Numai imaginația omului este limita civilizației noastre!
Proiekt GAGARIN! …. Da! O noua ERA este pe cale sa inceapa în domeniul aviației și explorării interplanetare!
Proiekt GAGARIN este cel de-al doilea proiect de-al meu ca dificultate și timp consumat după PROIEKT KROM KAMEN și este egal în sufletul meu ca importanță dacă mă gândesc la Tania Savicheva! Lucrările de la PROIEKT GAGARIN au început în martie 2014, iar 99% din acestea au fost terminate înainte de iunie 2014. Restul de 1% a venit …… după aceea!
Motoarele cu fuziune nucleara bazate pe laserul de tip Gagarin le-am dezvoltat dupa ce in perioada August 2012 – Noiembrie am finalizat PROIEKT NADEJDA – un reactor bazat pe ciclul fisiune-fuziune – proiect pe care l-am abandonat dupa ce am realizat ca orice defectiune mecanica la oricare dintre pistoane va opri imediat un astfel de reactor ! Iar dimensiunile si greutatea unui astfel de reactor vor fi foarteee mari ! Idea sonicitatii ciclice in fuziune nu e rea dar cere o mare precizie – greu de atins cu mijloace mecanice ! Atita vreme cit este nevoie de mai bine de 600 Gigabars pentru a amorsa fuziunea deueterium-tritium nu vad nici un fel de procedeu mecanic care sa permita focalizarea undelor de compresie atit de eficient si atit de precis ! Este nevoie deci de fisiune si core macroscopic pentru a putea construi un reactor viabil bazat pe fisiune-fuziune !
In vestul Canadei un alt Mihail se zbate de mai bine de 10 ani ca pestele pe uscat sa puna la punct un reactor MECANIC bazat pe fuziune nucleara fara sa priceapa saracu’ ca fuziunea este totusi o problema …. de nanometri !
Sa il mai lasam inca 10 ani si cind o iesi la pensie sa ii spunem totusi : “Asta era solutia = un miez sferic regenerabil din uranium/plutonium inconjurat de o anvelopa din lithium, o anvelopa din deuterium/hydrogen si intr-un final o anvelopa externa (agent de racire) aflata in contact direct cu pistoanele – si unde miezul fisionabil va fi lovit de cca 40 de ori pe secunda de unde de soc care il vor comprima non-critical de fiecare data cu emisie rapida de neutroni – neutronii capturati de lithium vor incinge anvelopa din lithium care la rindul ei va comprima foarte rapid pina la metalizare anvelopa din deuterium dar in acelasi timp va continua sa comprime tot non-critical si sfera din uranium cu o emisie si mai mare de neutroni ceea ce va duce la o emisie graduala si mai mare de tritium – randamentul energetic fiind relativ ridicat de cca 14 :1 si unde cca 1/16 din nucleul fisionabil este consumat la fiecare ciclu dar fara detonare !”
Anvelopa de deuterium fiind extrem de rapid comprimata nu are timp sa transmita intreaga energie primita pistoanelor – viteza de compresie fiind mai mare in orice moment decit viteza sunetului in anvelopa de deuterium ! Odata trecut socul dinspre anvelopa din lithium deuteriumul va pierde rapid metalicitatea in cca 4 microsecunde cu eliberare rapida de energie si deci un nou soc spre miezul fisionabil ! Vom avea practic un ciclu in 2 timpi dupa socul initial = expansiune lithium si compresie simultana anevelopa deuterium si core fisionabil + decompresie rapida anvelopa deuterium cu generarea unui soc. Este nevoie de un astfel de ciclu de crestere relativ graduala a presiunii interne a reactorului pentru a nu supune la solicitari mecanice foarte mari pistoanele ! Simulari matematice extrem de complexe sunt necesare pentru a calibra in mod corespunzator un astfel de reactor deoarece aducerea deuteriumului / hydrogenului in faza metalica nu poate fi facuta mecanic ci doar de catre socul rapid venit din core, decompresia rapida ce are loc dupa trecerea undei de soc ducind la recombinarea rapida a atomilor de deuterium cu eliberare masiva de energie – circa 216 Mj/kg in cazul hidrogenului simplu – aceasta recombinare generind intr-un final o noua unda de soc spre miezul fisionabil, o noua compresie a acestuia si astfel un nou puseu si deci un nou ciclu !
Mult mai usor de construit decit orice alt reactor bazat numai pe fuziune un astfel de reactor de tip fisiune-fuziune este fezabil dar fara nici o indoiala este net inferior reactoarelor optice cu fuziune ! Travaliul mecanic al pistoanelor va fi imens iar defectiunea unuia dintre ele va opri imediat reactorul ! Practic capetele interne ale pistoanelor vor trebui sa reziste citevz zeci de milisecunde la presiuni de pina la 400.000 bars lucrul posibil de realizat prin folosirea unor ceramici avansate de tip BN – cu folosirea evidenta a Boron 11 ! Chiar daca 95 % din energia eliberata va fi energie de fuziune (mai ales captura neutronilor de catre lithium) tot va exista o cantitate deloc neglijabila de reziduuri radioactive ! Deasemenea problemele de purjare a gazelor (helium mai ales) va duce la vibratii mecanice greu de controlat ! Cu adevarat problematice pentru acest reactor ramin insa dimensiunile, greutatea, fiabilitatea mecanica precum si separarea / purjarea eficienta a deseurilor radioactive !
Proiekt GAGARIN se referă la un laser cu undă continuă dar in același timp si la un tun de ioni + electroni. Doar o singura variantă se bazează pe un impuls electric foarte puternic și intens, generat de un generator de compresie a fluxului de pompare exploziv (EPFCG) de tip 7 (tip Tereskova) cu 2 etape.
Laserul GAGARIN ar putea fi doar un laser sau doar un tun de ioni / electroni sau ambele – laser și tun de ioni în același timp. Laserul GAGARIN este “motorul ” impingatorului interplanetar (Experiment Komarov), motorul primului avion cu propulsie termonucleară, dar și motorul primului camion cu propulsie termonucleara.
Două vorbe trebuie spuse despre GAGARIN “laser”:
- Laserul GAGARIN acționează ca un adevărat accelerator de lumină și este capabil să rezolve problema complicată a accelerarii ionilor dintr-o plasmă de mica densitate prin creșterea distanței de accelerație. În unele configurații, laserul GAGARIN este capabil să accelereze ionii grei pina la viteza luminii. Acești ioni grei pot crea puncte extrem de fierbinți care pot declanșa mecanisme de fuziune indirectă. În astfel de băi fierbinți, toate reacțiile exoterme de fuziune cunoscute pot fi ușor executate incluzând fuziunea siliciu-siliciu sau aluminiu-aluminiu. Deci, acum puteți înțelege că accelerarea tritiului sau a ionilor de deuteriu până la 15 Kev este o sarcină foarte ușoară pentru orice varianta a laserului GAGARIN.
- Problemele pereților instalatiei ITER mi-au dat cu mult timp în urmă soluția pentru laserul GAGARIN. Mama NATURA lucrează pentru noi, dar până acum omenirea a fost complet oarba. De fapt, neutronii de 14 Mev ne ajută și acesti neutroni permit o reacție în lanț care poate cu ușurință să multiplice de cel puțin 40 de ori reacția initiala de fuziune DT într-un dispozitiv inteligent și fiabil. Astfel, un debit de 100 micrograme / secundă de tritium permite cu ușurință o putere instalată de 1.000.000 CP pentru un motor Tumansky de dimensiuni medii (citeva tone). Și acest lucru sa întâmpla consumând mai puțin de 1 MJ de energie pe secundă prin cuplarea la valori inalte a forței pondermotive a luminii folosing un mecanism foarte avansat !!!!
Design-ul laserului de tip “GAGARIN”) din cadrull PROIEKT GAGARIN nu este prezentat aici pe site fiind secret industrial. Laserul GAGARIN se bazează pe o focalizare extrem de precisă a luminii (0,0001 arc-secunde), bazată pe un design optic inteligent și fiabil. Astfel pot fi obținute spoturi de lumina de 0,4 microni diametru și intensități (CW) de până la 1017 W / cm2.
Când vorbesc despre PROIEKT GAGARIN, vorbesc în principal despre trei tipuri de motoare termonucleare de dimensiuni medii:
1. Motoare termonucleare cu ciclu deschis, cu ajutaj extern care acționează ca vector de împingere – așa-numitul “motor KOMAROV “ * și în care toate subprodusele de fuziune / fisiune sunt eliberate în spațiul interplanetar, iar raportul tractiune / greutate este foarte înalt.
(* în onoarea cosmonautului rus Vladimir Mihailovici Komarov – Erou al Uniunii Sovietice si care murit cu doar 2 ani înainte de nașterea mea).
2.Motoare termonucleare cu cicluri închise tip 1 – așa-numitul “motor TUMANSKY” * și unde fluxul aerului atmosferic este încălzit de un miez ceramic intr-un design avansat și astfel furnizează forța directă și în care toate subprodusele de fuziune / fisiune NU sunt eliberate în atmosferă, dar rămin prinse în interiorul miezului și apoi sunt colectate de un sistem de purjare avansat. Eu de felul meu sunt un tip foarte realist și mitul “reacțiilor controlate de fuziune aneutronică” cred că este pentru copii. Practic, este imposibil să derulezi o reacție de fuziune deschisă fără a elibera în atmosfera Pământului o mulțime de compuși radioactivi pe termen mediu și lung și fără a elibera cantități mari de gaze ionizate. Desigur, pentru mașinilor non-civile care se folosesc o singura data este acceptabilă utilizarea motoarelor KOMAROV, dar este complet inacceptabil să se utilizeze un astfel de motor pentru mii si mii de zboruri civile zilnice din întreaga lume. Într-un timp foarte scurt, radioactivitatea atmosferică va crește dramatic cu consecințe complet inacceptabile.
(* în onoarea lui Serghei Konstantinovici Tumansky – un strălucit designer rus de motoare de aeronave)
3. Motoare termonucleare cu cicluri închise termonuclear tip 2 cu turbină încorporată pentru camioane și nave – așa-numitul motor CONSTANTIN BRANCOVEANU și unde un agent de transfer termic este utilizat pentru a antrena o turbină special proiectat și în care toate subprodusele de fuziune / fisiune NU sunt eliberate în atmosferă; sunt colectate de un sistem de evacuare avansat.
Unii dintre voi, probabil, mă vor întreba – de ce avem nevoie de proiectul OPEN SPHERE (în special Proiekt Tunguska) atât timp cât motorul BRANCOVEANU este capabil să facă aceeași sarcină = să furnizeze energie electrică bazată pe reacții de fuziune controlate? Răspunsul este simplu – din cauza costurilor! În interiorul Proiekt Tunguska, costul unui Megawatt-oră (MWh) este de aproximativ 0,14 Euro, pe cind pentru motorul BRANCOVEANU, chiar si in cazul unui motor/turbain de mare putere – 2 milioane de cai putere costurile nu vor fi mai mici de 0,5 EUR / MWh timp de 20 de ani de exploatare. De asemenea, dimensiunea conteaza …nu-i asa?
KOMAROV ENGINE
Prin utilizarea unui laser GAGARIN, combustibilul nuclear (tritium) este accelerat până la 3.200 – 3.500 km / s pentru a obține reacții de fuziune controlate. Există în principal 2 cicluri / etape de reacții:
Primul ciclu: 21D + 31T — > 42He (3,5) + n– (14,1) with the release of 17,5 MeV of energy (around 340 Tj/kg)
Al doilea ciclu: 63Li + n– —> 31T (2,75) + 42He (2,05) 4.783 MeV ( 66 Tj/kg) 940 barn for thermal
And then
6Li + T —> 7Li + D 1 MeV 10,4 Tj/kg 280 mb at 1,3 MeV 370 mb at 3 MeV
6Li + T —> 8Li + p 800 Kev 8,4 Tj/kg 52 mb at 1 MeV
6Li + T —> 4He + 4He + n 16,1 MeV 172 Tj/kg 320 mb at 1,9 MeV 530mb/ 7,5 MeV
8Li + 4He —> 11B + n 53,3 Tj/kg 310 mb at 600 kev 540 mb at 1 MeV
6Li + T —> 9Be + y 17.7 MeV
7Li + T —> 10Be + y 17,25 MeV 166 Tj/kg 320 mb at 1,9 MeV 530mb/ 7,5 MeV
6Li + 4He —> 10B + y 4,46 MeV – resonance/thrs at 1.75 MeV
6Li + 4He —> 9B + n thrs at 3,54 MeV
6Li + 4He —> 9Be + p – 2.126 MeV
6Li + 4He —> D + 4He + 4He – 1.475 MeV
Și unde neutronii rapizi sunt moderați de norul de litium din interiorul ajutajului rotativ unde de fapt are loc un lung lant de reacții de fuziune, multiplicând astfel cu un factor de x40 energia eliberată de reacțiile inițiale de fuziune D / T.
TUMANSKY ENGINE
Prin utilizarea unui laser GAGARIN, combustibilul nuclear (deuterium) este accelerat până la 5.400 – 5.800 km / s pentru a obține reacții de fuziune controlate. Cu o rată de amplificare a x70-74 a reacțiilor originale de fuziune D / D in cazul motorului Tumanski este de preferat ciclul D-D ca initiator de proces exotehrmic thermonuclear pentru ca, datorita spatiului mult mai restrins, va fi mult mai usor de moderat neutronii initiali de 2,45 Mev decit cei de 14,1 Mev ai ciclului D-T. Deasemenea prin fuziunea deuteriumului apare un numar mai mare de compusi derivati si deci vom avea mai multe cicluri intrepatrunse de fuziune si unde prin reductie ramin in principal drept compusii finali helium 4 si hidrogenul.
Există în principal 3 cicluri / etape de reacție daca luam in considerare un ciclul teorectic de tip “one-wave” si prin care inteleg un puseu scurt de combustibil urmat de reactiile de fuziune corespunzatoare. In realitate in motorul Tumansky aceste cicluri se intre-patrund si cross-section-ul lor este dat si de dispunerea spatiala a combustibilului:
Primul ciclu:
D + D -> 3He (0.82) + n (2.45) 15 keV (50 %) ( 79 TJ/kg) max 96 mb at 1,25 Mev
D + D -> T (1.011) + p (3.022) (50 %) ( 97 TJ/kg) max 110 mb at 1,75 Mev
Al doilea ciclu se refera la reactiile de fuziune ale produsilor de reactie din primul ciclu, reactii ce au loc în interiorul unui nor de plasma din deuterium si litium (lithiumul aflat in raport de 4 :1 fata de deuteriumul pompat in miezul reactorului adica in camera inalt-presurizata). Datorita configuratiei de tip “ceapa” a motorului Tumanski (nu aici prezentata) in urma fuziunii deuteriumului compusii rezultati vor suferi la rindul lor reactii de scattering dar si reactii de fuziune dupa cum urmeaza mai jos. Tinind seama ca ionii de deuterium lovesc o anvelopa tot din deuterium primele 3 reactii (cele de mai jos) au loc practic instantaneu:
21D + 31T (1.011) — > 42He (3,5) + n– (14,1) (5 barn at 130 kev)
32He (0,82) + 21D —> 42He (3,9) + p (15,3) up to 19.2 Mev adica 370 Tj/kg si 830 mb la 640 kev
si care este si a patra cea mai rapida reactie din motor (adica a patra cea mai lesne de efectuat reactie de fuziune). Cu o probabilitate ceva mai mica vom insa si reactia :
32He + 32He —> 42He (1,43) + p (5,716) + p (5,716) 12,86 Mev (207 Tj/kg)
Helium 3 este consumat rapid in principal de fuziunea acestuia cu deuteriumul (mai sus) dar – intr-o masura mai mica si de fuziunea lui cu tritiumul dupa cum urmeaza:
32He (0,82) + 31T (1.011) — > 42He (1,344) + p (5,372) + n (5,716) 51 % 12,1 Mev
32He (0,82) + 31T (1.011) — > 42He (4,773) + D (9,546) 43 % 14,32 Mev
32He (0,82) + 31T (1.011) — > 42He (0,5 ) + n (1,9) + p (11,9) 6 % 14,31 Mev
Neutronii de 2,45 Mev penetreaza cu usurinta stratul de deuterium sfirsind prin a fi moderati si ulterior capturati de nucleii de lithium 6 din norul de plasma ce inconjoara core-ul reactorului.
63Li + 2.45 n– (moderate) —> 31T (2,75-4) + 42He (2 – 3) up to 6,8 Mev
63Li + 2.45 n– (moderate) —> 73Li + y up to 9,7 Mev 38,5 mb for n thermal dar si
63Li + 2.45 n– —> 21D + 52He – 2,272 Mev — > 42He + n– (0,8 Mev) + 21D -1,474 Mev 750 mb / 6 Mev
Ciclul 3:
La inceputul ciclului 3 (de tip one-wave) in camera de ardere a motorului Tumanski situatia se prezinta dupa cum urmeaza:
– avem un core extrem de fierbinte (cca 28 Kev) din care efectiv tijnesc ionii de helium 4, neutroni rapizi si protoni de mare energie . Acest core este imbracat de norul de plasma de lithium 6. Stratul subtire de deuterium nu reuseste sa implice intr-un numar foarte mare reactii acesti nuclei care la rindul reactioneaza cu lithium 6
– avem un nor de plasma de lithium 6 lovit dinspre miezul reactorului de ioni de helium 4, neutroni rapizi si protoni de inalta energie.O cantitate neglijabila de tritium scapa deasemenea din core – tritium provenit in principal din captura neutronilor de catre ionii de deuterium si helium 3. Cantitatea de tritium este mica pt ca si productia acestuia este mica dar mai ales pentru acest tritium fuzioneaza rapid cu deuteriumul reactant tinta. Deasemenea o cantitate de ordinul nanogramelor de helium 3 si deuterium (9,5 Mev) iese deasemenea din core.
In urma moderarii si capturarii neutronilor in plasma de lithium 6 are loc imediat urmatoarea reactie principala:
63Li + 31T (1.011) —> 73Li + 21D 1 Mev (10,6 Tj/kg) 285 mb/1,3 Mev, 350 mb/2,75 Mev, 370 mb/3Mev
Dar si reactiile secundare cu un cross section neglijabil:
63Li + 31T (1.011) —> 84Be + n– 16 Mev 63Li + 31T (1.011) —> 83Li + p 0,8 Mev
63Li + 31T (1.011) —> 95B + y 17,7 Mev (nanobarns)
Urmata imediat de fuziunea lithiumului 7 cu deuteriumul dar si de captura neutronilor rapizi de catre lithiumul 7 ramas:
73Li + 21D —> 42He (1,8) + 42He (1,8 ) + n– (13) 16,8 MeV (162Tj/kg) 244 mb/300 Kev, 1 barn/1 Mev
73Li + 21D —> 83Li + p 500mb / 1 Mev
73Li + n– —> 42He + 31T + n– – 2,467 Mev 450 mb at 8 Mev – 300 mb at 15 Mev
Cea mai importanta reactie exotherma din norul de lithium 6 dupa captura neutronilor este insa fuziunea extrem de exotherma a deuteriumului cu lithium 6:
63Li + 21D —> 42He (1,8) + 42He (1,8 ) 22,37 MeV 97 mb/1,3 Mev – 215 mb/1,75 Mev
Si evident de reactiile secundare cu probabilitate mult mai scazuta:
63Li + 21D —> 74Be (0,42) + n (3) 3,42 MeV 85 mb/2,25 Mev
63Li + 21D —> 73Li (0,828) + p (4,4) 5,23 MeV 190 mb/ 4 Mev
Emisiile din core duc la alte reactii de fuziune – o parte din ele fiind deasemenea exotherme :
63Li + p —> 42He (1,7) + 32He (2,3) 4,023 Mev 220 mb / 1,75 Mev
Si unde imediat atit heliumul 3 dar si heliumul 4 fuzioneaza cu lithiumul 6 si 7:
63Li + 32He —> 42He (2,245) + 42He (2,245 ) + p (12,39) 16,878 MeV dar si:
63Li + 32He —> 74Be (25 kev) + 21D (87 kev ) 112,4 Kev 320 mb at 1,6 Mev
63Li + 32He —> 84Be (1,845) + p (14,756) 16,786 Mev
63Li + 42He —> 105B + y for Eα >1,75 Mev 63Li + 42He —> 95B + n for Eα > 3,54 Mev
Dupa cum se poate lesne observa avem un ciclu Li+p à Li + 3He à Li+p – revolvarea heliumului 3 putind avind loc teoretic loc pina la consumarea completa a lithiumului 6. Evident in practica nu se intimpla acest loc in primul rind datorita reactiilor secundare ale heliumului 3 dar si ale protonilor.
Emisia relativ intensa de raze gama duce deasemenea la spargerea nucleelor de deuterium, tritium si helium intr-o rata variabila generind un flux separate de neutron dar si de ioni de helium 3 , deuterium si protoni:
42He + y —> 32He + n– Q = −20.578 Mev
31T + y —> 21D + n– Q = −6.257 Mev
31T + y —> p + n– + n– Q = −8.484 Mev
21D + y —> 11H + n– Q = −2.22 Mev
63Li + y —> 52He + pQ = −4,497 Mev
Dar si nucleii de lithium 6 si 7 si de helium deasemenea au suficient timp sa fie sparti de fotonii gama in rate variabile. Evident vor mai avea loc si alte reactii de genul 7Li(p …… 7Li(t….. sau 7Li(3He…. dar cu un cross-section mult mai mic. Mai bine de 40 de reactii de fuziune nucleara au loc de fapt in acest motor inovator cea mai mare parte a acestor reactii fiind legate de captura neutronilor sau reactii de fuziune cu sectiune mica – uneori chiar si de citiva nanobarns. Intr-un final din motorul Tumanski vor fi purjate ca reziduuri gazoase intens ionizate doar helium si hidrogen cu urme de deuterium, lithiumul rezidual va fi refolosit iar captuseala ceramica a “camerei de ardere” va prelua caldura din miezul thermonucleaer dar in acelasi timp va transforma energia neutronilor rapizi in caldura care la rindul ei va fi trasmisa aerului care intra in motor generind astfel propulsie. Reziduurile gazoase pot fi injectate imediat in motor hidrogenul participind ulterior la combustie si adaugind astfel ceva propulsie suplimentara.Daca camasa ceramica a motorului este corect executata conform design-ului nici un neutron rapid nu va lovi atomii de azot 14N, de oxigen 16O, de metale sau diferiti compusi complexi din atmosfera, astfel incit, cel putin teoretic, nu vor fi evacuate in atmosfera terestra nici un fel de produse radioactive. Trebuie evitata cu orice pret injectarea in motor si ulterior fuziunea elementelor mai grele decit Lithium 6 pentru a nu obtine compusi radioactivi – primul compus radioactiv emitind neutroni ce poate rezulta din reactor fiind Carbon 16 cu o durata medie de injumatatire de cca 0,75 secunde. Evident nici eliberarea de Carbon 14 in atmosfera nu este acceptabila. Este adevarat ca toti compusi radioactivi pina la Oxigen 24 au o durata medie de viata de pina la citeva secunde dar chiar si aceasta radioactivitate de scurta durata NU este de dorit.
Un alt lant de cicluri de fuziune poate fi deasemenea folosit in cazul motorului Tumansky :
Ciclul 1 : 63Li + p —> 42He (1,7) + 32He (2,3) 4,023 Mev 220 mb / 1,75 Mev
si unde lithiumul 6 este tinta pentru protonii accelerati de laserul Gagarin. Evident motorul Tumansky va trebui re-proiectat – noul design avind mai multe versiuni in functie de natura norului de plasma din reactor (deuterium, hydrogen sau pur si simplu doar lithium 6)
Ciclul 2 :
63Li + 32He —> 42He (2,245) + 42He (2,245 ) + p (12,39) 16,878 MeV dar si:
63Li + 32He —> 74Be (25 kev) + 21D (87 kev ) 112,4 Kev 320 mb at 1,6 Mev
63Li + 32He —> 84Be (1,845) + p (14,756) 16,786 Mev
63Li + 42He —> 105B + y for Eα >1,75 Mev 63Li + 42He —> 95B + n for Eα > 3,54 Mev
Ciclul 3: 63Li + 21D —> 42He (1,8) + 42He (1,8 ) 22,37 MeV 97 mb/1,3 Mev – 215 mb/1,75 Mev
si unde exigentele energetice ale protonilor accelerate de laserul Gagarin vor fi evident mult mai mari. Fuziunea 6Li+p are marele avantaj unei emisii reduse de neutroni cu posibilitatea folosirii directe a aerului atmosferic ca agent de racire imediata a reactorului.
Inteligent proiectat motorul Tumansky este un motor thermonuclear ecologic, sigur si extrem de fiabil.
Motoarele Tumansky pot permite cu ușurință oricarui avion bine proiectat să atinga chiar si viteze orbitale daca sunt acrosate rezervoare largabile. Diferentele fundamentale dintre motorul Komarov si motorul Tumanski sunt doua :
– In cazul motorului Komarov reziduurile reactiilor nucleare vor fi purjate direct in spatiul inter-planetar pe cind in cazul motorului Tumanski toti compusii trebuie recuperati din motor , raciti si eventual stocati in forma cea mai convenabila
– In cazul motorului Tumanski problema cea mai mare o ridica moderarea particulelor alpha (in cazul reactiei DT) si nu neutronii fie ei oricit de rapizi). De fapt reactiile aneutronice sunt complet nepotrivite pentru motorul Tumanski pentru ca implica un punct extrem de fierbinte si de aici si o camera de ardere puternic presurizata si in acelasi timp care trebuie si …… racita !
In mod clar motorul Komarov este mai usor de construit si evident mult mai ieftin decit motorul Tumannski, ridicarea pe orbita a motorului Komarov fiind probabil – la inceputurile erei inter-planetare – mai scumpa decit motorul insasi !
Motorul Tumansky are o mulțime de variante constructive pentru diferite scopuri și cumva se comportă si chiar arata ca un statoreactor (ramjet):
Tumansky R-55 turbojet, de exemplu, este chemat să înlocuiască intreaga gama Saturn AL-31 / 41F cu următoarele caracteristici:
1.580 kg greutate / 35 tone forță de forță la 20 km altitudine, respectiv 54 tone forță la 38 km altitudine și 11.800 km / h când SU-57 se comportă ca o rachetă și poate ajunge cu ușurință la 80 km altitudine.
Modul statoreactor se obtine prin retragerea lamelor compresorului in corpul principal – lucru posibil pina la viteza de 1.600 – 1.850 Km/h. Acest motor ii poate permite un viitoor model SU-77 sa atinga viteza Mach 8 la altitudinea de 34 km
Tumansky R-88 cu o greutate de 4.900 kg și o forță medie de impingere de 92 tone si care poate fi folosit de Tupolev TU-88 “ARKAN”, care poate avea următoarele caracteristici:
Echipaj de 5, lungimea de 53 m și anvergura aripilor de 37 m
Greutate: gol 53 tone, greutate maximă la decolare – 128 de tone
Propulsat de 4 motoare Tumansky R-88 plasate cite doua in două gondole, fiecare gondola sub o aripa
Raza de acțiune și raza de luptă = nelimitat
Viteza maximă – 14.800 km / h la 48 km altitudine în modul de croazieră, poate atinge viteza orbitală în modul rachetă, plasând pe o orbită joasă o sarcină utilă maximă de 8.800 kg.
Rata de urcare – 180 m / s la maximum 5,4 G
Raport putere de impingere / greutate avion – 2,95 și o rezistență structurală de până la 11,5 G.
4 camere interne localizate in aripi ce gazduiesc 10 piloni de acrosare de care se pot prinde pina la 38 de dispozitive. TU-88 fiind un bombardier nuclear strategic cu propulsie termonucleara poate efectua misiuni extrem de lungi de 2 pina la 12 zile. De acea in spatele cabinei pilotilor se afla 4 paturi, 2 dusuri si o mica bucatarie – evident intreaga incinta fiind presurizata. Posturile de lupta sunt : pilot, navigator, bombardier iar in spatele lor se afla inca 2 posturi de backup aliniate astfel incit in caz de urgenta toti cei 5 membri ai echipajului pot fi deveni operationali.
TU-88 Arkan cu viteza sa asa de mare si cu altitudinea sa de croazieră atit de inalta poate strapunge cu usurinta orice sistem de apărare din lume și cu 75 de tone agățate sub aripi poate vaporiza cu ușurință o suprafață de 820.000 km2 (9,5 Mt putere dezvoltata daca 38 Kh-102 sunt instalate cu rezevoarele de combustibil incarcate 64 %).
Tumansky T-990 este desemnat pentru a înlocui motorul turbofan Rolls-Royce Trent 900 instalat pe gigantul Airbus 380. Această sarcină este mult mai ușoară datorită spațiului disponibil mult mai mare și a cerințelor tehnice mai putin exigente – altitudine precisă de croazieră, G scazut și așa mai departe.
Tumansky T-990 este disponibil in 9 variante constructive:
- cu 2 corpuri unul in altul si cu reactorul dispus in corpul central si cu un singur ajutaj
- cu 3 corpuri unul in altul si reactorul dispus in corpul central si cu 2 ajutaje (de joasa si de inalta presiune)
- cu 3 corpuri si 2 reactoare insirate + 2 ajutaje (de joasa si de inalta presiune)
- cu 2 corpuri unul in altul si reactorul dispus in corpul central + 2 ajutaje (de joasa si de inalta presiune) si radiatoare atasate de corpul extern
- cu 2 corpuri si reactorul dispus central si cu turbina care antreneaza direct 2 contra-elici propulsoare (maximum 780 km/h)
- cu 2 corpuri si reactorul dispus central si cu turbina care antreneaza direct 2 contra-elici propulsoare si cu radiatoare atasate
- 3 corpuri separate aliniate orizontal in cel central fiind 2 reactoare si corpurile externe avind fiecare 2 ajutaje (de joasa si inalta presiune)
- 3 corpuri separate aliniate orizontal in cel central fiind un singur reactor si corpurile externe avind fiecare 2 ajutaje (de joasa si inalta presiune) si radiatoare atasate pentru racirea fluidului de lucru
- 3 corpuri separate aliniate orizontal in cel central fiind un singur reactor iar in corpurile externe se afla cite o singura turbina care antreneaza direct 2 contra-elici propulsoare, aceste corpuri externe avind atasate radiatoare de racire a fluidului de lucru (7.400 kg)
Tumansky T-990 – parametrii pentru versiunea nr. 1 (design concept iulie 2015) :
Greutate – 6.200 kg, putere de impingere – 122 tone forță – această putere extraordinară permite Airbus 380 să zboare numai cu un motor la altitudinea de croazieră și chiar să decoleze NUMAI cu un motor dacă pista de decolare este suficient de lunga.
O combinație de motoare Komarov & Tumansky poate fi utilizată de o navetă spațială avansată numită TU-400 Korolev:
1. O platformă aeriană cu 2 trepte gindita inițial de mine în 2014 sub denumirea de Tupolev TU-400 “KOROLEV” * – ceva similar avionului Saenger cu altitudinea de separare la 58 km și unde:
1. prima treapta va fi alimentata de 4 motoare Tumansky numite Tumansky M-80 – 8,750 kg – 185 tone forta de impingere fiecare, dispuse cite doua in 2 gondole, o gondola sub fiecare aripa. Prima treapta cântărește 244 de tone
2. a doua treapta alimentată de 4 motoare KOMAROV KM-44 de 3200 kg cu o forță de forță de impingere de pina la 155 tone fiecare. Cea de-a doua treapta cântărește 142 de tone și poate plasa cu ușurință pe o orbită joasa (220 km altitudine) o încărcătură utilă de 55-58 tone. Prețul final per kilogram de încărcătură utilă este de aproximativ 14 USD / kg pentru 18 ani de serviciu / 4 zboruri pe săptămână / încărcare completă la fiecare zbor (prețurile SUA în iulie 2014) și în cazul în care costul de producție al TU-400 este estimat la aproximativ 1.620 miliarde USD. 22 de zboruri ale TU-400 Korolev sunt suficiente pentru a asambla prima misiune interplanetară Mars, alimentată de un motor KOMAROV KM-200 “MARS” – 9.900 kg (ajutajul rotativ inclus) – 440 tone forță de forță și care poate fi trimite spre Marte în mai puțin de 3 săptămâni o sarcină utilă netă de 420 tone / 22 de membri ai echipajului / 22 de luni timp de supraviețuire (timpul calculat de la intrarea pe orbită Hohmann și sosirea la 200 km altitudine Marte orbită – fără timp de aterizare inclus). O configurație de 6 motoare KM-200 Mars care pot împinge o sarcină utilă netă de 140 tone / 5 echipaj / timp de supraviețuire de 50 de luni poate atinge viteza maximă de 164 km / s, cea ce permite misiunii interplanetare respective să parcurga în jur de 14 milioane km pe zi. Astfel, motoarele Komarov sunt soluția explorării sistemului Jupiterian și a colonizării ulterioare a acestuia.
* Serghei Pavlovici Korolev – mintea programului spațial sovietic – un inginer de rachete extraordinar – parintele astronauticii practice – omul care la trimis pe Gagarin în spațiu.
Desigur, există opțiuni nesfârșite de a folosi atât motoarele Komarov, cât și cele Tumansky, atâta timp cât doar imaginația omului este limita civilizației noastre.
publicat astazi 23/05/2019 ………………………………. revazut azi 22 Septembrie 2019
Lista aproape completa a reactiilor din interiorul motorului Tumanski :
D(n, γ) 3H Q = 6.257 T(γ, n)D Q = −6.257 D(p, γ) 3He Q = 5.494
D(n, p)2n Q = −2.225 T(γ, p)2n Q = −8.482 D(p, n)2p Q = −2.225
T(n, d)2n Q = −6.257 3He(γ, p)D Q = −5.494 D(d, γ) 4He Q = 23.847
T(n, p)3n Q = −8.482 3He(γ, n)21H Q = −7.718 D(d, n)3He Q = 3.269
3He(n, p)3H Q = 0.764 4He(γ, n)3He Q = −20.578 D(d, p)3H Q = 4.033
3He(n, p)D + n Q = −5.494 4He(γ, p)3H Q = −19.814 D(d, np)D Q = −2.225
3He(n, p)1H + 2n Q = −7.718 6Li(γ, p)5He Q = −4.497 D(d, 2n)2p Q = −4.449
3He(n, d)D Q = −3.27 6Li(γ, n)5Li Q = −5.39
3He(n, γ) 4He Q = 20.578 6Li(γ, d)4He Q = −1.4743 T(t, d)3H + n Q = −6.257
4He(2n, γ) 6He Q = 0.973 6Li(γ, np)4He Q = −3.699 T(p, γ) 4He Q = 19.814
6Li(n, d)5He Q = −2.272 6Li(γ, t)3He Q = −15.795 T(p, n)3He Q = −0.764
6Li(n, 2n)5Li Q = −5.39 7Li(γ, t)4He Q = −2.4670 T(p, d)D Q = −4.033
6Li(n, nd)4He Q = −1.4743 7Li(γ, n)6Li Q = −7.249 T(d, n)4He Q = 17.589
6Li(n, p)6He Q = −2.7254 7Li(γ, 2n)5Li Q = −12.64 T(d, n)3He + n Q = −2.988
6Li(n, t)4He Q = 4.7829 7Li(γ, d)5He Q = −9.522 T(d, γ) 5He Q = 16.792
6Li(n, γ)7Li Q = 7.2499 7Li(γ, p)6He Q = −9.975 T(t, n)5He Q = 10.438
7Li(n, t)5He Q = −3.265 7Li(γ, pn)5He Q = −11.747 T(t, 2n)4He Q = 11.332
7Li(n, α) 3H + n Q = −2.468 T(t, n)5He Q = 10.534
7Li(n, d)6He Q = −7.751
7Li(n, p)7He Q = −10.42
7Li(n, nt)4He Q = −2.4673
3He(d, p)4He Q = 18.353 3He(t, d)4He Q = 14.320 3He(3He, p)5Li Q = 11.17
3He(d, np)3He Q = −2.225 3He(t, γ)6Li Q = 15.7947 3He(3He, γ)6Be Q = 11.488
3He(d, γ) 5Li Q = 16.66 3He(t, d)3He+n Q = −6.257 3He(3He, p)5Li Q = 11.17
3He(d, p)4He Q = 18.35304 3He(t, d)T + p Q = −5.494 3He(3He, 2p)4He Q = 12.86
3He(d, 2p)T Q = −1.46081 3He(t, d)2D Q = −9.526 3He(3He, d)3He + p Q = −5.494
3He(d, 2d)p Q = −5.49349 3He(t, n)5Li Q = 10.41 3He(3He, 3p)T Q = −6.954
3He(t, p)5He Q = 11.298
3He(α, d)5Li Q = −7.18
3He(p, d)2p Q = −5.494
4He(p, γ) 5Li Q = −1.69 4He(p, d)3He Q = −18.353 4He(d, p)5He Q = −3.022
4He(d, pn)4He Q = −2.2246 4He(d, n)5Li Q = −3.91 4He(d, t)3He Q = −14.32
4He(d, γ) 6Li Q = 1.4743 4He(t, γ) 7Li Q = 2.4670 4He(t, n)6Li Q = −4.783
4He(t, p)6He Q = −7.508 4He(3He, d)5Li Q = −7.18 4He(3He, pd)4He Q = −5.493
4He(3He, n)6Be Q = −9.0892 4He(3He, γ)7Be Q = 1.5866
6He(p, np)5He Q = −1.771 6He(p, γ) 7Li Q = 9.9754
6Li(p, d)5Li Q = −3.16 7Li(p, n)7Be Q = −1.6442
6Li(p, pd)4He Q = −1.4743 7Li(p, t)5Li Q = −4.16
6Li(p, pn)5Li Q = −5.39 7Li(p, nd)5Li Q = −10.41
6Li(p, 3He)4He Q = 4.018 7Li(p, 2p)6He Q = −9.975
6Li(p, 2p)5He Q = −4.497 7Li(p, d)6Li Q = −5.0254
6Li(p, n)6Be Q = −5.070 7Li(p, pn)6Li Q = −7.25
6Li(p, γ)7Be Q = 5.6058 7Li(p, pd)5He Q = −9.522
7Li(p, pt)4He Q = −2.4670
6Li(d, α) 4He Q = 22.372 7Li(p, pα) 3H Q = −2.4670
6Li(d, 3He)5He Q = 0.997 7Li(p, α) 4He Q = 17.3468
6Li(d, t)5Li Q = 0.87
6Li(d, n)7Be Q = 3.3812 7Li(d, t)6Li Q = −0.9927
6Li(d, pt)4He Q = 2.5583 7Li(d, 2n)7Be Q = −3.8687
6Li(d, 2p)6He Q = −4.950 7Li(d, α) 5He Q = 14.325
6Li(d, p)7Li Q = 5.0254 7Li(d, n)4He4He Q = 15.1223
6Li(t, 3He)6He Q = −3.489
6Li(3He, α) 5Li Q = 15.19 7Li(t, α) 6He Q = 9.838
6Li(3He, pα) 4He Q = 16.8787 7Li(t, 3He)7He Q = −11.18
6Li(3He, t)6Be Q = −4.3063 7Li(t, 3n)7Be Q = −10.1260
6Li(3He, d)7Be Q = 0.1123
6Li(α, αp)5He Q = −4.497 7Li(3He, pα) 5He Q = 8.831
6Li(6Li, 7Be)5He Q = 1.109 7Li(3He, 3He d)5He Q = −9.522
6Li(6Li, 7Li)5Li Q = 1.86 7Li(3He, dt)5Li Q = −9.65
6Li(6Li, 5He)7Be Q = 1.1091 7Li(3He, p3He)6He Q = −9.975
6Li(6Li, 6Be)6He Q = −7.796 7Li(3He, α) 6Li Q = 13.3277
6Li(6Li, 2d)4He4He Q = −2.9487 7Li(3He, dα) 4He Q = 11.8534
6Li(6Li, α) 4He4He Q = 20.8979 7Li(3He, pd)7Li Q = −5.4935
7Li(3He, t)7Be Q = −0.8804
7Li(6Li, 8Li)5Li Q = −3.36 7Li(p, α) 4He Q = 17.346
7Li(4He, 6Li)5He Q = −8.048 7Li(α, 2α) T Q = −2.4673
7Li(6Li, 7Be)6He Q = −4.370 7Li(7Li, 8Be)6He Q = 7.280
7Li(7Li, 8Li)6Li Q = −5.2171 7Li(7Li, 7Be)7He Q = −12.0641
8Li(p, α) 5He Q = 14.516 8Li(α, αn)7Li Q = −2.0328
7Be(n, p)7Li Q = 1.6441