Космическая гонка продолжается

[Bond]

по всей видимости, любое химическое топливо для ракет бесперспективно.

по всей видимости, другого топлива и не предвидится!

[Урфин]

по всей видимости, любое химическое топливо для ракет бесперспективно. Переливание из пустого в порожнее.

почему это? летают на нём, значит уже перспективно.

[Урфин]

по всей видимости, другого топлива и не предвидится!

предвидится. ядерное.

[solvisor]

почему это? летают на нём, значит уже перспективно.

Удельный импульс в керосин-кислород равен 3,1 км/с; самовоспламеняющееся топливо - 3,2 км/с; метан-кислород - 3,4 км/с; водород-кислород - 4,5 км/с. Самая эффективная пара это водород-кислород и наша химия не даст нам больше. Формула Циолковского жестока. Там всего 4 параметра. С тремя всё понятно, меняем только удельный импульс. Химическое топливо накладывает жесткое ограничение на количество энергии, которое можно из неё извлечь и вложить в скорость ракеты.

Есть конечно перспективные разработки, но это всё не то. В конце 70-х годов 20го века ядерный ракетный двигатель с водородом в качестве рабочего тела, который разгоняла теплота управляемой ядерной реакции, выдал 8,3 км/с.

Получается, что единственное, что можно менять в формуле Циолковского на данном этапе - отношение масс летательного аппарата (начальную и конечную). Этим Маск и пытается заниматься. Т.е. изменить конструкцию корабля. Масса топлива от масса ракеты составляет 94% для керосин-кислородной смеси; 93% - самовоспламеняющееся топливо; 90% - метан-кислород и 83% - водород-кислород.

Резюмируя всё вышеизложенное и то что в уме осталось, можно сказать, что человечеству нужно принципиально что-то другое.

Если посмотрите на большинство графиков человечества (наши достижения в спорте, технике и прочее), то человечество вышло на плато (начинали экспоненциальным движением вверх) . Больше из того что есть, извлечь не получается.

[Урфин]

solvisor, самая эффективная пара это водород-фтор но есть сопутствующие проблемы с плавиковой кислотой.
Так что есть перспектива. Опять же, другой путь - не максимум эффективности, а минимум затрат.

Ядерный двигатель эффективнее вдвое, но это уже не химия.

[Bond]

предвидится. ядерное.

слишком рискованно, если только с Луны запускать...

[Урфин]

предвидится. ядерное.

слишком рискованно, если только с Луны запускать...

не всё так плохо.

[solvisor]

водород-фтор

Фтор как окислитель запрещён же. От слова совсем. Поэтому его и не упоминаю. Удельный импульс у этой пары действительно самый высокий - 4,5-5,5.

Вроде бы Роскосмос совместно с Росатомом делает ЯЭДУ, у него в теории 70 км/с. Ядерный двигатель (в том понимании как сейчас делится уран или плутоний) действительно опасно использовать в атмосфере Земли по экологическим аспектам.

Жидкое топливо пока безобидно. Можно до Луны и до Марса долететь. Думаю, что орбитальная станция-космодром это правильное решение описано у фантастов.

Есть интересные разработки двигателей у частных компаний в нашей стране, но достучаться до наших оболтусов не реально((

[Урфин]

Фтор как окислитель запрещён же. От слова совсем.

Международной конвенцией по правам человека? ))

Вроде бы Роскосмос совместно с Росатомом делает ЯЭДУ, у него в теории 70 км/с.

Тут удельная тяга интереснее.
Мы же про перспективы химического топлива говорили.
А перспективы, как я уже писал, не только в увеличении удельной тяги двигателя, но и в удешевлении всей химической ракеты.

[Нгаан]

"Омский спиртолёт"

Учёные из Омска создали космический двигатель на водке. Он работает на спирто-водяной смеси и предназначен для малых космических аппаратов. Разработка позволит создать маневрирующие орбитальные группировки спутников.

Рисковые ребята! Так ведь недолго и обвинение в подрыве основ государства схлопотать...

[Нгаан]

Другая "девочка" идёт на взлёт.

Многократно откладывавшийся первый полёт космоплана VSS Unity компании Ричарда Брэнсона Virgin Galactic наконец-то состоялся .

Самолёт-носитель Eve вместе с ракетопланом взлетел из космопорта в американском штате Нью-Мексико в четверг в 08:30 по местному времени.

Примерно через час полёта, который транслировался из кабины корабля в прямом эфире, на высоте 13600 метров ракетоплан отделился от самолета, включил собственные двигатели и вышел к границам космоса, достигнув предельной высоты в 85 км.

(BBC News | Русская служба)
подробнее

[Урфин]

"Омский спиртолёт"

Учёные из Омска создали космический двигатель на водке. Он работает на спирто-водяной смеси и предназначен для малых космических аппаратов. Разработка позволит создать маневрирующие орбитальные группировки спутников.

Рисковые ребята! Так ведь недолго и обвинение в подрыве основ государства схлопотать...

Будучи первокурсником МАИ по специальности ракетные двигатели на лабораторной работе по "введению в специальность" наблюдал за лаборантом, демонстрирующим нам работу двигателя на этиловом спирте и кислороде. Товарищ сообщил нам, что двигатель сжигает в секунду поллитра чистого спирта тоном, каким обычно говорят "какие же вы все гады"! демонстрация длилась 11 секунд

[ПереГиБ]

двигателя на этиловом спирте и кислороде

Международная коалиция разгромила в 1945-м фашистскую Германию в том числе и за это.
За то, что V-2 на этом компоненте запускала

[solvisor]

Тут удельная тяга интереснее.

Согласен. Жидкое топливо оптимально для поднятия грузов на орбиту (на ближайшую перспективу).

А перспективы, как я уже писал, не только в увеличении удельной тяги двигателя, но и в удешевлении всей химической ракеты

Этим Маск и занимается)) Я думаю +- оптимум в этой части достигнут, химики кардинального ничего нового не сделают.

А я кстати рядом с МАИ живу)))

[Урфин]

https://ab-news.ru/kvantovyj-dvigatel-ivo/

Спорный новый тип электрической двигательной установки, которая, по словам физиков, бросает вызов законам движения Ньютона, известная как квантовый двигатель, получила место на ракете SpaceX и будет запущен на низкую околоземную орбиту в октябре этого года.

Разработанный компанией IVO Ltd., занимающейся прототипированием электроники, многообещающий, но противоречивый квантовый двигатель может изменить будущее космических путешествий и, если будет доказана его эффективность, потенциально перепишет или расширит многие общепринятые принципы инерции и движения, существовавшие веками.

страница этого чудодвигателя
https://ivolimited.us/#ZeroFuel

[Нгаан]

Китайцы газанули...

В Китае впервые в истории успешно запустили ракету на метане. Частная компания Landspace провела запуск «Чжуцюэ-2», и она стала первым в мире метановым носителем, достигшим орбиты. Таким образом, китайцы опередили и NASA, и Роскосмос, и SpaceX.

[ПереГиБ]

Китайцы газанули...

На видео у ракеты реально подгорают двигатели. Турбонасосные агрегаты наверняка травят компоненты мимо.
Достижение ли это?
Достигла ли реально полезная нагрузка орбиты?
Сегодня керосин и жидкий кислород в ракетах соперничает с ядовитыми некриогенными компонентами.
В России добились ли паритета Протона (20 тонн на НОО) на ядохимии с керосин-кислородом на новых "Союзах-5" (17 тонн на НОО)?
Это достижение или нет?
Может, восстановить водород-кислородные технологии "Энергии"?

[Урфин]

Может, восстановить водород-кислородные технологии "Энергии"?

Если это опрос, то голосую "за"!!!

[Н. Светлов]

Индия запустила ракету со станцией «Чандраян-3» на борту. Цель миссии — совершить посадку на Луну.

https://www.rbc.ru/rbcfreenews/64b11f2a9a794762d7db8f1c

[Урфин]

На мой взгляд наиболее перспективное решение ядерного ракетного двигателя.
Часть статьи отсюда: https://naked-science.ru/article/nakeds ... rnoi-bombe

В 1991 году американский инженер Роберт Зубрин задумался именно над этим вопросом. В соответствующей работе он отметил, что при всей технической несомненности проекта Дайсона, он уж слишком масштабен для наших дней.

Крайне сомнительными он счел и проекты ядерных ракетных двигателей типа NERVA (США) и ему подобных (сегодня мы знаем о советском ядерном ракетном двигателе похожей задумки). В них ядерное топливо было отделено от рабочего тела, выбрасываемого двигателем назад при движении. Это позволяло получать «чистый выхлоп», но означало очень низкую эффективность двигателя. Ведь температура, до которой можно нагреть истекающий газ, — тысяча-другая градусов (иначе придет конец теплообменникам). А даже ядерная реакция легко позволяет достичь намного более высоких температур. Следовательно, ЯРД такой компоновки давали лишь весьма малый выигрыш по скорости истечения рабочего тела. Настолько малый, что радикальных преимуществ перед химическими ракетами у ядерных ракетных двигателей не было.

Поэтому Зубрин решил пойти принципиально иным путем. В его проекте ядерное топливо и выбрасываемое назад рабочее тело объединялись. Для этого он предложил использовать водный раствор (концентрацией до 30 процентов) весьма своеобразной соли — тетрабромида урана, обогащенного до 20 процентов по урану-235. Критическая масса для такой жидкости — всего лишь десятки килограммов.

Пока космический корабль выводится на орбиту и готовится к пуску, соленоводный раствор удерживается в трубках из карбида бора (возможен графит, но негорючий бор лучше на случай аварии при выводе корабля в космос на обычной ракете). Они отлично поглощают нейтроны и делают цепную реакцию невозможной. До запуска цепной реакции уран-235 (или плутоний) радиационно безопасны (уран спокойно берут руками во время работ с ним).

После запуска в открытом космосе водный раствор из трубок подается в камеру «сгорания», где начинается цепная реакция. За счет быстрого нагрева топливо почти мгновенно покидает камеру, и дает что-то типа «медленного» (но постоянного) ядерного взрыва сразу за соплом ядерного ракетного двигателя.

Взрыв испаряет воду, и разогретая до огромной температуры струя газов истекает с завидной скоростью — 66 километров в секунду. Это в полтора десятка раз лучше, чем у самых эффективных химических ракетных двигателей.

На первый взгляд на фоне «Ориона» это смотрится кисло — газы истекают в сотни раз медленнее. Но есть и огромные преимущества. Во-первых, это «постоянное ядерное горение», управляемое, а не взрыв. Соответственно, нет нужды в колоссальной отражающей плите большой массы, без которой от мегатонных вспышек за кормой не защититься. Такой корабль может быть крайне легким и компактным.

Скажем, для путешествия к Титану и обратно соленоводной ядерной ракете на четырех человек нужно всего 83,6 тонны раствора, в котором всего 3,34 тонны будут ураном-235. Для сравнения: первая загрузка каждого реактора Белорусской АЭС содержит 93 тонны урана-235. Да, он не будет таким же быстрым, как «Орион», но сможет достичь того же Титана (орбита Сатурна, почти 10 миллиардов километров от нас) лишь за четыре года, а не за 10, как у химических двигателей.

А как же быть с радиоактивным загрязнением — выхлоп-то как от ядерного взрыва? Зубрин отмечает, что при 66 километрах в секунду этот самый выхлоп надежно вылетит из Солнечной системы. И даже за ее пределами не сможет причинить никому вреда, потому что долетит до ближайшей звезды через пару десятков тысяч лет, когда продукты ядерного «горения» уже давно станут безопасны. Собственно, при том типе деления, который требуется в такой системе, продукты распада ее топлива будут практически безопасны уже через 500 лет.

Следует понимать, что как инженер Зубрин исходно выбрал для проекта самые простые параметры, делающие его воплощение максимально несложным. При обогащении по урану-235 до 90 процентов скорость истечения продуктов поднимется до 4725 километров в секунду — очень близко к термоядерно-бомбовому «Ориону» Дайсона. Небольшой разведывательный зонд массой 300 тонн с таким двигателем Зубрина достиг бы альфы Центавра за 120 лет.

Естественно, что с такими параметрами путешествие к Титану из четырехлетнего сразу становится примерно годичным. Марс и вовсе оказывается в недельной досягаемости.

Разработчик подчеркивал, что возможности двигателя позволяют использовать как «корабль» богатый водным льдом астероид. При его исходной массе 30 тысяч тонн (диаметр в десятки метров) и всего 7500 тоннах завезенного урана (~1 процент от количества уже добытого урана, хранящегося в России сегодня) такой микроастероид может достичь альфы Центавра за 60 лет, благо экономить воду (получаемую на нем самом) ему, в отличие от разведывательного зонда, не придется.

Очень важный момент — соленоводный ядерный двигатель Зубрина имеет такие энергетические параметры, которые позволяют поддерживать в корабле постоянный искусственный аналог силы тяжести в диапазоне 1-4 G. Химические ракеты на такое в принципе не способны.

А ведь именно нулевая гравитация (и вовсе не радиация) — главный враг космонавта, не позволяющий ему находиться в космосе дольше пары лет. Если этот срок превысить, потеря мышечной и, главное, костной массы от недостатка нагрузки превысит 20 процентов, после чего успешная повторная адаптация человека к земной гравитации маловероятна. Таким образом, двигатель Зубрина позволяет решить ключевые проблемы любых путешествий в Солнечной системе.

Ведь при такой ничтожной массе топлива, что ему нужно, космический корабль сможет предоставить своему экипажу и постоянный аналог силы тяжести, и любую нужную защиту от космической радиации. И главное — способность достичь хоть Плутона за разумные сроки.

Работа Зубрина (англ. яз.) http://path-2.narod.ru/design/base_e/nswr.pdf