Silnik Atomowy w rzeczywistości.

[winged]

Aby zobaczyć link - ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ

Ciekawy news od Marka Florydziaka - silnik atomowy z dopalaczem:

 "NASA planuje testy naziemne termicznych silników nuklearnych już w okolicach 2022 roku. Planowany jest silnik o ciągu 16700 funtów (około 80kN), choć rozważa się także słabszy, o ciągu 7500 funtów. Po testach naziemnych planowany jest test demonstracyjny silnika w kosmosie - jedno uruchomienie które wyśle go na wycieczkę dookoła Księżyca a potem jak najdalej od Ziemi (nikt nie ma ochoty na radioaktywny meteoryt). Taki demonstrator można by bez problemu wysłać na rakiecie klasy Delta IV Heavy.

NASA docelowo planuje używanie kilku takich silników jednocześnie - takie rozwiązanie pozwoliło by na dostarczanie astronautów i ładunku na Księżyc a także na skrócenie czasu lotu na Marsa do sześciu miesięcy.

Sam silnik jest bardzo prosty w konstrukcji - działa w cyklu "expander" - wodór jest rozgrzewany przez reaktor a następnie napędza turbiny pompujące więcej wodoru do reaktora. NASA planuje dwa osobne obiegi wodoru - jeden będzie chłodził dyszę, obudowę reaktora, reflektor neutronów oraz pręty kontrolne. A drugi chłodzi elementy strukturalne wewnątrz reaktora (które muszą być utrzymywane w niższej temperaturze niż reszta reaktora). Gazowy wodór który został wykorzystany do napędu turbiny jest następnie wpuszczany do reaktora, gdzie nagrzewa się do temperatury 2500-3000 K (to zależy od materiału z którego zostaną zrobione pręty paliwowe) i wylatuje dyszą.

Jednym z badanych rozwiązań jest "dopalacz" - do dyszy wstrzykuje się ciekły tlen. Problemem jest utrzymanie stabilnego spalania jako że wodór w dyszy porusza się z hipersonicznymi prędkościami. Takie rozwiązanie pozwala na zwiększenie ciągu o 40% przy minimalnym wzroście masy silnika.

Drugim jest jednoczesna produkcja energii elektrycznej - promieniowanie alfa i beta można bezpośrednio przetwarzać na energię elektryczną; można także użyć silnika w cyklu Stirlinga lub Brayton'a.

Największym problemem jest cena - NASA nie ma za bardzo pieniędzy na badania tego silnika i dlatego postępy następują bardzo powoli. Drugim problemem będzie wyniesienie go na orbitę - silnik wykorzystuje silnie wzbogacony uran (93%) i awaria rakiety nośnej może skończyć się poważnym skażeniem sporego obszaru."

[Mithrill]

@Madrian
Typ silnika ma też spory wpływ na koszty całego przedsięwzięcia. Wprawdzie nie ma to dużo wspólnego z czasem, ale łatwiej przekonać ludzi na wyłożenie setek tysięcy niż dziesiątek milionów. Różnica wcale nie musi być taka duża-wielu ludziom różnica między 9,99zł a 10,00zł wydaje się większa niż w rzeczywistości

Do rzeczy-nowych napędów szuka się głównie po to, żeby do minimum obniżyć koszty podróży. Dlatego też wciąż szuka się metod na wynoszenie sprzętu w kosmos bez rakiet. Bo zgodzę się z tobą, że nie ma co marzyć o dalekich lotach kosmicznych bez budowania na orbicie. Na ranie wysyła się możliwie dużo jednym lotem, w tym też możliwie dużo delta-v. Konieczny jest jednak kompromis między ekonomicznością a czasem. To nie tylko kwestia podtrzymywania życia-po długim czasie w nieważkości powrót na Ziemię może zabić, bo kości tracą odporność, a mięśnie ulegają zanikowi. No i promieniowanie-im dłuższy lot, tym więcej osłony przeciwpromiennej, no i więcej kilogramów do wyniesienia. Oszczędza się więc głównie na paliwie, bo w tej materii można jeszcze całkiem dużo wykombinować. A stąd już krok do nowych i ekonomiczniejszych form napędu. Jak NERVA, Orion mój ukochany termojądrowy silnik strumieniowy czy EMdrive.

BTW: czy nasza Kerbalowa atomówka to coś w stylu NERVA, czy inna zasada. Bo Isp w Kerbalach i w realu wydaje się podobne.

[Madrian]

*wykładniczo - koszty rosną wykładniczo wraz z odległością

Wykładniczo - oznacza w funkcji potęgi.
Logarytmicznie - w funkcji rosnącej, nieliniowej.

Mithrill - Oczywiście, że koszty są istotne. Jednak pamiętajmy iż koszt bez zysku to są po prostu fanaberie. Czyli zachcianki, a takie luksusy mało kogo stać.
Po co inwestować w stratę? By opłacało się podbijać kosmos, musimy mieć z tego zysk. Kolumb do Ameryki nie popłyną z samej ciekawości, tylko dla zysków - miał nadzieję obalić monopol na handel z Indiami.
Z podbojem kosmosu będzie tak samo. Będzie trzeba mieć z tego zysk. Zysk się rysuje na horyzoncie - surowce, miejsce dla pracy, życia i inwestycji.
Ale by przywozić bogactwa z kosmosu, musimy najpierw bez problemu pokonywać tę najbliższą nam barierę - lot z Ziemi na orbitę i z powrotem. Jak najtaniej, jak najszybciej, z jak największym ładunkiem. To jest nasze wąskie gardło.
Na początek wystarczy opanować naszą orbitę - stacje kosmiczne, miejsce na szkodliwe fabryki, bez wpływu na środowisko, stocznie, bazy przeładunkowe czy po prostu miejsce do zamieszkania i pracy. Mieszkamy na podwórku otoczonym wielkim światem, ale nie umiemy sprawnie przechodzić przez mur dookoła naszego domu. Jest na to wiele sposobów, ale tylko jeden jest ekonomiczny.
Musimy znaleźć sposób na budowę bramy w murze. Bo przechodzenie przez sam mur, nas po prostu ogranicza.

[Mithrill]

Świetna metafora. I w pełni się z tym zgadzam. Smutne, ale prawdziwe jest to, że w zasadzie start nie zmienił się wiele od pierwszych rakiet Goddarda. Poprawiliśmy moc, udoskonaliliśmy paliwo, dodaliśmy boostery, i tyle. A same rakiety na paliwo stałe to już wynalazek starożytnych Chińczyków. Niestety, na razie innego sposobu na pokonanie tych 160 kilometrów atmosfery nie ma.

[Padalec]

Trochę odkopię, ale NASA oficjalnie potwierdza. Em Drive działa i generuje 1.2±0.1  mN/kW

Aby zobaczyć link - ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ

[grabek77]

boszzz co to za jednostka? miliniutony na kilowat???

[Drangir]

Wymaga KiloWata energii elektrycznej by wygenerować taką ilość ciągu.  W czym problem? :V

[grabek77]

brzmi jak piratoninja z Marsjanina

[Drangir]

No do tej pory nie mieliśmy silnika który jadłby wyłącznie prąd elektryczny. Nie wiem w ogóle co to robi w temacie o silnikach atomowych, skoro o EM był solidny wątek? 

[JW]

boszzz co to za jednostka? miliniutony na kilowat???

Trzeba pamiętać, że obecna konstrukcja nie była "optymalizowana" pod względem wydajności

[grabek77]

Trzeba pamiętać, że obecna konstrukcja nie była "optymalizowana" pod względem wydajności

nooo to widac zreszta wiadomo bylo, ze pierwszy dzialajacy egzemplarz nie bedzie dawal odrazu takiego ciagu jak silniki Delta 4 Heavy