Nach den Parametern im Wikipedia-Artikel über nukleare Thermalraketen scheint dies ein etwas wackeliges Weltbild zu zeichnen. Betrachten Sie diese Zitate:
Aktuelle (2010) 25.000-Pfund-Schub-Referenzdesigns (NERVA-Derivative Rockets oder NDRs) basieren auf dem Pewee und haben spezifische Impulse von 925 Sekunden . [Zitat erforderlich]
und
Es ist unwahrscheinlich, dass sich die Brennelemente einer nuklearen Thermalrakete mit festem Kern über eine große Fläche ausbreiten, da die Elemente so ausgelegt sind, dass sie sehr hohen Temperaturen (bis zu 3500 K ) und hohen Drücken (bis zu 200 atm) standhalten.
Ich bezweifle ernsthaft, dass einer dieser tatsächlichen Parameter realistisch ist, aber das ist nicht wichtig, ich möchte nur im akademischen Sinne darüber sprechen. Ich glaube, ich verstehe die allgemeine Idee, wie eine Temperatur in einen bestimmten Impuls umgewandelt werden kann:
Wenn ich die oben genannte Temperatur verwende, kann ich ihren spezifischen Impuls reproduzieren. So und Google gibt 950 Sekunden an. Ich bin mir sicher, dass es einige andere Faktoren gibt, die das leicht um 25 reduzieren könnten. Aber um das zu bekommen, musste ich einstecken .
Das kann eindeutig nicht stimmen! Eine nukleare thermische Rakete erhitzt kryogenen Wasserstoff, um Wasserstoffgas zu erzeugen , ein zweiatomiges Gas mit der Formel , nicht . Das Molekulargewicht des zweiatomigen Gases ist offensichtlich , und es gibt keine Möglichkeit, diesen spezifischen Impuls (oder irgendwo in der Nähe) mit dieser Masse zu erhalten.
Also, was ist hier los? Haben NASA-Ingenieure der 60er Jahre gezeigt, dass das Erhitzen des Wasserstoffgases das Molekül dissoziieren würde, oder hat ein Highschool-Kind blindlings Zahlen in die Gleichung eingesetzt, ohne nachzudenken?
Ja
sie betrachteten die Dissoziation von Wasserstoff
Laut dieser Quelle :
Frühere Tests verwendeten eine maximale Temperatur von 2.750 °K, knapp unter der Designtemperatur von 3000+ °K für das NCPS. Die NTREES-Anlage wurde entwickelt, um Brennelemente und Materialien in heißem, fließendem Wasserstoff zu testen, wobei Drücke von bis zu 1.000 Pfund pro Quadratzoll und Temperaturen von fast 5.000 °F (2.760 °C) erreicht werden – Bedingungen, die weltraumgestützte Nuklearantriebssysteme simulieren, um eine Basislinie bereitzustellen Daten, die für das Forschungsteam von entscheidender Bedeutung sind.
Unter diesen Bedingungen würde der Wasserstoff in atomaren Wasserstoff zerfallen
externe Quelle
Bei 5.000 °K werden etwa 95 % der Moleküle in einer Wasserstoffprobe in Atome dissoziiert
Ein Teil des Wasserstoffs wird dissoziiert. Für die nicht dissoziierte Reaktionsmasse, die in Form von zweiatomigem Wasserstoff den Motor durchläuft, wird zusätzlich zu den drei translatorischen Freiheitsgraden auch Wärmeenergie in die Schwingungs- und Rotationsenergie des Wasserstoffmoleküls eingebracht. Die gespeicherte Energie beträgt also 6/2 kT, nicht 3/2 kT wie in der ersten von Ihnen zitierten Formel. (Die Vibrations- und Rotationsenergie wird in kinetische Energie des Abgases umgewandelt, wenn der Wasserstoff abkühlt, während er sich durch die Düse ausdehnt. Ein Teil davon wird jedoch nicht in kinetische Energie umgewandelt, weil keine Zeit vorhanden ist. Dies wird als "eingefrorener Fluss" bezeichnet Verlust". Eingefrorene Strömungsverluste hängen von Details des Motors ab.)
AlanSE
Haschisch