Исследования в области революционных двигательных технологий

Предлагаю обсудить программу исследований в области революционных двигательных технологий, проводимую Космическим Центром Маршалла НАСА. Программа идет в рамках более широкой программы "Advanced Space Transportation" ,получившей одобрение и финансирование конгресса.

Темы, которыми занимается программа:

1. Антиматерия:
Antimatter-Initiated Microfission/fusion: Concept, Missions and Systems Studies for Exploration of Deep Space
Revolutionary Positron-Based SSRV Vehicle for Application to Human Exploration and Development of Space
Photodynamics in Cryogenic Solid Parahydrogen: Application to Bulk Antimatter Storage

2. Химические и магнитно-гидродинамические двигатели
Innovative Two-Stage to Orbit (TSTO) Launch Vehicle Concept
Metastable Helium
Advanced Space Propulsion Technology Development at MSE Technology Applications, Inc.
MHD Energy Bypass Scramjet Engine: A Progress Report

3. Beamed Momentum Propulsion (Photon [Solar/Laser/Microwave] and Electromagnetic [Solar Wind] Sails):
Space Environmental Effects Testing and Characterization of the Candidate Solar Sail Material Aluminized Mylar
Enhancements in Photon Pressure Measurements Using a Solar Simulator
Solar and Electromagnetic Sails for the Mars Cargo Mission
A Summary of Recent Activities in Solar Sail Propulsion
Sailing Into Space: Steering Towards Mars
Solar Sail Propelled Outer Planet Probes
Levitation of a Small Carbon Sail by Visible Radiation in Rarified Atmosphere
Spin and Deflection Measurements of Microwave-Driven Sails
Can Ultra Light Sails be Made from Dust? First Results from the Dust Magnet Experiment
Beam-Propelled Lightcraft and Lightsails: Latest Developments
Large Scale Laboratory Testing of Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion (M2P2) – Enabling Technology for Planetary Exploration

4. Beamed Energy Propulsion (Solar/Laser/Microwave Thermal)
Monocycle Optical Power for Propulsion
Ablative Laser Propulsion: The Study of Specific Impulse and Related Dynamic Characteristics of Elementary Propellants
Solar Thermal Engine Testing
Solar-Thermal Propulsion IHPRPT Program

5. Електрические двигатели:
Solarcon Solar Concentrator for Electric Propulsion
Life Cycle Tests On A Hollow Cathode Based Plasma Contactor
Helicon Wave Produced Plasmas for Electric Propulsion: Preliminary Considerations
Modeling of MW-class Magnetoplasmadynamic Thrusters Using the MACH2 Code
Design and Fabrication of a 500 kWe-Class Lithium-Fuelled Lorentz Force Accelerator
Lithium Lorentz Force Accelerator Research at Princeton University
Experimental Characterization of Indium FEEP Microthrusters

6. Tethers, Towers, and SkyHooks
Progress on Development of the Terminator Tether
Space Elevator Technology Development Needs

7.Атомные двигатели
The Feasibility of 24 Hour Commuter Flights to the Moon Using Lox-Augmented NTR Propulsion
The Safe Affordable Fission Engine (SAFE) Test Series
Missions and Development Requirements for the MITEE Nuclear Thermal Propulsion Engine
Combined High Thrust NTP and Low Thrust MPD Interplanetary Transfer Systems Utilizing Zero-boiloff Solid Lithium Propellant
A Nuclear Ramjet Flyer for Exploration of Jovian Atmosphere
Prospects for Nuclear Electric Propulsion Using Closed Cycle MHD Energy Conversion
Ultralight Vapor Fueled Cavity Reactors with MHD for Powering Multi-Megawatt NEP Systems
Tri-Carbide Square Lattice Honeycomb (SLHC): An Innovative Reactor Design for All NTP Applications

8. Концепции двигателей для межзвездных перелетов
Fission Electric Propulsion with MagSail for Interstellar Rendezvous Missions
Development of a Gossamer Photovoltaic Sail
Laser Accelerated Plasma For Space Propulsion

9. Термоядерные двигатели
Flightweight Electro-Magnet Systems
Propulsion Potential of the Ultrafast Z-Pinch
Experiments in Magnetic Flux Compression using Plasma Armatures
The Marshall Magnetic Mirror Beam-Plasma Experiment
Progress in Magnetized Target Fusion Driven by Plasma Liners
Fusion Space Propulsion Using Field-Reversed Configurations


К этой программе также относятся исследования, получивщие финансирование в рамках проекта "NASA Breakthrough Propulsion Physics Project" (двигатели на "запредельных" физических концепциях). У меня эта программа вызывает особый "нездоровый" интерес Особенно хотелось бы услышать мнения по ней. Надо же, это еще и финансируется(~500000$)!

quote:

---

In 1996, NASA established the Breakthrough Propulsion Physics Project to seek the ultimate breakthroughs in space transportation: (1) propulsion that requires no propellant mass, (2) propulsion that attains the maximum transit speeds physically possible, and (3) breakthrough methods of energy production to power such devices. Topics of interest include experiments and theories regarding the coupling of gravity and electromagnetism, the quantum vacuum, hyperfast travel, and superluminal quantum effects. Because the propulsion goals are presumably far from fruition, a special emphasis is to identify affordable, near-term, and credible research that could make measurable progress toward these propulsion goals

---

 

http://www.lerc.nasa.gov/WWW/bpp/
План проекта на 2001: http://www.lerc.nasa.gov/WWW/bpp/BPP_Project_Plan_FY2001.htm
Темы(http://www.lerc.nasa.gov/WWW/bpp/summ.htm):
1. Independent test of Woodward’s transient inertia effect. An Experimental Test of a Dynamic Mach's Principle Prediction. If genuine, this effect may enable thrusting directly against spacetime without propellant.
2. Investigation of quantum vacuum energy. The Use of Surfaces in Systems to Exploit Quantum Vacuum Energy: A Theoretical Study Using QED (Quantum Electrodynamics) Coupled with an xperimental Study Using MEMs (Microelectromechanical) Devices. Addresses existence of, magnitude of, and ability to interact with vacuum energy.
3. Experimental test of electrodynamic torsion tensor theory. Search for Effects of an Electrostatic Potential on Clocks in the Frame of Reference of a Charged Particle. If genuine, theory provides avenue to explore the possibility of creating asymmetric forces (thrust) from an unverified coupling between mass, charge, and spacetime.
4. Exploration of anomalous gravity effect using superconductors. Exploration of Gravity Modification by Josephson Junction Effects in Magnetized High-Tc Superconducting Oxides. If genuine, effect provides a tangible means to affect gravitational or inertial forces.
5. Investigation of a superluminal hypothesis of quantum tunneling. Detection of Superluminal propagation at low or near resonance frequencies and the dynamics of the Forerunners. Addresses make-break issues of light-speed limit (with potential commercial spin-offs).
6. Investigation of Heaviside Force and Slepian Force Effects. If genuine, this effect may enable thrusting directly against spacetime without propellant.
7. Investigation of Dirac Deep Energy Levels. If genuine, this effect may enable new energy source.

Вроде все. Хотелось бы услышать мнения о самой программе, и о конкретных исследованиях(перспективы, возможная отдача, когда можно ожидать результаты, что даст, применения, КК на исследуемых технологиях и т.д.). Особенно хотелось узнать мнение о "запредельных" проектах(BPP).

>Темы, которыми занимается программа:

Я прокоментирую отдельные темы, и конкретные бумажки

>1. Антиматерия:

Штука совсем на перспективу. В основном - чисто теоретические наработки.

>2. Химические и магнитно-гидродинамические двигатели

Тут все на месте стоит, как я понял, какие-то копания, скорее похожие на желание нащупать пути РАЗВИТИЯ.

>3. Beamed Momentum Propulsion (Photon [Solar/Laser/Microwave] and Electromagnetic [Solar Wind] Sails):

Вот это штука перспективная. Правда в "напряженных" проектах, но имхо лет через 10-15, наряду с СЭДУ станет обычным явлением.

Хорошо видно, что отрабатываються уже конкретные вещи - в основном материал парусов... M2P2 - тоже интересная штуковина...

>4. Beamed Energy Propulsion (Solar/Laser/Microwave Thermal)

Здесь фактически одна тема серьезная - это SOTV в рамках исследовантия IHPRPT, это обещает полететь уже в 2004 году.

Остальное - демостнраторы физ явлений.

>6. Tethers, Towers, and SkyHooks

Странно, что НАСА так мало занимаеться такой перспективной штукой. Врочем с эл-маг тросами все совсем не ясно...

>7.Атомные двигатели

Эту тему я все хочу серьезно глянуть, но никак руки не доходят.

>8. Концепции двигателей для межзвездных перелетов

Это очень захватывающая тематика, но думаеться, еще долго не будет превалирующей

>9. Термоядерные двигатели

Ну тут все ясно.

>Особенно хотелось узнать мнение о "запредельных" проектах(BPP).

Да, ничего от них не будет Глупо ожидать прорыва

Кстати breakthrough лучше переводить как "прорыв", а не "запредел"

>>9. Термоядерные двигатели

CaRRibeaN>Ну тут все ясно.

КОМУ? Мне например так нет. Это с энергетикой может быть, что то ясно. НО -космический двигатель на ТЯР вполне может появится РАНЬШЕ, чем электростанции, там ведб о ЭКОНОМИЧЕСКОЙ эффективности как то меньше думают

Ник

Я согласен на 1000 тонн ТЯРД, если у него будет тяга хотя бы 100 килограммов и УИ не меньше 100 км/с. А так оно и будет... когда его таки сделают...

>>1. Антиматерия:
CaRRibeaN>Штука совсем на перспективу. В основном - чисто теоретические наработки.
Ага. В Центре Джонсона словили аж 16 антипротонов в бутылку, и рады до ушей Достижение конечно, но до двигателей далеко. Думаю лет через 20 что-то можно будет увидеть.

>>2. Химические и магнитно-гидродинамические двигатели
CaRRibeaN>Тут все на месте стоит, как я понял, какие-то копания, скорее похожие на желание нащупать пути РАЗВИТИЯ.
Похоже на то. Недавно читал, кстати, выступление какого-то насовского инженера, который говорил что химические двигатели себя исчерпали. Ну может, еще пол-процента туда-сюда, но дальше - тупик. Прокомментируете?

>>3. Beamed Momentum Propulsion (Photon [Solar/Laser/Microwave] and Electromagnetic [Solar Wind] Sails):
CaRRibeaN> M2P2 - тоже интересная штуковина...
Я б сказал - самая интересная. Ведь если можно магнитное поле как парус использовать, зачeм материальный парус вообще нужен? Громоздкий, весит, тащить надо и т.д. А тут - запустил генератор, и готов парус.

>>4. Beamed Energy Propulsion (Solar/Laser/Microwave Thermal)
CaRRibeaN>Остальное - демостнраторы физ явлений.
Ну да. Так с них-то, с демонстраторов, всё всегда и начинается. Уже хорошо то, что продемонстрировать можно. А дальше - больше.

>>7.Атомные двигатели
CaRRibeaN>Эту тему я все хочу серьезно глянуть, но никак руки не доходят.
Гляньте, гляньте, интересно что вы думаете. Очень многие работы вполне конкретны, с результатами. Мне особенно интересны реакторы SLHC, и LOX Augmented NTR Propulsion.

CaRRibeaN>Да, ничего от них не будет Глупо ожидать прорыва
К этому проекту у меня двоякое отношение. С одной стороны, глядя на некоторые темы, хочется истерически смеяться. А с другой... Во первых, далеко не все из них противоречат известным физ. законам. Некоторые - просто новые, непроверенные теории. А у иных есть и експириментальное доказательство - еффект Казимира, например. Хотя и непонятно, как его юзать. Во вторых, если у НАСА есть смелость тратить на это деньги, флаг им в руки. А в третьих, подобные теории возникают постоянно, и если отбрасывать все, то есть большой шанс, что что-нибудь перспективное уйдет из вида. Имеет смысл вкладывать некоторые усилия для того чтобы время от времени проверять наименее невероятные из них.

CaRRibeaN>Кстати breakthrough лучше переводить как "прорыв", а не "запредел"
Да, знаю. Но по смыслу, помоему, больше подходит.


Nick_Crak>КОМУ? Мне например так нет. Это с энергетикой может быть, что то ясно. НО -космический двигатель на ТЯР вполне может появится РАНЬШЕ, чем электростанции, там ведб о ЭКОНОМИЧЕСКОЙ эффективности как то меньше думают.
А можно поподробнее? Как вы это видите, такой движок? Почему его сделать легче? И почему это не надо учитывать экономическую эффективность?

А, Каррибеан, а почему вы электрические двигатели обошли вниманием? Неинтересно? Тоже вроде перспективная тема. Да и тут обсуждается активно.

Кстати, М2Р2 может быть использован и как защита экипажа от космических лучей и радиации. Есть такая концепция, использовать искусственные магнетосферы с этой целью.

Tico>Ага. В Центре Джонсона словили аж 16 антипротонов в бутылку, и рады до ушей Достижение конечно, но до двигателей далеко. Думаю лет через 20 что-то можно будет увидеть.

Неа, пока не найдено более эффективных способов делать антипротоны, говорить не о чем.

Tico>Похоже на то. Недавно читал, кстати, выступление какого-то насовского инженера, который говорил что химические двигатели себя исчерпали. Ну может, еще пол-процента туда-сюда, но дальше - тупик. Прокомментируете?

Ну так и есть. Нечего сказать. Впрочем у такого сложного устройства как ЖРД или РДТТ есть куда меняться, у него куча важных удельных характеристик кроме УИ

Tico>Я б сказал - самая интересная. Ведь если можно магнитное поле как парус использовать, зачeм материальный парус вообще нужен? Громоздкий, весит, тащить надо и т.д. А тут - запустил генератор, и готов парус.

Меня чего смущяет. Такие хреновины предназначены для полетов в дип спейс, т.е. должны работать на удалении от солнца - это значит РТИГ, а для парусных систем масса критичнее всего! гораздо более критична, чем для всех остальных.

Второе - не понятен расход рабочего тела на создание паруса, мне почему-то кажеться, что процент рекомбинируещей плазмы будет велик.

Tico>Ну да. Так с них-то, с демонстраторов, всё всегда и начинается. Уже хорошо то, что продемонстрировать можно. А дальше - больше.

Не. Здесь на них все закончиться, пока не будут изобретены непрерывные лазеры многогагваттного диапазона мощностей. 10 ГВт на орбите - и зонд массой в 10 тонн можно разогнать до 0,3 С, к соседней звезде. Центр маршалла такие вещи тоже изучает.

CaRRibeaN>>Эту тему я все хочу серьезно глянуть, но никак руки не доходят.
Tico>Гляньте, гляньте, интересно что вы думаете. Очень многие работы вполне конкретны, с результатами. Мне особенно интересны реакторы SLHC, и LOX Augmented NTR Propulsion.

Ну я не только абстракты хочу посмотреть. Есть широко финансируемые программы - как SOTV, как M2P2, раньше еще VASMIR был, теперь он распался на вот подобное Helicon Wave Produced Plasmas for Electric Propulsion: Preliminary Considerations. Ядерные двигатели обявленны приоритетом. Соотвественно и смотреть я буду их подробно.

Tico>К этому проекту у меня двоякое отношение. С одной стороны, глядя на некоторые темы, хочется истерически смеяться. А с другой... Во первых, далеко не все из них противореат известным физ. законам.

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Да вроде ни одна не противоречит.

>Некоторые - просто новые, непроверенные теории. А у иных есть >и експириментальное доказательство - еффект Казимира, >например. Хотя и непонятно, как его юзать. Во вторых, если у >НАСА есть смелость тратить на это деньги, флаг им в руки.

И ресурсы, что главнее Вообще много тем подобны, в основном это поиск по ответвлениям вправо влево - а вдруг удача?

>А в третьих, подобные теории возникают постоянно, и если >отбрасывать все, то есть большой шанс, что что-нибудь >перспективное уйдет из вида. Имеет смысл вкладывать некоторые >усилия для того чтобы время от времени проверять наименее >невероятные из них.

На то они обычно и теории. Что бы их проверить сложно было. Весьма редко появляеться нечно на пустом месте, что может перевернуть мир. Грубо говоря, для того что бы выдумать гиперпространственный драйв мы сначала должны получить теорию про существование гиперспространства, потом экспериментально доказать, потом изучать 20 лет, а потом сделать движок. Т.е. должно быть что-то заметное, желательно во многом. В этом смысле мне импонирует роман А Азимова - "Сами боги...", про кучу парралельных вселенных, расставленных по градиенту физических законов, очень изящно

Tico>Да, знаю. Но по смыслу, помоему, больше подходит.

Неа. Тут PR - прорывные технлологии не обязательно такие, просто бумагомарание в основном , а зато как звучит! Конгрессменов избератели удавят, если те не профинансируют изучение фантастических прорывных технологий!

Nick_Crak>НО -космический двигатель на ТЯР вполне может появится РАНЬШЕ, чем электростанции, там ведб о ЭКОНОМИЧЕСКОЙ эффективности как то меньше думают

А какая разница, прежде надо создать ТЯР с непрерывным горением. Вы точно знаете, когда появяться электростанции? Я тоже нет. Соответвенно не стоит говорить и о ТЯРД, уже 50 лет с технологией мучаються, оставьте их мучаться. Вообще кстати не факт, что ТЯРД не получиться весом 1000 тонн

>А, Каррибеан, а почему вы электрические двигатели обошли вниманием? Неинтересно? Тоже вроде перспективная тема. Да и тут обсуждается активно.

Это не те совершенно ЭРД, что здесь обсуждаються. Эти не очень интересны.

Tico>Хотелось бы услышать мнения о самой программе ...

Дело это нужное, поддерживаю и одобряю. А то, что некоторые проекты действительно "запредельны", нас беспокоить не должно - деньги-то американские!

Tico>... и о конкретных исследованиях(перспективы, возможная отдача, когда можно ожидать результаты, что даст, применения, КК на исследуемых технологиях и т.д.).

Разработка в JPL литиевого ЭРД мощностью 500 кВт с удельным импульсом 4000-5000 с (5-я ссылка в 5-м пункте) - очень хорошая вещь. Правильной дорогой идёте, товарищи!

Перспективы, возможная отдача, что даст, применения, КК на исследуемых технологиях (можно поискать еще синонимы) вкратце обозначены в аннотации к этому докладу; я бы выделил грузовые и быстрые пилотируемые миссии к Марсу. А вот о том, когда можно ожидать результаты, тоже хотел бы узнать.

CaRRibeaN>На то они обычно и теории. Что бы их проверить сложно было. Весьма редко появляеться нечно на пустом месте, что может перевернуть мир. Грубо говоря, для того что бы выдумать гиперпространственный драйв мы сначала должны получить теорию про существование гиперспространства, потом экспериментально доказать, потом изучать 20 лет, а потом сделать движок.

Ну с высокотемпературными сверхпроводниками как-то обходились без теории Т.е. не получалось с теорией, а с экспериментами очень даже получалось. Да и сейчас тоже теория так себе, а продукция уже в ходу..

V.B.>Разработка в JPL литиевого ЭРД мощностью 500 кВт с удельным импульсом 4000-5000 с (5-я ссылка в 5-м пункте) - очень хорошая вещь. Правильной дорогой идёте, товарищи!

А кстати , откуда-то ноги растут:

quote:

---

Missions such as raising the orbit of very heavy payloads, cargo missions to the moon and Mars, fast piloted missions to Mars and the outer solar system, and interstellar precursor missions are distinguished by high payload mass and/or high delta V’s. To perform these missions with tolerable trip times requires very high power systems. Lithium-fed Lorentz Force Accelerators (LFA's) are capable of processing very high power levels and are therefore applicable to these challenging missions. The four key technology issues are demonstrating power handling capability, demonstrating adequate performance at high steady state powers, achieving adequate engine lifetime, and demonstrating tolerable levels of lithium backflow onto the spacecraft. This paper describes the development of a laboratory model thruster which will be used to attack these problems. The design is based largely on a thruster developed by NPO Energia and the Keldysh Research Institute.

---

 

Каррибеан>Неа, пока не найдено более эффективных способов делать антипротоны, говорить не о чем.
Думаете, больше 20 лет?

>Второе - не понятен расход рабочего тела на создание паруса, мне почему-то кажеться, что процент рекомбинируещей плазмы будет велик.
Я думаю, дальнейшие опыты покажут. А с массой - обьясните поподробнее?

>Ну я не только абстракты хочу посмотреть. Есть широко финансируемые программы - как СОТВ, как М2П2
Почему же только абстракты? SLHC вовсе не абстракт, и посмотрев на доклад, думаю что это очень перспективное направление. И вообще, я фанат ЯТРД В ближайшем будущем для быстрых перелетов без них не обойтись. Думаю, что они и будут главным направлением, и мы их много видеть будем. Тем более, что под ними очень большая експириментальная база.

>Да вроде ни одна не противоречит.
Не знаю, у меня лично антиграв на суперпроводниках вызывает более чем легкие сомнения. Никакой теорией это вообще не подтверждено.

>Вообще много тем подобны, в основном это поиск по ответвлениям вправо влево - а вдруг удача?
Подобны, потому что подбирались по конкретным критериям, посмотрите на цитату в оригинальном посте.

>На то они обычно и теории. Что бы их проверить сложно было. Весьма редко появляеться нечно на пустом месте, что может перевернуть мир. Грубо говоря, для того что бы выдумать гиперпространственный драйв мы сначала должны получить теорию про существование гиперспространства, потом экспериментально доказать, потом изучать 20 лет, а потом сделать движок. Т.е. должно быть что-то заметное, желательно во многом.
Заметное? Нет, не согласен. Возьмите еффект Казимира, сила основанная на квантумных флюктуациях вакуума. Если бы теория квантовой гравитации их не предсказывала, и этот еффект не искали бы, то и не нашли бы никогда - уж очень при конкретных условиях он происходит.

>Неа. Тут ПР - прорывные технлологии не обязательно такие, просто бумагомарание в основном , а зато как звучит! Конгрессменов избератели удавят, если те не профинансируют изучение фантастических прорывных технологий!
И правильно, пусть давят А вдруг действительно чего-нибудь дельное выйдет.

hcube>Я согласен на 1000 тонн ТЯРД, если у него будет тяга хотя бы 100 килограммов и УИ не меньше 100 км/с. А так оно и будет... когда его таки сделают...
Ну и нафиг он вам такой? Уже ЯРД еффективнее.

V.B.>Разработка в JPL литиевого ЭРД мощностью 500 кВт с удельным импульсом 4000-5000 с (5-я ссылка в 5-м пункте) - очень хорошая вещь. Правильной дорогой идёте, товарищи!

КАКОЙ КИЛОВАТТ!! Килоэлектронвольт, читать надо внимательно! У меня аж глаза полезли на лоб от этого заявления

У килоэлектронвольта сокращение keV, в тексте - kWe. Что бы это могло быть?..

au>Ну с высокотемпературными сверхпроводниками как-то обходились без теории Т.е. не получалось с теорией, а с экспериментами очень даже получалось. Да и сейчас тоже теория так себе, а продукция уже в ходу..

Ну я не говорю, что всегда все честно, как я сказал

Tico>Думаете, больше 20 лет?

Вoобще не делал бы прогнозов. Давно уже с этим ковыраються, все части уже эффективны - одно только - кпд получения антипротонов мзерный

Tico>Я думаю, дальнейшие опыты покажут. А с массой - обьясните поподробнее?

На пальцах: допустим у нас есть 2 пепелаца с ЖРД с разными соотношениями массы конструкции к полезной массе - допустим 5 и 10 раз. Тогда, при условии равенства удельных импульсов, второй пепелац наберет скорость на 43% большую, чем первый, что легко посчитать по ф-ле Циалковского. (в реальности еще лучше , поскольку топливо весит основную массу, но будет считать что ммпульс у нас велик, и масса топлива не значительна).

Возмем теперь два парусных пепелаца (с такими же соотношениями полезной массы к массе конструкции), уберем притяжение земли, и вообще гравитацию, и поставим из кормой к солнцу. Их скорость будет зависить от времени полета, но пусть мы для начала приравняем время. Итак, какую скорость наберут оба пепелаца за время t - ясно что интеграл от ускорения. А ускорение a=F/m Очевидно что F=p*s, где p давление солнца на парус, а s его площадь, с точностью до константы. Интеграл от F по расстоянию (т.е. Fdr) одинаков для парусов одинаковой площади. Однако, поскольку массы различаються в 2 раза, то скорость "худшего" пепелаца будет в 2 раза ниже.

Вот такой, предельно примитивный взгляд.

Tico>Почему же только абстракты?

А в ваших ссылках только абстракты

Tico>и посмотрев на доклад, думаю что это очень перспективное направление.

Тут на какой пейпер не посмотришь - сразу видно что самое перспективное направление

Tico>И вообще, я фанат ЯТРД

А я не особо. УИ 900 сек не стоит всех этих мучений. Раньше мне тоже казалось, что ЯРД - это круто, однако посчитали - прослезились.

Tico>Думаю, что они и будут главным направлением, и мы их много видеть будем.

"Главным" - в смысле альтернативе ЖРД? Ну, жизнь покажеть, пока НАСА взялась очень круто за программу.

Tico>Не знаю, у меня лично антиграв на суперпроводниках вызывает более чем легкие сомнения. Никакой теорией это вообще не подтверждено.

Это какой такой антиграв?

Tico>Заметное? Нет, не согласен. Возьмите еффект Казимира, сила основанная на квантумных флюктуациях вакуума. Если бы теория квантовой гравитации их не предсказывала, и этот еффект не искали бы, то и не нашли бы никогда - уж очень при конкретных условиях он происходит.

Я когда-то про него читал, но сейчас даже намека не помню. Где можно глянуть, что там с историей открытия?

Tico>И правильно, пусть давят А вдруг действительно чего-нибудь дельное выйдет.

Да нет, пожалуйста, тем боле что деньги не больгие по меркам НАСА.

Может, слегка оффтопик - в статье из Aviation Week and Space Technologies мoжно посмотреть более близколежащие планы НАСА. Коротко - керосин, оказывается, тоже чего-то стоит .

Интерееесный отрывочек . Давно подозревал, что физики просто госчиновников на бабки разводят Отрывок из многоуважаемой НиЖ

Дело в том, что главная цель термоядерных исследований - получение интенсивной реакции с выделением большого количества энергии, а в ускорителях ядерные реакции происходят практически поштучно. Здесь главное не количество актов реакции, а сам факт ее прохождения. Малая интенсивность ядерных реакций в ускорителях определяется тем, что количество частиц в ускоряемом пучке сравнительно невелико и соответственно их концентрация мала. Конечно, прямое использование современной ускорительной техники для решения проблемы управляемого синтеза бессмысленно. Для нее задача повышения концентрации частиц в пучке ставится, но не как основная; здесь главная задача - достичь максимальной энергии частиц.

А если попытаться сформулировать задачу несколько иначе? Разработать и создать ускоритель на встречных пучках на энергию ускоряемых ионов дейтерия и трития (дейтронов, тритонов) в несколько сот килоэлектронвольт, когда реакция синтеза уже наверняка пойдет, и при плотности частиц в пучке 10¹⁴ см-3, когда ее интенсивность будет достаточно велика для практического использования. При современном развитии науки и техники такая задача может быть достаточно быстро решена на ускорителе небольших размеров. Как показывают расчеты, для получения требуемой плотности ионов величина тока в ускорителе должна составлять несколько десятков ампер. Существующие сегодня сильноточные ускорители ионов позволяют получать токи до 10⁶ А при энергии ионов до 10⁶ эВ. Остается задача удержания пучков с такими параметрами. Но и эта задача имеет решение. В современных ускорителях на встречных пучках время удержания измеряется часами! Можно также попытаться построить реактор, в котором столкновения пучков будут носить импульсно-периоди ческий характер. Само столкновение пучков в этом случае будет иметь длительность порядка 10-7-10-8 секунды, и "удерживать" их потребуется только в течение этого времени. Столкновения могут повторяться с частотой 10⁷-10⁸ Гц, что будет означать практически непрерывное горение реакции.

Важнейшее отличие метода встречных пучков от магнитного удержания в том, что размер ускорителя не играет принципиальной роли для достижения условий синтеза. Минимальный размер экспериментальной установки будет определяться только размерами источника ионов с требуемой энергией. А они невелики: источник ионов на несколько сот килоэлектрон вольт, применяемый в промышленности (например, для ионной имплантации полупроводников), занимает площадь не более 10 м2 и стоит несколько тысяч долларов. В "нулевом" эксперименте по ядерному синтезу размеры коллайдера (объема, где сталкиваются пучки) могут быть очень малы. Например, при его длине 2 см и диаметре 0,4 см ожидается выделение 25 Вт тепла, то есть удельная мощность установки оказывается 108 Вт/м3 (примерно как у двигателя внутреннего сгорания). Достижение таких параметров и будет означать физическое решение проблемы управляемого термоядерного синтеза. Получение требуемых мощностей - вопрос уже чисто технический. Рабочий объем реактора, скажем, может содержать необходимое количество коллайдеров -"термоядерных ТВЭЛов", тепловыделяющих элементов.

Подобные предложения неоднократно высказывались в научной литературе, однако до исследований, к сожалению, дело так и не дошло. Между тем они предполагают простую экспериментальную проверку, причем на небольшом и недорогом лабораторном стенде.
Многие физико-технические проблемы такого эксперимента уже решены. Оценки показывают, что затраты на проведение работ будут в 10-20 тысяч раз меньше, чем на любые другие исследования в этой области. А в случае удачи открывается возможность несравненно более простого решения проблемы управляемого термоядерного синтеза, чем это обещают все те направления, которые разрабатываются в настоящее время.

Ник

CaRRibeaN>КАКОЙ КИЛОВАТТ!! Килоэлектронвольт, читать надо внимательно!

Не знаю, что означает буква e, но kW - это киловатты, однозначно. Здесь, в предпоследнем абзаце тезисов первого доклада, говорится о разработке в JPL литиевого двигателя мощностью 200 кВт. А где 200, там и до 500 недалеко.

P.S. Попробовал скачать pdf, а после перекачки получил абсолютно чистый экран Эксплорера (хотя он и написал, что done). С чего бы это? Может, Акробат старый?

Nick_Crak>Интерееесный отрывочек . Давно подозревал, что физики просто госчиновников на бабки разводят Отрывок из многоуважаемой НиЖ

В этой статье — точно

Проблема в том, что у ускорителей КПД ничтожный. КПД как отношение энергии ускоренных частиц к общему количеству электроэнергии потребной на работу ускорителя. Запросто может получиться что энергии потребляется больше чем производиться.

В статейке про КПД ускорителя "деликатно" не упоминается Там сразу от энергии частиц начинают считать.

Nick_Crak>Подобные предложения неоднократно высказывались в научной литературе, однако до исследований, к сожалению, дело так и не дошло.

Потому и не дошло.

Tico>А какой pdf?

Вот этот, presentation charts из того абстракта, о котором я говорил:
http://std.msfc.nasa.gov/ast/presentations/5e_polk.pdf

А чем его качать на диск, не открывая в Эксплорере?

CaRRibeaN>кпд 50 процентов, при это они ходят сделать движок "primarily radiation-cooled"

Правильно, 250 кВт будут сбрасывать радиатором, а что такого?

CaRRibeaN>Второе - тяга такого движка 10 кгс

Более точно, 1 кгс

CaRRibeaN>Расход - 4 мг/сек

Точнее, 200 мг/сек

Вообще, этот двигатель просто объединяет сотню современных движков в одном флаконе, что очень удобно для настоящих мужчин. Так, для экспедиции к Марсу нужно будет всего 30 таких двигателей (а не сотни, как сейчас планируют).

>Правильно, 250 кВт будут сбрасывать радиатором, а что такого?

Приличный радиатор получиться. См МКС - один их радиатор расчитан на сброс надцаит квт тепла

>Более точно, 1 кгс

Так, ну тут я допустим запутался в ньютонах.

>Точнее, 200 мг/сек

А вот это ни в какие ворота Считаем - УИ у нас тяге кгс к расходу в кг/с , соотвественно умножив расход на УИ получим тягу.

Итак - 2*10^-4 кг умножить на грубо 50000 м/с дают таки 10 кгс. Так тут что-то одно.

Считаем расход E=mV²/2 сразу берем кпд - m=2,5*10⁵*2/2,5*10⁹, получаем 2*10^-4 кг/с, как раз 0,2 г/с

V.B.>P.S. Попробовал скачать pdf, а после перекачки получил абсолютно чистый экран Эксплорера (хотя он и написал, что done). С чего бы это? Может, Акробат старый?

А какой pdf? Может, я попробую.
Такой глюк бывает у акробатовского плагина под Експлорер. У меня иногда бывает, хотя Акробат пятый. Я их как правило на диск скачиваю, потом смотрю.
А может, и Акробат старый

>У килоэлектронвольта сокращение keV, в тексте - kWe. Что бы это могло быть?..

Да, я еще раз прочитал, выясни следющее:

Если движок действительно 500 КВт (м.б. опечатка), то удивляет:

кпд 50 процентов, при это они ходят сделать движок "primarily radiation-cooled"

Второе - тяга такого движка 10 кгс, в принципе неплохо конечно. Но хотя бы кпд надо поднимать

Расход - 4 мг/сек. За год расход составит 126 кг, а корапь массой 100 тонн будет ускорен на 3154 м/с. Мрак.

Ну и в третих - сколько у нас там весит источник электроэнергии на 500 квт? Имхо не меньше 5 тонн (для перспективных)

CaRRibeaN>Приличный радиатор получиться.

Говорят, запускали ядерный реактор на 100 кВт электричества, т.е. приходилось сбрасывать минимум 500 кВт тепла. Не знаю уж как, но справлялись.

CaRRibeaN> 2*10^-4 кг умножить на грубо 50000 м/с...

Не надо этого делать! Надо 2*10^-4 кг/c умножать на 5000 с.

Скачал я таки pdf. Пишут, что в "Энергии" были проведены успешные 500-часовые испытания литиевого двигателя мощностью 500 кВт (уи 4500, кпд 55%). Наверное, это было еще в 70-е годы.