Как стать автором
Обновить

Комментарии 87

Движущиеся части там все равно есть (импульсная турбинка).

Десятилетний срок работы, по видимому, в основном ограничен механической частью реактора (генераторами Стирлинга).

В термоакустическом двигателем в космосе можно было бы установить набор надежных турбинок в револьверной обойме, которую проворачивать раз в 15-20 лет, сменяя отработавшие своё детали. Общий срок работы тогда можно будет получать вплоть до 100 лет и даже более.

Да и такие сложности не нужны. Достаточно разок потратиться на хорошие подшипники. Возможна другая проблема: высокоэффективные двигатели Стирлинга содержат водород или гелий под большим давлением. Не будет ли газ теряться из-за диффузии?

Будет. Можно взять и поменять его на что нибудь другое — например, на пары углеводородов, поступившись эффективностью. Кстати, обойму, наверное, можно заменить и простыми заслонками с разветвлениями — типа тех, что имеются на городских водоводах.

все придумано за вас до нас. И даже в разы лучше — вообще без движущихся частей, используя преимущество, которое имеется только у ядерного реактора (возможность обеспечить сверхвысокую ионизацию рабочего тела термоакустического двигателя «задаром»):

(пост с форума «Новости космонавтики», из темы «Ядерный двигатель»)
Татарин
#7568 25.04.2017 07:40:47
По теме топика — мне все никак не дает покоя моя совершенно гениальная мысль скрестить ядерный реактор с термоакустикой и МГД-преобразованием.
Термоакустика идеальна для космического реактора потому что работает в широком диапазоне температур и не требует дополнительной массы: только сама труба с теплоносителем и теплообменники (которые есть при любом раскладе). И если мы это дело помещаем в магнитное поле, то прямо с газа в реакторе можем снимать пригодный электрический переменный ток — который сразу же, не отходя от кассы можем повышать внешней катушкой отбора до любого напряжения.

Уровень облучения в работающем ядерном реакторе заведомо достаточен, чтобы поддерживать сверхвысокую ионизацию в неравновесной (холодной) плазме. Внутри реактора не нужно иметь 3000С и цезий, при мегарадах в секунду все и так замечательно.

И что имеем, кроме, собссно, реактора из оборудования?
Трубу. Магнит. Все.
И никаких движущихся частей. Надежность абсолютная.
И неплохой КПД: для термоакустического стирлинга с кольцевым резонатором достижимы 50-80% от Карно.
И…
… ну красота же сплошная!


http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic11908/message1640107/#message1640107

— обратите внимание, это ссылка ровно на процитированное сообщение, и дальше по треду там есть много комментариев-уточнений от того же автора, интересующимся — рекомендую прочесть!

параллельная ветка обсуждения в жж — здесь:
http://tnenergy.livejournal.com/106157.html?thread=6665389#t6665389
P.S.
креатив читателя (newbieАлександр) с того же форума, визуализация схемы этой идеи Татарина (реактор с термоакустикой-с-ионизацией-ее-РТ-в-реакторе, см. мой комментарий выше)

Жаль, такое не соберешь в гараже, чтобы проверить, работает ли. :)
Вот что называется просто и элегантно, еще бы избавиться от движущих частей для полного идеала (ну и что-бы при неудачном запуске не пришлось пару квадратных километров дезактивировать, ядерная энергетика вещь хорошая, но не когда ее роняют или бьют об цунами).
Если бы только пару километров… В своё время мы Космос-954 на Канаду уронили. Вики утверждает, что Всего на территорию площадью более 100 тысяч км² упало около сотни радиоактивных обломков.
Тогда и технологии другие были — космос десятиметровая четырехтонная дура, из которых реактор чуть менее половины, а остальное ценные сорта космического чугуния. Этот, думаю, шмякнется помягче.

При неудачном запуске не придется ничего дезактивировать, потому что во-первых это упадет в океан, а во-вторых активность, которую несет реактор до пуска — мизерна (меньше одного кюри), по сравнению с РИТЭГами или поработавщими реакторами.

Это если в океан, а не обратно на стартовый комплекс.

у ULA как бы 100 пусков без аварий на старте

И про старуху бывает порнуха…

В океан — тоже стрёмно! Потому что люди едят рыбу и морепродукты.
В океан он упадет заглушенным и необлученным — пуск предполагается на орбите. Ничего океану от нескольких килограмм U235 не сделается, это просто крохи по активности. Стартовому комплексу, впрочем, тоже — падение носителя на том же НДМГ куда опаснее.
В океане и так минимум миллионы тонн 235 урана прямо сейчас плавает(природного происхождения, он там еще с самого образования планеты всегда был), причем в растворенном в воде виде. От шлепнувшихся еще нескольких десятков кг в виде компактной болванки ничего не изменится. А других опасных изотопов кроме урана в случае аварии там не будет, т.к. запускается в работу все это дело уже только после успешного выведения в космос и вся остальная «гадость» там начнет образовываться только после успешного отлета КА от Земли.
Только у меня мозг автоматически меняет первую «o» в названии на «l»?

Неужели в РФ нет ничего похожего на этот проект? Слышал и читал про мегаваттную установку, но отношусь к ней скептически. Как молодой прочнист, пока есть время, с радостью бы занялся обсчётом подобного реактора. Хочу увидеть инженеров проекта из статьи и пожать им руки: они делают будущее, которые описывали Стругацкие.

По мегаватнику прогресс вполне реальный. Корпус ядерного реактора уже прошёл нагрузочные испытания, так же были сделаны ТВЭЛы, на МКС провели эксперимент по проверки капельного излучателя. Так же в прошлом году были изготовлены первые образцы (и прошли первые испытание) ионного электроракетного двигателя, которые планируется использовать с этим реактором.

Тогда Вы в курсе, как будут отводить тепло, и как будут бороться с возгонкой?
На МКС провели недавние испытания? Или на МИРе в конце 90-х? Извините, но тема мне очень интересна, просто толковой инфы нет в свободном доступе.

2015 год, МКС, эксперимент Капля-2

Пишут что с помощью радиаторов излучая тепло в окружающее пространство. Площадь радиатора чтобы работал 10 кВт реактор, а это значит 40 кВт тепловой энергии, можно прикинуть с помощью закона Стефана-Больцмана. Использовать тепловые трубы, как на картинке 1, для перетаскивания 40 кВт тепла от реактора к радиаторам явно не получится, из-за большого количества и массы этих труб

МКС провели эксперимент по проверки капельного излучателя.

Первые эксперименты провели еще в мае 2000 года ("Пелена-2"). Причем это был уже прототип холодильника-излучателя.

На фотографии, что я видел, корпус приборчика закрыт металлом. В реальном изделии планируют ставить стеклянные ёмкости? Стекло ведь пропускает ИК.

Реальное изделие "устанавливается" в вакууме, а не в атмосфере внутри "Мира", а тут корпус нужен как раз для напуска внешнего вакуума.


Т.е. реальное изделие имеет генератор и ловитель капель в вакууме.

Ага, пропускает если нагреть до 1000С. И то мало пропускает.
на МКС провели эксперимент по проверки капельного излучателя
На МКС в 2015 году эксперимент провалили:

Космический эксперимент «Капля-2»

В период экспедиции МКС-38 на борту МКС впервые проводился технический эксперимент «Капля-2». Новый космический эксперимент заключается в экспериментальном исследовании гидродинамики и теплопередачи монодисперсных капельных потоков в условиях микрогравитации глубокого вакуума применительно к капельным холодильникам-излучателям (КХИ) космических аппаратов.
Результатом эксперимента являются измерения интегральных параметров рабочего тела, данные о потоке капель и процессе в заборнике, полученные с двух видеокамер. По окончании сеанса КЭ накопленная на флеш-картах видеокамер видеоинформация передается в бортовой лэптоп RSK1 и копируется на возвращаемые жесткие диски.
Эксперимент проводил бортинженер-4 М.В.Тюрин, в монтаже аппаратуры и сборке схем принимал участие командир экипажа МКС-38 О.В.Котов.
14 января 2014 года был выполнен первый сеанс эксперимента. Включены и реализованы режимы статического и динамического разогрева. Был осуществлен переход к режиму генерации капель.
После полного перехода в режим генерации капель штатная работа продолжалась 39,5 с, после чего была зафиксирована внезапная остановка вращения ротора активного заборника капель (АЗК). Ввиду нештатного завершения сеанса эксперимента дальнейшие сеансы были посвящены проверке работоспособности АЗК.
Полученные результаты КЭ, в том числе, послужат основой для разработки эскизного проекта многоразового межорбитального буксира с капельным холодильником-излучателем и предложений по энергетическому и технологическому оборудованию для будущей лунной базы.
_http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic11908/?PAGEN_1=103
Всё же не провалили, как вы пишите, а выполнили не все запланированные этапы. Режимы статического и динамического разогрева проверили, генерацию капель тоже, так же проверили работу АЗК (до его выхода из строя). В публичном доступе есть графики по температурным режимам и отчеты.
Узел, который должен работать непрерывно в течении месяцев и лет, отработал 39,5 секунд, и вам уже «всё ясно» на столько, что даже эксперимент не пытались повторить?

Тогда что же должно называться провалом?
Не очень понял к чему вы написали, что мне «всё ясно». Это не был узел реальной установки, это была экспериментальная установка, которая должна была в сумме отработать может час и нужна была для проверки принципов(!). Ближе к реальной конструкции — это эксперимент Капля-2-2 (второй этап, но в реальности это другое оборудование), но тоже не должен будет работать годы или месяцы. Будет он и когда — это вопрос финансирования.
Я не говорил, что «всё ясно» именно вам, но это вы принимаете результаты эксперимента длительностью 39,5 секунд как успех при проверке принципов. А ведь есть ещё и детали.

Ближе к реальной конструкции — это эксперимент Капля-2-2… Будет он и когда — это вопрос финансирования.
Я, собственно, об этом и говорю — на проектирование ТЭМ деньги есть, а на то, чтобы проверить используемые технические решения на орбите денег нет. Это не вопрос финансирования, это вопрос приорететов. Потом опять будем хвастаться успешным экспериментом длительностью 39,5 секунд?
Сколько должен длиться эксперимент, чтобы Вы признали его успешным?
А это зависит от эксперимента. Вы же пишете «выполнили не все запланированные этапы»?
Значит, как я понимаю, зачем-то нужны были эти запланированные этапы?
Неужели в РФ нет ничего похожего на этот проект?

Как человек, много лет пристально наблюдающей за атомной отраслью, могу сказать, что решение зделать АЗ из цельного куска U235 без оболочки — это безусловный выход за рамки, щедро пересекающий границы нормативных документов. Отсюда — я не думаю, что при отсутствии воли со стороны Роскосмоса, атомщики будут делать такой проект.


Слышал и читал про мегаваттную установку, но отношусь к ней скептически.

Мегаваттная установка сама по себе очень неплоха. Проблема в том, что с ее стоимостью и сложностью, она мало кому нужна, а раз так — то шансы полететь у нее невысоки (мало пробивных сторонников).

Есть один покупатель в перспективе, ему тут, правда, уже как-то ракеты не продали.
Эх, прям взгрустнулось от вашего комментария. Увы, мир полудня не получится без повсеместного распространения образования и популяризации критического, рационального мышления.

Иначе долетим мы до других планет, но вот построим на них Омск-2 с маршрутками, свалками, воровством и эксплуатацией слабых сильными :(
Такое ощущение, что прочитал машинный перевод, отредактированный не носителем русского языка.

Пишу, как умею. Если вы действительно хотите, что бы это выглядело лучше — предложите свои варианты фраз и абзацев, которые вам не нравятся, пришлите мне ссылку.

Весь текст надо переписать, половина запятых не на своих местах.
Интересная тема, а сквозь изложение приходится реально продираться.
Минусите, ага.

На Гиктаймс масса профессиональных писателей текстов (ака редакторов) — вполне можно читать их, не мучаясь на моих.

Учить язык не стыдно. Попробуйте. Это в ваших интересах.

В чем тут мой интерес, простите? Очевидно, "учить язык" у меня получится в ущерб написанию чего-то в блог, так как времени на тематические статьи не останется.

Смысл в том, чтобы грамотно излагать свои мысли. А не перекидывать сюда чужие статьи со всеми возможными ошибками.

Это моя статья, тут нет ни одного заимствованного предложения (как и во всех моих публикациях на Гиктаймс).


И да, вы не видите разницы между "смыслом" и "интересом"? Если так, то может быть вам рановато судить о "грамотности изложения мыслей"?

Статья полностью ваша, охотно верю. Это утверждение отлично подтверждают авторские иллюстрации.

Ответьте, вы носитель языка?
Это утверждение отлично подтверждают авторские иллюстрации.

Я смотрю, вы большой любитель демагогии. К тексту больше претензий на мое авторство нет?


Ответьте, вы носитель языка?

Русский язык для меня — родной.

Я большой любитель грамотной речи. Больше пяти разнообразных ошибок в двух предложениях первого абзаца статьи полностью дискредититруют ваш родной русский.

Собственно, это и было написано в первом комментарии. Демагогия, говорите. Ну-ну.
Больше пяти разнообразных ошибок в двух предложениях первого абзаца статьи полностью дискредититруют ваш родной русский.

Я вам в первом же комментарии ответил — не читайте tnenergy, переключитесь на Пушкина с Замятиным.


Демагогия, говорите. Ну-ну.

Да, безусловно. Подменяете смысл аргумента примерно в каждом втором комментарии.

Публикуете статьи — будьте готовы услышать оценку не только смысла, но и самого текста, а также авторских скриншотов с чужих видео.

Подменяю? Что именно?

Основная подмена, которую вы упорно тут используете — почему-то иллюстрации в виде скриншотов из первоисточников, которые я использовал для написания данного поста, у вас выступают аргументом, что текст не мой. Так и проект не мой, как это влияет на то, что текст на 100% мой?


Но есть, конечно, и более мелкие, например "интерес" в ответном аргументе превращенный в "смысл".


Предлагаю на этом оффтопичную беседу завершить.

Слово «смысл» было простейшим тестом, вы за него ожидаемо зацепились и даже не поняли.

Вы в нашей дискуссии пишете нормально. А текст статьи крайне безграмотен, диссонанс прям. Первый комментарий всё ещё актуален.

Завершить оффтоп согласен.
прочитал весь этот тред.

Во-первых, и а главных, ваше восприятие текста Валентина — не единственное. Могу сказать о своем восприятии именно этого текста, и прочих его текстов, которые я читал — читать их мне очень легко и приятно. При этом — это очень содержательные тексты. Это редкость, и уметь так писать — талант. (BTW, «снять» способ написания текстов, понять, как так писать у меня не получилось пока что).

Ошибки в пунктуации, и, изредка, в согласовании* — не мешают мне воспринимать его тексты именно так.

____
* как случаются ошибки в согласовании типа тех, что встречаются в текстах Валентина — способен понять каждый достаточно рефлексивный человек, кто сам сложные тексты писал в достаточно больших объемах.

Валентин говорит, что порой даже просто усилия по вычитке будут снижать количество текстов, которые он сможет писать, и его выбор — писать больше текстов, полагаясь на «народную редактуру». Последнее в этом треде он и вам предлагал сделать, кстати. «Критикуешь — предлагай» — подход.

Его право делать такой выбор(1), подход этот — вполне рабочий (2), и в целом — он больше общественной пользы способен принести (3) — текстов больше, ошибки вычищаются первыми читателями, PROFIT.
___

P.S. В том же, что вы написали, нет конструктива, и много эмоциональщины. Очень арефлексивное действие; при том совершенно бестактное, эгоцентрическое. К вопросу о том, кому чему стоит поучиться.
Слишком много проблем ради 10кВт

Это если не сравнивать с альтернативными вариантами, какие есть за орбитой Юпитера.

Альтернативы-то какие? Если нужна серьезная линейная мощность, то альтернатив ядерному реактору пока не придумали.

Классический плутониевый РИТЭГ тяжел и сказочно дорог (и влечет за собой все радости работы с плутонием), солнечных батарей нужно везти с собой вагон (и еще два вагона аккумуляторов, если мощность нужна всегда, а не «когда мы повернуты нужным углом к солнцу, не слишком далеко и не в тени чего-то»), причем чем дальше или дольше мы летим — тем больше должны быть вагоны. Они страдают от пыли (на поверхности), космического мусора и микрометеоритов (в космосе), деградируют от времени, боятся перегрева и переохлаждения, да много проблем.

А за орбитой Юпитера и на поверхности спутников и планет альтернатив ядерной технике вообще нет. Нет их и в случае, если мы хотим получить источник энергии на десятки лет, не говоря уже о сотнях — даже теоретически только ядерный реактор может быть практически вечным (если забыть про инженерные проблемы, связанные в первую очередь не с самим реактором, а с преобразованием энергии), альтернатив здесь нет.
Критсборка Flattop вызывает у меня сильные ассоциации с отвёрткой…

Здесь "отвертка" моторизирована и управляется из-за биозащиты. В остальном функциональное предназначение "demon core" и "Flattop" практически одинаковое.

Интересно, как это потом планируется разбирать после цикла испытаний?

В начале то понятно, до запуска цепной реакции активность низкая, можно все ручками (в перчатках и костюмчике защитном конечно чтобы пылинок от топлива случайно не вдохнуть) все собрать. Потом управление экспериментом идет дистанционное из безопасного места.
Но вот когда эксперимент закончился — реакцию заглушили, но топливо-то уже активировано и при этом ничем не прикрыто/не изолировано. Как это все разбирать / утилизировать?

На самом деле большой вопрос, насколько это все активировано. Вполне может быть, как в критсборках, что речь идет о МЭД уровня 0,1 Р/ч, причем после высвечивания — еще ниже.


Если ситуация хуже — то Брокк 250 + кастомный контейнер.

Было интересно, спасибо! А яростные ценители русского языка шли бы на профильные форумы и учили друг друга. Пишите ещё!
Действительно. Зачем на ресурсе грамотные тексты? Участники кушают, всем нравится, возмутители спокойствия минусятся.
Друзья, вы реально думаете, что безграмотный контент здесь должен превалировать? Голосовалка справа сверху.
Прошу пардону, но вы бредите. Судя по тому, что это первые ваши комментарии с момента довольно давней регистрации, у вас какое-то серьёзное обострение наступило. Желаю вам успешно это обострение преодолеть.
p.s. Надеюсь, что не оскорбил вас местоположением своих запятых.
Спаециально для вас — это весеннее. Стало проще? Голосовалка вот тут (стрелка вверх и вправо).

PS: Дата регистрации крайне важна в этой дискуссии, не спорю.
Форма не должна мешать содержанию. Если я читаю текст и утыкаюсь в ошибки, которые мне мешают его нормально воспринимать — меня это смущает. Я человек довольно средней грамотности и не имею привычки вычитывать тексты в поисках ошибок — меня в данной статье ничего не смутило, читается и воспринимается отлично. Есть даже пара хороших шуток, над которыми от души посмеялся.
Вы пишете, что:
минимальная версия Kilopower мощностью в 1 кВт весит около 300 кг


при этом на картинке ниже минимальная версия на Стирлингах — 800Вт и весит 400кг. Кому верить?

Версия 1 кВт/300 Вт — от разработчиков реактора из LANL, версия 0,8 кВт/400 кг — из презентации NASA.


По мощности у NASA гигантский выбор Стирлингов, которые они тестируют, на той версии, что будет в NNSS тестироваться будет 8х100 Ватт (которые просто есть в доработанном состоянии), но в летной версии может быть и киловатт.


Насчет веса, думаю, все эти цифры очень пристрелочные, надо дождаться проекта летного реактора, там еще наверняка всплывут детали, неизвестные прямо сейчас. Но думаю, что оценка NASA тут ближе к реальности.


Так что ответ — верить обоим :)

Так понятно, спасибо.

Очень интересный проект, будем надеяться, дойдет до реализации в железе.

Прочитал вот эту прекрасную статью про тепловые трубы, которые используются в Kilopower (их дизайн, тестирование, проблемы), и есть ощущение, что сейчас мощность ограничивается именно тепловыми трубами.


И в целом становится понятнее, почему разработчики космических реакторов предпочитают принудительную циркуляцию, а не "отработанные в космосе тепловые трубы".

Ухты, как все с ними непросто, оказывается.
Я-то грешным делом думал, что тепловые трубки на текущем этапе развития отточены и проблем не доставляют.
Интересно, можно-ли увеличить КПД стирлингов понизив температуру холодильника за счет увеличения размеров излучателей или чего-то в этом роде? Ведь эффективная температура космоса за орбитой сатурна, даже с учетом солнца, составляет всего десятки кельвинов. Или посчитали что и так слишком большие получаются?

Температура то низкая, но вот теплопроводность околонулевая там, поэтому охлаждение к вакууме ещё та задача

ну так а я о чем пишу: увеличить площадь радиатора в 16 раз и его температура упадет примерно в 2 раза. Хотя наверное да, 16 раз это слишком.

Вес тут критично важен.

С учетом стоимости запуска грузов в дальний космос проще/дешевле окажется увеличить тепловую мощность реактора, чем увеличивать КПД в разы увеличивая площадь радиаторов.
Увеличить тепловую мощность реактора при тех же размерах радиатора и КПД получится только увеличив температуру радиатора. К сожалению для капельного радиатора не удалось подобрать жидкость, которая не испарялась бы в вакууме при большой температуре. Это критически важно для транспортно-энергетического модуля, там вероятный выход огромные низкотемпературные капельные радиаторы. Пластинчатые радиаторы, к сожалению, очень тяжёлые. Но для роверов другого варианта не существует. Короче, надо думать и считать в каждом конкретном случае
Остается только позавидовать незашоренному мышлению и отсутвию атомнадзоров на орбите Нептуна.

Остается только узнать, кому на орбите Нептуна может понадобиться чугунная гиря. Потому что любому другому научному оборудованию от таких радиационных полей сильно поплохеет. Особенно от нейтронов.
Оборудование, вероятно, будет размещено со стороны радиаторов и прикрыто секторной защитой. А вперед и в стороны пусть светит сколько угодно.
Потому что любому другому научному оборудованию от таких радиационных полей сильно поплохеет. Особенно от нейтронов.

Разумеется, там есть радиационная защита, описанная в тексте. От нейтронов защищает гидрид лития, от гамма-излучения — вольфрам.

На самом деле это просто идеальный источник энергии для тяжёлых роверов, прежде всего лунных — в зону вечной тени, марсианских и на спутники внешних планет. Повышение энерговооружённости на два порядка, значит становится возможной совершенно другая техника, совершенно другие задачи, например, бурение на десятки метров глубины. А следовательно — совершенно новая информация.

Круто!
Почему всего на два порядка? Мощность тут ограничена практически только возможностями теплосъема и внутренним термическим сопротивлением ядра. Как и у любого ядерного реактора, собственно. И как любой ядерный реактор, этот вполне может пойти вразнос при слишком быстром изменении нагрузки. Идея красивая, да.
Здесь нет теплоносителя, здесь тепловые трубы, они не смогут передать большую мощность от реактора к стирлингам. Потребуется теплоноситель, с насосом, и так далее, и исчезнет эта инженерная простота.
Сколько такой реактор должен служить? Я помню Вашу статью о деградации материалов из-за воздействия нейтронного облучения, эти трубки не погнет/порвет за несколько месяцев?

Доза нейтронного излучения, полученного материалом прямо пропорциональна энергии, выработанной топливом вокруг. Здесь за 10 лет топливо выгорит примерно на 1 МВт*день/кг — это где-то в 50 раз меньше, чем в современных энергетических реакторах.


Не смотря на это, возможно деградация материала тепловых трубок тоже является одним из лимитирующих факторов — работать им приходится в крайне жестких температурных условиях, что ограничивает возможности материала по другим параметрам.

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.