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

[Foma]

если энергия практически бесплатная, то никакие витки не нужны, можно вообще вертикально запускать. Да, гравитационные потери будут велики, непомерно велики для обычной ракеты, но у нас-то вундервафель с аномально высоким удельным импульсом (20-30 км/с), который превышает любые потери и затраты на выведение. Даже в таком неоптимальном случае доля полезной нагрузки будет гораздо выше, чем у традиционных ракет.

[Polnoch Ксю]

вы не путайте удельную тягу с удельным импульсом.
Для большого удельного импульса нам нужен как можно более длинный атмосферный участок (что бы удельный импульс  был псевдобесконечным), а для большой удельной тяги нам нужна очень большая температура в "камере сгорания" .
совершенно не факт что она вообще достижима, а если достижима, СКОЛЬКО потом будет стоить ракета с ней??

Нет, атмосферный участок должен быть самым длинным, температура в его двигателе самой маленькой, только что бы был устойчивый разгон, а двигатель самым дешевым.

[Polnoch Ксю]

пожалуйста, перестаньте делать эту ошибку: мощнее значит быстрее, но не значит дешевле!

с дешевостью коррелирует КПД ракеты, который по другому УИ называется.
и самый большой уи у самых слабых движков, плазменных!
Они  бы были идеальными по цене для взлета и с Земли, да вот незадача, они не могут ускорить ракету больше чем на 9,8 м/с*с
А лазерный двигатель с дешевым двигателем первой ступени, с температурой даже меньшей, чем у ЖРД, сможет!

вот вторую ступень есть смысл греть чуть сильнее
смотрите,  вторая ступень у нас с ограниченным рабочим телом, его есть смысл греть сильнее для экономии рабочего тела: чем выше температура тела, тем выше будет импульс для одного массового расхода, то есть уи, что бы  был тот же импульс.

а вот первая ступень использует не только бесплатную энергию, но и рабочее тело. Зачем его сильно греть? мы только увеличим стоимость двигателя и снизим его ресурс! У нас уже псевдобесконечный уи, и увеличив температуру, кпд мы уже не повысим!

[dimetrigontchev]

с дешевостью коррелирует КПД ракеты

Ы-ы, дешевизна с КПД ну никак не связана, заняться вашим обриванием штоль?

[Polnoch Ксю]

с дешевостью коррелирует КПД ракеты

Ы-ы, дешевизна с КПД ну никак не связана, заняться вашим обриванием штоль?

займитесь

[dimetrigontchev]

займитесь

Я же намекнул: высотный аэростат (старт ПН Первого Исчезновения - заведомо выше высоты максимального ветрового напора, который создает "непродуктивные потери"). К сведению: максимальный ветровой напор всех современных запусков в космос - чуть выше тропопаузы. Дальше - Ваш ход, ну?

[Polnoch Ксю]

что такое полезная нагрузка первого исчезновения? вторая ступень?

[dimetrigontchev]

что такое полезная нагрузка первого исчезновения? вторая ступень?

"Первое Исчезновение" - буквальный перевод общепринятого английского термина, русский аналог: "Первая космическая скорость"
"полезная нагрузка первого исчезновения?" - полезный груз, который выведен на околоземную орбиту с трансверсальной скоростью не менее 7.2кмс
Трансверсаль: скорость, которую бы показывал спидометр на спутнике, если бы эклиптика его орбиты была квази-круговой и ИСЗ "ехал бы по ней как авто на шоссе" (относительно условно неподвижной Земли в абсолютном пространстве Ньютона - Епископа Кентерберийского Бёркли)

[dimetrigontchev]

займитесь

По Фрейду: хотел написать "образованием", написал неприличное слово "обриванием". Простите старого дурака, ради Бога (смайл - стою на задних лапах).

[bob]

что такое полезная нагрузка первого исчезновения? вторая ступень?

Он в шутку классически называет "первую космическую" "первым исчезновением". Можно ещё цветистее - "первая скорость убегания". Но лучше не играть в терминологию, пока извилины не заплелись у читателей. Ну да, например, вторая ступень Р-7 со спутник-шоком.

[Грехов Михаил]

И ничего я не путаю, удельный импульс у нас псевдобесконечный, так как УИ это "характеристика реактивного двигателя, равная отношению создаваемого им импульса (количества движения) к расходу (обычно массовому, но может соотноситься и, например, с весом или объёмом) топлива."(с) википедия.

У нас расход топлива нулевой, а если делить на ноль, то получается бесконечность.

То, что у нас топливо халявное - это не значит, что оно не расходуется. Его можно определить как массу воздуха, который ежесекундно разогревается фокусирующимся лазером и расширяющимся после импульса.

[Polnoch Ксю]

, что у нас топливо халявное - это не значит, что оно не расходуется. Его можно определить как массу воздуха, который ежесекундно разогревается фокусирующимся лазером и расширяющимся после импульса.

Поэтому и не писала "Бесконечный УИ", а писала "псевдобесконечный УИ"

Что еще в этой схеме нравится, так это то, что можно разгоняться щадяще: не греть слишком сильно лазером ракету, достаточно придавать постоянное ускорение чуть больше одной g. Так что температура в аналоге "камеры сгорания" может быть меньше, чем в обычной ракете, а это еще больше уменьшит стоимость запуска (или совсем дешевые одноразовые ракеты, или более простые конструктивно многоразовые)

[Грехов Михаил]

Что еще в этой схеме нравится, так это то, что можно разгоняться щадяще: не греть слишком сильно лазером ракету, достаточно придавать постоянное ускорение чуть больше одной g. Так что температура в аналоге "камеры сгорания" может быть меньше, чем в обычной ракете, а это еще больше уменьшит стоимость запуска (или совсем дешевые одноразовые ракеты, или более простые конструктивно многоразовые)

В ваших рассуждениях есть куча противоречий и взаимоисключающих параграфов. Вы концентрируетесь на одном факторе, при этом исключая другие.

1. Нужно греть сильно, потому как именно взрывной нагрев воздуха и даёт резкое его расширение и тягу. И греют не ракету а воздух.
2. Температура в камере сгорания и стоимость запуска никак не связаны. Стоимость запуска определяется прежде всего его типом, стоимостью ракеты-носителя и массой выводимого полезного груза.
3. Многоразовые ракеты - конструктивно сложнее.
4. Стоимость запуска - почему не учитываете стоимость создания электростанций и мощнейшей лазерной установки? Питание? слежение? фокусировка? персонал?

Вам уже трижды говорю-давление воздуха убывает с высотой. Тяга будет стремиться к нулю и крыть вам совсем нечем!
Трижды-погодные условия и ветер! Трижды-КПД!

Допустим корабль или груз весит 10 тонн. 100 тонн-ракета с гигантским рефлектором. Надо устроить взрыв под всем этим, чтобы подбросило. В округе потом стёкла вставлять? Что с нагрузками? как конструкция сможет терпеть цикличные взрывы? 

 

[Polnoch Ксю]

2. Температура в камере сгорания и стоимость запуска никак не связаны. Стоимость запуска определяется прежде всего его типом, стоимостью ракеты-носителя и массой выводимого полезного груза.

Связаны: чем выше температура в "камере сгорания", тем более дорогие конструкционные материалы нужно использовать

4. Стоимость запуска - почему не учитываете стоимость создания электростанций и мощнейшей лазерной установки? Питание? слежение? фокусировка? персонал?

По тому, что большую часть времени электростанции будут продавать услуги обычным потребителям, и еще больше снизят стоимость килограмма на орбите )

3. Многоразовые ракеты - конструктивно сложнее.

Элон Маск считает, что это не важно. Впрочем, лазером можно и одноразовые носители запускать

Вам уже трижды говорю-давление воздуха убывает с высотой. Тяга будет стремиться к нулю и крыть вам совсем нечем!
Трижды-погодные условия и ветер! Трижды-КПД!

Об этом уже сто раз писалось в теме: разгоняться будем полого, вероятно, по пологой спирали. На скорости махов 8 на высоте километров 35, сбросим первую ступень, и начнем разгоняться на второй с помощью запаса рабочего тела. Вот тут уже нужно греть рабочее тело сильно )

В ваших рассуждениях есть куча противоречий и взаимоисключающих параграфов. Вы концентрируетесь на одном факторе, при этом исключая другие.

Я должна обидится ? некрасиво на личности переходить к тому же, у этой идеи есть сторонники среди уважаемых форумчан.

[hiway60]

Скажите, раз уж мы обросли десятком ЧАЭС и гектарами гиперболоидов. Э... При таком раскладе, не проще из раилгана(рельсовая пушка) жахнуть второй ступенью с ПН? Раилган вполне способен разогнать болванку до 9 км/с. Чего более чем достаточно.

[Polnoch Ксю]

Скажите, раз уж мы обросли десятком ЧАЭС и гектарами гиперболоидов. Э... При таком раскладе, не проще из раилгана(рельсовая пушка) жахнуть второй ступенью с ПН? Раилган вполне способен разогнать болванку до 9 км/с. Чего более чем достаточно.

А люди всмятку ?
Для спутикнов, согласна, интересный вариант Как и лифт: лифт, наоборот, для людей слишком медленный. Если когда-то будет построен, то ехать неделю и больше слишком долго.

[hiway60]

А люди всмятку ?

Этот как доставка оборудования и грузов при каком нить большом строительстве. Людей можно и обычным путём. Людей запускать всё же на порядок реже приходится.

[Polnoch Ксю]

А люди всмятку ?

Этот как доставка оборудования и грузов при каком нить большом строительстве. Людей можно и обычным путём. Людей запускать всё же на порядок реже приходится.

И многое обрудование так тоже не отправишь, оно хрупкое. А для масштабного освоения космоса, пока нет ИИ, нужны люди....
А еще, туристы те же: их ни на лифт на неделю не посадишь (как можно "гастарбайтеров"), ни в пушку вашу... А в ракете с ЖРД дорого слишком.

[Грехов Михаил]

Связаны: чем выше температура в "камере сгорания", тем более дорогие конструкционные материалы нужно использовать

Уже сейчас в конструкции ЖРД используются хорошие материалы. Но доля этих материалов в самой конструкции РН-ничтожна. Порой бывает так, что стоимость полезной нагрузки в 3 раза превосходит стоимость РН. Ибо РН-серийное изделие и её делают как сосиски. А вот полезную нагрузку - долго разрабатывают, вылизывают, испытывают и т.п. Для такой лазерной ракеты - основное условие, чтобы стенки были как можно более зеркальными и держали нагрузку.

По тому, что большую часть времени электростанции будут продавать услуги обычным потребителям, и еще больше снизят стоимость килограмма на орбите

Но построены они будут в невыгодном месте. Если на Байконуре-то куда девать такую мощность? нет ни промышленности рядом. Топливо тоже нужно....  Понимаю, если построить станцию в промышленно развитом районе... оуоло источников топлива и т.п.

Об этом уже сто раз писалось в теме: разгоняться будем полого, вероятно, по пологой спирали. На скорости махов 8 на высоте километров 35, сбросим первую ступень, и начнем разгоняться на второй с помощью запаса рабочего тела. Вот тут уже нужно греть рабочее тело сильно )

Пологий разгон=потери. Ракета должна взлетать вертикально и основной разгон обеспечивается на больших высотах (более 100 километров). При этом надо обеспечить разгон не только в вертикальной плоскости но и в горизонтальной. А лазер так не сможет ибо будет угол между соплом и лучом. Фокусировки не будет и нужного вектора тяги тоже. Стабилизация за счёт чего?  В обычной ракете устанавливают либо рулевые ЖРД, либо поворотный ЖРД, либо в потоке рулят пластинами. При этом есть программа полёта (какая на данном этапе должна быть скорость, углы тангажа, крена, производятся траекторные измерения). И падение мощности будет не с высоты 35 километров, а с высоты уже 5-10 километров. На высоте 5 км - давление 0.5 атмосферного... на высоте 10 километров-0.2 атмосферного (впятеро ниже). а 8 махов - требуют недюжей энергии даже на поддержание движения.

Я должна обидится ? некрасиво на личности переходить к тому же, у этой идеи есть сторонники среди уважаемых форумчан.

Не надо обижаться на объективные факты. А "уважаемые форумчане" - быть может слабо представляют себе что такое запуск космической ракеты и каковы его особенности.

[Skipper]

Вот здесь: http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/897Kare.pdf рассматривается следующая схема:
наземный лазер греет стенку ракеты с жидким водородом.
Приводится оценка: 1МВт лазерной мощности на 1кг на орбите.