Ракета,запитываемая лазером: способ вырваться из гравитационного колодца Земли?

[Polnoch Ксю]

как я уже упоминал выше, прямоточник (любой) начиная с некоторой высоты уже не сможет работать (падение плотности атмосферы вызовет уменьшение поступления  рабочего тела) - соответственно для второй и далее ступеней рабочее тело должно быть уже "свое", а не "внешнее" - и при заборе этого запаса рабочего тела на низших высотах и будет иметь место энерго- и техно- удорожание системы...

Об этом я сразу и написала: что первая ступень будет совсем без топлива, и будет запитываться от лазера с пусковой установки, а вторая(третья) уже с орбитального лазера.

Мне кажется, разогнаться до 3-4М (а может и 5-8) вполне реально на высоте километров 30-35, а что еще нужно?

думаю да, по сравнению с рассматриваемым лазерным наземно-орбитальным комплексом запуск и Протонами и Ангарой будет дешевле, Falcon'ом еще дешевле, а запуск какими-либо многоразовыми авиационно-космическими системами - и еще дешевле,

Вы серьезно? к сожалению, не нашла в интернете стоимость годовой эксплуатации энергоблока, но мне что-то подсказывает, что она будет на порядки меньше, чем стоимость 5*365=1825 протонов!

[Polnoch Ксю]

А при отказе или снижении мощности лазеров? Уводить ракету от старта (и энергоблоков) нечем. Не очень понятно как можно разогревать рабочее тело с орбиты на вертикальном участке полёта.

Почему бы не прикрепить к ракете твердотопливные ускорители, которые будут отстреливаться на безопасном расстоянии от старта, что бы потом повторно использоваться? Запустят их только в случае отказа лазера. Осттреливать будем сразу после достижения безопасного расстояния от старта, что бы не портить динамику ракеты по формуле Циолковского.

А можно первую ступень вообще самолетом сделать! Который будет и с обычными реактивными двигателями (как у самолетов) для посадки на аэродром и взлета, а после взлета будет переходить на питание от лазера?

[Проходящий Кот]

А смысл? Если это будет всё дороже нынешних систем и менее безопасно.....

[Polnoch Ксю]

Почему дороже? С чего? Как две тысячи "Протонов" могут быть дешевле ЭКСПЛУАТАЦИИ (не путать со строительством!) пары энергоблоков?

А ускорители стоят и на современных ракетах, как-то это радикально их стоимость не увеличивает!

Что касается конкуренции с челноками, воздушно-космическими самолетами, так лазерная система запуска их не отменяет!
Уж последняя ступень точно будет обычным ракетопланом, челноком, только вместо ЖРД он будет использовать внешний источник питания, на более высокой орбите:
Погрузив во внутренний отсек контейнер с платиной, добытой на астеройдах, или кабину с пасажирами, после тормозного импульса ракетоплан будет приземляться как буран или шаттл.

Да и первая ступень может быть самолетом: с обычными двигателями для взлета и посадки, но и лазерными ВРД на воздухе для разгона на гипервуковую скорость, и что бы поднять космическую ступень в верхнюю статосферу.
Чем Вам не Спираль, Клиппер, или подобная система, только с лучшей энергетикой? Ведь формулу циолковского никто не отменял и для шаттлов!

Просто для ряда задач может быть удобнее ракета на старте, а не самолет!

[Константин С.]

 Есть хорошая книга "Шумилин А.А. - Авиационно-космические системы США". Американцы перепробовали довольно много систем от одноступенчатых челноков до Пепелаца (Ротон). В результате переходят на одноразовые носители.

[Polnoch Ксю]

Мне кажется, тенденция совсем другая, к многоразовости: Маск говорит о том, что будет делать многоразовые ступени.

Но  не суть: разгон с помощью лазера совместим и с космопланами, и с многоразовыми ракетами, и с одноразовыми ракетами,
Для последних внешний источник питания станет чудо-топливом, которое позволит достичь небывалого УИ...
А стоимость? Сколько сейчас АЭС в мире настроили? Еще одна будет просто стоять,а в случае недозгруза по выводу на орбиту  ракет сможет продавать энергию обычным электросетям.
Кстати, и на топливе тоже получится сэкономить...

[huch]

для ВРД (хоть турбореактивных, хоть прямоточников, хоть прямоточных гиперзвуковиков) Ваша логика не работает, их УИ существенно выше, чем УИ ЖРД

Работает. ВРД не запасают топливо, они его используют на месте. Допустим вы захватили килограмм воздуха на высоте 5 км, чтобы использовать его на высоте 30 км... вам нужно придать этому килограмму импульс, тем больший, чем выше текущая скорость вашей ракеты.

[bob]

почему бы воздух не греть до высоких температур лазером, который запитывают несколько атомных энергоблоков рядом со стартом ракеты?

В смысле, взлететь на пресловутом "плазмоиде"? Это как-то как бы...  А почему обязательно лазер? Почему не СВЧ?

[Dem]

Воздух для ракет не слишком подходит. Движок расходует тонны топлива в секунду, а тонна воздуха - это как бы 1000м3 на уровне моря. Размер воздухозаборника представляете?
Кроме того, нагреть его до высокой температуры и не получится - иначе движок расплавится.

Так что оптимальная имхо схема - АКС вместо первой ступени и электростанция на орбите для дальнейшео разгона.

[Golossvyshe]

Единственное, что имеет значение - стоимость 1 кг полезной нагрузки, выведенной на орбиту. Как именно будет отправлен груз - ракетой "Союз", лазером, пепелацем на гравицапах или из большой рогатки, с точки зрения экономики без разницы.
Если посчитать стоимость такого "прогрессивного" лазера, легко убедиться, что цена 1 кг в итоге окажется во много раз выше, чем при использовании старых добрых химических ракет.

Так что тему, по-доброму, можно прикрывать...

[Polnoch Ксю]

Воздух для ракет не слишком подходит. Движок расходует тонны топлива в секунду, а тонна воздуха - это как бы 1000м3 на уровне моря.

Каким образом взлетают огромные самолеты, которые те же спутники перевозят, или военных?
Мне кажется, Вы несколько не правы....

А почему обязательно лазер? Почему не СВЧ?

Все равно, можно и СВЧ. Главное в идее, что бы обойти формулу Циолковского, заодно и закон сохранения энергии, подведя к ракете источник питания извне.

Если посчитать стоимость такого "прогрессивного" лазера, легко убедиться, что цена 1 кг в итоге окажется во много раз выше,

Расчеты, пожалуйста, в студию: как у меня получается экономия, я показала, у Вас пока только слова.

Допустим вы захватили килограмм воздуха на высоте 5 км, чтобы использовать его на высоте 30 км... вам нужно придать этому килограмму импульс, тем больший, чем выше текущая скорость вашей ракеты.

Попробуйте забыть о заборе воздуха, это вообще не главное.

Представьте:

1)двухступенчатую ракету с ЖРД,
2) двуступенчатую ракету, первая ступень которой с воздушно-реактивными двигателями,
3) двуступенчатую ракету, обе ступени которой запитываются лазерами. Первая ступень без топлива, рабочее тело воздух, вторая ступень рабочее тело везет с собой.

Сравним динамику разгона:

У второй ракеты, во время полета первой ступени будет существенно больший удельный импульс, выгодна очевидна, правда же? В результате мы разгоним вторую ступень до большей скорости, или до этой же, но дешевле

Теперь смотрим на третью ракету:  первая ступень будет иметь радикально больший удельный импульс, чем первая и даже вторая ракеты, так как вообще не использует топливо (все же помнят, что есть удельный импульс? Он вообще тут получается бесконечным по формуле, хотя это не правда, и нужно учитывать еще вес самой ракеты) Мы УЖЕ очень сильно выйграли в динамике.
Теперь вторая ступень: мы можем погрузить на нее рабочее тело, которое будет ДЕШЕВЛЕ того же гептила, меньше весить, итд. Динамические характеристики второй ступени будут гораздо лучше, и сравнимы с первой ступенью второй ракеты (с воздушно реактивным двигателем, где окислитель и энергетика, заключенная в нем черпаются извне).

Теперь понимаете, почему динамика третьей ракеты будет радикально лучше? А радикально лучшая динамика это или больший забрасываемый вес, или маленький размер носителя (при том же забрасываемом весе!) что в любом случае уменьшит вес килограмма.

Во сколько это удовольствие обойдется? Всего-навсего в часть времени работы пары энергоблоков на АЭС, и часть времени работы электростанции на орбите!
Пара блоков на земле, их аренда, вообще будет стоить копейки! А солнечная электростанция на орбите (точнее их большое количество) все равно нужны по условиям задачи: ведь зачем-то мы делаем тысячи запусков в год, что-то мы ТАМ строим?
Почему бы не арендовать мощность одной из них на время стартов, что бы запитывать лазер?

[bob]

ПВРД - вот вестчь в смысле дешевизны и мощности:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/3179/%D0%9F%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9
Разогнать воздушным стартом до скорости запуска и запустить километров с 8-10 высоты. Самый высокий удельный импульс из всех РД, экономичность, скорость. На нём можно сделать первую ступень. Дёшево и сердито.
http://www.transit-club.com/_fr/44/7315020.jpeg
(Cтарт ЗРК с ПВРД "Круг" с ускорителями.) 

[Polnoch Ксю]

ПВРД - вот вестчь в смысле дешевизны и мощности:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/3179/%D0%9F%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9
Разогнать воздушным стартом до скорости запуска и запустить километров с 8-10 высоты. Самый высокий удельный импульс из всех РД, экономичность, скорость. На нём можно сделать первую ступень. Дёшево и сердито.
http://www.transit-club.com/_fr/44/7315020.jpeg
(Cтарт ЗРК с ПВРД "Круг" с ускорителями.) 

У ПВРД УИ будет гораздо меньше, чем у первой ступени тоже с прямоточником, но без топлива, а с лазером/СВЧ рядом со стартом, который будет греть воздух, пролетающий через ракету.
 КПД больше 100% ))

[Кремальера]

ДЕШЕВЛЕ того же гептила

Блин, да сколько же стоит эта пресловутая вонючка? :oНе поверю что дороже бензина из уголька.
А вообще идея-то считанная ,ув.Asket как всегда вовремя ткнул в PDF-файл in english.Картинка оттуда тоже в тему.В порядке виртуальных допущений можно подумать о старте лазерного парусника прямо с Земли.Вернее поднять ветрило километров на сорок водородными баллонами.,а далее подсвечивать.Но чтобы от гигаватной нагрузки парус не испарился в доли секунды, понадобится идеальное зеркало и как-то очень по-хитрому отводить тепло.

[Polnoch Ксю]

ДЕШЕВЛЕ того же гептила

Блин, да сколько же стоит эта пресловутая вонючка? :oНе поверю что дороже бензина из уголька.
А вообще идея-то считанная ,ув.Asket как всегда вовремя ткнул в PDF-файл in english.Картинка оттуда тоже в тему.В порядке виртуальных допущений можно подумать о старте лазерного парусника прямо с Земли.Вернее поднять ветрило километров на сорок водородными баллонами.,а далее подсвечивать.Но чтобы от гигаватной нагрузки парус не испарился в доли секунды, понадобится идеальное зеркало и как-то очень по-хитрому отводить тепло.

Алекс Семенов, правда без рассчетов, утверждает, что ракета, запитываемая лазером, будет иметь преимущество перед лазерным парусом до скоростей разгона (если не ошибаюсь!) 0,01с

А нам всего-то нужно дешево выбрасывать людей и грузы на низкую опорную орбиту... Тут парус как-то не к месту будет.

Не забывайте, что у нас вокруг не вакуум, как вокруг лазерного паруса, и мы не вынужденны использовать в качестве радиатора огромный парус, что бы охлаждаться излучением, мы можем охлаждаться десятками тонн рабочего тела(как это делают носители на ЖРД), в огромном количестве выбрасываемого в течение короткого времени!

В вакууме парус лучше, по тому, что ракета вынуждена тащить огромные радиаторы, а в атмосфере и в ближнем космосе удобнее и технологичнее ракета, которой не нужны радиаторы: паразитное тепло унесет рабочее тело!

[bob]

У ПВРД УИ будет гораздо меньше, чем у первой ступени тоже с прямоточником, но без топлива, а с лазером/СВЧ рядом со стартом, который будет греть воздух, пролетающий через ракету.
 КПД больше 100% ))

Не совсем. Я не зря вспомнил про ПВРД. Разобравшись, я понял, что Ваш проект - это он и есть. Только вместо топлива в ПВРД Вы используете нагретые лазером (в предложенном мною варианте - СВЧ) стенки двигателя. Предел для УИ кладётся жаростойкостью стенок (здесь УИ надо считать как для ракеты, приравняв к скорости истечения). Да. УИ выше, чем в жидкостном или твердотопливном ПВРД, поскольку там на поддержание этой температуры расходуется горючая смесь, заложенная в сам двигатель. Интересная идея, но надо постоянно держать ракету в луче мощного газового лазера, навроде экспериментальных боевых, которыми ракеты сбивают. Наземные энергопотери будут очень велики. И штука сможет летать только в поле зрения установки энергетической накачки. То есть, сама ракета действительно будет легче традиционной, но наземная установка ракетного комплекса нажжёт много тераватт.

[Golossvyshe]

Расчеты, пожалуйста, в студию: как у меня получается экономия, я показала, у Вас пока только слова.

Вы, наверное, шутите. Делать мне больше нефиг, кроме как тут расчётами  что-то доказывать.

Идея лазеролёта очень старая, ЕМНИП, 1970-х годов. Она всплывает время от времени и так же благополучно тонет.   Экономику не обманешь.

Но если вам нравится перемывать именно реактивные лазеролёты - велкам, на то и форум. В конце концов, они ничем не хуже прочих фэнтези-дрынолётов, имеющих хождение в разделе ВЖР.

[Polnoch Ксю]

Вы, наверное, шутите.  Делать мне больше нефиг, кроме как тут расчётами  что-то доказывать.

Тогда зачем было писать сообщение в эту тему ? Критика должна быть конструктивной (имхо...) мне кажется, конструктивная критика это норма для этого форума, это же не форум уфологов.
Многие с идеей не согласились, и представили конструктивные возражения, и только Вы сказали "не полетит, по тому, что я так сказал!", это что, правильно?

[Polnoch Ксю]

Ни у кого нет информации про стоимость эксплуатации одного энергоблока АЭС?

Вот стоимость эксплуатации системы, + стоимость эксплуатации обычного космодрома, мне кажется, будет сравнимой: по тому, что она не будет круглосуточно использовать энергоблок (у нас же не каждую минуту по запуску, а 5-10 в сутки...), вот эта разница и выльется в содержание лазера.
Так же мы сэкономим на гептиле, и, особенно, стоимости его хранения

[bob]

Ни у кого нет информации про стоимость эксплуатации одного энергоблока АЭС?

Вот стоимость эксплуатации системы, + стоимость эксплуатации обычного космодрома, мне кажется, будет сравнимой: по тому, что она не будет круглосуточно использовать энергоблок (у нас же не каждую минуту по запуску, а 5-10 в сутки...), вот эта разница и выльется в содержание лазера.
Так же мы сэкономим на гептиле, и, особенно, стоимости его хранения

Сомневаюсь. Как это посчитать, не ясно, но явно будут большие потери на рассеяние энергии. Как атмосферой, так и двигателем. А скорости истечения, заметно превышающей соответствующую для обычных РД, Вы не получите. Напомню, всё определяется термостойкостью материалов двигателя и сопла, которая и для обычных РД на пределе возможного. С другой стороны, нет баков... В общем, чёрт знает, что из этого выйдет. А УИ, относительно самой ракеты, действительно бесконечный. Он теряет смысл, поскольку скорость истечения есть, а переменной массы нет. Стартовая масса равна финишной.