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

[pkl]

С земли тоже не взлетишь на экономичных ионниках, из-за гравитационной ямы.
КПД лазерной ракеты больше 100 процентов, но кпд системы электростанция + излучатель + приемник + ракета
всегда будет меньше, чем бортовая электростанция + vasimr.

Когда есть возможность,нужно выбирать решения с высоким КПД. Когда же нужно прорваться сквозь барьеры, к скорости света, или выпругнуть из гравитационного колодца, нужно плевать на общий кпд системы, и повышать кпд только ракеты или паруса внешней подпиткой

к Марсу лучше лететь на васимре, дешевле будет.

Про парус не будем, здесь оффтоп. Я его просто упомянул как ещё одно возможное применение технологии направленной передачи энергии. Про кпд вообще забудьте. Кпд любой из этих систем фиговый. Дело в другом: у нас источник энергии остаётся на Земле. Летит только крошечный аппаратик, по сути только контейнер с полезной нагрузкой /по аналогии - электромагнитная пушка/. А так как система запуска, источник энергии, двигатель по сути, остаются на Земле, то у нас пропорционально уменьшается запускаемая масса. За счёт чего и выигрываем.

С Марсом тоже не всё так однозначно. На ЭРДах хорошо запускать грузы - им всё равно, сколько длится полёт да и с радиацией можно особо не заморачиваться. А вот людям хочется долететь побыстрее.

[pkl]

НАСА полагает, что полезно запускать ракеты этим методом:
http://meteopathy.ru/meteofaktory/pust-lazery-v-kosmos-rakety-zapuskayut-tolko-bez-lyudej/
Но беспилотные. Ибо, небезопасно.

Дело даже не в безопасности, а в перегрузках, которые ожидаются весьма и весьма.

[Polnoch Ксю]

На ионниках, ссылку на рассчет сейчас не найду, говорят, что даже быстрее, чем на ЖРД: несколько десятков ионников за два-три месяца выдадут импульс больший, чем один отлетный на ЖРД

Кроме того, нельзя забывать о VASIMR, у которого и УИ и тяга к весу переменные

[Polnoch Ксю]

Дело даже не в безопасности, а в перегрузках, которые ожидаются весьма и весьма.

Перегрузок "весьма и весьма" не будет, если греть рабочее тело до температур, сравнимых с ЖРД (а сильно большие сомнительны....)

[bob]

На ионниках, ссылку на рассчет сейчас не найду, говорят, что даже быстрее, чем на ЖРД: несколько десятков ионников за два-три месяца выдадут импульс больший, чем один отлетный на ЖРД

Конечно. УИ ионника, в сравнении с ЖРД, запредельный. Но он слабо светит, и разгон идёт годами. Мощность никакая.

[bob]

Дело даже не в безопасности, а в перегрузках, которые ожидаются весьма и весьма.

Дело всё-таки больше в деньгах на начальный цикл работ:
"Одной из основных проблем современной космонавтики является необходимость оснащать ракеты-носители огромными топливными баками, съедающими почти всю полезную нагрузку. Обычно топливо составляет 95–97% от массы снаряженного носителя.
Именно эту проблему пытаются решить специалисты американского аэрокосмического ведомства. Цель проекта Microwave Thermal Rocket, реализуемого в Исследовательском центре НАСА им. Эймса, — резко сократить расход топлива при старте — а значит, и стоимость запуска.
Одна беда: до сих пор методика испытывалась лишь в системах с полезной нагрузкой около 100 кг. А надо, чтобы было по меньшей мере 5–10 т — как сейчас. Зато отправку в космос грузов и людей можно будет поставить на поток, осуществляя по нескольку запусков в день.
Основным препятствием в реализации проекта являются даже не технические, а финансовые аспекты. По словам пионера этой технологии Джордина Кэра, работавшего над ней в Ливерморской национальной лаборатории, система является рентабельной только в случае большого числа запусков. К тому же на сооружение новых стартовых площадок потребуется уйма денег...В общем, сейчас Исследовательский центр НАСА им. Гленна оценивает коммерческую пригодность проекта. Результаты должны появиться через месяц."

Так что мани-мани-мани... 

P.S. Изложение современных американских взглядов на разработку девайса:
http://authors.library.caltech.edu/3303/1/PARaipcp04a.pdf
http://www.islandone.org/LEOBiblio/SPBI115.HTM
Так что ув. Polnoch_XU продвигает вполне жизнеспособную идею. Американцы над ней работают чуть ли не с шестидесятых-семидесятых годов прошлого века. И в лазерном, и в СВЧ-вариантах. Но воз и ныне там. Потому что влом. Ситуация напоминает историю с внедрением электромобилей. Они экологичны, экономичны, разработаны даже раньше автомобилей, но со скрипом берут старт только в последние годы. Потому что никто не желает тратиться на инфраструктуру их применения. Удобнее жечь дорогую нефть, исходя из принципа "после нас хоть потоп", чем пойти на разовые большие расходы по внедрению.

P.s.s. Древний ископаемый документальный фильм про термальные ракеты (правда, в основном, в ядерном варианте, по схеме "ядерная лампа"):
Experimental Nuclear Thermal Rocket Engine
 

[vsevolodson]

P.s.s. Древний ископаемый документальный фильм про термальные ракеты (правда, в основном, в ядерном варианте, по схеме "ядерная лампа"):
Experimental Nuclear Thermal Rocket Engine

Не совсем так. В фильме показывается ТфЯРД, а ядрёна лампа - это ГфЯРД. Кстати в СС за пределами Земли и в пределах пояса астероидов вопрос двигателя решается очень просто - солнечная термальная ракета.

[ivanij]

Кстати в СС за пределами Земли и в пределах пояса астероидов вопрос двигателя решается очень просто - солнечная термальная ракета.

 А это что такое? Пожалуйста, подробнее.

[bob]

А это что такое? Пожалуйста, подробнее.

Достаточно бесперспективная затея: греть рабочее тело солнечным рефлектором или от солнечных батарей. Из разряда "эффективности" на уровне солнечных парусов, и даже ниже, поскольку лишние звенья в процессе переработки энергии появляются.

В фильме показывается ТфЯРД, а ядрёна лампа - это ГфЯРД.

Вообще-то да. Спасибо за поправку.

[dimetrigontchev]

Вот это тепло и уносится рабочим телом.

Это тепло, если и уносится - то материалом дюзы, который омывается рабочим телом.

[vsevolodson]

солнечная термальная ракета.

А это что такое? Пожалуйста, подробнее.

Ну есть же педия и гуголь в наше время. Ну стыд же.

Достаточно бесперспективная затея: греть рабочее тело солнечным рефлектором или от солнечных батарей. Из разряда "эффективности" на уровне солнечных парусов, и даже ниже, поскольку лишние звенья в процессе переработки энергии появляются.

Солнечные батаереи действительно безперспективны. А вот насчёт термального движка не могу согласиться. Парус не пригоден для перемещений тяжёлых кораблей внутри СС, а вот термальная ракета - самое то. Солнечная энергия - бесплатна, водород - очень дёшев. И не надо изголяться с гептилами и плутониями. Тягу позволяет развить вполне себе ничегошную, по сравнению с парусами. Так что тут вы опять не правы.

[bob]

Солнечная энергия - бесплатна, водород - очень дёшев. И не надо изголяться с гептилами и плутониями. Тягу позволяет развить вполне себе ничегошную, по сравнению с парусами.

Тагу - да. Любую. Но тяга должна ещё соизмеряться с весом. Движка, рефлектора, рабочего тела. Если же применить наземный рефлектор, как вот в этих фантазиях, в частности изложенных в вики, "...Solar-thermal for ground launchSolar thermal rockets have been proposed [7][full citation needed] as a system for launching a small personal spacecraft into orbit. The design is based on a high altitude airship which uses its envelope to focus sunlight onto a tube. The propellant, which would likely be ammonia, is then fed through to produce thrust. Possible design flaws include whether the engine could produce enough thrust to overcome drag, and whether the skin of the airship wouldn't fail at hypersonic velocities. This has many similarities to the orbital airship proposed by JP Aerospace...", то ясно видно, что сразу сдаст точность фокусировки пучка. Если в варианте с лазером или СВЧ можно, с грехом пополам, гарантировать низкую расходимость на первых десятках километров траектории, то в случае применения солнечного коллектора, далеко не улететь.

[vsevolodson]

Но я же говорил о бортовом солнечном коллекторе. Конструкция двумерна и не так уж и тяжела.
Хотя в этой теме речь о запусках с Земли...

[Polnoch Ксю]

Боб, не могу себе позволить не в выходные долго гуглить (быстро не ищется), но в статье именно были рассчеты о том, что на ионниках(или плазменных?) движках гораздо быстрее, чем на ЖРД: автор просто ставит их много (вроде бы есть какие-то проблемы с большими, массивными ионниками). В рассчетах вес ионников он учитывает, учитывает даже ресурс их работы (как они будут "вылетать"). У него получилось почти вдвое быстрее, чем на ЖРД, и уж подавно во много раз дешевле по рабочему телу....

Он считал для противостояния (не великого) и для полетов вне времени противостояния. В последнем случае выгода по сравнению с ЖРД по времени полета еще больше.

[bob]

В рассчетах вес ионников он учитывает, учитывает даже ресурс их работы (как они будут "вылетать"). У него получилось почти вдвое быстрее, чем на ЖРД, и уж подавно во много раз дешевле по рабочему телу....

А я и не спорю. Ионник лучше ЖРД: УИ у него огромен, и рабочего тела он кушает меньше. В общем-то это почти идеальный РД.

[ivanij]

 Только с очень малой тягой. Поэтому для выведения на орбиту он не очень подходит. В Форуме в разных темах и разделах эти двигатели много раз обсуждались.

[Polnoch Ксю]

Только с очень малой тягой. Поэтому для выведения на орбиту он не очень подходит. В Форуме в разных темах и разделах эти двигатели много раз обсуждались.

Вот-вот. И по этому не очень понятно, почему у проектируемых ракет на ЖРД есть разгонные блоки: вместо этого нужен межорбитальный буксир на чем-то с большим УИ.
Давно пора ЖРД оставить в единственной нише: летать на нем с/до НОО Земли, Марса, Луны и т.д.

[vsevolodson]

вместо этого нужен межорбитальный буксир на чем-то с большим УИ.

1000+ сек пойдёт? Тогда солнечный термальный. На НОО уже вполне можно пользовать. А у ионников тяги не хватит.

[dimetrigontchev]

А я и не спорю. Ионник лучше ЖРД: УИ у него огромен, и рабочего тела он кушает меньше. В общем-то это почти идеальный РД.

Боб, пневматический двигатель моей спортивной снайперской винтовки - идеальнее идеального ионника, поскольку на дульном срезе разгоняет 2 грамма до 3 кмс, нет технических проблем с клиновой подушкой на леере 10 метров разогнать баллет  до десятков кмс - толку то от это чё?

[Polnoch Ксю]

А у ионников тяги не хватит

У одного ионника не хватит:) А у большего числа уже хватит... А термоглиссер, конечно, интересная вещь