Nukleärt drivna raketmotorer

Vad är egentligen status på detta teknikområde? Vladimir Putin uttalade sig i hotfulla ordalag om en kryssningsrobot med obegränsad räckvidd och NASA har startat upp ett gammalt forskningsområde, NERVA.

Kan det här bli något för interplanetära resor framöver? Har svårt att tro att lyft till låg omloppsbana kan ske med atomdrift men däremot från låg till hög omloppsbana samt för interplanetära färder.

På vilket sätt skulle de ha Obegränsad räckvidd?
Alla raketer accelererar genom att skicka iväg materia i motsatt riktning, något annat sätt är inte känt.
En atomdriven raket fungerar på nästan samma sätt som en kemisk, man accelererar någon form av massa i motsatt färdriktning, när den lämnar raketen knuffas raketen framåt.

Fördelen med en atomdriven raket är att man kan accelerera drivmedlet till högre hastigheter än med kemisk förbränning.
En annan fördel är att man skulle kunna tanka nytt framdrivningsmedel relativt enkelt, på exempelvis Mars eller längre ut i solsystemet. Nästan vad som helst skulle teoretiskt sett kunna användas som framdrivningsmedel.

I fallet Putin är jag övertygad om att det bara är cirkuskonster för att blidka den inhemska opinionen, de har då fan inga atomdrivna kryssningsrobotar på gång ens. Sådana saknar militärt värde och är bara dyra, besvärliga att hantera och rent efterblivna.

Lite mer om cirkus Putins senaste apkonster i detta inlägg och några efter det: (FB) Sep 2017: Radioaktivt utsläpp söder om Uralbergen (Klicka på "Ämne: Sep 2017: Radioaktivt utsläpp söder om Uralbergen" för att fortsätta läsa efter detta inlägg.)

Men notera att en sådan inte skulle ha en raketmotor utan en atomdriven jetmotor, skillnaden består i att den förra inte tar in luft från omgivningen medan den senare gör det. Jänkarna forskade på detta på 50- och 60-talen i projekt Plut, se och lär: https://www.youtube.com/watch?v=w_SCuPId8KA
https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Pluto

Motorn till en sådan kryssningsrobot är alltså rätt annorlunda mot vad som skulle kunna användas för rymdfärder.

Medan atomdrivna raketmotorer skulle kunna vara bra för långa rymdfärder (vilket vi diskuterat tidigare i denna avdelning) så är de inte lämpliga för start från jordytan. Oaktat problemet med radioaktiva utsläpp så är atommotorns fördel lång drifttid medan en kemisk raketmotor är bättre på att ge enorm kraft en kort tid vilket är vad som behövs för att starta från jordytan.

Vad gäller kärnkraft för rymdfart har vi redan tråden (FB) Kärnkraft för rymdfart

Såg denna idag. Han använder Kerbal som lite illustration men går även igenom vad det är för motor och hur den skulle fungera.
Scott Manley - Nuclear Ramjet Cruise Missile

Vad gäller (o-)ljudet vid uppskjutningen av den lille mannens raket så är det ju påfallande likt ljudet från uppskjutningarna av USAs rymdfärjor. Man tycks alltså ha snott ljudspåret från Youtube. (Den lille mannen är alltså han i Moskva).

Ska kolla igenom länkarna. Vad gäller raketmotorer som använder fissionsprodukter i raketstrålen så tror jag inte ens att detta blir tillåtet i yttre rymden. Det militära värdet för sådant i kryssningsrobotar torde även det vara noll. Kostnaden blir för stor jämfört med en tillräckligt stor tank med jetbränsle.

Hela poängen med raketen är att den inte behöver bränsle. Du använder kärnreaktorn för att värma upp och accelerera luften som passerar in. Men du behöver nå en viss hastighet innan motorn funkar såklart. Så den kan färdas så länge reaktorn och motorn funkar.

Som en kryssningsrobot kan du undvika radar. Speciellt den precisions-radar som används för THAAD tex. Den kan kryssa längsta östkusten och släppa bomber successivt. Dess strategiska värde är inte mer än att det ännu ett kärnvapen. Men dess taktiska förmåga är superb iom att den kan avfyras vart som helst och slå ned där du vill. Utan att behöva ta sig upp i stratosfären som en ICBM behöver göra.

Man kan lika gärna sätta en autonom styrautomat i ett gammalt attackplan, eller bombplan, och använda det. Det går också under radarn och det kan föra med sig rejält med bränsle. Låt vara att det inte kan köra jorden runt innan det når sitt mål.

Apropå tråden med samma namn så skulle Patriot nog ta ner en dylik tingest, bara man inser att Patriot enbart är till för punktförsvar mot ballistiska missiler. (Man skulle då tyvärr behöva ha en matta av patriotramper i ett land). Aegis skulle dock få problem eftersom det systemets radar inte ser den under mid-course eller under re-entry.

Men det var status på motorutvecklingen jag var ute efter. Kan det vara något för t ex bränslesnåla månfärder? En vanlig raket, två eller trestegs, tar upp folk till låg omloppsbana varefter man dockar med en atomdriven färjeraket som tar folket vidare?

Tror dock inte patriot har hastigheten nog för att slå ut denna. En av de stora anledningarna är att anti-ballistiska system är bra mot en ”ballistisk” bana. En vanlig kastbana dvs. Det finns redan ICBM som försvårar skydd genom att studsa på stratosfären. Men att denna raket har möjlighet att flyga i 6-7 mach utan att ta hänsyn till någon ballistisk bana som anti-ballistiska system använder för att itterera en kollisionsbana. Såklart de kan träffa den, men de har inte ens den bästa träffsäkerheten mot vanliga robotar. Det är svårt. Sen kan du avfyra den från vart du vill. Få den att flyga hur du vill. För att lura motståndaren precis som du vill. Hur? Du har överkommit den största motståndaren för luftburen krigsföring. Behovet av bränsle som begränsat robotar till lokala eller regionala system. Denna drar in kryssningsrobotar till globala system. Det är en stort steg. Varför ska du ha ett flygplan när det räcker med en raket som bör på bomber?

Som sagt. Dess taktiska förmåga är betydlig.

Lite teori att förhålla sig till vid sådana här spekulationer...

Som redan nämnts så bygger ju både raket- och jetmotorer på att accelerera materia för att generera en reaktionskraft i färdriktningen.
Av det inser man också att den relativa farten efter expansion/accelereraton ska uppgå till minst flyghastigheten för att inte betraktas som ett misslyckande.

I en raketmotor sker accelereratonen i dysan mha (över-)trycket i brännkammaren.
Det innebär att tunga gasmolekyler kräver en högre tryckgradient i dysan och/eller ett högre brännkammartryck - Eller att man gör dysan längre ("kanonrör").
Vilket alltså leder till att ju tyngre expansionsgas desto tyngre motor behövs (lägre specifik effekt). Redan utan hänsyn till bränslevikten.

Och ovanför atmosfären har man endast medhavd materia ('bränsle') att accelerera.
Dvs "raketmotorer som använder fissionsprodukter i raketstrålen" har ingen framtid alls (oavsett hälsa/olyckor/politik), såvida inte minsta möjliga VOLYM på farkosten har högsta prio.

Ramjet: Det har redan nämnts att det är den förbipasserande luften som accelereas.
Man har sedan länge skapat (iaf i teorin) sådana motorer som i överljudsfart har hela konstruktionen EXTERNT på farkostens utsida.
Med 'obegränsat' medhavd energi så skulle man alltså kunna tänka sig en ganska platt farkost med ena motorn på undersidan och andra på ovansidan och därmed nästan eliminera allt "onödigt" luftmotstånd.
Frågan blir hur bra man hanterar den uppvärming som motorerna skapar i farkosten. Man får nog släpa med sig vatten att förånga och släppa ut så länge det räcker.

Men ramjetmotorers funktion och prestanda är starkt kopplad till luftens densitet, vilket gör att höjder över 30 km knappast är möjligt att hålla jämn höjd+fart.
Om man måste hålla sig till ytmaterial av typ titan, så är mach två ungefärligen den högsta farten som kan hållas på lägsta höjd över platt vatten/hav.

En ablativ "värmesköld" typ rymdfärjan kan nog hjälpa en del, men det behövs ju också en 'brännkammare' där energin skall överföras till luften (som redan är mycket het av den ofrånkomliga kompressionen).

Anti-missilerna har många tekniska fördelar om de kan utplaceras för en kort flygtid, då t.ex fastbränsletraketer erbjuder såväl fart-/höjdregister överlägset alla jetmotorer och en enklare temperaturproblematik.

Jag ser inte den principiella skillnaden mellan en dylik robot och ett överljudsbombplan, t ex TU-160 Blackjack. Låt vara att "putins robot" är obemannad, klarar högre fart på lägre höjd och har lång räckvidd. AWACS och vanliga lv-robotar, eller jaktrobotar, tar den. Svårt mål, visst, men Putins påstående om att dagens, och framtidens, luftförsvar inte skulle klara av den? Nonsens. Men visst, inget luftförsvar är helt ogenomträngligt. Inte heller finns det helt genomträngliga luftförsvar.

Det blir mer en kombination av en drönare/robot.

Motorn tillåter den att tex flyga lågt över områden och förstöra sköra saker med överljudsbangen. Sen släpper den ut radioaktivt avfall som blir problematiska i längden för den flyger med en öppen reaktor. Detta kan du teoretiskt göra så länge motorn funkar så dagar? Veckor? Idk. Tillslut kan du även slå ned den för att orsaka extra skada.

Det är mer robot-egenskapen. Den påminner mer om ett drönarplan iegenskapen då den kommer ha flera stridsspetsar den kan avfyra under sin färd som ett bombplan. Men du slipper allt som har med piloter att göra.

Om deras robot påminner om planerna USA hade med project pluto.

Emellertid, det var bara de sista tio minutrarna av Putins tal som handlade om militären och dess nya Wunderwaffen. Talet handlade i sin helhet om "den ljusnande framtid är vår". Kort sagt så var det alltså bara skitsnack som skulle skapa en känsla av att Rysslands närmaste framtid är ljus. Detta finns det förstås inga tecken på men det är ju snart val. Ryssland har därmed satt nytt rekord i grenen "valfläsk åt folket".