A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 201654 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Rattus

  • *****
  • Сообщений: 3 896
  • Рейтинг: +76/-30
  • ФыбырдыкЪ! We are Orz!
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6400 : 13.09.2017 [16:47:43] »
Да и социал-неодарвинизму тут дать отпоръ - если есть в чём. Впрочем - если нет существенных возражений и/или желания - Мы не настаиваю. :)
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ! (ЙожЪ)
Скоро у людей закончится космос. (Теоремы Пафнуция)
Я брала города, я стану - еда! (Серебряная Свадьба - "Пищевая цепочка")

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 9 484
  • Рейтинг: +262/-18
  • Я лгу!
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6401 : 13.09.2017 [18:17:59] »
Если так изгаляться (а тут интересная гидродинамика, если работает то сделана явно не на коленку!) то может тогда уж сразу брать хорошую имплозивную схему делать?
Только это не пушечная схема, а вполне классическая имплозия цилиндрической оболочки.
Это смотря как определять. Если, как упоминалось, «пушка» - это всё, что не меняет плотность делящегося материала, то вышеприведённое «ведро» - именно она. В ней цепная реакция начнётся ещё до смыкания трубы в цилиндр - для чего она и такая громоздкая. Тот самый «лоу-тек», и приведена была именно как пример «пушечной» схемы которая не имеет ничего общего с пушками.
В советское время нас (деток) любили баловать на разворотах журналов Техника Молодежи и Юный техник вот такими "пушечными схемами":

Ясно, что это тоже не длинный и худой девайс, но это по задумке - 100% пушка. И я не помню где я вскользь читал, что такая схема работать не будет. Мол, соединять более двух кусков вроде как не получается достаточно синхронно. В общем, то сейчас мне вообще не понятно зачем такую схему придумывать?

Голоссвыше вбросил интересную историческую тему об  РДС-7 и Mk-18 или предельной бомбы деления. И все эти устройства - однозначно имплозия. То есть только когда начинают сжиматься - тогда достигается критичность. Как они избегают преддетонации? Это тонкости. У нас в РДС-7 судя по описанию  в ядре несколько десятков кг урана, богащённого до 90-75% , у американцев 60-90 кг урана (вопрос, какой степени обогащения?). Но совершенно ясно что пока плотность сборки 1, никакой критичности нет. Иначе это была бы не имплозия. При таких чудовищных массах, даже если там невысокое обогащение (50%?) ясное дело не нужна высокая степень сжатия. Поэтому для подобных устройств всегда существовала опасность аварийного срабатывания (и десятая и сотая часть номинала у этих малышек-нехилая 50-5 кт! То есть пшик в этом случае тоже опасен)

(кликните для показа/скрытия)

В копилку к этой теме, есть ведь и более расписанные британские АНАЛОГИ этих устаревших уже устройств. https://en.wikipedia.org/wiki/Yellow_Sun_(nuclear_weapon)#Green_Grass]Yellow_Sun   Green_Grass[/url]



Но вот как мне кажется более грамотное изображение устройства:



Тут нет двух рядов линз как на верхнем рисунке (до этих рядов мы, даст бог, доберемся еще). Как мне кажется, эти два ряда линз очень часто встречаются и это какая-то лажа. Или я ошибаюсь?

Тоже полумегатонная чисто урановая бомба. Особенностью ее являются шарики, которые засыпались в полость для предотвращения схлопывания оболочки при случайных авариях. Кстати на последнем рисунке видны разумные тонкости конструкции. Один ряд конических (современных) линз, как уверяется 92 линзовая схема. Потом ряд сплошной взрывчатки (или это тэмпер?) потом вроде как зазор и потом тонкая пустотелая оболочка, заполняемая мелкими стальными шариками.
Пишется что у Тейлора в его Супер Ораллое вкладывалась некая цепь для тех же целей. То есть там тоже была полость, по-видимости. Что было у нас в Дураке? И самое интересное Дурак был тоже сферический?
У меня, как видите, масса вопросов (как у того дурака...)
:)
Хотя все они носят чисто позновательный характер. Ясно что эта схема устаревшая как бипланы первой мировой в боевой авиации. Но все равно интересно же понять связи и закономерности!
Я, например, полагал, что для таких предельных конструкций лучше использовать именно цилиндрическую имплозию (тем более, что были эксперименты в конце 40-х начале 50-х и удачные с цилиндрами! Первая бомба с бустированием у америкосов именно была цилиндром.). При этом можно же делать достаточно вытянутый цилиндр! Масса материала ведь позволяет делать заряд произвольной формы. И в такой длинный полый цилиндр можно же куда удобней вставлять и вынимать предохранительные вставки.
То есть. В таких предельных по массе делящегося материала (несколько десятков кг) своевременность достижения критичноси при сжатии можно попробовать регулировать как вытягиванием формы (цилиндр вместо сферы) так и чистотой урана (излишнее количество урана подавляется наличием в нем U238). Хотя, возможно последний метод и сомнителен.

Ваш "горшок" в этом смысле интересен именно как усовершенствованная версия такого девайса. Но мне не понятно вот там что.

1. Зачем наклон стенок?
2. Зачем донная вставка? Что она дает?
3. Зачем вообще нужен один детонатор на дне? И так в случае супербомбы деления схема до предела опасная.

Цитировать
Однако, если её уменьшить и разгонять не чистый уран, а слоёный пирог из 16 кг урана-238, по 4 кг лития и урана-235 (и общая масса вчетверо ниже чем в предыдущем случае, а начальная скорость доходит до 2 км/с), то вот тут и будет именно имплозия, причём, на конечном этапе сжатия трубы в стержень, за счёт сохранения потока через площадь бокового сечения цилиндра, внутренний слой урана-235 будет иметь скорость уже до 4 км/с, тогда как внешний слой 238-го - только 600-800 м/с. При такой скорости имплозии можно сжать уран до впятеро большей плотности, и критмасса тогда будет всего 2 кг.
Я так понял это у вас уже пошли вариации на тему "Слойки"? (Придурок! Ты нихрена не понял!!! А. Семенов)
Но опять таки, остается не ясным в чем достоинство именно цилиндрической схемы перед старой-доброй сферой?

Все же мне остается непонятен общий замысел такого дизайна. Если это пушка (где выгорает всего 1%) то к ней одна группа недоумений (я их приводил много раньше). Если это дизайн имплозии ну очень мощной бомбы (типа РДС-7 Дурака),  то возникают другие вопросы. Я их выше только что привел.
Если же это устройство уменьшить до разумных размеров и массы (~ 10 кг и 10см все в поперечнике), то есть привести устройство к НОМИНАЛЬНОЙ мощнсти (порядка 20 кт и порядка 10 кг топлива) то это получится несферическая схема имплозии. И тут возможно становится понятным предназначение и дна и вашего точечного детонатора и наклонных стенок. Возможно. Я не понимаю зачем, но я догадываюсь что в этом случае у них тогда появится некое здравое предназначение. Но в случае указанных огромных габаритов я просто не понимаю зачем это все и такие сложности?
В более компактном виде я могу все это допустить. Во всяком случае вот тут вот, у Боцмана, я встречал очень замысловатую схему именно цилиндрической имплозии. Но в ее идею и преимущества не сильно вникал. Сделал себе заметку на будущее.



Ваше устройство, если уменьшить (а это все радикально меняет) чем-то напоминает его "фонарик" (а кстати, правда, что можно направлять таким образом поток рентгеновского излучения? Или это еще одна легенда?).
Elind, вы заставляете меня умчаться в догадках. Либо вы не все объяснили (там есть какие-то хитрости, недоступные простым смертным) либо этот ваш "котёл" (в тех габаритах что указаны) - проект нацистской атомной бомбы, то есть продукт сумрачного германского гения!
:D

Поэтому вставка в гипотетической схеме снеженского 152-мм снаряда, скорей всего из какого-нибудь карбида бора-10?
Скорее всего. Хотя вероятно всё же не карбид, а что-то вроде борида вольфрама или гафния. Или что-то ещё подобное. Здесь скорее всего будут какие-то требования и по высокотемпературной теплопроводности, а для её снижения нужны тяжёлые элементы.
Кстати.
Вот в англояычной вики черным по белому написано же:

Two-point linear implosion
Двухточечная линейная имплозия


При  двухточечной линейной имплозии ядерное топливо отливается в твердую форму и размещается в центре  цилиндра из бризантной взрывчатки. Детонаторы размещаются на обоих концах взрывного цилиндра, а пластинчатая вставка или формирователь помещается во взрывчатке перед детонаторами. Когда детонаторы срабатывают, первоначальная волна детонация оказывается между формирователем и торцом цилиндра, что  заставляет ту перемещаться к краям формирователя, где далее она дифрагируется на ее краю в основную массу взрывчатого вещества. Это приводит к образованию детонационного кольца, которое движется внутрь от каждого формирователя.
Из-за отсутствия тампера или линз для формирования процесс детонации, те не собираются в центре в сферическую форму. Для получения желаемой сферической имплозии сам делящийся материал должен создавать такой эффект. Поэтому из-за физики распространения ударной волны внутри массы врзывчатки приходится придавать питу  продолговатую форму, примерно в виде яйца. Ударная волна сначала достигает пита на его крайних вершинах, заставляя их вдавиться внутрь и  тем самым заставляя всю массу становиться сферической. (Воможно) этот шок заставляет перейти плутоний от дельта к альфа-фазе, тем самым увеличив свою плотность на 23%, но без сильного наружнего импульса настоящей имплозии.
Отсутствие сильного сжатия делает такие конструкции неэффективными, но простота и малый диаметр делают его пригодным для использования в артиллерийских снарядах и переносимых  спецбоеприпасах  также известными как  "атомный чемодан" ;примером данного дизайна может служить артиллерийский снаряд W48 , самый маленький ядерный боеприпас, когда-либо созданный или развернутый (тут они явно обижают Снеженцев!). Все подобные маломощные виды оружия, будь то использующее пушку из U-235 или линейную имплозию Pu-239, платить высокую цену большими затратами делящегося материала ради достижения небольшого диаметра от шести до десяти дюймов (25 см).


То есть. Концепция давно известна. Просто надо было мне ее разглядеть.

Цитировать
Подобная схема - усечённый конус с инициацией подрыва в центре его основания - по сути, тоже пушечная схема.
Только это не пушечная схема, а вполне классическая имплозия цилиндрической оболочки.
Какой смысл в цилиндрической имплозии? Если речь идет о классическом небольшом количестве делящегося материала, чем сжатый цилиндр лучше сжатой сферы (полый цилиндр лучше полой сферы)? Чем хуже - ясно. Большая критическая масса. Но может есть достоинства?
« Последнее редактирование: 13.09.2017 [20:43:50] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов

Онлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 12 077
  • Рейтинг: +144/-60
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6402 : 13.09.2017 [18:54:38] »
Есть выделенное направление?

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 5 794
  • Рейтинг: +135/-3
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6403 : 13.09.2017 [19:40:48] »
, тогда как внешний слой 238-го - только 600-800 м/с.

Отчего так скромно. :) Максимальная скорость внешней части цилиндра, которую можно получить в этой схеме - скорость звука в продуктах детонации. А это приблизительно 3/4 скорости детонации. Для литого октогена скорость детонации 8,7 км/с. Т.е. если взрывчатки не жалеть можно до 6,5 км/с получить. Предельную конечно получить сложно, но на 4-5 км/с вполне можно рассчитывать. 600-800 - это надо сильно взрывчатку пожалеть. :)

В ней цепная реакция начнётся ещё до смыкания трубы в цилиндр

В уране? Не успеет. В 60 кг урана обогащением 90% будет рождаться в результате спонтанного деления приблизительно 100 нейтронов/с. Даже при скорости имплозии 800 м/с (зачем же так взрывчатку жалеть?) за время пролёта 30 см родится в среднем 0,04 нейтрона. Т.е. вероятность преждевременной детонации (до полной имплозии) будет мала. А при более адекватных 4 км/с - ещё меньше. Ну и имплозия с начальной скоростью 4 км/с (8 кДж/г энергии) даст достаточно ощутимое увеличение плотности (на максимуме плотность раза в 2 будет выше нормальной).

Это и без всяких дополнений не рекордная, но достаточно эффективная схема имплозии. Правда конечная геометрическая конфигурация (длинный тонкий цилиндр) не оптимальна с точки зрения минимизации утечки нейтронов. Из-за этого в плане необходимого количества делящегося вещества схема далеко не самая лучшая.
« Последнее редактирование: 13.09.2017 [19:53:27] от AlexAV »

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 2 597
  • Рейтинг: +153/-8
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6404 : 13.09.2017 [19:41:30] »
 
Цитировать
Какой смысл в цилиндрической имплозии?
Вы, конечно, ничего не слышали о главном изобретении академика Сахарова -
магнитокумулятивном генераторе? Описания этого устройства появились в открытых
источниках много лет спустя...
elib.biblioatom.ru/text/priroda_1990-08/go,40/
Понято, зачем он его изобрел? :o

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 5 794
  • Рейтинг: +135/-3
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6405 : 13.09.2017 [19:51:40] »
1. Зачем наклон стенок?

Потому что скорость детонации конечна, а разные части цилиндра должны сойтись в центре одновременно.

2. Зачем донная вставка? Что она дает?

Чтобы продукты детонации с донышка куда не надо не прилетели слишком быстро и всё не испортили. :)

3. Зачем вообще нужен один детонатор на дне?

А как октоген взорвать без детонатора?

И так в случае супербомбы деления схема до предела опасная.

Не самая экономная в плане расхода делящихся. Но чем опасная?

Но может есть достоинства?

Единственное - техническая простота реализации.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 5 794
  • Рейтинг: +135/-3
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6406 : 13.09.2017 [20:27:24] »
Но ЕМНИП,джапы используют пассивное омывание на дрифтерных сетях, с абсорбентом на основе гуминовых кислот,исходники к которому можно найти на любом рынке "Садовод".

Ничего подобного. Если бы гуминовое вещество так хорошо поглощало бы уран - его бы в морской воде вообще не было бы. :) На морском дне лежат сотни миллиардов тонн этих гуминовых кислот. Они действительно накапливают повышенную концентрацию урана, но эта равновесная концентрация в морской воде очень не велика. В литературе время от времени появляются предложения использовать адсорбент такого типа, но из-за низкой накапливаемой равновесной концентрации всё это пока ни к чему конкретному не привело (и скорее всего и не приведёт).

Все практические успехи в основном связаны с полимерными амидоксимами. Предложили это действительно японцы и сейчас этим в основном занимаются там же. Правда первые работы с использованием этого адсорбента относятся ещё к концу 80-х и с тех пор там мало что поменялось. Методы публикуемые сейчас мало отличаются, от того что писалось почти 30 лет назад. Цифры себестоимости они конечно рисуют красивые (правда взятые с потолка, т.е. негде в мире даже опытного производства по данному методу не существует и никогда не существовало), но если учесть то, что всем этим за почти 30 лет в промышленности никто не заинтересовался, то скорее всего там всё отнюдь не так гладко и реальная себестоимость намного выше (вероятно как раз из-за деградации материала). Так что тут всё отнюдь не так гладко.

Из относительно нового и потенциально перспективного - недавно нашли пептид, способный эффективно и селективно адсорбировать уран. Правда как применять это не очевидно. Вариант нанести на сеточку или поместить в фильтр явно не для этого случая. Уж очень много в море живности которой эти самые пептиды будет жрать. Другой вопрос, что это потенциально открывает путь к созданию каких-то генное-модифицированных организмов, которые уран могли бы селективно накапливать. Если бы это удалось — это стало бы прорывом. На сколько это реально на современном уровне развития биологической науки — не знаю (пептид в существующих живых организмах не встречается, его конфигурация была вычислена методами молекулярного моделирования).
« Последнее редактирование: 13.09.2017 [22:18:04] от AlexAV »

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 9 484
  • Рейтинг: +262/-18
  • Я лгу!
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6407 : 13.09.2017 [21:37:02] »
Блин, Алекс, ну я и тормоз!
 :o :D
1. Зачем наклон стенок?
Потому что скорость детонации конечна, а разные части цилиндра должны сойтись в центре одновременно.
Действительно! У нас же детонация не от стенок, а снизу вверх!
Тангенс угла наклона - отношение скорости оболочки летящей внутрь к скорости волны детонации (которая у правильной взрывчатки чрезвычайно стабильна!). Чем больше взрывчатки (выше скорость движения стенок цилиндра к схлопыванию) тем больше угол наклона. Но в пределе тангенс 3/4 (кстати, почему, но спрошу отдельно).
Як мЭд, так дайтЭ й ложку!!! Оценить количество взрывчатки в первом приближении, скажем, чисто энергетически по кпд процесс детонационного разгона здесь можно? В такой схеме, мне кажется кпд перехода энергии детонации взрывчатки (калорийность на массу) в кинетическую энергию оболочки (эм вэ квадрат на два) должна быть очень стабильным показателем. Нет?
Сколько он составит 10%? 50%? Есть хорошая формула-аппроксимация? Гм, говорила мама, учи гидродинамику ударных волн!

Цитировать
2. Зачем донная вставка? Что она дает?
Чтобы продукты детонации с донышка куда не надо не прилетели слишком быстро и всё не испортили. :)
Ну разумеется! Ну совсем дурак! >:(
Цитировать
3. Зачем вообще нужен один детонатор на дне?
А как октоген взорвать без детонатора?
Даже не смешно. Действительно если мы гонимся за простотой схемы... Меня с толку сбивает эта масштабная линейка в 10см. Я сразу понимаю что это страшная штука. А ее на самом деле надо уменьшить до небольшой токарной детали. В таком случае ей цены нет в базарный день!
Цитировать
И так в случае супербомбы деления схема до предела опасная.
Не самая экономная в плане расхода делящихся. Но чем опасная?
Не экономичная в смысле расхода, это если плохой процент выгорания. 1%. Это если это работает по схеме пушка. Но я ведь вижу что это имплозия. Схлопывание трубки в цилиндр и радиальное сжатие. И если это большой горшок, то тут будет очень нехилый процент выгорания даже при небольшом сжатии. Но. Для таких гигантских устройство просто безумие ставить один детонатор. А вот если эту схему ужать для небольшого инициатора в той же чистой бомбе.
Вот если бы можно было получить заявленную тут кси (сжатие) в пятерочку... То что тут получается сильно вытянутый стержень, я думаю это лечится. Просто надо изменить пропорции. Верно?
Хотя... нет есть одно но!
Сжатие происходит только радиально. Не в трех а в двух плоскостях. По вертикали сжатия нет. Гм... То есть в итоге эквивалентная сфере компрессия получается меньше при том же пиковом давлении. Все-таки не так все классно.

Цитировать
Но может есть достоинства?
Единственное - техническая простота реализации.
Да, конечно. И это может все перевесить в том или ином случае дизайна.

, тогда как внешний слой 238-го - только 600-800 м/с.
Отчего так скромно. :) Максимальная скорость внешней части цилиндра, которую можно получить в этой схеме - скорость звука в продуктах детонации. А это приблизительно 3/4 скорости детонации. Для литого октогена скорость детонации 8,7 км/с. Т.е. если взрывчатки не жалеть можно до 6,5 км/с получить. Предельную конечно получить сложно, но на 4-5 км/с вполне можно рассчитывать.
Насколько можно догадаться, чем ближе скорость разгоняемой массы становится к скорости детонации, тем ниже кпд процесса передачи энергии ударной волны разгоняемой массе?
Цитировать
600-800 - это надо сильно взрывчатку пожалеть. :)
Да, согласен! Это не по нашему! Не по пролетарски! :)
Цитировать
В ней цепная реакция начнётся ещё до смыкания трубы в цилиндр
В уране? Не успеет. В 60 кг урана обогащением 90% будет рождаться в результате спонтанного деления приблизительно 100 нейтронов/с. Даже при скорости имплозии 800 м/с (зачем же так взрывчатку жалеть?) за время пролёта 30 см родится в среднем 0,04 нейтрона. Т.е. вероятность преждевременной детонации (до полной имплозии) будет мала. А при более адекватных 4 км/с - ещё меньше. Ну и имплозия с начальной скоростью 4 км/с (8 кДж/г энергии) даст достаточно ощутимое увеличение плотности (на максимуме плотность раза в 2 будет выше нормальной).
Общее замечание для супербомб в 500 килотонн на чистом делении.
Если мы для увеличения критической массы сильно разбавляем уран-235 ураном-238 (скажем 75-60% обогащения) то у нас заметно повышается число спонтанных делений. А значит пушечную схему тут реализовать получается все сложней и сложней.

А что надо сделать что бы получить в этой схеме объявленное сжатие 5? Это возможно?
Я предполагаю, что если у нас цилиндр по высоте равен диаметру, то такое сжатие в двух плоскостях будет эквивалентно сжатию сферы той же массы в трех плоскостях в  5^(2/3)~ 2,92 раз? Или сжатие есть сжатие (не важно в каких плоскостях)? Бр...

Цитировать
Это и без всяких дополнений не рекордная, но достаточно эффективная схема имплозии. Правда конечная геометрическая конфигурация (длинный тонкий цилиндр) не оптимальна с точки зрения минимизации утечки нейтронов. Из-за этого в плане необходимого количества делящегося вещества схема далеко не самая лучшая.
Алекс, а у меня вот какая мысль. Возможно и глупая. Но представьте. У нас таки получилось сжать тонкий длинный надкритический стержень. Произошла вспышка выделения энергии. Но в нашем стержне что необычно по сравнению со сферой? Поле нейтронного излучения у него может быть анизотропно. Возможно мне это только кажется, но  по оси стержня поле нейтронов будет заметно слабей чем по радиальным  осям. Нет?
Это как-то использовать можно?
Скажем, для двухступенчатых термоядерных схем где триггер очень мощный такая анизотропия была бы очень кстати. Ведь на ости - термоядерная ступень, которую надо бы от нейтронов триггера защищать.
А, кстати, в случае термоядерной ступени (нейтронной бомбы) в космосе тоже такая картинка для длинной "флейты" должна наблюдаться? Если так, то я представляю сколько диссертаций на эту тему защищено по линии ПРО! :)
« Последнее редактирование: 14.09.2017 [00:07:07] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 9 484
  • Рейтинг: +262/-18
  • Я лгу!
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6408 : 13.09.2017 [22:52:30] »
Да и социал-неодарвинизму тут дать отпоръ - если есть в чём. Впрочем - если нет существенных возражений и/или желания - Мы не настаиваю. :)
Ратус, извените. Но меня не хватает на все увлекательные темы в этом мире. Сейчас я подловил волну атомного психоза. Хочу прокатиться на ней как можно дальше.
 :)

Есть выделенное направление?
Мы ходим кругами вокруг главного, что в центре. Вернее приближаемся к этому по спирали. Таков общий план. Сначала мы истребляем на периферии самые простые мифы. Почти разделались с неэффективными схемами. С той же пушкой. Но чем глубже к "священному Граалю" (наиболее совершенные конструкции), тем сложней будет взбираться к вершине (понять как они работают).
Термоядерную ступень, например, мы пока вообще в стороне оставили. С триггерном тут куча нюансов всплывает.
Суть ведь в чем?
Существует масса легенд о ЯО. И все это не систематизировано. Ну вот представите себе. Вы никогда не видели самолета. Абориген из Океании. И вам показывают легкий биплан начала эпохи, а потом реактивный истребитель, а потом вертолет и говорят - все это летает на одном принципе. Вы поверите? А если поверите и начнете разбираться что это за принципы?
Большинству людей достаточно "знать" как работает ЛЮБАЯ атомная бомба. Но мне нужно понять что такое "совершенная". И я уже понимаю, что свершенной во всех отношениях нет. Есть совершенная для данного случая, но никуда не годящаяся для другого. Как и летательный аппарат годный для одного, может оказаться совсем не годным для другой задачи. Верно?
А вам весь этот паноптикум всякого рода устройств (пока что в основном допотопных и нам неинтересных, несовершенных), разумеется, рябит в глазах. Хотя у меня он выстраивается в некую общую систему. Я так, во всяком случае себя тешу. :)

Цитировать
Какой смысл в цилиндрической имплозии?
Вы, конечно, ничего не слышали о главном изобретении академика Сахарова -
магнитокумулятивном генераторе? Описания этого устройства появились в открытых
источниках много лет спустя...
elib.biblioatom.ru/text/priroda_1990-08/go,40/
Понято, зачем он его изобрел? :o
Да, спасибо за ссылку. И разумеется я слышал об этом принципе. Я много о чем слышал, но мало что понимаю... :(
В книге Александра Прищепена  "Шелест гранаты" об этом (взрыво-магнитной генерации импульсов)  много  и с любовью написано.
Александр Анатольевич Семёнов

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 2 597
  • Рейтинг: +153/-8
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6409 : 14.09.2017 [05:27:16] »
Цитировать
То что тут получается сильно вытянутый стержень, я думаю это лечится.
Лечится успешно! Посмотрите в Wiki Ударно-волновой излучатель.
И учебник уже упомянутого Прищепенко "Взрывы и волны".
« Последнее редактирование: 14.09.2017 [05:33:01] от библиограф »

Оффлайн elind

  • **
  • Сообщений: 89
  • Рейтинг: +7/-0
  • занудство – это правота, растянутая во времени
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6410 : 14.09.2017 [14:39:46] »
, тогда как внешний слой 238-го - только 600-800 м/с.

Отчего так скромно. :) Максимальная скорость внешней части цилиндра, которую можно получить в этой схеме - скорость звука в продуктах детонации. А это приблизительно 3/4 скорости детонации. Для литого октогена скорость детонации 8,7 км/с. Т.е. если взрывчатки не жалеть можно до 6,5 км/с получить. Предельную конечно получить сложно, но на 4-5 км/с вполне можно рассчитывать. 600-800 - это надо сильно взрывчатку пожалеть. :)

В ней цепная реакция начнётся ещё до смыкания трубы в цилиндр

В уране? Не успеет. В 60 кг урана обогащением 90% будет рождаться в результате спонтанного деления приблизительно 100 нейтронов/с. Даже при скорости имплозии 800 м/с (зачем же так взрывчатку жалеть?) за время пролёта 30 см родится в среднем 0,04 нейтрона. Т.е. вероятность преждевременной детонации (до полной имплозии) будет мала. А при более адекватных 4 км/с - ещё меньше. Ну и имплозия с начальной скоростью 4 км/с (8 кДж/г энергии) даст достаточно ощутимое увеличение плотности (на максимуме плотность раза в 2 будет выше нормальной).

Это и без всяких дополнений не рекордная, но достаточно эффективная схема имплозии. Правда конечная геометрическая конфигурация (длинный тонкий цилиндр) не оптимальна с точки зрения минимизации утечки нейтронов. Из-за этого в плане необходимого количества делящегося вещества схема далеко не самая лучшая.
Если не экономить взрывчатку (т.е., если масса ВВ более чем в четыре раза превышает массу металла) - можно. Вот только в «ведре» не 60 а 120 кило урана (именно из-за того, что финальная форма - стержень, пусть не тонкий, а, всего с высотой впятеро больше радиуса, но ведь и не сфера) и, чтобы иметь «тонкие» стенки конуса - с длиной, значительно превышающей толщину - из свыше 500 кг октогена, диаметр (при той же высоте в 40 см) должен превысить три метра. Поэтому взрывчатки берём поменьше и разгоняем уран до  чуть более 1 км/с. Это «тупая» схема без имплозии, чисто на сближении стенок трубы, причём, переход от подкритических параметров к примерно вдвое надкритическим происходит за 10 микросекунд, а не 5 миллисекунд, как «классическая» пушка, что даст в идеале 20-25% глубины выгорания вместо 1%.
А при использовании бустирования схема вообще вырождается в вот такое,
с эквивалентом в две с половиной Мегатонны
Вот если мы возьмём «слоёный пирог» (24 кг урана-238, 4 кг лития и 4 кг урана-235), то облицовка вчетверо легче разгонится до свыше 2 км/с, и, при уменьшении диаметра цилиндра внешний урановый слой будет двигаться всё медленнее, а внутренний - всё быстрее, из-за того, что, к примеру, при уменьшении радиуса внешнего цилиндра с 5 см до 4, для сохранения площади между ним и внутренним, радиус внутреннего цилиндра должен упасть с 3 см до 0. На конечном этапе сжатия радиус уже стержня из урана-235 будет впятеро меньше, чем стержня из лития, и цилиндр из урана-238 будет иметь скорость ~800 м/с (вместо 2 км/с), а скорость внутреннего стержня составит ~4,5 км/с (вместо всё тех же  2 км/с). Вот в этом случае и будет обеспечено увеличение плотности в пять раз, только, для пропорционального изменения длины стержня, стенки конуса следует сделать не плоскими, а искривленными, чтобы края сближались друг с другом.
Тут уже недалеко и до сферической имплозии с одноточечной инициацией - с зарядом в форме «архимедовой спирали» вращения
Кстати, для такой схемы, форма полости должна быть вовсе не архимедовой спиралью, а кривой, построенной по формуле
, где скорость детонации, скорость движения облицовки, и угол от нуля до пи.
Что же до использования цилиндрической имплозии, а не сферической, то при скоростях 3-5 км/с уран при ударе лишается четырёх-пяти электронов, и уменьшение радиуса иона позволяет сжать его только в пять раз, далее уже «заканчивается свободное место», и сжимать приходиться уже сами ионы, что гораздо сложнее (поправьте меня, твердотельщики), так что, если цилиндрическая имплозия позволяет достичь сжатия пять, стоит ли возиться с сильно более требовательной по точности сферической, если она даст пять и один, к примеру?
"Кратчайшим путём следует двигаться очень осторожно, так как, зачастую, он пролегает через бурелом или топь"

"Если математика - язык, то учитель математики учит говорить, а учитель физики - фильтровать базар"

"Расчёт - резец в руке разума"

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 9 484
  • Рейтинг: +262/-18
  • Я лгу!
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6411 : 14.09.2017 [19:24:00] »
Тут уже недалеко и до сферической имплозии с одноточечной инициацией - с зарядом в форме «архимедовой спирали» вращения
Кстати, для такой схемы, форма полости должна быть вовсе не архимедовой спиралью, а кривой, построенной по формуле
, где скорость детонации, скорость движения облицовки, и угол от нуля до пи.
А кто тут говорил про АРХИМЕДОВУ спираль?
Во-певрых. Кроме меня никто о таких схемах имплозии тут и не заикался. Почему-то народ ее упорно игнорирует и ни единого вопроса. Хотя казалось бы, мечта ж "самопальщика"! :)
Во-вторых. Я (даже не я, а инженер Иволгин в своей статье) как раз и  говорил о ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ спирали, формулу которой вы, Elind и привели.
У нас все ходы записаны! (с) :)
Раз вы первый, я таки взялся полюбопытствовать и посмотреть как это чудо, то есть одноточечная полость для сферической имплозии выглядит.



Сейчас уже сообразил, что надо было поменять х с у и положить график набок. Тогда бы было от нуля до пи, и тогда бы рисунок удобней размещался. Но так как строил как построит,  то угол  брал от -пи()/2 до пи/2 . Здесь k  и есть (как было написано в "Техника молодежи" и сказано у вас) отношение скорости разлета продуктов детонации (то есть оболочки) к скорости детонации. Это кстати тонкость. В классическом "Лебеде" обычно показывают две оболочки. Внешнюю, формирующую сферический фронт и собственно рабочую сферу в фокусе. Кино для полного понимания. Но меня всегда волновал вопрос: зачем такие сложности? Вы тоже эту мысль, вижу, уловили. То есть в фокусе у нас вообще пусто, ничего нет. И красная сфера на рисунке, это условно то, во что должна сжаться оболочка.
Я построил три случая.
k=3/4 от скорости детонации. Это, как уверяет AlexAV, случай, близкий к предельно возможному. Когда скорость оболочки близка к скорости звука в детонирующей среде. Если у нас это поминавшийся здесь литой октоген с 8,7 км/с (кстати в вики указано 9100 м/с, но возьмем консервативную цифру), то значит оболочка схолпывается со скоростью 6,5 км/с,  ее плотность энергии 21 МДж/кг. Если это разделить на  теплотворность октогена, 5,7 МДж/кг, то получаем 3.73. То есть в  случае идеального перехода энергии детонации в кинетическую энергию оболочки, масса взрывчатки в 3.73 раза больше чем масса сборки (ядерное топливо плюс толкатель). Но так как это невозможно, то надо еще знать на неизвестный мне кпд процесса. Если предположить консервативно 10% ,то получается что на кг сборки нужно взорвать 37 кг литого октогена. Тогда  при 10 кг сборки нужно 370 кг взрывчатки.
Однако!
Второй случай k=1/2, скорость оболочки 4.35 км/с, это плотность 9.4 МДж/кг, количество взрывчатки 1.6 (16 кг/кг при консерввативной оценке)
Третий случай  k=1/2, скорость оболочки 2.17 км/с, это плотность 2.35 МДж/кг , и относительная доля взрывчатки 0.4  (4 кг/кг для 10% эффективности разгона)
Единицы на графике безразмерные (r0 =1). Но серый квадрат вписан чтобы показать что линейные пропорции осей х и у соблюдены. То есть геометрия и относительные размеры для трех случаев будут такими как показано. По-сути из этого можно уже строить примерные оценки конкретного изделия. Тем более что тут просто сферическая имплозия и никаких  поправок на геометрию стержня. Диванный террорист-мечтатель может уже прикинуть массу, размеры, мощность изделия. То есть как бы уже и подержать в руках... :D

Зы.
"А тем временем, в замке у Шефа..." (с) :)
Вот тот же самый северокорейский девайс но уже с другого ракурса. Эта штучка под углом сверху, это часом не источник нейтронов?

Между прочим.
Все кто хотят сделать одноточечную имплозию в надежде что им сложная электроника не понадобится (ну типа поджечь можно как самопал). Я же знаю что всех интересующихся занимает вопрос: а можно ли сделать в гараже? Все равно не получится без электроники. Сборка критичности происходит в совершенных имплозивных схемах так быстро, что без источника нейтронов (который включается с наносекундной точностью, то есть используется высоковольтная прецизионная техника) ну никак не получится.
Нет, особо упоротые маньяки (а кто этим еще может так интересоваться?) при желании могут попробовать построить что-то типа полониевого "ежика", что был в первых девайсах.
Но во-первых это лажа (и это убъет на корню всю красоту современных дивайсов) во-вторых это же полоний или что-то в этом же духе. То есть это крайне нетехнологично и грязно. С эксплуатационной точки зрения вообще полный бред. Почему от полониевых "ежиков" сразу же поспешили отказаться.
« Последнее редактирование: 14.09.2017 [21:45:21] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 5 794
  • Рейтинг: +135/-3
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6412 : 14.09.2017 [22:17:24] »
Это, как уверяет AlexAV, случай, близкий к предельно возможному.

Уверяю не я уверяю, а классическая теория детонации Ландау-Станюковича. :)

здесь литой октоген с 8,7 км/с

В реально используемый октоген всегда вводят пластификатор, что несколько снижает его характеристики по сравнению с теоретическим максимумом.

Вообще вот параметры детонации некоторых промышленных ВВ:

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 5 794
  • Рейтинг: +135/-3
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6413 : 14.09.2017 [22:37:39] »
Сборка критичности происходит в совершенных имплозивных схемах так быстро, что без источника нейтронов (который включается с наносекундной точностью, то есть используется высоковольтная прецизионная техника) ну никак не получится.

Поместите в центре цилиндра соленоид с током, а внутри него ампулу с дейтерием - и будет вам источник нейтронов точно синхронизированный по времени (когда схлопывающаяся оболочка ударит по соленоиду возникающее индукционное электрическое поле в сочетание с нарастающим магнитным создаст там тета-пинч с довольно значительными параметрами плазмы) без всякой сложной электроники. :)

Вариант на самом деле не очень хороший, т.е. в момент появления нейтронов вещество ещё не будет дожато до максимальной плотности, схема действительно станет похожа больше на пушечную, но если требуется примитивизм конструкции... :)

Оффлайн noxx77

  • *****
  • Сообщений: 2 262
  • Рейтинг: +32/-2
  • Мне нравится этот форум! ;))
    • Skype - zerghammer1
    • ВК
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6414 : 15.09.2017 [07:08:22] »
Хотя казалось бы, мечта ж "самопальщика"!
Отпечатать взрывчаткой на 3d принтере? :-) Ну серьёзно - возни с ядрёной бонбой очень много в любом случае.
Мы из гравиям улетим к буям.

Оффлайн noxx77

  • *****
  • Сообщений: 2 262
  • Рейтинг: +32/-2
  • Мне нравится этот форум! ;))
    • Skype - zerghammer1
    • ВК
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6415 : 15.09.2017 [07:19:18] »
Вариант на самом деле не очень хороший, т.е. в момент появления нейтронов вещество ещё не будет дожато до максимальной плотности, схема действительно станет похожа больше на пушечную, но если требуется примитивизм конструкции...
Продолжая извращения, можно сделать геометрию конструкции, такой, что частьоболочки, обжимающая соленоид, долетит чуть позже - если он не по всей длине.
« Последнее редактирование: 15.09.2017 [07:34:22] от noxx77 »
Мы из гравиям улетим к буям.

Оффлайн elind

  • **
  • Сообщений: 89
  • Рейтинг: +7/-0
  • занудство – это правота, растянутая во времени
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6416 : 15.09.2017 [15:18:09] »
Тут уже недалеко и до сферической имплозии с одноточечной инициацией - с зарядом в форме «архимедовой спирали» вращения
Кстати, для такой схемы, форма полости должна быть вовсе не архимедовой спиралью, а кривой, построенной по формуле
, где скорость детонации, скорость движения облицовки, и угол от нуля до пи.
А кто тут говорил про АРХИМЕДОВУ спираль?
Во-певрых. Кроме меня никто о таких схемах имплозии тут и не заикался. Почему-то народ ее упорно игнорирует и ни единого вопроса. Хотя казалось бы, мечта ж "самопальщика"! :)
Во-вторых. Я (даже не я, а инженер Иволгин в своей статье) как раз и  говорил о ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ спирали, формулу которой вы, Elind и привели.
У нас все ходы записаны! (с) :)
Раз вы первый, я таки взялся полюбопытствовать и посмотреть как это чудо, то есть одноточечная полость для сферической имплозии выглядит.



Сейчас уже сообразил, что надо было поменять х с у и положить график набок. Тогда бы было от нуля до пи, и тогда бы рисунок удобней размещался. Но так как строил как построит,  то угол  брал от -пи()/2 до пи/2 . Здесь k  и есть (как было написано в "Техника молодежи" и сказано у вас) отношение скорости разлета продуктов детонации (то есть оболочки) к скорости детонации. Это кстати тонкость. В классическом "Лебеде" обычно показывают две оболочки. Внешнюю, формирующую сферический фронт и собственно рабочую сферу в фокусе. Кино для полного понимания. Но меня всегда волновал вопрос: зачем такие сложности? Вы тоже эту мысль, вижу, уловили. То есть в фокусе у нас вообще пусто, ничего нет. И красная сфера на рисунке, это условно то, во что должна сжаться оболочка.
Я построил три случая.
k=3/4 от скорости детонации. Это, как уверяет AlexAV, случай, близкий к предельно возможному. Когда скорость оболочки близка к скорости звука в детонирующей среде. Если у нас это поминавшийся здесь литой октоген с 8,7 км/с (кстати в вики указано 9100 м/с, но возьмем консервативную цифру), то значит оболочка схолпывается со скоростью 6,5 км/с,  ее плотность энергии 21 МДж/кг. Если это разделить на  теплотворность октогена, 5,7 МДж/кг, то получаем 3.73. То есть в  случае идеального перехода энергии детонации в кинетическую энергию оболочки, масса взрывчатки в 3.73 раза больше чем масса сборки (ядерное топливо плюс толкатель). Но так как это невозможно, то надо еще знать на неизвестный мне кпд процесса. Если предположить консервативно 10% ,то получается что на кг сборки нужно взорвать 37 кг литого октогена. Тогда  при 10 кг сборки нужно 370 кг взрывчатки.
Однако!
Второй случай k=1/2, скорость оболочки 4.35 км/с, это плотность 9.4 МДж/кг, количество взрывчатки 1.6 (16 кг/кг при консерввативной оценке)
Третий случай  k=1/2, скорость оболочки 2.17 км/с, это плотность 2.35 МДж/кг , и относительная доля взрывчатки 0.4  (4 кг/кг для 10% эффективности разгона)
Единицы на графике безразмерные (r0 =1). Но серый квадрат вписан чтобы показать что линейные пропорции осей х и у соблюдены. То есть геометрия и относительные размеры для трех случаев будут такими как показано. По-сути из этого можно уже строить примерные оценки конкретного изделия. Тем более что тут просто сферическая имплозия и никаких  поправок на геометрию стержня. Диванный террорист-мечтатель может уже прикинуть массу, размеры, мощность изделия. То есть как бы уже и подержать в руках... :D

Вот тут, вроде как, я слегка спорол косяк. должно быть не скоростью детонации, а корнем из разности квадратов скорости детонации и скорости разлёта оболочки. Пока скорость разлёта в пять-четыре раза меньше, это не так важно, но для половины и выше - уже существенно.
Из этого проистекает второй вопрос - а действительно ли можно разогнать облицовку до двух третьих скорости детонации а не скорости разлёта газов? Потому что энергетика того же октогена 5,7 Мдж/кг,  и средняя скорость разлёта продуктов реакции будет 3,4 км/с. Разогнать слой металла выше этого значения, тем более до «теоретических»  6,5 км/с... нет, можно, наверное, но разгонять его будет жиииденький максвелловский хвост, и никаких 10% эффективности не будет, дай то бог четверти процента добиться.
Что же до примерных параметров изделий, то приведённая вами формула - линейна, а при сжатии больше пяти обязательно вылезет конечный размер ионов, заметным станет давление ферми-газа электронов (которое при сжатии пять и четырёхкратной ионизации будет уже девять миллионов атмосфер) и прочее всякое.

Вообще вопрос зарядов я рассматривал довольно подробно (на всю глубину собственного невежества), и понапридумывал много принципиально различных конструкций.
Например, самообжимаемая бомба

Шар урана-235, радиусом 8 см и массой 40 кило, расположено в сферической полости радиусом 12 см, заполненой водородом под давлением 10 тысяч атмосфер. Тогда плотность водорода такова, что четырёх сантиметров, окружающих ядро, хватает для замедления нейтронов, и около половины их возвращается в уран, однако, поверхность покрыта слоем гадолиния толщиной 5 микрометров, который поглощает четверть падающих нейтронов, из-за чего цепная реакция приглушена. Однако, стоит повернуть пластины карбида бора, расположенные в водороде, чтобы началась цепная реакция на тепловых нейтронах, которая очень быстро «выжжет» гадолиний, и будет только усиливаться, причём, «гореть» будет только тонкий слой урана на поверхности сферы, толщиной в 0,2 миллиметра. Этот слой, испаряясь, нагреет водород до миллиона градусов (и прекратит цепную реакцию на тепловых нейтронах), который уже сожмёт большей частью оставшийся сравнительно холодным урановый шар, причём очень быстро и очень сильно, обеспечив глубину выгорания в 70, а то и 90%. Вместо урана можно взять плутонй, размером поменьше, причём даже реакторной чистоты - скорость имплозии составит до 80 км/с, и сжатие завершиться за пол микросекунды - как раз примерно столько займёт и сам взрыв.
Или кумулятивная бомба

От центрального детонатора по тонкому диску ударная волна подводиться к двум тонким кольцам, облицованным слоем свинца (или вольфрама, или урана-238) и гораздо более тонким слоем урана-235 (или плутония). Бегущая от краёв к центру ударная волна вызывает образование двух металлических колец, схлопывающихся и дающих кольцевую кумулятивную струю (свинец остаётся, уран улетает), движущуюся к центру с более чем удвоенной скоростью детонации (для октогена это будет свыше 18 км/с), к тому же, за счёт незначительного изгиба колец взрывчатки, скорость конечной части КС выше начальной, и вблизи центра кольцо стягивается в, не очень высокий, сжимающийся цилиндр, а далее - цилиндрическая имплозия, просто на скорости почти двадцать километров в секунду. Всего делящегося материала для такой схемы понадобиться грамм сто.
Или «электромагнитная» бомба - взрывомагнитный генератор подаёт импульс тока на тонкостенный урановый цилиндр высотой и радиусом 10 см, который им обжимается, как пинч, разгоняется, и, даже если тока не хватит на обжим получившегося стержня, цилиндрическая имплозия сделает своё дело.
Вышеприведённое «ведро», основное достоинство которого - имея обогащённый уран, изготовить его может и бухой слесарь дядя Вася на обычном токарном станке (тут гиперболизирование не слишком велико - кроме особых мер обработки урана, допуски токарного станка достаточны).
"Кратчайшим путём следует двигаться очень осторожно, так как, зачастую, он пролегает через бурелом или топь"

"Если математика - язык, то учитель математики учит говорить, а учитель физики - фильтровать базар"

"Расчёт - резец в руке разума"

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 9 484
  • Рейтинг: +262/-18
  • Я лгу!
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6417 : 16.09.2017 [23:13:35] »
Дорогой Еlind. Скажите мне как маньяк маньяку.



То есть как доктор доктору.
Вы слегка меня тролите?
Шар оружейного урана в 40 кг и водород под давлением 10 000 атмосфер (может тогда лучше налить уж жидкого?), это конечно замечательно. Нет, я не спорю. Полет мысли сам по себе впечатляет. Самообжимающаяся бомба. В этом что-то есть, я бы сказал от Альтшуллера (всем он известен своим ТРИЗ, но только сейчас всплывает его роль в атомном проекте СССР). Но согласитесь, это сильно похоже на шутку. Да, я знаю. Физики любят пошутить. Кобальтовая бомба, например - самая толстая шутка из их зло-ироничных шуток.
Но вы же согласитесь, что ничего практически ценного в ваших конструкциях кроме некого сумасшедшего изящества (мысли!) нет. Видите или нет? Признавайтесь!
Да, некое явное сумасшествие (то есть высокое искусство) там есть (насколько оно высоко? пускай AlexAV с вами спорит, но коль он молчит... )
Но, видите ли в чем дело...
Я тоже за высокое искусство. Я тоже обожаю зазеркалье и полет воображения. Но! Я давно знаю главную тайну такого полета.
Не уходить от реальности ДАЛЕКО. Зеркало только меняет левое на правое. И все. Остальное как в жизни. Высшая магия - мало шевеление и мы ... полетели...
Чем реалистичней бред, который вы несете, тем он изящней, тоньше. Искусней в целом.
Так вот.
Когда вы проектируете бомбу, вы должны ее проектировать как настоящий лос-аломасец, ливерморец, саровец или снеженец, а не как герой дурацкого фильма для массового дурака.
А что это значит? Я вам покажу на наглядном примере.  Возвращаемся к вот этой картинке.



Я сказал раньше, что я НЮХОМ учуял, что это устройство - не народное творчество. Народ на такое не способен. Я не понимал, как эта конструкция работает. Но я четко увидел вот что. Атомный снаряд - устройство "режимное" и одновременно простое. Поэтому в нем не может быть сложной системы безопасности. И у атомных снарядов это чуть ли не главная проблема. Только маньяк будет делать небезопасные (типа ваших конструкций) устройства. Даже если это снаряды (где сам бог велел все делать примитивно-просто). Значит, чудо-снаряд наверняка взводится перед самым применением СБОРКОЙ компонентов. И в этой конструкции четко видно, что вся взрывную часть с детонатором можно хранить отдельно и ввернуть со дна в заряд перед самым его применением (3 минуты норматив. Расчет готов!).
Это там на рисунке нигде не показано. Но вы же инженер-маньяк и четко видите, что это решение напрашивается само собой?
Более того. Раз тут речь идет о плутонии которого туда зафигачено аж от 10 кг, то ясный пень, что этот снаряд будет "слегка" греться. Всякий снаряд, использующий линейную имплозию (бетта-альфа фазовый переход) будет иметь проблему с теплоотводом. И вот посмотрите. Наверняка эта конструкция эту проблему решает. Возможно, она такой и странной  и сделана именно для того, чтобы решать проблему с теплоотводом. Например, дно выворачивается с "кадмиевым клином", а вместо него вворачивается специальная теплоотводящая заглушка. Поэтому, когда снеженцы гордятся своим 152-мм снарядом они не говорят "снаряд". Обратили внимание в некоторых интервью?  Они говорят "выстрел". То есть  комплект деталей (пороховой заряд у подобного снаряда всегда отдельно) из которых сама болванка с плутонием - только часть СИСТЕМЫ.
И поэтому, кстати, ясно почему вот эта схема...



везде всем мозолит глаза и мало кто интересутся ее развитием. Конечно это гипотеза, но возможно потому что она давно реально не эксплуатируется (поэтому ей место в музее и учебниках). Я допускаю что ее реализовали, помучались и  списали. Она инженерно некрасива (хотя в с первого взгляда в чем-то и логична). Тут плутониевый пит находится в центре взрывчатки, которая явный теплоизолятор. То есть. Эта схема не является на самом деле тайной некого реального снаряда, если такой есть. Главная его тайна не доступна неспецам и она в том как решается проблема теплоотвода и безопасности (при надежности срабатывания). И вот тут вот, возможно есть некое инженерно-научное изящество, которое нам, дуракам, не показано.
То есть. Изящное, правдоподобно сконструированное ИЗДЕЛИЕ разумеется должно взорваться. Штатно как рассчитывали. Надежно и предсказуемо. Но этого - мало. Оно имеет цикл жизни. Оно должно быть технологичным. Оно должно быть безопасным. Оно должно быть удобным в эксплуатации. В конце концов, оно должно быть максимально дешевым. Да, это не так интересно как "собрать все горы в одну гору, все реки в одну реку, все камни в один камень, и скатить тот камень с той горы в ту реку... что бы булькнуло!"). Но именно эти нудные, неброские свойства придают подобным вещам объемность, реалистичность. ЖИЗНЕННОСТЬ.
Улавливаете?
Я не говорю о таких свойствах как компактность легкость, форм-фактор "физического пакета" под боеголовку или снаряд, и т.д. и т.п. Все это должно в концепции прослеживаться.
Теперь посмотрите на свои прожекты с этой точки зрения. Особенно на свою последнюю "карусель".
Начну с самого вопиющего. Я вам это намекал в случае "горшка". НЕТ НИКАКОЙ ДОБЛЕСТИ в том, чтобы взорвать бомбу деления на 100 или 500 или даже мегатонну (и на кой хрен там бустирование? Она и без бустирования выгорит "дотла").
Хотя  нет.  на мегатонну это - сложна задача. Доблесть есть. Но доблесть глупая. Ведь есть термоядерная схема для этого. И то. Если вы посмотрите на генезис термоядерного оружия, то увидите, что мощность зарядов с конца 50-х падает. И ясно почему.
Нет практического военного смысла в мегатонных "стирателях городов". Да, как пугало, может быть (но пугалу место в воображении а не в реальности!).  Это эффектно. Как кобальтовая бомба. Машина судного дня и прочие и прочие ужастики. Но кобальтовая бомба существует только в воображении. А Царь-бомба ничто иное как пара пустых корпусов в музеях ядерного оружия и еще изящный (не скрою) поворот в "этапах большого пути".



Военные теоретики уже давно поняли, что мегатонные бомбы тратят свою энергию в основном в пустую. Греют атмосферу. Военный эффект у них очень низкий на каждый джоуль выделенной энергии. Они давно уже определились, что идеальный диапазон самого мощного стратегического оружия, что им нужен 100-500 кт. Не более 500, а лучше 300-100. 
Далее.
Разумеется, их может быть и заинтересовало бы оружие с рекордным выходом, скажем 10 кт/кг. Но если за это придется заплатить низкой объемной плотностью заряда кт/м3, то нафик им такое оружие? И если вы присмотритесь, то удельная мощность более современного ядерного оружия США со временем снизилась.
Обратите внимание, если у новой схемы бомбы будут некие эксплуотационные сложности - вообще на идею даже смотреть не станут! Да, в начале собирались и с жидким дейтерием работать и с полумегатоными чистыми бомбами (но и наши и американцы не стали). Но те же британцы намучались с ними по горло и быстренько избавились от них как только появилась возможность.
Главное. Военных с самого начала устраивает (с головой) и 1 кт/кг!
Если можно сделать компактный заряд с 1 кт/кг и некомпактный с 10 кт/кг, то последний просто зарежут как идею (все атомщики сетуют что масса красивых идей испытали и положили на полку за ненадобностью). То есть, рекорды рекордами, но должен быть здравый смысл. Идеи идеями, но сами по себе они ничего не стоят. Каждой идее - свое место. Тот же чистый детрерий в бомбе когда появился у наших? Когда появилась под нее реальная задача. Народно-хозяйственная.

В общем. Задача создания НАСТОЯЩЕГО (а не выдуманного маньяками на кухнях) оружия/изделия - задача многофакторной оптимизации. Игра во взрослые игры. И если глядя на чертеж, схему, описание вы видите там присутствие ЭТОГО, у вас появляется чувство "верю!"
А глядя на ваши конструкции у меня возникает ощущение что вы меня разыгрываете. Хотя физика там может быть местами крайне интересная. Но вы, уважаемый Еlind, не настоящий маньяк. Вы - симулянт.
Настоящий маньяк должен прикидываться нормальным, как это делаю сейчас я. А вы - прикидываетесь маньяком. Я вас раскусил?
:)
« Последнее редактирование: 17.09.2017 [09:13:28] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 9 484
  • Рейтинг: +262/-18
  • Я лгу!
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6418 : 17.09.2017 [00:51:27] »
Вот тут, вроде как, я слегка спорол косяк.  должно быть не скоростью детонации, а корнем из разности квадратов скорости детонации и скорости разлёта оболочки. Пока скорость разлёта в пять-четыре раза меньше, это не так важно, но для половины и выше - уже существенно.
Ага. Спасибо.
Действительно. k  это отношение скорости разлета оболочки v к ПРОЕКЦИИ скорости детонации D (назовем ее D') на ортогональ к мгновенному радиусу построенному к центру имплозии.
Это надо нарисовать. Словами сложно.

Цитировать
Из этого проистекает второй вопрос - а действительно ли можно разогнать облицовку до двух третьих скорости детонации а не скорости разлёта газов?
А действительно ли это надо делать? Чем больше я всматриваюсь в свои построения, тем больше я понимаю мудрость классического лебедя.



То есть сама логарифлическая спираль - всего лишь "взрывная линза", формирующая сферический ударный фронт для внутреннейо обычной сферы взрывчатки, которая и производит работу обжатия. Поэтому логарифмичеси спиральной линзе не надо быть ни сверхмощной ни сверхбыстро детонирующей. Напротив. Я все еще пытаюсь вывести основные закономерности для линзы"Лебедя" но вижу что тут чем тише едешь, тем дальше будешь.
Не зря американцы после того как вылизали эту схему к концу 1950-х, с нее так до сих пор и не слазят. Зачем улучшать то что и так оптимально?
Поэтому, кстати. Если что-то новое и предлагать в области организации именно сферической имплозии, то это должно быть ЛУЧШЕ чем лебедь. Например, многоточечная детонация  (разводка в тысячи точек детонации по тысячам канавок в фиберглассе одинаковой длины) должна быть компактней и легче Лебедя чтобы его вытеснить в современных устройствах. И ясно что классические линзы на многогранниках - анахронизм, который стоит изучать только в техникумах юным конструкторам атомного оружия.

ЗЫ
Я кажется понял как посчитать работу детонации по разгону тонкой оболочки на логарифмической спирали в Лебеде. Все просто. Смотрите.



Детонация по-идее может почти 100 процентов передать свою энергию оболочке. Для этого оболочка должна иметь массу детонирующего заряда и при этом она получает скорость разлета газов, а газ почти теряет всю свою энергию. Это как два шарика одинаковой массы. Один покоится, другой на него налетает. Тот что покоился движется, тот что налетел - останавливается (хорошо видно на примере маятников-шаров). Тут будет примерно то же самое, если не ошибаюсь.
Ясно, что с другой стороны должна быть сильно массивная оболочка, скажем в 10 раз массивней взрывчатки и оболочки. Тогда, даже получив импульс наружу, она заберет минимум энергии, максимум энергии (и максимальная скорость) будет у внутренней волны "продуктов горения" вернее "снаряда". Мы получаем этакую плоскую пушку.

Из этого проистекает второй вопрос - а действительно ли можно разогнать облицовку до двух третьих скорости детонации а не скорости разлёта газов? Потому что энергетика того же октогена 5,7 Мдж/кг,  и средняя скорость разлёта продуктов реакции будет 3,4 км/с. Разогнать слой металла выше этого значения, тем более до «теоретических»  6,5 км/с... нет, можно, наверное, но разгонять его будет жиииденький максвелловский хвост, и никаких 10% эффективности не будет, дай то бог четверти процента добиться.
Вы знаете, что это напоминает?
Помните, на заре космонавтики часто рассказывали что из пушки в космос запустить ничего нельзя ибо скорость разлета пороховых газов много меньше первой космической, а снаряд в стволе не может разгоняться быстрее скорости пороховых газов. Но если помните выходом оказалась ракета. А что если и здесь можно так же выйти из положения?
Что мешает?
В термоядерном "атомном" радиационном обжатии как раз ракета и работает. А что тут мешает использовать химическую ракету для разгона тонкой оболочки внутрь себя? Тогда при скоростях истечения в 3-4 км/с вы можете получать и 6 и 7 км/с. Просто расчитать массу заряда-топлива по формуле Циолковского. И главное. Тут нужна не детонация а горение (фронт горения сферы внутрь должен двигаться  медленней скорости звука).
Один только вопрос. А сама твердая оболочка "потечет"? При детонации - легко. А здесь "ракетный двигатель" должен сразу создать ну очень большое давление. И при этом сама масса ракетного топлива должна от такого давления не детонировать (а продолжать) медленно (относительно) гореть.
« Последнее редактирование: 17.09.2017 [01:11:36] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 4 321
  • Рейтинг: +40/-12
  • Мне нравится этот форум!
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6419 : 17.09.2017 [01:13:39] »
Цитировать
Скажите мне как маньяк маньяку.
Зачет!С доктором Стрейнджлавом вмастили! :D
Цитировать
. Я вам это намекал в случае "горшка". НЕТ НИКАКОЙ ДОБЛЕСТИ в том, чтобы взорвать бомбу деления на 100 или 500 или даже мегатонну (и на кой хрен там бустирование? Она и без бустирования выгорит "дотла").
Хотя  нет.  на мегатонну это - сложна задача.
Но вы напрасно сердиты на ув.elind.Это я вам как ярый поборник апартхейда говорю.Когда-то в Soldier of Fortune была статья о ядерной программе ЮАР и испытаниях на Буве.Так вот схема которую там накалякали журналюги была вылитый "горшок" от elinda.Помню удивлялся почему не плутониевый шар Толстяка.Т.е. перефразируя Эббота:винтовка бомба-оружие демократии.,а всякие термоядерные ступени,МБР-чистый тоталитаризм. :P Другими словами в качестве ген.груза звездолет попрет в другие системы универсальные, но простые инструменты которые можно будет не затратно и быстро исправить/изготовить на месте.Собственно и "Вася с гаражом" проще представлется колонистом летящим к Gliese,нежели снежинцы со своим режимным ящиком.
Remember what the Dormouse said
Feed your head!Feed your head!..(c)