменная струя состоит из множества отдельных фракций плазмы, каждая со своей скоростью движения. По мере полета струи, она все сильнее «размазывалась» в длину, так как более быстрые фракции удалялись от более медленных. В результате, на значительном удалении от эпицентра, хотя общая энергия удара о цель не менялась, продолжительность удара возрастала до такой степени, что его эффект был бы едва заметен.
Таким образом, направленное ядерное оружие проекта «Касаба» могло бы быть эффективно на дистанциях от десятков и до сотен (в космическом пространстве, возможно, до тысяч) километров. Это ограничивало (хотя и не уничтожало) возможность его боевого применения в противокосмической и противоракетной обороне. Тем не менее, ввиду возникших технических трудностей, проект не был реализован.
В настоящее время, все материалы по проекту «Касаба» засекречены.
В первые микросекунды детонации, выделяющееся рентгеновское излучение отражалось от урановых стенок, и находило выход только в виде бериллиевой «пробки» — которая максимально эффективно переизлучала рентген-излучение в инфракрасное. Инфракрасная вспышка мгновенно испаряла вольфрамовую плиту, и приводила к выбросу узкого пучка плазмы в том направлении, в котором было наведено устройство. Таким образом, удавалось сфокусировать в нужном направлении до 85% энергии взрыва.
"Первые эксперименты показали, что эффект существует. И космический мотор работает, и средство для уменьшения потерь плазмы тоже. Сейчас установлено штатное оборудование. Мы готовимся к началу экспериментов на ней в январе 2019 года, которые должны в полном объеме продемонстрировать возможности", - сказал Иванов.
Он пояснил, что установка является демонстратором технологий. Ученым удалось достичь в ней температуры плазмы в 100 тысяч градусов и добиться достаточно большой плотности, то есть получить параметры, пригодные для создания ракетного двигателя.
Предлагаемый принцип работы двигателя основан на новом способе ускорения потоков плазмы, который связан со специальной конфигурацией магнитного поля, где плазма приводится во вращение. При этом в зависимости от направления вращения плазма либо тормозится, либо ускоряется, что создает реактивную тягу.
Президент некоммерческой организации "Инициатива по межзвездным исследованиям" Келвин Лонг (Великобритания) в недавней статье на Arxiv.org описал зонд с четырехметровым солнечным парусом из тонкого светоотражающего материала, например графена. Толкает его луч света от установленных на Земле лазеров суммарной мощностью сто гигаватт.
Среди обязательного оборудования на борту: радиоизотопный термоэлектрический генератор, направленные антенны, толкатели для маневрирования, радиатор, защита от межзвездной пыли, цифровая память, звездный навигатор.
Кроме того, аппарат нужно оснастить научными приборами: магнитометром, спектрометром, детекторами космических лучей, фотокамерами, возможно, мини-телескопом.
Сам зонд — это микрочип массой не более нескольких граммов. Лазерный луч разгонит его до шестидесяти тысяч километров в секунду, то есть до двух десятых скорости света. В результате путь до Альфы Центавра займет пару десятилетий.
Проект космического корабля «Астра» для путешествия в другую звёздную систему родился в одноимённом советском НПО в 1983 году. Согласно замыслу, экипаж должен совершить перелёт не менее чем на 10 световых лет с целью колонизации экзопланеты.
Разгон предлагалось осуществить с помощью ядерных взрывов на расстоянии в несколько км от корабля. Ядерные заряды должны были выбрасываться из специальной установки со скоростью до 5 единиц в секунду.
После взрыва заряда, плазма бы отражалась искусственным магнитным полем, созданным специальной кольцеобразной установкой в корме корабля, создавая реактивную тягу. Таким образом планировалось достичь невероятной скорости в 55 млн км/ч, что позволило бы преодолеть требуемое расстояние в течение 200 лет.
Проект «Астра» был достаточно хорошо проработан, но в 1990 году Горбачёв счёл его слишком дорогостоящим и практически нереальным, и как программа, так и само НПО «Астра» были закрыты.
При работе над проектом, в его основу был положен принцип неукоснительного следования "технической реальности". Т.е. в нем должны были быть использованы только существующие либо перспективные требования.
Схема проекта была определена в записке от 22 июля 1985 года:
...корабль...собирается на орбите из отдельных деталей, выводимых тяжелыми ракетами носителями. Предполагается поддержание нормального функционирования человечесокго коллектива на протяжении всего пути до 100 лет. (имеется нехватка информации по социологическим и культурным исследованиям в такой области)...
...Корабль ядерно-импульсный, с магнитным отражением продуктов подрыва. Торможение магнитным парусом (см. Forward, R. L., "Roundtrip Interstellar Travel Using Laser-Pushed Lightsails")...
Н.П. Баргушин
В основу проекта была положена идея разгона корабля при помощи подрыва небольших ядерных зарядов на отдалении в 2-5 километров и отражения продуктов реакции магнитным полем высокой мощности. Предполагалось на корме корабля, на длинных ажурных фермах расположить гигантское - 5-10 км диаметром - кольцо сверхпроводника, которое должно было создавать магнитное поле требуемой конфигурации. Стабилизация кольца предполагалась вращением. В его фокусе должен был происходить подрыв 20-100 килотонного ядерного заряда в среднем, каждые 0,2-0,5 секунд. Образующаяся плазма отражалась магнитным полем, и отбрасывалась как реактивная струя.
Предполагалось, что при полном израсходовании запаса топлива, корабль сможет набрать скорость около 0,05 световой.
Торможение у цели предполагалось при помощи магнитного паруса, улавливающего поток излучаемых звездой частиц. Эта концепция уже встречалась в западной литературе. Предполагалось, что корабль развернется к звзеде кормой, и будет выполнять торможение путем генерации гигантской магнитной воронки.
Постройка корабля:
Собираться "Астра" должна была на орбите, из деталей, доставляемых на НОО ракетами класса "Энергия" и выводимых на высокую орбиту при помощи многоразового орбитального буксира с ЭРД. Предполагалась постройка тяжелой орбитальной тсанции на оснвое станции "Мир", которая должна была служить общежитием орбитальных конструкторов.
Станция была бы оснащена гигантскими ажурными фермами длиной более 2 км, по которым должны были перемещаться монтажные роботы-манипуляторы.
После сборки, корабль должен был быть отбуксирован на орбиту Венеры, где и предполагалось его запустить с целью максимально полного использования энергии гравитационного манерва.
Общая схема корабля:
Глядя с кормы, "Астра" должна была выглядеть следующим образом. На длинных расходящихся конусом креплениях располагались кольца сверхпроводников, обеспечивающих работу магнитной ловушки. Форма колец обеспечивалась вращением всей конструкции, закрепленной на магнитной подвеске по отношению к остальному кораблю. В период крейсирования , кольца, во избежание повреждения пылью, складывались (поддерживающие констуркции были оснащены шарнирами) и вытягивались за кормой корабля.
Пылевой экран:
У основания штанг размещался защитный экран - особая система, предназначенная для защиты корабля как от остаточного излучения взрывов, так и от межзвзедной пыли. Весящий более 780 тонн, экран был самой тяжелой частью корабля. Он представлял собой сложную систему композитных деталей, из нескольких слоев, снаружи покрытую бериллием.
Модуль экрана был выполнен на основе системы охлаждения. Экран мог отделяться от остальной системы корабля, и - при помощи маленьких маневровых ЭРД с питанием по лазерному лучу - отдалятся от корабля на дистанцию до 100 км. Это должно было ослабить фон при столкнвоенияэ экрана с пылевыми частицами.
Внутренняя структура экрана была пронизана множеством каналов, по которым прокачивалась вода. Она поступала в размещенные за экраном радиаторы, и обеспечивала его охлаждение, а также ослабление радиационного излучения.
Предполагалось, что после завершения разгона, экран отделится, и полетит впереди корабля, улавливая пыль. Торможение с экраном не предполагалось.
2. Силовая установка:
Энергопитание корабля в полете должны были выполнять 4 реактор-восстановителя с рассчетным сроком эксплуатации 28 лет каждый. Реакторы имели запас делящегося вещества в специальных капсулах, чтобы оебспечить в среднем 100 лет полета.
Охлаждение реакторов в полете предполагалось прокачкой воды сквозь их контуры и последующим ее поступлением в длинные штанги-радиаторы, проходящие всю структуру корабля.
Реакторы размещались на корме сразу за экраном, с целью отдаления их от остальной структуры.
Также, реакторы использовались как часть маневровой системы. Раскаленый в реакторах жидкий водород сбрасывался за борт, создавая некоторую реактивную тягу, немаловажную в выполнении маневров.
3. Электромагнитная катапульта
Электромагнитная катапульта длиной в 50 метров предназначалась для выброса зарядов в фокус магнитного паруса с частотой 0,2-0,5 в секунду. Она проходила между реакторами и сквозь специальную амбразуру в экране, в полете закрывавшуются щитком. После завершения разгона катапульта целиком сбрасывалась.
4. Ядерные заряды
320000 ядерных зарядов помещались на конструкции корабля в 8 специальных контейнерах, каждый из которых был оборудован системой охлаждения и револьверной системой подачи. После завершения разгона, контейнеры сбрасывались.
Здесь же располагались баки с водой охладителя и водородом для маневровых ЯРД.
5. Вращающаяся секция
Основным элементом корабля была его вращающаяся секция. В ней были размещены основные грузовые трюмы, пассажирские отсеки, гидропонные лаборатории и др. Секция размещалась на магнитной подвеске в основной структуре корабля. Прямой связи с другими частями во время вращения корабля почти не было (только по центру оси проходил технический коридор, состоявший из секций, вращающихся с разной скоростью, и позволяющих экипажу осуществлять переход от основных)
В кормовой части размещались основные грузовые склады, заполненные снаряжением, которому не страшен был повышенный радиационный фон от реакторов. Эта секция предназначалась для дополнительной защиты экипажа.
Рассчет грузовместимости был сделан исходя из затрат в 1 кг в сутки невозобновимых материалов на человека. Исходя из этого, на 100 лет полета экипажу из 100 человек требовалось более 3600 тонн запасов. Общая вместимость отсеков рассчитывалась почти на 15000 тонн груза.
Выше размещался сектор гидропонных лабораторий. Эта секция осуществляла генераци. кислорода и производство продуктов питания в полете. Это была одна из самых больших секций корабля, в которых присутствовала атмосфера. Она была рационально разделена на ряд отсеков, предназанченных для защиты на случай повреждений системы.
За гидропонными садами располагалась жилая часть корабля. Всего в ней насчитывалось 5 палуб, общей площадью около 5000 м2. Каждая палуба была разделена на ряд отсеков. Ни одно помещение в этой секции совокупной площадью не превышало 40 квадратных метров - тем не менее, была даже выделена отдельная территория под "зал собраний экипажа"
В этой секции должны были постоянно проживать 100 человек экипажа и их потомки. Рождаемость на корабле должна была строго регламентирвоаться особым "корабельным комитетом". Весь экипаж "должен был состоять из людей партийных, безупречного происхождения".
Отсеки корабля предполагалось оптимизировать под все требования длительного проживания людей при экономии массы. В частности, корабельную библиотеку предполагалось заменить электронным собранием книг на магнитной ленте и индивидуальными терминалами доступа к корабельной "компьютерной сети".
В этой же секции должны были размещаться и лаборатории. Вопросы быта на корабле были тщательно продуманы, хотя по мнению самих авторов. с социологической точки зрения проект был чистейшей авантюрой - ибо средств на какие-то дополнительные исследования партия не выделила, а в имевшейся литературе не удалось найти необходимых сведений по длительному функционирвоанию коллективов.
6. Термические радиаторы
Термические радиаторы располагались перед жилыми отсеками. В них проходили через основную структуру трубки системы охлаждения.
7. Навигационная система
Располагалась в носновй части. Она состояла из 2-х оптических телескопов-рефлекторов с зеркалами из тонкой пленки диаметром в 25 метров, стабилизируемых вращением, 2-х 200-сантиметровых телескопов-рефракторов, инфркарасного телескопа и радиолокационной аппаратуры.
Система посадки на планету была отдельной гордостью авторов проекта. Она разрабатывалась на основе уже идущих наработок по проекту "Буран".
Проблема "как вообще доставить грузы на планету"? была весьма актуальна. Особенно учитывая, что о планете преоктировщики не знали ничего, кроме того, что по постановке вопроса там должен быть кислород, водяной пар и пригодная для человека температура.
Предполагалось, что основу системы составят 2 корабля класса "Метель" (на базе "Бурана" предназначенные для доставки с орбиты 25 тонн груза за раз). Большую часть полета корабли должны были провести в полуразобраном виде. Предполагалось, что экипажи окончательно смонтируют их только после детального изучения планеты, и нахождения на ней больших водных пространств.
Посадка кораблей предполагалась на воду. Взлет - вертикальный, с помощью специального стартового приспособления. Запас горючего для старта предполагалось наработать на месте, из воды (первой экспедицией доставлялась электролитическая устанвока и ядерный элемент питания). Корабли были оснащены ЯРД для старта, что позволяло уместить необходимый запас горючего в корпусе.
Общая раскладка системы по массе:
Топливо (320000 ядерных зарядов)-85000 тонн
Конструкция -18500 тонн
Щит-780 тонн
Запас воды для системы охлаждения-2800 тонн
Расходный груз-4500 тонн
Запчасти, резервы оборудования-8000 тонн
Планетарный груз-2500 тонн
Посадочные корабли-320 тонн
В целом, проект "Астра" был необычайно хорошо проработан. Но в 1989 году Горбачев закрыл наработки как по нему, так и по многим другим программам, мотивируя "отсутствием прикладного применения". НПО "Астра" было распущено, и большинство данных о проекте так и оказались в архиве
Мария Архипова (Баст), адвокат, правозащитница, председатель Ассоциации Адвокатов России за Права Человека, руководитель Всероссийской Антикоррупционной Общественной Приемной ЧИСТЫЕ РУКИ
Я придерживаюсь идеи, что мир должен быть без границ, без национальностей, толерантный, научный, где права и свободы личности являются высшей ценностью.
Моя страница посовещается борьбе за свободу, демократию и соблюдение прав и свобод личности
ТЕРМОЯДЕРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ГИПОТЕЗА.
Привлекательной для термоядерного реактивного двигателя (ТЯИРД) является безнейтронная реакция, так как порождаемый термоядерным синтезом нейтронный поток уносит значительную часть мощности и не может быть использован для создания тяги. В некоторых случаях следует также учитывать, что нейтроны могут порождать наведенную радиоактивность в конструкции.
Термоядерная реакция в практической конструкции может быть использована для нагрева рабочего тела (взрывная реакция нагрева) с целью создания силы, толкающей конструкцию в космосе к намеченной цели. Следует для этого выбрать простейший и технологически осуществимый вариант.
Рассматривается обеспечение одного импульса двигателя.
Например – для полета беспилотного сантиметрового спутника большой плотности и прочности из нитрида бора с включением в него кристаллов бора, как элементов микроэлектроники.
В таком варианте обеспечивается огромная кинетическая энергия при малой массе полезного груза: спутник практически невозможно затормозить в космосе или исказить траекторию его движения на малых расстояниях. Большая скорость перемещения позволит за счет одного импульса обеспечить длительное путешествие внутри Солнечной системы.