Остаточное дизельное топливо все чаще используют для заправки оборудования в котельных

Дизельное топливо и солярка – в чем различие марок

Дизельное топливо и солярка – различие выпускаемых видов заключается в характеристиках, позволяющих использовать ДТ в различных климатических условиях. Можно выделить три основных марки дизеля:

• Летнюю (ДТЛ).
• Зимнюю (ДТЗ).
• Арктическую (ДТА).

Наиболее часто встречаемые вопросы и ответы о топливе можно найти в соответствующем разделе на сайте ООО ТК «АМОКС». Если же вы хотите понять, как выбрать подходящий класс солярки, стоит ориентироваться на температурные показатели, такие как:

• Диапазон использования.
• Вспышка ДТ.
• Застывание вещества.

Характеристики дизельного топлива в соответствии с ГОСТом 305-82

Солярка и дизельное топливо одно и то же, при этом отличаться может сырье, произведенное в РФ, предназначенное для использования в стране, от того которое будет экспортировано. Показатели ДТЭ приведены в таблице:

Только качественное дизтопливо будет действительно правильным решением для заправки авто, спецтехники и прочих целей

Как видите, отличия солярки от дизельного топлива нет, но выбирая нефтепродукты, обязательно учитывайте климатические условия и характеристики продукции. Все показатели можно найти в соответствующих сопроводительных документах каждой партии. Узнать, от чего зависит цена дизтоплива можно у специалистов организация «АМОКС». Звоните прямо сейчас!

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Сходство и различие бензина и дизтоплива |

Бензин и дизтопливо – самые распространённые виды горючего. Поговорим о сходстве и различиях между ними.

Что собой представляет бензин

Это нефтяное топливо, горючая смесь из лёгких углеводородов. При нормальных условиях представляет собой жидкость с сильным запахом. Длина цепи, входящих в состав бензина алканов и циклоалканов, не меньше 5-ти атомов углерода, но не больше 12.

В самых общих чертах производство бензина состоит из 3-х основных этапов:

1. Фракционная перегонка или дистилляция. Нефть закачивают в особые высокие ёмкости, напоминающие колонны, и нагревают 315 градусов Цельсия. В результате она разделяется на фракции: бензин, природный газ, керосин и др.
2. Очистка фракции бензина от примесей. Для этого используют катализаторы, высокое давление и температуры. Цель действия – разрушить большие молекулы.
3. Добавление присадок. Они нужны, чтобы улучшить горение бензина и не допустить повреждение двигателя.

Что собой представляет дизтопливо

Это нефтяное топливо, воспламеняющееся не от искры, а от резкого повышения давления. Длина углеродной цепи – свыше 12 атомов. Названо дизельное топливо в честь Рудольфа Дизеля, который в конце 19, начале 20 веков внёс очень большой вклад в создание дизельных двигателей. Производство дизтоплива состоит из тех же этапов, что и производство бензина, только из колонн извлекают и очищают более тяжёлую фракцию.

Предлагаем купить дизтопливо в Москве у нашей компании по выгодным ценам. Продажей дизтоплива занимаемся уже достаточно долгое время, имеем репутацию на рынке.

Сходство между бензином и дизтопливом

Перечислим основное.

• Химический состав. Дизельное топливо, как и бензин состоит из жидких углеводородов.
• Сырьё. Оба вида топлива получают из добытой на месторождениях нефти.
• Производство. Для дизтоплива и бензина оно состоит из аналогичных этапов. Бензин и дизель получают при фракционной перегонке сырой нефти.
• Использование. Дизель, как и бензин служит источником энергии в автомобильных и машинных двигателях.

Рис.2

Различие между бензином и дизельным топливом

Их больше, чем сходства.

• Химический состав. Циклоалканы и алканы, образующие бензин, имеют меньшую длину углеводородов, чем аналогичные химические соединения в составе дизтоплива.
• Физические свойства. Бензин более летучее и легко воспламеняющееся вещество, чем дизельное топливо, а также имеет меньшую плотность.
• Энергоэффективность. При сгорании дизельного топлива выделяется больше энергии, чем при сгорании бензина. Это означает, что дизеля хватит автомобилю на большее расстояние, чем такого же количества бензина.
• Температура воспламенения. У бензина – 246 градусов по Цельсию. У дизтоплива –210 градусов по Цельсию.
• Продукты сгорания. При горении бензина образуется больше углекислого и угарного газа, чем при сгорании дизельного топлива. Однако бензин горит более чисто, в конечных продуктах горения отсутствуют мелкие твёрдые взвешенные частицы.
• Скоростной режим. Бензиновые двигатели работают на более высоких оборотах, чем дизельные. Устанавливаются на автомобили, предназначенные для больших скоростей.
• Назначение. Дизтопливо широко используется для отопления домов. Бензином для этих целей пользоваться не целесообразно.

Хотя стоимость дизтоплива меняется, в целом она остаётся приемлемой для подавляющего большинства граждан. Купить дизельное топливо с доставкой выгоднее и проще всего именно на нашем сайте. Обращайтесь.

Дизельное топливо.

Дизельные топлива

В системе питания дизелей используют жидкое топливо, которое получают в результате прямой перегонки нефти при температуре 230…380 ˚С. Такое топливо назвают дизельным топливом или дизтопливом.
Для получения необходимых свойств к дизельному топливу прямой перегонки добавляют керосиногазойлевые фракции различных технологических процессов переработки нефти и газовых конденсатов.

В среде автомобилистов дизельное топливо нередко называют соляркой, но мало кто знает, что солярка — его первоначальное название, поскольку еще в позапрошлом веке более тяжелую фракцию, образующуюся при перегонке нефти, называли «солярол» (от немецкого «Solaröl» — «солнечное масло»).
В середине прошлого века в нашей стране выпускался нефтепродукт под официальным названием Соляровое масло, использовавшийся в качестве топлива в системе питания дизелей с невысокой частотой вращения коленчатого вала. Поэтому название дизельного топлива «солярка», «соляра» до сих пор используется в разговорной речи.
Конечно же, спустя почти столетие, требования к свойствам современных дизельных топлив отличаются от свойств Солярового масла из-за технических новаций в развитии двигателестроения, но, как это часто бывает, устоявшееся название топлива для дизелей — «солярка» оказалось очень живучим.

В зависимости от условий применения выпускают три марки дизельного топлива:

• Л (летнее) – для температуры окружающего воздуха 0 ˚С и выше;
• З (зимнее) – для температуры окружающего воздуха минус 20 ˚С и выше;
• А (арктическое) – для температуры окружающего воздуха минус 50 ˚С и выше.

Эти топлива отличаются между собой фракционным составом, вязкостью, плотностью, температурами застывания, помутнения и другими показателями.

Ввиду особенностей устройства системы питания дизелей топливо для них должно обладать хорошими смазывающими свойствами, достаточной прокачиваемостью и особенно фильтруемостью.

В соответствии с требованиями межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» (в настоящее время устарел) кинематическая вязкость дизельного топлива при 20 °C для летних сортов должна быть в пределах 3,0…6,0 сСт (сантистоксов), для зимних сортов — 1,8…5,0 сСт, для арктических сортов — 1,5…4,0 сСт.
Указанный стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива. Вода, попавшая в дизельное топливо, отслаивается при хранении и скапливается внизу, поскольку дизельное топливо имеет меньшую плотность. Если вода попадает в систему питания дизеля, двигатель глохнет и для приведения его в рабочее состояние требуется тщательная очистка топливопроводов и приборов системы.

С 2005 г. в России действует новый государственный стандарт на дизельное топливо — ГОСТ Р 52368-2005. Он полностью соответствует спецификации европейского стандарта EN 590-2009 (или ЕВРО-5EN 590). Согласно требованиям нового стандарта в дизельном топливе жёстко нормируется содержание серы в виде различных сернистых соединений — меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и др.
Понижение содержания серы в дизельном топливе, как правило, приводит к снижению его смазывающих качеств, поэтому для дизельных топлив с очень низким содержанием сернистых соединений обязательным условием является наличие смазывающих присадок.

***

Цетановое число дизельного топлива

Основной показатель дизельного топлива — цетановое число, характеризующее способность топлива к воспламенению в камере сгорания, т. е. его воспламеняемость. Цетановое число равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследуемым топливом.

Температура вспышки для автомобильного дизельного топлива должна быть не выше 70 °C.

Температура вспышки горючей жидкости — это минимальная температура, при которой воспламеняющаяся жидкость выделяет достаточное количество паров, чтобы образовать воспламеняющуюся смесь с воздухом над поверхностью горючей жидкости (при нормальном атмосферном давлении).
Если температура вспышки горючей жидкости выше максимальной температуры окружающей среды, то взрывоопасная смесь не образуется. Следует учитывать, что температура вспышки смеси различных воспламеняющихся жидкостей может быть ниже, чем температура вспышки её отдельных компонентов.

Температура вспышки дизельного топлива может быть в диапазоне от 52 °С до 96 °С в зависимости от типа двигателя, для которого оно применяется и условий его работы. Поскольку дизтопливо применяется в двигателях с высокой степенью сжатия, дизельное топливо должно обладать высокой температурой вспышки и низкой температура самовоспламенения.

Цетановое число топлива определяет мощностные и экономические показатели дизельного двигателя.

Диапазон значений цетанового числа используемых в двигателях дизельных топлив колеблется от 40 до 55. Фактически, эта цифра означает отрезок времени от подачи топлива в цилиндр до его воспламенения.
Более высокое цетановое число означает меньшее время воспламенения, и, соответственно, лучшее горение топлива, что повышает экологичность выхлопа. Однако если этот показатель превышает 60, то прироста мощности двигателя не происходит.

Применение топлива с низким цетановым числом приводит к увеличенному периоду задержки или запаздыванию самовоспламенения. В этом случае в камере сгорания накапливается большая масса топлива, которая затем мгновенно сгорает (взрывное горение).

При этих условиях давление в цилиндре нарастает скачкообразно, дизель работает жестко (слышится металлический стук), вследствие этого возрастает нагрузка на коренные подшипники, повышается их износ, что приводит к преждевременному выходу подшипников из строя.

При нормальном цетановом числе период запаздывания воспламенения топлива мал, оно вос

Дизельное топливо оптом ДТ-К5 ЕВРО

ООО Андалус продает дизельное топливо ЕВРО-5 и ЕВРО-6 экологического класса К-5 производства Таиф-НК, Танеко и других предприятий Татнефти в городе Нижнекамск, Татарстан. Дизельное топливо летнее, межсезонное, арктическое, зимнее — ДТ-Л-К5, ДТ-Е-К5, ДТ-З-К5, ДТ-А-К5 ГОСТ Р 52368-2005, ГОСТ 32511-2013, СТО 11605031-085-2014, СТО 19.20.21-023-60320171-2017, СТО 19.20.21-026-60320171-2018, СТО 78689379-51-2020 используется в качестве моторного топлива для дизельных двигателей — транспорт, дизельные электростанции, сельскохозяйственная и военная техника, также дизельное топливо (солярка) используется в качестве топлива для котельных.
Осуществляем доставку по регионам —
Воронеж, Рязань, Владимир, Тула, Липецк, Брянск. Татарстан — Казань, Набережные Челны, Альметьевск, Нижнекамск, Бугульма, Елабуга, Зеленодольск, Чистополь, Лениногорск, Агрыз, Азнакаево, Арск, Бавлы, Болгар, Буинск, Заинск, Кукмор, Лаишево, Мамадыш, Менделеевск, Мензелинск, Нурлат, Тетюши. Башкортостан — Уфа, Стерлитамак, Нефтекамск, Октябрьский, Салават, Белебей, Белорецк, Ишимбай, Кумертау, Мелеуз, Сибай. Кировская область — Киров, Кирово-Чепецк, Котельнич, Вятские Поляны, Слободской, Советск. Марий Эл — Йошкар-Ола, Волжск, Звенигово, Козьмодемьянск, Мари-Турек. Мордовия — Саранск, Ковылкино, Краснослободск, Рузаевка. Нижегородская область — Нижний Новгород, Арзамас, Дзержинск, Балахна, Бор, Выкса, Кстово, Павлово, Саров, Богородск, Городец, Заволжье, Кулебаки, Лысково. Оренбургская область — Оренбург, Орск, Бузулук, Новотроицк, Абдулино, Бугуруслан, Гай, Кувандык, Медногорск, Соль-Илецк, Сорочинск. Пензенская область: Пенза, Заречный, Кузнецк, Каменка, Нижний Ломов, Никольск, Сердобск. Пермский край — Пермь, Березники, Краснокамск, Кунгур, Лысьва, Соликамск, Чайковский, Верещагино, Горнозаводск, Гремячинск, Губаха, Добрянка, Кизел, Красновишерск, Кудымкар, Нытва, Оса. Самарская область — Самара, Тольятти, Новокуйбышевск, Сызрань, Жигулёвск, Чапаевск, Кинель, Нефтегорск, Октябрьск, Отрадный, Похвистнево. Саратовская область — Саратов, Балаково, Энгельс, Балашов, Вольск, Аркадак, Аткарск, Ершов, Калининск, Красноармейск, Красный Кут, Маркс, Новоузенск, Петровск, Пугачёв, Ртищево, Хвалынск. Удмуртская Республика — Ижевск, Воткинск, Сарапул, Глазов, Камбарка, Можга, Ува, Игра, Балезино, Кез, Кизнер, Завьялово, Малая пурга. Ульяновская область — Ульяновск, Димитровград, Барыш, Инза, Новоульяновск. Чувашия — Чебоксары, Новочебоксарск, Алатырь, Канаш, Козловка, Мариинский Посад, Цивильск, Шумерля. Обновлено 15.01.2021

— Атомные ракеты

Это из Ракета с лазерным синтезом для межпланетного движения Родерика А. Хайда (1983). Я прошу прощения за любые ошибки, но документ выглядит отсканированным с плохой фотокопии предпечатной копии, которая была почти нечитаемой. Как видно из схем ниже.

Гранулы термоядерного топлива (с покрытием из пропеллента) впрыскиваются в точку реакции со скоростью 100 гранул в секунду. Там они взрываются драйвером Driver с использованием 2 мегаджоулей? импульс лазерного излучения от лазера на фториде криптона (КПД всего 6%).Лазерный импульс делится на 8 лазерных лучей, которые отражаются зеркалами и сходятся в точке реакции со всех сторон. Лазерный импульс сжимает таблетку, вызывая реакцию синтеза. Два лазера на фториде криптона будут использоваться с частотой 50 Гц, чередуя импульсы, чтобы получить эффективную частоту импульсов 100 Гц. Магнитное сопло направляет столько энергии плазмы взрывающейся гранулы, сколько возможно, на создание тяги ракеты и предотвращает, насколько это возможно, плазменную энергию от поджаривания компонентов двигателя.

По оценкам доктора Хайд, этот двигатель может нести 1500 метрических тонн полезной нагрузки со средним временем полета до Марса 6 недель, 3 месяцев до Юпитера и 1 год до Плутона.

Гранулы

Для термоядерного топлива внутри гранул вы хотите, чтобы как можно больше энергии находилось в горячей плазме. Любые нейтроны и рентгеновские лучи являются пустой тратой энергии, поскольку они не вносят никакого вклада в тягу и вызывают повреждение корабля и команды. В отчете есть длинный раздел, посвященный относительным достоинствам различных видов термоядерного топлива, но д-р.Хайд останавливается на синтезе дейтерия и дейтерия. Гранулы содержат 15 миллиграммов дейтерия с добавлением 36 микромолей трития.

Приблизительно от 30% до 50% дейтериевого топлива сгорит, остальное будет потрачено впустую. Дейтерий имеет удельную энергию 345 мегаджоулей на миллиграмм. Двигатель рассчитан на 2000 мегаджоулей на импульс, поэтому для дейтерия с выгоранием 40% на каждую таблетку потребуется 15 миллиграммов дейтерия. Таблетка дейтерия будет покрыта топливом для увеличения тяги (увеличения массового расхода топлива mdot), так что общая масса гранулы составит 150 миллиграммов.Практически любой элемент может быть использован в качестве топлива, доктор Хайд использовал запасной дейтерий. Это означает, что, изменяя количество дополнительного топлива, двигатель может переключать передачи, , то есть , менять скорость выхлопа на тягу и наоборот. Бортовой завод по производству пеллет может изменить это на лету.

1280 мегаджоулей будет в форме энергии синтеза заряженных частиц для тяги, около 710 мегаджоулей будет потрачено впустую в форме рентгеновского и нейтронного излучения (330 МДж рентгеновских лучей, 380 МДж нейтронов).

Магнитное сопло

Основная задача магнитного сопла камеры тяги — преобразовать взрывающуюся плазму в тягу. Второстепенная задача — выработать мощность, необходимую для возбуждения лазеров в драйвере. Третьей задачей является получение трития для термоядерных гранул, поскольку нестабильный период полураспада взорванного материала составляет всего 12 лет.

Сверхпроводящая катушка создает магнитное поле, которое отражает взрывающуюся плазму. Катушка заключена в защиту от нейтронного излучения и имеет радиатор, предотвращающий плавление защиты от излучения.Радиаторы находятся на самой дальней от точки зажигания части катушки.

В последней конструкции, описанной в документе, который мне пока не удалось достать, есть две катушки вместо одной: S-катушка и B-катушка. Катушка S находится выше точки зажигания, а катушка B — ниже. S-катушка меньше с более плотным магнитным полем, чтобы побудить плазменный взрыв выйти из более слабой B-катушки. Катушки напоминают кусочки конуса

Поскольку мало что можно сделать, чтобы остановить вредное рентгеновское излучение и нейтроны, идея состоит в том, чтобы сделать магнитное сопло как можно более «прозрачным».Это открытая структура, в которой все компоненты занимают небольшую часть телесного угла, как видно из взрыва термоядерной гранулы (см. Диаграмму ниже). Вы хотите, чтобы все компоненты располагались «ребром» к взрыву, поэтому катушки выглядят как конические секции. Другими словами, это щиты от лезвий.

Когда взрывающаяся плазма расширяется против магнитного поля камеры тяги, поле перемещается. Индукционные катушки (рядом с катушками сопел) собирают это движение для выработки электроэнергии для водителя.Вырабатывается 33 мегаджоуля электричества, которые хранятся в маховике компульсатора, чтобы драйвер лазера использовал для следующего лазерного импульса.

Другие конструкции двигателей пытаются превратить всю плазму в электричество и использовать это для работы ионного двигателя или чего-то подобного. Это увеличивает массу штрафа в форме генератора и снижает доступную мощность из-за неэффективности генератора. Доктор Хайд считает, что лучше использовать плазму непосредственно в качестве тяги.

Завод по размножению трития должен производить минимум 36 микромолей трития за один взрыв гранулы.В противном случае запасы трития будут убыточными и в конечном итоге закончатся. Это делается с помощью трубки, заполненной жидким литием-6 и литием-7, с петлей около точки взрыва. Литий превращает нейтроны от каждого взрыва в тритий. Проблема в том, что конструкция литиевого бланкета имела жалкий коэффициент воспроизводства — всего 54%, что требует доли перехвата нейтронов 0,055 для получения 36 микромолей трития. Суть в том, что жидкий литий будет нагреваться с ужасающей скоростью 4.2 гигаватта, нужен огромный радиатор, чтобы ракета не испарилась.

Это означает, что размножение трития приводит к образованию пола на обогревателе транспортных средств; гранулы должны содержать по возможности немного трития. Доктор Хайд установил его на 36 микромолей по причинам, слишком сложным для меня, чтобы понять.

• Поперечный разрез магнитного сопла по оси тяги. Изогнутые линии — это контур плазменного взрыва через микросекундные (мкс) интервалы после детонации. Как видите, большая часть плазмы движется в правильном направлении для выпуска.Вы также можете увидеть маленькую озорную струю плазмы, которая пытается подняться по оси тяги и попасть в корабль сзади.

Литиевая (Li) петля для размножения трития размещена на внутренней стороне катушек магнитных сопел, так что они могут поглощать нейтроны и частично экранировать катушки. Петля и катушка обернуты металлической оболочкой в ​​форме лезвия, которая действует как вихретоковый экран.

Магнитное сопло является высокоэнергетическим, в отличие от низкоэнергетического сопла на звездолете Дедала.Это означает, что магнитное поле содержит примерно в пять раз больше энергии взрывающейся гранулы (радиус 6,5 метра при токе 22 МА), где магнитное поле Дедала слабее, чем у гранулы. Высокоэнергетические типы более эффективны при преобразовании энергии взрыва гранул в тягу.

Это аксиально-симметричное сопло, которое означает, что струя горячей плазмы будет выходить вдоль длинной оси, , то есть прямо в заднюю часть корабля. Магнит меньшего размера используется для отклонения этой струи, чтобы она не попадала на борт корабля.

Магнитное сопло с эффективностью 65% при преобразовании взрывающейся плазмы в тягу.В сочетании с 1280 мегаджоулями энергии плазмы на детонацию гранулы означает, что весь двигатель преобразует около 42% общей энергии гранулы в тягу.

Катушка должна быть сверхпроводящей, хотя бы по другой причине, потому что ток 22 МА испарит обычную катушку. Доктор Хайд определил, что сверхпроводник ванадий-галлий (V ₃ Ga) с пиковым полем катушки 15,8 тесла при температуре 4,8 К будет иметь плотность тока 270 кА см ^-2 . Змеевик будет заключен в матрицу из ванадия и алюминия.Катушка и матрица будут иметь радиус 6,5 метра и массу 8,7 тонны.

Однако помните, что одинаковые заряды магнитного поля отталкивают друг друга. 15.8 долбанный Тесла будет делать все возможное, чтобы расширить катушку (читай: заставить катушку сильно взорваться во всех направлениях). Технический термин — «сила магнитного разрыва». Этому будет противостоять 8,5 метрических тонн конструкционного композита. Таким образом, общая масса рулона + конструкции составляет 17,2 метрических тонны.

Охлаждение змеевика до 4.8 K при воздействии на него нейтронов и рентгеновского излучения мощностью 2 гигаватта — это своего рода проблема. Литиевая петля будет отводить тепло, создаваемое нейтронным излучением, в дополнение к воспроизводству трития. Доктор Хайд полагает, что он может выдержать тепловую нагрузку в 2000 Вт.

Хуже того, некоторые нейтроны, попадающие в радиационный экран катушки из гидрида лития (LiH), будут рассеиваться обратно, таким образом, они могут попасть в катушку с ее незащищенной задней стороны. Защитный экран должен закрывать одну сторону катушки, которая не находится в прямой видимости от точки взрыва (сторона, где излучение может отражаться от радиационного экрана полезной нагрузки, обратно на катушку).

И еще есть рентгеновские лучи и гамма-лучи, требующие свинцового покрытия на радиационной защите.

Таким образом, для литиевого контура потребуется холодильник на 8,1 метрических тонны для отвода тепла плюс 10 тонн жидкого лития, защита от нейтронного излучения гидрида лития составляет около 44,4 метрических тонн, а защита от гамма-излучения составляет около 56,3 метрических тонн.

Общая масса магнитного сопла: 126 метрических тонн.

Как упоминалось ранее, система магнитных форсунок должна справляться с 4.2 гигаватта отработанного тепла от рентгеновских лучей, попадающих на свинцовый экран, и нейтронов, попадающих в литиевую петлю. Литий будет тепловой рабочей жидкостью, передающей тепло к тепловым радиаторам (тогда он будет собирать тритий). Это будет накачкой от 20 МВт МГД-насоса с использованием магнитного поля тяговой камеры в. На данный момент времени существует 10 метрических тонн жидкого лития внутри тяговой камеры вверх нейтроны насквозь, но общая система имеет 27 метрических тонн. Это включает жидкий литий в длинных трубах, ведущих к радиаторам тепла, и внутри самих радиаторов.

Тепловые радиаторы представляют собой массив из 7800 тепловых трубок, каждая длиной 11 метров и использующих литий при температуре 1500 К. Масса массива составляет 40 метрических тонн.

Система привода

• Лазерный усилитель. Водителю нужно 200 штук.

Таблетки взрываются лазерным лучом мощностью 2 мегаджоуля, приложенным за 10 наносекунд. Доктор Хайд рассмотрел электронные лучи, но их трудно сфокусировать на крошечной грануле, а также они вызывают неприятное тормозное излучение.Пучки протонов не имеют тормозного излучения, но поскольку точка детонации будет находиться на расстоянии от десяти до двадцати метров, протонный пучок будет расцветать из-за электростатического отталкивания, и его невозможно будет сфокусировать на таблетке.

Доктор Хайд рассматривает лазеры на свободных электронах (FEL), лазеры на диоксиде углерода (CO ₂ ), лазеры на стекле, легированном неодимом (Nd: стекло), и лазеры на фториде криптона (KrF). После долгого обсуждения он пришел к выводу, что лазер на фториде криптона — наименее плохой вариант.

Из-за проблем со скоростью отвода тепла Dr.Хайд решил использовать две лазерные системы, работающие поочередно с частотой 50 Гц, вместо одной лазерной системы, работающей с частотой 100 Гц.

Для каждой системы потребуется 100 лазерных усилителей (см. Диаграмму выше). Каждый усилитель имеет вращающийся цилиндр с его лазерами и невращающийся радиатор с тепловой трубкой. В цилиндре пять лазеров, работающих с частотой 10 Гц. Собственно баллон больше похож на газовую трубку с пятью лазерными «ведрами» на ободе. Между импульсами горячий лазерный газ обменивается с холодным газом в активной зоне, а тепло отводится жидкими натриевыми тепловыми трубками.Тепловые трубки излучают при температуре 900 К.

Модуль имеет массу 955 кг, из которых 520 кг — лазер, а 435 кг — теплоизлучатель. 100 модулей на лазерную систему и 2 лазерные системы означают, что требуется 200 модулей. Общая масса 191 тонна.

Кроме того, лазерным системам потребуется 12 метрических тонн соединительных ферм, 6 метрических тонн оптической системы для объединения и складывания балок и 11 метрических тонн для системы генератора.

Драйвер лазера потребует 33 мегаджоулей энергии на импульс.Как описано выше, энергия будет забираться из двигателя и храниться в компрессоре. 33 МДж будет извлечено из компульсатора и помещено в батарею конденсаторов, очень похоже на стробоскоп камеры.

Линии электропередачи, соединяющие двигатель и компрессор, имеют массу 5 метрических тонн, компрессор — 12 метрических тонн, а масса конденсаторных батарей — 25 метрических тонн.

Разные компоненты

В 20 метрах от точки взрыва будет находиться теневой экран для нейтронного + гамма-излучения для защиты области полезной нагрузки.Это будет сопутствует а ° половинного угла 3, а также тонкие ребра, чтобы тень тепловых радиаторов тяговой камеры. К сожалению, катушка магнитного сопла будет рассеивать некоторое излучение за край экрана. Сразу за щитом будет магнит, чтобы отклонить озорную плазменную струю.

Термоядерные гранулы должны пройти от задней части теневого экрана до точки взрыва в течение времени между импульсами. Это означает, что они должны иметь скорость 2 километра в секунду. Они будут приводиться в движение магнитным ускорителем или лазерной абляцией.Потребуется максимальная точность. На практике пуля может быть преднамеренно доставлена ​​немного смещенной от оси от точки взрыва, чтобы создать вектор тяги.

За зоной полезной нагрузки находится завод по производству пеллет. Он будет брать дейтерий, тритий из размножителя трития и топливо и производить из них гранулы. Доктор Хайд не удосужился разработать это, но сказал, что сомневается, что это будет массово.

Для грузовых миссий, по подсчетам доктора Хайд, космическому кораблю потребуется 650 метрических тонн дейтериевого топлива.Если ускорение всегда ниже 0,1 г , тогда масса топливного бака будет около 16 метрических тонн.

Двигатель будет выключен между миссиями и во время движения накатом, поэтому двигатель не будет генерировать мощность. Вспомогательный ядерный реактор деления будет предоставлен для поддержания энергии и перезапуска двигательной установки. Подойдет реактор мощностью 1 мегаватт и массой 5 ​​тонн.

Будет ферма для передачи тяги от ее источника в катушке магнитного сопла до полезной нагрузки.Его масса составляет 20 тонн. Он имеет 8 основных опорных элементов. Как и в случае труб литии (теплоперенос и селекционный трития) члены упорного подшипника будут омрачены магнитной катушка сопла щитом до тех пор, пока члены достигают внутренний край тяги камеры радиатора (50 метров от точки детонации). В этом месте элементы связаны друг с другом с боков структурным кольцом, а затем веером расходятся по направлению к излучающей матрице драйвера лазера. При достижении этого места ферма больше не имеет круговой симметрии, а вместо этого смещается к плоскости излучения ракеты.Упорные несущие элементы представляют собой полые трубы, связанные между собой боковой фермой во избежание коробления. Он рассчитан на максимальную тягу в 5000 килоньютон.

Характеристики автомобиля

Важные показатели производительности, на которые следует обратить внимание, — это отношение максимальной мощности выхлопа к массе двигателя (отношение мощности к массе) и скорость выхлопа.

Основным ограничением отношения мощности к массе является способность отвода тепла драйвером лазера и тепловые излучатели тяги (если вы запустите двигатель с большей скоростью, чем могут справиться радиаторы, корабль расплавится или испарится).Вторичный предел — это фактическая масса двигателя.

Скорость истечения ограничена максимумом примерно 2,6 × 10 ⁶ м / с из-за энергетических ограничений синтеза дейтерия. На практике это будет еще больше ограничиваться потерями энергии при производстве нейтронов и гамма-лучей, неэффективностью магнитного сопла, преобразующего энергию плазмы в тягу, и, что наиболее важно, фракцией массы таблетки, используемой для взрыва топлива.

Двигатель довольно паршивый для межзвездного движения, по крайней мере, на 20% c из-за скорости выхлопа (20% c больше 2.6 × 10 ⁶ м / с, поэтому соотношение масс будет некрасивым).

Однако двигатель будет прекрасным для межпланетных путешествий. В этой роли основным ограничением является отношение мощности к массе. При хорошем передаточном числе двигатель можно оптимизировать для небольшого увеличения тяги за счет скорости выхлопа (переключение передач). Как правило, вы хотите, чтобы тяга и мокрая масса космического корабля были такими, чтобы он мог набрать как минимум 5 миллиджей (0,05 м / с ² ) ускорения. В противном случае космическому кораблю потребуется года, года, чтобы сменить орбиту.Стоит увеличить тягу, достаточную для этого, даже если вы ограничиваете скорость выхлопа.

w = ƒ _τ * sqrt ((2 * E _k ) / m _p )

P = (m _p * ν * w ² ) / 2

P = ν * E _k * ƒ _τ ²

P = (F * w) / 2

α _p = P _jet / M e

F = m _p * ν * w

mDot = m _p * ν

где:

w = скорость выхлопа (м / с) {2 650 000 м / с}, которая в другом месте на этом сайте обозначается как V _e
P = реактивная мощность, тяговая мощность (Вт) {54 100 000 000 Вт = 54.1 ГВт}, который в другом месте на этом сайте обозначается F _p
α _p = отношение мощности к массе или удельная мощность (Вт / кг) {110 000 Вт / кг = 110 кВт / кг}
F = тяга (Н) {40 000 Н}
ƒ _τ = эффективность магнитного сопла по преобразованию энергии заряженных частиц в энергию струи {0,65}
E _k = энергия синтеза заряженных частиц (Дж) { 1,280,000,000 J}
м _p = масса гранулы (кг) {0.00015 кг}
ν = частота повторения гранул (Гц) {100 Гц}
M _e = масса двигателя (кг) {486 000 кг}
м Точка = массовый расход топлива (кг / с)
sqrt (x) = квадратный корень из x
x ² = x в квадрате

В следующих таблицах «VIP-миссия» — это задача с кратчайшим возможным временем полета, но с микроскопической полезной нагрузкой. «Грузовая миссия» — это более продолжительное время в пути в обмен на разумный груз.В грузовой миссии, учитывая общую стартовую массу космического корабля (2592 метрических тонны), 4/16 — это масса топлива / ракетного топлива (648 метрических тонн), 9/16 — масса полезной нагрузки (1458 метрических тонн) и 3/16 — масса полезного груза (1458 метрических тонн). масса двигателя (486 тонн). У VIP-миссии такая же общая стартовая масса и масса двигателя. Разница в том, что масса полезной нагрузки уменьшается, а масса топлива увеличивается.

В рамках заданной миссии скорость истечения и тяга изменяются путем изменения массы гранулы.

Обратите внимание, что ускорение 1 g составляет 981 см / с / с.5 миллиге составляет около 5 см / с / с

Приведенные выше таблицы были рассчитаны с помощью следующих уравнений, значение которых я не полностью усвоил.

Для межпланетных путешествий возможности термоядерной ракеты с инерционным ограничением (IFR) ограничиваются больше ее отношением мощности к массе, чем скоростью истечения. Ограничение мощности выхлопа переводится в ограничение на произведение скорости выхлопа «w» и ускорения «a» , т.е.е., на aw . В то время как большое значение w в конечном итоге позволит ракете достичь высокой скорости, низкое значение a означает, что это требует много времени и расстояния. Когда цель состоит в том, чтобы проехать заданное расстояние «D» как можно быстрее, оптимальный метод заключается в принятии более низкого значения w в обмен на более высокое ускорение. Этот набор w может быть выполнен в IFR путем размещения избыточной массы пропеллента за пределами термоядерной гранулы.Дополнительный материал снижает скорость истечения пелетона, одновременно увеличивая его импульс. Расчеты расширения форсунки гранулы были выполнены для различных общих масс гранул и не показали изменений в эффективности форсунки.

Мы использовали три модели, увеличивающейся сложности и непрозрачности, чтобы проанализировать эффективность этого IFR. Первая — это классическая модель с ограничением мощности, в которой не учитываются пределы силы тяжести и скорости истечения. Этот случай легко решить, и он указывает соответствующие режимы масштабирования и работы.Затем включается ограничение w . Результирующее движение с нулевой гравитацией также может быть решено аналитически, но в менее полезной форме. Это решение затем используется в качестве отправной точки при численном решении двумерной задачи, в которой солнечная гравитация включена вместе с ограничениями w и aw .

Пренебрегая ограничениями солнечной гравитации и скорости выхлопа транспортного средства, мы получаем простое представление о рабочих характеристиках IFR. Предположим, кто-то хочет пройти расстояние «D» за время «T» , начав и остановившись в состоянии покоя.Ракета имеет начальную массу «M ₀ » , из которых на силовую планету приходится часть «β» , и ее отношение мощности к массе составляет «η» . Оптимальный компромисс между a и w происходит для ускорения, зависящего от времени:

Можно показать, что доля полезной нагрузки «λ» определяется как

Обратите внимание, что появляются D, T, и η только в безразмерном параметре α .Видно, что время срабатывания меняется в зависимости от степени расстояния 2/3 и обратного кубического корня из отношения мощности к массе. Есть два интересных режима работы, предложенных формулой. 2. Режим «VIP» обеспечивает минимально возможное время поездки, но при этом исчезает полезная нагрузка. Для этого режима:

Для экономичной работы можно согласиться на большее время поездки в обмен на большую долю полезной нагрузки λ . Режим «Cargo» является результатом максимизации пропускной способности полезной нагрузки λ / T за счет оптимизации более T и выбора β .Этот оптимум имеет место при α = 1/16 и β = 3/16, в результате чего доля полезной нагрузки λ = 9/16 и доля топлива 1/4 (4/16). Для этого режима:

В Таблице 4 мы демонстрируем возможности этой ракеты в режиме VIP и показываем характеристики Cargo в Таблице 5. В целях сравнения номера режимов VIP предполагают ту же долю силовой установки, β = 3/16, который оптимален для перевозки грузов; таким образом, полезная нагрузка миссии Cargo заменяется на больше топлива в миссии VIP.Мощность выхлопа ракеты и скорость истечения задаются следующим образом:

(примечание редактора: эти два уравнения уже были представлены выше)

Для текущей конструкции КПД сопла ƒ _τ равен 0,65, поэтому мощность P составляет 54,1 ГВт. Используя силовую установку из Таблицы 3, мы находим отношение мощности к массе 110 Вт г ^-1 . Примеры, проиллюстрированные в таблицах 4 и 5, охватывают диапазон миссии солнечной системы; Марсианский сближение показывает высокую способность к ускорению, транзит Плутона показывает противоположную крайность и средний полет Юпитера.В таблицах указаны расстояние, время поездки, максимальная скорость, максимальное ускорение, скорость выпуска в начале и в конце, а также общая масса гранул в начале и в конце.

Потенциал этого IFR для движения солнечной системы наглядно проиллюстрирован временем полета, показанным в таблицах 4 и 5. Быстрое путешествие на Марс может быть выполнено за 9 дней, в то время как даже в режиме Cargo Плутон можно достичь за год. . В грузовом режиме ракета может доставить 1500 тонн за вылет; в то время как метод VIP по-прежнему позволяет доставлять около 50 тонн полезной нагрузки.

Приведенный выше анализ является неполным. Профиль ускорения уравнения. 1 требует нулевого ускорения и бесконечной скорости истечения в средней точке траектории. Следовательно, ограничение скорости выхлопа будет нарушено во время этих траекторий. Это обязательно произойдет в середине поездки, а для более длительных миссий может происходить на протяжении всего путешествия. Когда ограничение на w накладывается на задачу оптимизации траектории, ее решение уже не так прозрачно, как уравнение.2; но аналитические результаты все же можно получить.

(примечание редактора: подробнее см. Отчет)