Проект межзвездного корабля "Десант".

ivan_moiseyev — 12.06.2025 Проект "Досанг" - абрис
Цель проекта
Рассмотреть возможность доставки группы людей в систему Альфы Центавра за время меньшее, чем 100 лет.
Общая схема
В течении следующих 200 лет можно разработать конструкцию, построить и запустить эскадру из 10 межзвездных кораблей на ЛТЯРД типа HWN (разработки Р. Хайда, Л. Вуда и Дж. Наколлса, 1972 г.). Каждый корабль несет экипаж из тысячи человек на старте с возможным удвоением к моменту прибытия в систему Альфы Центавра. Эскадру сопровождают 3-5 беспилотных (посещаемых) аппарата служебного назначения (общеремонтный, связи).
Технологии
Большая часть технологий, используемых в проекте, существует. Создание ряда ключевых технологий, связанных с работой двигателя, требует умеренного прогресса во временных рамках 50-150 лет.
Траектория перелета
Табл.1. Основные параметры одного корабля и траектории перелета

Параметр	Обозначение	Значение
		СИ		Внесистемные
Общие
Дистанция перелета	S	4,12E+16	м	4,36	св.год
Время перелета	T	3,11E+09	с	98,71	год
Масса стартовая	M0	5,77E+09	кг	5,77	млн т
Масса конечная	Me	2,00E+08	кг	200	тыс т
Скорость истечения	w	1,00E+07	м/с
Расход массы	mt	5,00	кг/с
Скорость крейсерская	Vmax	1,68E+07	м/с	5,61%	c
Тяга	P	5,00E+07	Н	5096,84	тонн
Ускорение на старте	a0	0,0087	м/с2	0,09%	g
Ускорение на финише	ae	0,25	м/с2	2,55%	g
Траектория
Участок ускорения
	Ta	9,39E+08	с	29,76	год
	Sa	5,78E+15		0,61	св.год
	Mae	1,07E+09	кг	1,07	млн т
Пассивный участок
	Tp	2,00E+09	с	63,41	год
	Sp	3,36E+16	м	3,55	св.год
Участок торможения
	Tb	1,75E+08	с	5,54	год
	Sb	1,86E+15	м	0,20	св.год

Рассчитано по алгоритму
https://ivan-moiseyev.livejournal.com/285935.html
Конструкция корабля
Конструкция корабля определяется следующими основными блоками (от носа к корме).

1. Топливный блок.
   
2. Блок искусственной гравитации (ИГ).
   
3. Служебный отсек.
   
4. Лазерный пакет.
   
5. Радиаторы.
   
6. Сборка камер сгорания (КС).
   

Общий вид представлен на рис.1

В целом корабль имеет форму цилиндра 1 км в диаметре и 1,5 км длиной (без учета радиаторов).
Описание блоков

1. Топливный блок.
   

Двигатели корабля используют термоядерную реакцию:
p + ¹¹B →3 ⁴He + 8,7 MeV.
Идеальная скорость истечения для этой реакции - 1,18E+07 м/с.
Топливо хранится на борту в виде кубических контейнеров из бора, содержащие пентаборан (B₅H₉₎ в твердом виде.
Параметры контейнера:
Масса контейнера - 1000 кг
Масса бора - 410 кг
Масса пентаборана - 590 кг
Объем контейнера - 1,129 м3
Длина контейнера - 1,041 м
Контейнеры располагаются вокруг Блока ИГ, образуя тороид вокруг вращающихся жилых отсеков и сферу вокруг центрального жилого бока.
Толщина стенок топлива тороида и сферы одинакова и составляет:
 - на старте: 10,77 м;
- в начале торможения: 1,98 м;
- по прибытии: 0 м.
2. Блок искусственной гравитации.
Блок ИГ состоит из (см. рис. 1):
- центрального шара диаметром 80 м;
- четырех периферийных шаров диаметром 50 м;
- четырех соединительных тоннеле диаметром 5 м и длиной 410 м.
Блок ИГ вращается со скоростью 0,14 рад/с (0,02 об/с) для создания на периферии гравитации в 1 g.
Блок заполнен воздухом под давлением 1 атм.
Силовая конструкция блока выполнена из боропластика и имеет массу 2000 тонн.
Общий объем Блока ИГ 426864 м3, что дает 427 м3 на человека.
Энергопотребление Блока ИГ - 100 МВт.          
3. Служебный отсек.
Служебный отсек основан на силовой ферме, к которой крепится блок ИГ и Топливный блок с одной стороны и Двигательная установка (ДУ) - с другой.
Служебный отсек содержит модули обеспечения Блока ИГ и ДУ. Не герметизирован, но содержат герметичные блоки и тоннели обслуживания.
Основные модули обеспечения Блока ИГ:

1. Модуль энергообеспечения и распределения.
   
2. Модуль оранжерей и производства продуктов питания.
   
3. Модуль воздухоочистки и климата.
   
4. Модуль связи.
   

Основные модули обеспечения ДУ:

1. Модуль управления ДУ
   
2. Фабрики мишеней.
   
3. Модуль технического обслуживания ДУ.
   

4. Лазерный пакет.
   

Лазерный пакет содержит 100 лазерных установок (ЛУ) для поджига мишеней p¹¹B массой 1 г с частотой 50 Гц.  ЛУ базируется на KrF лазерах. Каждая установка имеет выходную энергию 25 МДж на импульс. КПД ЛУ=70%.  Длина ЛУ - 1000 м, диаметр 5 м.

5. Радиаторы.
   

Система капельных радиаторов рассчитана на сброс тепловой мощности 2,77E+10        Вт.
Принимается, что доля тепловой энергии, попадающей на конструкцию - 0,0796, коэффициент отражения элементов конструкции принят - 0,9.            Радиатор излучает тепловую энергию как черное тело с температурой 800º К.
Эффективная площадь радиаторов составляет 1,19E+06 м². Эту площадь обеспечивают 8 квадратных радиаторов с длиной стороны 273 м.

6. Сборка камер сгорания (КС).
   

ДУ имеет 100 КС. На рис. 2 показана блок-схема КС.


Рис. 2. Блок-схема камеры сгорания
http://path-2.interstellar-flight.ru/data/КС.png

КС ЛТЯРД образуют два соосных сверхпроводящих соленоида — малого диаметра с напряженностью магнитного поля 10 Т (1) и большого диаметра с напряженностью 1 Т (2).
С помощью линейного магнитного ускорителя (3) мишени подаются в магнитный фокус КС (4) и поджигаются лучами многоканального газового лазера (5) фокусируемыми зеркалами (6) На блок-схеме показано 2 луча и зеркала из 96. Большая часть образовавшейся высокоионизированной плазмы выталкивается магнитным полем по оси КС, существенно меньшая уходит в противоположном направлении в так называемый «конус потерь» и попадает в МГД-генератор (7), вырабатывающий электроэнергию для накачки лазеров и для других систем.
Жесткость конструкции обеспечивается трубчатыми силовыми элементами (8), совмещенными с трубопроводами хладагеннта.

Публикация на АФ:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.msg6189931.html#msg6189931
Материалы по программе "Десант"
https://interstellar-flight.ru/design/desant/desant.htm
В настоящее время я занят современной версией проекта "Десант-2". Однако работа затягивается и я решил публиковать результаты здесь же   по частям

Обсуждение темы начато здесь:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,223551.0.html

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив