Главная | Регистрация | Вход | Личные сообщения () | ФОРУМ | Планета Тайн | Из жизни.ру | ВТОРАЯ ПЛАНЕТА | Модераторы: Pantera; IgChad | Контакты

Понедельник, 01.03.2021, 16:03
Привет, Гость Нашей Планеты | RSS
ПОДПИСАТЬСЯ НА ИЗВЕЩЕНИЯ ОБ ОБНОВЛЕНИЯХ САЙТА


Форма входа
Логин:
Пароль:

плюсы баннерной рекламы

Загрузка...


Другие новости

Загрузка...


Статистика

Рейтинг@Mail.ru
Онлайн всего: 106
Пользователей: 97
Сейчас комментируют: 9


Новости сегодня
Известный телеведущий ПОЗНЕР заявил, что лучше бы Россия приняла католичество (0)
«Донбасс уже не является Украиной…» (0)
Вставайте, люди русские! (0)
Кирилл Рогов. Диктатура вблизи: кто подставил Навального (11)
Салат на 8 марта. Салат с копчёной курицей и грибами (0)
Восстановленная Республика через GCR / Глобальную валютную перезагрузку: 28 февраля 2021 (новости кратко) (0)
Николай Вавилов: "Леворадикальная империя США начнёт экспорт новой социалистической революции" (1)
О чём врут летописи ? Завоевание Сибири Ермаком ! (0)
ЖД и метро ОТКАПЫВАЛИ, а не строили! (9)
Битва за будущее. Россия решила отвоевать назад самое главное (0)
Россия сделала цветные революции проблемой Запада (1)
Спецназ США Delta Force прибыл в Ереван, на митингах возможны провокации (0)
Польский обозреватель: Сегодня Россия более европейская, чем сама Европа (0)
Почему Земля — это тюрьма, и как из нее сбежать (5)
ГАЛЯ 1940 запрещённый в СССР фильм (0)

Новости готовят...

Новостей: 6698

В архиве: 11392

Новостей: 4221

В архиве: 11931

Новостей: 800

В архиве: 6971

Новостей: 789

В архиве: 3939

Новостей: 698

В архиве: 1480

Новостей: 401

В архиве: 155

Новостей: 302

В архиве: 438

Новостей: 279

В архиве: 338

Новостей: 260

В архиве: 4005

Новостей: 187

В архиве: 1804

Календарь

ВСЕ НОВОСТИАРХИВВТОРАЯ ПЛАНЕТАФОРУМПРАВИЛА САЙТАДОБАВИТЬ МАТЕРИАЛ

Астрология и пророчества [253]Астрономия и космос [591]Бывает же такое! [352]
Гипотезы, версии, прогнозы [2365]Дом, сад, кулинария [329]Животные и растения [172]
Здоровье, человек [543]Искусство, поэзия [180]История, археология, судьбы [1468]
Мир вокруг нас [435]Наука и технологии [436]Непознанное [880]
НЛО, уфология [98]Новости, общество, в мире [4753]Психология и отношения [206]
Религии, учения [37]Советы и истории из жизни [324]Стихия, климат, экология [257]
Фильмы и видео [302]Частное мнение [1130]Это интересно! [441]
Юмор, афоризмы, притчи [283]


09:04
«Нуклон» глазами дилетанта


Не будучи хоть в малой степени спецом по космической технике, все же попытаюсь понять: что означает фактическое прекращение работ по программе «Ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса»? Равно как и начало исследования по громко анонсированной в СМИ программе «Нуклон»?


Для краткости назовем первую программу – «Программа 1», а вторую – «Программа 2».

Программа 1


Как оценить смену направлений? Это шаг вперед или временное отступление?

Причиной стало прослушивание некоего господина, выступившего на программе канала «Звезда» и представленного в качестве эксперта. Сей «эксперт» уверенно поведал, что «Нуклон» сможет долететь до Марса за пару месяцев потому, что-де в космосе можно двигаться с любым ускорением, поскольку там нет воздуха.

От такого перла я несколько ошалел. Потому что законы физики не в состоянии отменить даже наши законодатели: даже при том, что среди них есть физически одаренные личности вроде Валуева, Хоркиной или Родниной.

Давайте примем за данность, что любая из этих программ в случае успеха даст России колоссальные новые возможности в космосе: изучение Луны и дальних планет. Мониторинг атмосферы и океанов. Разведка. Уборка космического мусора. Корректировка орбит спутников. При необходимости размещение космического оружия.

Думаю, что создание автоматических, а не пилотируемых аппаратов также является достоинством, а не недостатком: автоматические приборы сейчас работают в космосе лучше, чем люди. Им не нужна система жизнеобеспечения, время на сон, защита от радиации… Да и вообще, планы вроде колонизации Марса кажутся вредной и утопической идеей.

В некоторых случаях я привожу не литературные, а свои расчетные данные. И прошу мне верить: как-никак, а аналогичные оценки выполняю пятый десяток лет в силу профессии.

Итак, начнем с рабочего тела. В обоих случаях это ксенон. Судя по публикациям, его потребуется десять тонн на одну заправку.

Почему именно ксенон? А потому, что это абсолютно коррозионно не агрессивное вещество с высокой плотностью (более 2 тонн на кубометр) с низким потенциалом ионизации. И потому удобное для работы в электроракетном двигателе, сравнительно высококипящее.

Его добывают из воздуха при сжижении и разгонке на азот и кислород. В одной тонне воздуха содержится примерно 0,39 г ксенона, и потому он очень дорог. Для получения 10 тонн ксенона потребуется перевести в жидкое состояние и перегнать не менее 25 миллионов тонн воздуха! Есть ли в России необходимые мощности, или придется строить новые с нуля?

В 2009 году цена ксенона составляла около 20 евро за литр газообразного вещества при стандартном давлении. Вряд ли ксенон за 9 лет подешевел, инфляции подвержен и евро.

Литр газообразного ксенона весит около 5,85 г. Отсюда несложно оценить цену заправки аппарата: 34 миллиона евро в ценах 2009 года. На нынешний рубль это означает три миллиарда. Многовато.

А куда можно долететь на этой заправке? Неужто на Марс, как нам обещают?

Давайте посчитаем.

Программой 1 предполагалось использование ионного двигателя ИД-50 в сочетании с источником питания мощностью 1 МВт.

Характеристики двигателя ИД-500: тяга 0,75 Н, потребляемая мощность 35 кВт, удельный импульс 7000 с (70000 м/с). Видно, что в состав аппарата может войти до 20 движков с общей тягой 15 Н.

Из первого закона Ньютона следует, что такая тяга позволяет аппарату массой 50 тонн обеспечить ускорение 0,0003 м/с/с. При таком ускорении в отсутствии притяжения других тел скорость может вырасти на 1 км/с за 38 суток, на 10 км/с – за год.

Среднее изменение скорости за год составит 5 км/с, а пройденное расстояние – 157 млн км.

Вроде бы много, вдвое больше расстояния до Марса. Но…

Но фишка в том, что влияние массивных тел никто не отменял. До орбиты Луны аппарат будет раскручиваться 180 суток, преодолевая земное притяжение. Он его и дальше будет преодолевать, хотя и чрезвычайно ослабленное. И солнечное притяжение тоже.

Далее, не следует забывать, что аппарат должен тормозиться при подлете к Марсу и переходе на его орбиту. А тормозить ничуть не легче, чем разгоняться.

К тому же, лететь по прямой не удастся – это будет весьма замысловатая траектория. Так что смело можно отвести на полет к Марсу – года полтора.

Но зато можно будет доставить тяжеленный посадочный модуль с кучей оборудования, а может быть, и с возможностью старта с планеты с пробами грунта для последующей отправки на Землю.

Следует отметить, что чем дальше летим, тем больше преимущества перед химическими ракетами. Причина в том, что ускоряться можно длительно. Кстати, а насколько длительно?

На сколько хватит запасов ксенона при максимальной тяге?

Тут надо бы вспомнить, что удельный импульс совпадает со скоростью истечения продуктов из сопла. Отсюда, нетрудно рассчитать расход ксенона при тяге 15 Н:

F=d(mV)/dt
F=15 Н, V=70000 м/с, t=1 c.

Отсюда, m/t=F/V=0.00021 кг/с = 0,21 г/с.

Этого хватит на полтора года непрерывной работы двигателя и достижения предельной скорости 15 км/с.

Здесь кто-то может упрекнуть тем, что вместо расчета по формуле Циолковского использован расчет «в лоб». Но масса рабочего тела в электротранспортной системе невелика, каких-то 20% вместо 95, так что не сильно и ошибемся.

Не нужно говорить, что-де «Пионер» разогнался аж до шестидесяти: там скорость достигнута за счет сложных гравитационных маневров у Юпитера и Сатурна. Но важный вывод: ни о каких полетах к внешним планетам за два месяца, как о том написано во многих источниках, говорить не приходится.

Программа 2


А что же «Нуклон»?

А вот что.

Судя по публикациям, мощность, идущая на питание движков, в «Нуклоне» составит 0,45 МВт при той же массе всего аппарата с полезной нагрузкой, что и в Программе 1.

Реактор и радиаторы, похоже, оставлены те же. А вот вместо газотурбинной установки с электрогенератором будет использован термоэлектрогенератор.

Видать, что-то не срослось с машинной технологией преобразования энергии. Но КПД термопреобразователей пониже, отсюда и снижение электрической мощности вдвое.

При использовании ионных движков тяга, а соответственно, и ускорение, упадет в таком случае вдвое – до7,5 Н и 0,00015 м/с/с. Это несуразно низкие значения. Потому-то, вероятно, ионные двигатели и заменили на плазменные типа СПД-290, у которых хорошая тяга (1,5 Н при потребляемой мощности 30 КВт).

Таких двигателей может быть установлено до 15 шт., суммарная тяга составит 22 Н (больше, чем в Программе 1), но удельный импульс 3000 с (30000 м/с), т.е. в два с лишним раза меньше, чем с ИД-500. Соответственно, удельный расход ксенона вырастает в два с хвостиком раз, максимальный разгон в пустом космосе снижается до 7 км/с. И преимущества над «химией» по продолжительности полетов к дальним планетам утрачиваются – если не прибегать к гравитационным маневрам.

Правда, остается великолепная энерговооруженность и грузовместимость: десять тонн в дальний космос ни одна из существующих ракет не потянет.

Каковы же перспективы?

Как ни странно, но Программа 2 может облегчить и пилотируемые миссии к Луне. Нет, «Нуклон» не повезет космонавтов, но сможет по частям доставить на лунную орбиту взлетно-посадочный модуль и топливо. А это позволит обойтись без безумно дорогих сверхтяжелых ракет.

Вряд ли удастся в обозримом будущем существенно повысить удельную энергетику реактора. Также и радиаторы надолго останутся массивными. А уж их габариты и вовсе не уменьшить никакими ухищрениями: закон Стефана-Больцмана не запретишь.

Но вот улучшить характеристики двигателей ничто не запрещает, как и уйти от дорогущего ксенона к дешевым литию, йоду, криптону. И такие работы идут.

Так же, как наверняка продолжатся работы по машинному получению электроэнергии, либо повышению КПД термоэлектрогенераторов.

Итог


«Нуклон», безусловно, шаг назад по сравнению с Программой 1.

Но этот шаг позволяет освоить то, что наработано успешно в рамках программы 2, и двигаться вперед.

Так что космос (и дальний, и ближний) будет наш.

Алексей Степанов






Оцените материал:




ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения. Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.


Категория: Новости, общество, в мире | Источник: http://zen.yandex.ru| Просмотров: 367 | Добавил: Pantera| | Теги: дилетанта, глазами, «Нуклон» | Рейтинг: 3.5/6

В КОММЕНТАРИЯХ НЕДОПУСТИМА КРИТИКА САЙТА,АДМИНИСТРАТОРОВ,МОДЕРАТОРОВ и ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ,КОТОРЫЕ ГОТОВЯТ ДЛЯ ВАС НОВОСТИ! УВАЖАЙТЕ ЧУЖОЙ ТРУД!
Всего комментариев: 4
0
1 Благородный   (25.12.2020 12:01) [Материал]
Вот здесь Дмитрий Конаныхин потомственный ракетчик рассказывает про НУКЛОН. https://www.youtube.com/watch?v=hDB49orBYMg

0
2 IGOR53   (25.12.2020 14:39) [Материал]
А теперь о том, что предлагаю я.

1. Заменить ядерный реактор на наш вакуум-генератор пневматической схемы. Ядерный реактор вырабатывает тепло, которое затем нужно преобразовать в электричество. А любая стадия преобразования означает дополнительные устройства и дополнительную массу. Кроме того, эффективность преобразования всегда меньше 100%, значит много вырабатываемой энергии станет бесполезно теряться и эту энергию нужно будет выбросить в окружающее пространство через радиаторы. А излучатели-радиаторы - это дополнительное оборудование, масса и размеры. Самый высокий кпд преобразования тепловой энергии в электричество имеет стандартный турбомашинный способ - до 50% и даже выше. Но он же и самый массивный и объемный. Термоэлектрический способ на порядки легче и компактнее, но у него эффективность около 7-10%. Значит использование термоэлектрического способа ведет к разрастанию размеров радиаторов, а они и так огромны. И огромные радиаторы для термоэлектрического способа сильно "компенсируют" отсутствие всяких парогенераторов с турбинами для турбомашинного способа. Поэтому заранее сказать трудно, что лучше.
Что касается нашего вакуум-генератора, он вырабатывает сразу электричество, а его эффектитвность достигает 98-99%. Значит, любые парогенераторы, турбины и радиаторы отсутствуют. Это уменьшает общую массу и размеры в десятки раз.

2. Заменить ракетный способ передвижения в космосе на наш способ с помощью вакуумных потоков. Мы этот способ опробовали еще 10 лет назад и кое-что получилось. Общая тяга у нас была очень мала, буквально микроньютоны, но мы и работали на собственных кухнях, собирая установку на коленке. А потому большой тяги получить и не могли. Однако, общий подход нам ясен и мы можем спроектировать движитель с реактивной тягой на сотни и даже тысячи килоньютонов. А так как рабочее тело для него не нужно, тогда снимаются все ограничения на продолжительность полета: может лететь хоть до Туманности Андромеды.

0
3 Ждущий   (25.12.2020 18:31) [Материал]
Так ты и не разьяснил, как работает этот "вакуум-генератор".

0
4 IGOR53   (25.12.2020 19:05) [Материал]
А разъяснить пока и не могу, так как процесс патентования еще не закончен.

Имя *:
Email:
Подписка:1
Код *:


По этой теме смотрите:

Загрузка...

Астрономия и космос [1380]Безумный мир [2114]Взаимоотношения людей [1055]Войны и конфликты [1527]
Гипотезы и версии [10752]Дом, сад, кулинария [3179]Животные и растения [2454]Здоровье, психология [4272]
Искусство, литература, поэзия [736]История, археология [3561]Мир вокруг нас [3006]Мировые новости [3592]
Наука и технологии [1124]Непознанное [3424]НЛО и уфология [880]Общество [7058]
Прогнозы ученых,исследования [481]Происшествия, чп, аварии [1414]Предсказания и астрология [879]Религии, учения [484]
Российские новости [5669]Советы и истории из жизни [846]Стихия, климат, экология [1926]Феномены и аномалии [915]
Фильмы и видео [4031]Частное мнение [5697]Это интересно! [4123]Юмор, афоризмы, притчи [2399]



Поиск


НАША БЕСЕДКА

СЕЙЧАС НА САЙТЕ:
Онлайн всего: 106
Пользователей: 97
Сейчас комментируют: 9

Мы комментируем

Загрузка...

На форуме

СТИШКИ

(3515)


Интересное сегодня
Почему Земля — это тюрьма, и как из нее сбежать (5)
ЖД и метро ОТКАПЫВАЛИ, а не строили! (9)
Восстановленная Республика через GCR / Глобальную валютную перезагрузку: 28 февраля 2021 (новости кратко) (0)
Битва за будущее. Россия решила отвоевать назад самое главное (0)
ГАЛЯ 1940 запрещённый в СССР фильм (0)
Николай Вавилов: "Леворадикальная империя США начнёт экспорт новой социалистической революции" (1)
Спецназ США Delta Force прибыл в Ереван, на митингах возможны провокации (0)
Россия сделала цветные революции проблемой Запада (1)
Кирилл Рогов. Диктатура вблизи: кто подставил Навального (11)
О чём врут летописи ? Завоевание Сибири Ермаком ! (0)

Loading...

Активность на форуме

Постов на форуме: 4881
Группа: Модераторы

Постов на форуме: 4194
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 3803
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 2874
Группа: Модераторы

Постов на форуме: 2499
Группа: Друзья Нашей Планеты

Постов на форуме: 2436
Группа: Друзья Нашей Планеты

Великие комментаторы:
Василёк
Комментариев: 16658
Группа: Друзья Нашей Планеты
Микулишна
Комментариев: 15186
Группа: Друзья Нашей Планеты
Geda
Комментариев: 10234
Группа: Проверенные
надёжа
Комментариев: 9617
Группа: Проверенные
nikolaiparasochko
Комментариев: 9395
Группа: Проверенные
Благородный
Комментариев: 6277
Группа: Проверенные



18+