— Погодите... вы, что, сделали термоядерный реактор?
— Нет, конечно! — Арцимович удручённо развёл руками. — Это было бы слишком просто... В реакторе плазма должна удерживаться устойчиво, и выделять больше энергии, чем затрачено на её удержание и розжиг реакции. Это не более чем опытная установка для удержания плазмы. Она потребляет энергии больше, чем вырабатывает, ну, пока что... и плазма в ней удерживается пока лишь миллионные доли секунды... но мы работаем над увеличением энерговыделения и времени удержания.
— Так... но всё-таки, термоядерная реакция внутри этой трубы идёт?
— Идёт. Импульсами. Не так, как должна идти в реакторе.
— И вы говорите, что эта плазма оттуда вылетает на очень большой скорости? Несколько раз в секунду? Быстрее, чем из вашего двигателя, что мне показывали? С какой частотой? — наседал Никита Сергеевич.
— Намного быстрее, чем из двигателя. Частота сейчас относительно небольшая, для экспериментов высокая частота не требуется. Ну... где-то до 10 герц. Хотя частоту можно и увеличить...
— Так... погодите... А если эту бандуру собрать в космосе, там же вакуумная камера не требуется? — спросил Хрущёв. — И если плазму никакой мишенью не ловить, а просто выбрасывать, и пусть себе летит? Что тогда будет?
— Термоядерный ракетный двигатель, — ответил Арцимович. — Причём с очень высокими параметрами удельного импульса, намного выше чем в ионных двигателях. Теоретический удельный импульс при реакции дейтерия и гелия-3 составляет 21500000 м/с, практический, конечно, будет меньше из-за разнообразных потерь. (Здесь и далее цифры по https://www.popmech.ru/technologies/13946-zvezdnye-korabli/) Вводя в выбрасываемую струю на выходе водород, можно увеличить тягу, снизив при этом параметры удельного импульса. Меняя количество водорода, теоретически можно в широких пределах варьировать параметры тяги и удельного импульса. Получится своего рода 'плазменный двигатель на стероидах'.
— Теоретически? А можно сделать на основе вот этого, — Первый секретарь обвёл рукой помещение лаборатории, — летающий вариант?
— Нет, — усмехнулся академик Александров. — Если только под эту установку несколько тонн тротила заложить и взорвать — тогда полетит. Но недалеко.
— А почему нельзя? — удивился Первый секретарь.
— Физика против, — развёл руками Арцимович. — Конкретно — закон сохранения энергии. Никакой двигатель сам энергию не вырабатывает. ДВС высвобождает химическую энергию, запасённую в бензине, ЖРД высвобождает энергию, запасённую в компонентах ракетного топлива — уже поэтому эта энергия имеет конечное значение.
ЯРД высвобождает энергию атомного распада и преобразует её в энергию реактивной струи. Если бы термоядерный реактор мог устойчиво высвобождать энергию синтеза, тогда, преодолев множество технологических трудностей, возможно, через несколько десятилетий, получилось бы сделать термоядерный двигатель. Пока же проблема в том, что на разогрев и удержание плазмы уходит больше энергии, чем мы получаем от коротких вспышек термоядерной реакции. Значит, эту энергию надо подвести к двигателю извне. Мощность ракетного двигателя вычисляется примерно как половина произведения тяги двигателя на его удельный импульс.
— И вот тут начинаются проблемы, — продолжил Александров. — К установке мы подвели, допустим, гигаватт электроэнергии. Это стало возможно только недавно, после объединения электростанций европейской части СССР в рамках Единой энергосистемы. Потому что даже мощность реакторов ВВЭР-210 на строящейся Нововоронежской АЭС — всего 210 мегаватт. При этом тепловая мощность реактора примерно в 3,6-3,8 раза больше электрической, потому что коэффициент полезного действия далёк от единицы.
Это означает, что, если мы, скажем, выведем в космос реактор, разработанный у товарища Бондарюка, с тепловой мощностью 3,8 мегаватта, и снимем с него примерно 1 мегаватт электрической мощности, нам нужно рассеять ещё 2,8 мегаватта лишнего тепла. На земле реактор строят обычно на берегу озера, делая из него пруд-охладитель. Но на орбиту пруд не возьмёшь. Сам реактор тоже весит десятки, а мощный реактор — сотни тонн. Михаил Макарович с Александром Ильичом сделали очень лёгкий реактор для такой мощности — вместе с турбогенераторами уложились в 20 тонн массы.
(Имеется в виду приблизительный аналог вот этой разработки https://vpk.name/news/241631_v_rossii_sozdan_energoblok_dlya_kosmicheskoi_yadernoi_energoustanovki-centr_im_hrunicheva.html)
— А какие параметры термоядерного двигателя мы могли бы получить от такого реактора? Теоретически? — спросил Первый секретарь.
— Чисто теоретически, при электрической мощности 1 мегаватт и удельном импульсе до 100000 метров в секунду можно было бы получить до двух тонн тяги, — ответил Арцимович. — Практически мы получим шиш с маслом, так как мегаватта электрической мощности недостаточно, чтобы зажечь термоядерную реакцию. На собственно 'поджиг' тратится относительно немного, но очень велики тепловые потери. Плазма очень быстро остывает, и приходится постоянно вкачивать в неё дополнительную энергию.
Это только самые очевидные даже для неспециалистов проблемы из имеющихся. А есть ещё неочевидные. Например, при самой легко воспроизводимой термоядерной реакции дейтерия и трития 80% энергии выходит в виде нейтронного излучения. Мало того, что это мощнейшая радиация, так эту энергию ещё и не получится использовать. Есть другие типы термоядерных реакций, безнейтронные, но запустить их и получить с них положительный энергетический выход ещё сложнее, чем с реакцией дейтерия и трития.
— То есть, на термоядерный двигатель в обозримом будущем рассчитывать не стоит? — уточнил Первый секретарь.
— В ближайшие лет 50 — точно нет. Но как стенды для изучения поведения плазмы, используемой, в том числе, в плазменном ракетном двигателе, для испытания конструкционных материалов для реакторов, работающих в условиях мощных нейтронных потоков и высоких температур, такие установки приносят очень большую пользу, — покачал головой академик. — Например, мы попробовали закрутить плазму по спирали, и получили заметный прирост времени удержания.
(https://www.rscf.ru/news/media/v_iyaf_so_ran_gotovyat_konfetku_smola/ Спиральная Магнитная Открытая Ловушка )
— Так практическая польза от этих исследований плазмы всё-таки есть? — спросил Хрущёв.
— Конечно, есть, и очень большая, — заверил Александров. — Плазма вообще может иметь множество применений в народном хозяйстве, не только в качестве пламени газовой плиты. Например, сейчас пошли в производство плазменные установки для получения синтез-газа, да даже вон, на Московском мусороперерабатывающем заводе установка плазменного сжигания неиспользуемых фракций мусора запущена. (АИ, см. гл. 04-01)
— Хорошо, тогда эти эксперименты надо продолжать, — решил Первый секретарь. — Так, глядишь, в попытках сделать термоядерный ракетный двигатель мы и термоядерный реактор попутно сделаем...
— Ага. Нечаянно, — усмехнулся Арцимович. — На самом деле, вполне вероятно, что именно термоядерный ракетный двигатель заработает раньше, чем полноценный реактор с длительным удержанием плазмы.
— Может, и так, — согласился Никита Сергеевич. — Анатолий Петрович, я вас хотел ещё кое-о-чём поспрашивать?
— Пойдёмте, у меня в кабинете поговорим, — с готовностью кивнул Александров.
Оставшись наедине, Первый секретарь сразу же спросил:
— Анатолий Петрович, а что в документах? Пробовали искать?
— Конечно, первым делом перерыли их, — ответил академик. — Сначала — покойный Игорь Васильевич, мне в ИАЦ показывали все информационные материалы, что он просматривал. Я перечитал и это, и всё остальное, что там нашлось. Многое из того, что вы сегодня видели, без этой информации было бы невозможно. Да вот, например.
Александров взял со стола кусочек золотистого тонкого провода и лупу, протянул их Никите Сергеевичу. Хрущёв рассмотрел в лупу торцевой срез проводника. Окружённые тонкой двухслойной оболочкой, в середине были видны множество тончайших волокон или нитей.
— Сверхпроводник, — пояснил академик. — Ниобий-оловянный. Есть ещё ниобий-титановый. Идею подсмотрели в присланных документах, технологию разрабатывали 5 лет, самостоятельно, подбирая режимы тепловой и механической обработки. (смотреть здесь https://youtu.be/PlE31-EjviI?t=1175). Обычные провода для магнитных катушек удержания плазмы не годятся. Эта технология нам уже приносит живые деньги, мы эти провода поставляем в Европу, в ЦЕРН, для проводящихся там экспериментов.
Та же идея открытой газодинамической ловушки — тоже оттуда. Первую открытую ловушку сделали в 1955 году в Ливерморской лаборатории в США. Но на Западе больше занимаются амбиполярными ловушками, а информацию для постройки газодинамической ловушки мы нашли именно в присланных документах. Там же были кое-какие сведения, которые помогли нам заметно выйти вперёд в изучении этого вопроса, вроде той же спиральной закрутки плазмы, которая упрощает её удержание. В готовом виде не было ничего, — Александров покачал головой. — Вся информация была научно-популярного характера, явно — то, что отправитель смог найти в открытом доступе. Были отдельные научные статьи, с формулами, графиками и описанием экспериментов, но всё приходилось проверять и подтверждать, чтобы из разрозненных сведений сложить общую картину.
Хорошо уже то, что в научно-популярных статьях были высказаны многие идеи, до которых в наше время ещё либо не додумались, либо считали их нереализуемыми, а в литературе оттуда они упоминались именно как реализованные. То есть, мы поняли, что реализовать их можно, а уж каким образом — додумались самостоятельно.
— Наверное, так даже лучше, — поразмыслив, решил Хрущёв. — Направление поисков задано, а сами поиски лучше вести самим, чтобы исследователи учились думать самостоятельно, а не только пережёвывать готовое. Спасибо вам за интересную экскурсию, Анатолий Петрович. Много удивительных вещей вы мне сегодня показали.
Проводив гостей, учёные обсудили итоги визита:
— Это вы хорошо придумали, Анатолий Петрович — показать Первому ГДЛ и навести его на идею термоядерного двигателя. Теперь мы можем расширить опыты по удержанию и изучению свойств плазмы. И в то же время мы заранее предупредили, что быстрых результатов ждать не стоит, рассказали о проблемах и об уже наработанных технологиях.
Александров помолчал и задумчиво ответил:
— Пришлось, иначе мы бы не удержали позиции мирового лидера по термоядерной физике, с которыми мы пришли в ЦЕРН. Да и 10 миллионов кельвинов, достигнутые на ГДЛ, новые нейтронно-устойчивые материалы, сверхпроводники — успех весомый. Никита Сергеевич бывает парадоксален, обычно он науку и технику поддерживает руками и ногами, но вот к некоторым направлениям относится внезапно скептически... Например, поддержал Бартини с его сверхзвуковой амфибией, несмотря на отрицательную позицию ЦАГИ и Минавиапрома, или Алексеева с его судами на подводных крыльях, и в то же время завернул их обоих с экранопланами.
То же самое и тут — поддержал атомные подводные лодки, реактор-ускоритель и ЯРД, но очень скептически оценивал термоядерный синтез. Хотя... иногда я даже думаю, что было бы быстрее, дешевле и технически проще построить этот чудовищный котёл взрывного синтеза, от которого в своё время отбрехался Игорь Васильевич, чем добиться устойчивой термоядерной реакции.
#Обновление 03.11.2019
4.
К оглавлению
Процесс обретения независимости бывшими колониями, шедший тяжело и в большинстве случаев далеко не мирно, отозвался бурной реакцией как у населения бывших метрополий, так и в странах, которые официально собственных колоний не имели. Освободившись от колониального гнёта, бывшие колонии часто выбирали социалистический путь развития, чему способствовала незаметная, но упорная работа Коминтерна с представителями многочисленных левых партий и движений. Это вызывало большое беспокойство и неприятие у тех, кто десятилетиями и столетиями полагал себя 'хозяевами мира по праву рождения'. Расширение социалистического сектора мирового сообщества, политические и экономические блоки, формируемые соцстранами в противовес НАТО, СЕАТО, СЕНТО и другим агрессивным объединениям, призванным 'огородить' СССР и его союзников 'санитарным кордоном', провоцировали у капиталистов раздражение и желание 'навести порядок'.
Ещё большее недовольство вызывали участившиеся провалы и неудачи собственной разведки. На фоне успешно проведённых в 1953 году переворотов в Иране (свержение правительства Мосаддыка) и Гватемале (отстранение от власти президента Арбенса) последовавшая за ними непрерывная цепь поражений ЦРУ воспринималась как неспособность спецслужб противостоять натиску 'красного Молоха'.
В этот раз они собрались на уединённой вилле в штате Вирджиния в конце января 1963 года. Повод был веский — по телевидению и в прессе объявили о присоединении Республики Катанга к Конголезской Конфедерации. Члены 'Комитета 300' закономерно восприняли это известие как очередное поражение, и встретились, чтобы потребовать объяснений и обсудить ответные меры.
— Итак, господа, — ледяным тоном произнёс Джон Макклой, — как вы объясните всё, что произошло в Катанге?
— Сэр, у нас пока нет всей информации о последних событиях... — директор ЦРУ Маккоун пытался выкрутиться из дурацкого положения. — Ясно одно — Международные силы ООН пытались вести собственную войну, и проиграли...
— 'Проиграли' — это не то слово, мистер Маккоун, — проворчал Гарольд Хант. — Правильнее было сказать — 'обделались'.
— Мы тоже хороши, господа, — заметил Рокфеллер. — понадеялись на этих бестолковых шведов. Чёрт подери! Мы даже сумели остановить прямое вмешательство красных, блокировав их авиацию в Танганьике, но эти тупоголовые идиоты из ООН не смогли реализовать предоставленное им преимущество.
— А всего-то надо было просто нанять наёмников, которые запросто могли выбить дерьмо из этих покрасневших обезьян, — добавил Хант.
— Я напомню вам, господа, что в Катанге, вообще-то, была уйма наёмников, — послышался ехидный голос из утопающего в полумраке угла комнаты. — И они действительно вполне успешно выбили дерьмо из шведов, ирландцев и пакистанцев.
— Я только одного не понимаю — как наёмники позволили этому новоявленному черномазому президенту присоединиться к красным? — спросил Уильям Мартин.
— Полагаю, всё начало рушиться после внезапного бегства Чомбе, — вынув изо рта пустую курительную трубку, пояснил Аллен Даллес. — Когда он исчез, наёмники перешли на сторону того, кто мог им заплатить. Те, кто был против, оказались в меньшинстве и разбежались.
— Да, но каким образом этот мальчишка — новый президент Катанги — оказался платежеспособным? — спросил Макклой.
— Нам удалось это выяснить. Он объявил о национализации всей бельгийской собственности в Катанге и тут же сдал её в концессию красным, — ответил Маккоун. — А те дали ему денег, чтобы заплатить наёмникам. Да ещё и своих людей под видом наёмников прислали.
— Вот засранец!! — завопил Хант.
