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

[Грехов Михаил]

Ракета, запитываемая лазером не имеет ни технологических, ни экономических преимуществ перед обычной ракетой. Более того не рассматриваются основные моменты и трабблы и способы их решения.

[Skipper]

Ракета, запитываемая лазером не имеет ни технологических, ни экономических преимуществ перед обычной ракетой. 

В работе по ссылке приводятся следующие преимущества:

- Выше удельный импульс. ~6 км/сек при температуре стенки 1000С для водородного топлива в вакууме. Возможен одноступенчатый вывод на орбиту.

- Самый сложный и дорогой механизм - лазер - стоит на земле и не разрушается при аварии.

- Ракета проще => дешевле.

- И т.п.

Более того не рассматриваются основные моменты и трабблы и способы их решения.

Трабблов, конечно, куча, как в любой новой технологии. Основная проблема, на которую указывает автор - нет пока таких лазеров. Возможный способ решения - использовать батарею из менее мощных.

[Грехов Михаил]

Основная проблема, на которую указывает автор - нет пока таких лазеров. Возможный способ решения - использовать батарею из менее мощных.

Нет.... есть трабблы и другого характера. очень много. И опять таки технические противоречия.

[Skipper]

Нет.... есть трабблы и другого характера. очень много. И опять таки технические противоречия.

Что ж, Вам в Королеве, безусловно, виднее... 

[Skipper]

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.

Сопротивление среды пропорционально плотности и квадрату скорости. Поэтому либо скорость поменьше, либо нужно научить рэйлган летать.
Тут: http://en.wikipedia.org/wiki/StarTram рассматриваются оба варианта.

[hiway60]

Тут: http://en.wikipedia.org/wiki/StarTram

Ну вот что за фигня. Только что нить придумаешь, а оно уже устарело и в википедии лежит.
Как то так я это и думал. Кстати, слыхал, что есть некая "плазменная" защита, позволяющая снизить трение о среду почти до 0. И де самолёт с такой штукой наши даже испытывали. О как.

[hiway60]

Про лазер. Американцы баловались с лазерами ИК диапазона, самые малорассеиваемые из лазеров. Чота они потом плевались сильно. Дальность никакущая. Технологичность и стоимость производства такие, что вражий авианосец проще протаранить таким же авианосцем. Дешевле будет.
Сразу ограничим возможность радиоволн. Сделать ФАР или антенну что бы получить монохромное когерентное радиоизлучение, никто не знает как.   

[Polnoch Ксю]

Пологий разгон=потери.

Потери чего? Бесплатного рабочего тела? Или бесплатной, для ракеты, энергии электростанции? Которую специально под этот проект построили?
Нет, первая ступень должна разгоняться медленно, что бы ее можно было или построить из дешевых материалов, или что бы сберечь ресурс многоразовой первой ступени, и что бы как можно до большей скорости и высоты разогнаться на бесплатном рабочем теле.

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.

Часть можно с потерями передать к массовым потребителям, а часть предприятий может появится на месте под дешевую энергию, это еще больше снизит стоимость килограмма на орбите.

обеспечить разгон не только в вертикальной плоскости но и в горизонтальной.

Почему это? Наша траектория это пологая восходящая спираль вокруг лазера.

Стабилизация за счёт чего?  В обычной ракете устанавливают либо рулевые ЖРД, либо поворотный ЖРД, либо в потоке рулят пластинами.

Не вижу проблем в том, что бы и тут так же делать

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.

Доля ничтожна по тому, что билет на орбиту не стоит $200. Как будет стоить, сразу станет не ничтожна Доля понятие относительное!

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.

Значит, когда поднимется выше, увеличим мощность лазера

Приводится оценка: 1МВт лазерной мощности на 1кг на орбите.

Нужно посмотреть, но мы посчитали(на несколько страниц раньше в этой теме), получилось гораздо меньше. Не нравится в этой схеме, что они греют стенку с водородом, а нужно с воздухом забортным, что бы был псевдобесконечный УИ. Понятно, что для второй ступени нужно уже тащить с собой рабочее тело...

Ракета, запитываемая лазером не имеет ни технологических, ни экономических преимуществ перед обычной ракетой. Более того не рассматриваются основные моменты и трабблы и способы их решения.

Голословно. Михаил, Вы читали тему? Или только просмотрели? Скажите честно

[ВадимZero]

Тут: http://en.wikipedia.org/wiki/StarTram рассматриваются оба варианта.

Интересно, впроекте  Gen-2 расматриваеться магнитный подвес тунеля. Я подумал а нельзя ли просто провода подвешать, а между ними самолет пустить, который крыльями ток снимает, который пускает на разогрев рабочего тела.

[arkturz]

тролейбус использует вес проводов для контакта и возможность обслуживания токосьемников.Что обеспечит паралельность и надежность скольжения на таких скоростях,кроме тоннеля?

[Polnoch Ксю]

Про лазер. Американцы баловались с лазерами ИК диапазона, самые малорассеиваемые из лазеров. Чота они потом плевались сильно. Дальность никакущая.

А нам и не нужна большая дальность Мы будем подниматься по пологой спирали вокруг лазерной установки.
С определенной высоты можно вообще перейти на орбитальный лазер.

[Polnoch Ксю]

Тут: http://en.wikipedia.org/wiki/StarTram рассматриваются оба варианта.

Интересная статья

[Грехов Михаил]

Потери чего? Бесплатного рабочего тела? Или бесплатной, для ракеты, энергии электростанции? Которую специально под этот проект построили?
Нет, первая ступень должна разгоняться медленно, что бы ее можно было или построить из дешевых материалов, или что бы сберечь ресурс многоразовой первой ступени, и что бы как можно до большей скорости и высоты разогнаться на бесплатном рабочем теле.

Аэродинамические потери. Сложно проталкивать огромный конус ракеты диаметром возможно метров 100 сквозь атмосферу на гиперзвуке. (Знаетели вы, что обшивка истребителя Миг-31 двигающегося на высокой скорости около 2.3М уже нагревается до 300 градусов и поэтому её сделали из нержавеющей высокопрочной стали и Т-4 который летает со скоростью 3200 км/ч сделан из стали и титана. Дорогущий как хрен знает что). Топливо для электростанции и питания лазерной установки отнюдь не бесплатное. Ракета побыстрому протыкает все плотные слои атмосферы (буквально через 3 минуты после старта её высота уже на уровне 100 километров) а потом начинается пологий разгон в течении 7-ми минут в менее плотных слоях атмосферы. Почти в вакууме.

Часть можно с потерями передать к массовым потребителям, а часть предприятий может появится на месте под дешевую энергию, это еще больше снизит стоимость килограмма на орбите.

Увеличит. ибо передача энергии это строительство сотен/тысяч километров ЛЭП. Предприятия - надо строить и кто поедет. Часть мощностей надо держать в резерве. Капвложения гигантские. Целое ОРУ делать только для питания лазерной пушки.
И вообще это слабо связано.

Почему это? Наша траектория это пологая восходящая спираль вокруг лазера.

Выводить в космос ракету "по спирали вокруг лазера" - ересь несусветная. Вы не сможете маневрировать. И надо разгоняться по прямой а не по спирали. Когда выводится груз на орбиту-то сначала ракета взлетает вертикально. Потом постепенно начинает "заваливаться" по траектории и потихоньку начинается разгон вдоль поверхности Земли до 8 км/с. При этом корабль уже летит на высотах порядка 200-250 километров практически параллельно Земле. "Завалом" управляет специальная бортовая система. Она корректирует траекторию выведения в соответствии с программой, зашитой в РН. Но если тяга двигателя будет равномерной, то такой ракетой сложно будет управлять. Нужны рулевые двигатели (см фото обвёл кружочками). Помимо поворота они могут иметь разную тягу. Обеспечивать разворот ракеты в полёте, заклон в нужных плоскостях. Как это обеспечить лазерной установкой? И по траектории выведения лазер не сможет быть всегда перпендикулярен срезу сопла такой ракеты. А раз не сможет, будут проблемы с формой (пучок проецируясь будет эллипсовидный) и с фокусировкой. Косой пучок будет фокусироваться неравномерно и косо с другой стороны. И фигово.

Значит, когда поднимется выше, увеличим мощность лазера

Увеличивай... не увеличивай... рабочего тела-нет!  Давление на больших высотах (100 и более км) в 10 миллиардов раз меньше, чем на Земле.

Доля ничтожна по тому, что билет на орбиту не стоит $200. Как будет стоить, сразу станет не ничтожна Доля понятие относительное!

Вот это я не понял.  Ничтожная доля-потому как из дорогих материалов надо сделать турбонасосный агрегат, некоторые трубопроводы, клапана и камеру сгорания. Всё остальное-вполне обычно. Алюминиевые баки, силовой набор и т.п. Чёт у вас какое-то логическое недоразумение. Билет будет стоить 200$ при увеличившийся доле использования дорогих материалов. Наоборот это приведёт к удорожанию.

Голословно. Михаил, Вы читали тему? Или только просмотрели? Скажите честно

Была тема о лазерной ракете ещё очень давно задолго до вашей. Вообще на форуме периодически возникают темы... то лазером в космос, то на воздушном шаре, то из пушки то ещё какими-то фантастическими методами... замучился уже фантастов "на место" ставить физикой и прочими измышлениями. Ощущение того, что либо это команда тролей, которая пишет поприкалываться, либо малограмотные школьники.  Мною та тема была изучена вдоль и поперёк. Точно так же люди, которые писали там фантазировали... но не решали основные технические моменты тезисно. Взяли бы и разобрали хотя бы одну проблему. Фиг! Фантазии уносили всё дальше и дальше, базируясь на неправильном "фундаменте мышления". Ваша тема её повторяет. И те же самые "грабли" и ошибки.   

[Polnoch Ксю]

Выводить в космос ракету "по спирали вокруг лазера" - ересь несусветная.

Наоборот

Вы не сможете маневрировать.

Почему?

Потом постепенно начинает "заваливаться" по траектории и потихоньку начинается разгон вдоль поверхности Земли до 8 км/с.

Это все было уже в этой теме. И... это все уже устарело: те же космолеты, когда первая ступень самолет, предполагается стартовать по совсем другой траектории!

Нужны рулевые двигатели (см фото обвёл кружочками). Помимо поворота они могут иметь разную тягу. Обеспечивать разворот ракеты в полёте, заклон в нужных плоскостях. Как это обеспечить лазерной установкой?

Те же самые газовые двигатели, которыми спутниками управляют, или для второй ступени, внутри сопла, из которого вылетает пучок рабочего тела, разогретого лазером, газодинамический руль , или  а для первой обычное аэродинамическое маневрирование как у самолетов, в стратосфере это прекрасно работает.
Вообще не вижу тут проблемы

И по траектории выведения лазер не сможет быть всегда перпендикулярен срезу сопла такой ракеты. А раз не сможет, будут проблемы с формой (пучок проецируясь будет эллипсовидный) и с фокусировкой. Косой пучок будет фокусироваться неравномерно и косо с другой стороны. И фигово.

Фокусировка луча, конечно, проблема, но, ИМХО, нет никаких фундаментальных запретов природы, которые бы запрещали ее решение.

Увеличивай... не увеличивай... рабочего тела-нет!  Давление на больших высотах (100 и более км) в 10 миллиардов раз меньше, чем на Земле.

Для второй ступени мы везем рабочее тело с собой, вы читаете невнимательно Или вообще не читаете, а копаетесь в памяти по прошлой теме, которую Вы читали.

Была тема о лазерной ракете ещё очень давно задолго до вашей.

Мною та тема была изучена вдоль и поперёк. Точно так же люди, которые писали там фантазировали... но не решали основные технические моменты тезисно. Взяли бы и разобрали хотя бы одну проблему. Фиг! Фантазии уносили всё дальше и дальше, базируясь на неправильном "фундаменте мышления". Ваша тема её повторяет. И те же самые "грабли" и ошибки.   

Не читал, но осуждаю(с)? Помните, откуда это? Некрасиво пытаться задавить авторитетом
Я не форумный тролль, я реальна, и есть завсегдатаи форума, которые к идее относятся положительно, тот же bob, который большой скептик.
Да и я сама не раз помогала форуму избавиться от тех, кто из "альтернативной тусовки", уверены, что правильно записали меня в тролли ?

Аэродинамические потери. Сложно проталкивать огромный конус ракеты диаметром возможно метров 100 сквозь атмосферу на гиперзвуке. (Знаетели вы, что обшивка истребителя Миг-31 двигающегося на высокой скорости около 2.3М уже нагревается до 300 градусов и поэтому её сделали из нержавеющей высокопрочной стали и Т-4 который летает со скоростью 3200 км/ч сделан из стали и титана.

Это аргумент за многоразовую первую ступень, а  про диаметр 100 метров вообще не понятно откуда это? В этой теме вообще сигаретная форма с самого начала озвучивалась, как скорее всего невыгодная для лазерной ракеты. Жаль, что не читал, и осуждаю(с),  именно по этому вы поднимаете тему формы лазерной ракеты, которая уже тут звучала: никакого конуса или сигареты и не предполагается!
Правда, точную форму так и не придумали. Ее можно установить с помощью какой-нибудь математической модели, что бы была компромиссом между аэродинамическим качеством и удобством приема лазерного излучения.

[Polnoch Ксю]

Михаил, ракета на ЖРД разгоняется по такой траектории только по тому, что она на ЖРД.
Уже для ракеты с ТРД/ПВРД для первой ступени, не говоря о сверхзвуковом(гиперзвуковом) самолете вместо первой ступени, будет выгоден пологий разгон, по тому, что УИ (я все-таки предлагаю не считать забортный воздух, это правильно, ИМХО) воздушно-реактивного двигателя гораздо выше.

На ЖРД выгоден и быстрый разгон, по тому, что это ЖРД. У Земли и в вакууме один и тот же ЖРД будет работать с разным УИ. На первую ступень приходится, кстати, больше всего затрат энергии, Вас это никогда не заставляло ни о чем задуматься?

Лучшие ракетные двигатели, с точки зрения КПД/УИ, которые сделало человечество, это ионники и плазменники, и единственная причина, по которой на них нельзя стартовать с земли, это то, что они не смогли бы разогнать ракету до ускорения больше одного G.

Нам не нужны несколько g на старте, на которых сейчас летают космонавты, это все следствия оптимизации траектории под ЖРД, нам нужно стартовать с ускорением немного большим одного g и поддерживать ускорение, большее 1g в течение всего разгона, это обязательное условие, иначе мы лишь замедлим наше падение, или вообще не оторвемся от стартового стола.
А пассажиры спокойно переносят даже суточный авиаполет в другую точку земного шара, им совсем не нужно заплатить миллион долларов как платят современные туристы за несколько минут на носителе до орбиты!

Очень жаль, что мне приходится писать это снова, по тому, что гордость запрещает Вам перечитать тему с начала
Критика и даже попытки закопать лазерную ракету это очень хорошо и для форума, и даже для самой идеи лазерной ракеты, но только тогда, когда критика конструктивна и не переходит на личности...

[Грехов Михаил]

Наоборот

Нет. Задаётся траектория (азимут пуска) и по ней осуществляется разгон. Автомобиль-может хорошо разогнаться на трассе, но не сможет двигаясь по восьмёрке и замысловатыми петлями. Занесёт. Требуется дополнительные силы, которые будут его удерживать. а ускорения?  Нам надо обеспечит разгон!!! а не "кругаля"!!!

Почему?

Как вы представляете себе манёвр в виде спирали громадного тела на гиперзвуковой скорости при помощи лазерной пушки?

Это все было уже в этой теме. И... это все уже устарело: те же космолеты, когда первая ступень самолет, предполагается стартовать по совсем другой траектории!

Устарело? Гы! Есть орбита вокруг Земли. Высота-350 километров и скорость 8 км/с. И баста! Это физика. Цель-именно эта траектория. Сейчас РН имеет уже оптимальную траекторию чтобы оказаться на орбите максимально выгодным способом

Фокусировка луча, конечно, проблема, но, ИМХО, нет никаких фундаментальных запретов природы, которые бы запрещали ее решение.

Решите, в чём же дело. В путь! Советую помнить про аберрацию косых пучков (то есть дикой комы).

Для второй ступени мы везем рабочее тело с собой, вы читаете невнимательно

Ваша вторая ступень потребуется уже на высоте 5-10 километров. Идея лазерной ракеты вырождается в обычную ракету, которая везёт топливо с собой. Нафиг лазер? 

Не читал, но осуждаю? Помните, откуда это? Некрасиво пытаться задавить авторитетом

Я не прикрываюсь авторитетом. Смысл вникать в очередную тему, которая мне уже знакома до посинения в которой не решаются тезисно основные моменты.

никакого конуса и не предполагается!

Начертите, как вы это понимаете! 

 

[Polnoch Ксю]

Как вы представляете себе манёвр в виде спирали громадного тела на гиперзвуковой скорости при помощи лазерной пушки?

Аэродинамический маневр. Диаметр спирали, конечно, должен быть больше, чем когда пассажирский лайнер кружит над аэропортом

Устарело? Гы! Есть орбита вокруг Земли. Высота-350 километров и скорость 8 км/с. И баста! Это физика. Цель-именно эта траектория. Сейчас РН имеет уже оптимальную траекторию чтобы оказаться на орбите максимально выгодным способом

Для ЖРД не устарело. Но ЖРД пора уже на помойку истории, как когда-то паровозам, а перед этим парусным кораблям, когда вот-вот на МКС заработает VASIMR.
Спасибо ему за первый спутник, Гагарина, человека на луне, и за все-все, но массовое освоение космоса с ним невозможно

Ваша вторая ступень потребуется уже на высоте 5-10 километров. Идея лазерной ракеты вырождается в обычную ракету, которая везёт топливо с собой. Нафиг лазер?   

Вряд ли можно лететь на гиперзвуке не в стратосфере, а в тропосфере, так что не вырождается. Если бы Вы внимательно почитали тему, то прочитали бы и про орбитальный лазер для второй и, возможно, первой ступени в верхней части ее траектории.

Смысл вникать в очередную тему,

То есть все-таки не читал, но осуждаю(с)?
Вы же сделали несколько ляпов, про рабочее тело, например, не вникнув
Когда критика в теме конструктивная, критикующий не поднимает в десятый раз уже обсужденные в теме вопросы. А когда неконструктивная, то в теме все время обсуждают одно и то же, и отвечают на одни и те же вопросы разным людям
Можно ли попросить Вас, Михаил, если и закапывать лазерную ракету (может быть действительно это плохая идея?), то делать это конструктивно?

Начертите, как вы это понимаете! 

Когда несколько страниц назад обсуждалась форма, идей так и не было высказано. Тут я тоже умываю руки, только уверена, что это не будет сигара, т.к. это форма, оптимальная для ЖРД. Нужно перебрать множество матмоделей, может быть и продуть их в трубах, это то, что я сама точно не смогла бы сделать.
Оставляю форму первой ступени тем, кто непосредственно будет разрабатывать такую систему.

Но на ум приходит схема "летающее крыло", как она обозначена в википедии: и аэродинамическое качество хорошее, и большая площадь для облучения, приемника лазерного излучения. Если форма плохая, это не повод закопать лазерную ракету, а повод поискать другую форму Скорее всего, есть более оптимальная.

[Грехов Михаил]

Уже для ракеты с ТРД/ПВРД для первой ступени, не говоря о сверхзвуковом(гиперзвуковом) самолете вместо первой ступени, будет выгоден пологий разгон, по тому, что УИ (я все-таки предлагаю не считать забортный воздух, это правильно, ИМХО) воздушно-реактивного двигателя гораздо выше.

Ну какой там разгон??? ТРД - это 2.5 маха на высоте 25 километров. а надо 23 маха на высоте 350 километров. Что это??? Капля в море! Следущий разгон обеспечивает уже обычная ракета. у которой тоже есть ступени.

ПВРД - тоже не гуд. его самого для работы надо разогнать. а на высоте он не сможет ничего. там нет воздуха.

На ЖРД выгоден и быстрый разгон, по тому, что это ЖРД.

быстрый разгон выгоден не потому, что ЖРД, а потому что нам надо обеспечить быстрое развитие фаз полёта! Как пример - ЖРД вырабатывает тягу, равную весу и тратит топливо. Ракета зависла. Всё топливо будет потрачено не на её разгон, а на её висение. А надо гнать на орбиту.

Нам не нужны несколько g на старте, на которых сейчас летают космонавты, это все следствия оптимизации траектории под ЖРД, нам нужно стартовать с ускорением немного большим одного g и поддерживать ускорение, большее 1g в течение всего разгона, это обязательное условие, иначе мы лишь замедлим наше падение, или вообще не оторвемся от стартового стола.

Потери возрастут. По причине того, что большая часть энергии будет тратится не на разгон, а на обеспечение висения ракеты. См выше! 

 

[Грехов Михаил]

Можно ли попросить Вас, Михаил, если и закапывать лазерную ракету (может быть действительно это плохая идея?), то делать это конструктивно?

Я уже это делаю. Например:

Но на ум приходит схема "летающее крыло", как она обозначена в википедии: и аэродинамическое качество хорошее, и большая площадь для облучения, приемника лазерного излучения.

Вот опять глупости. Предлагаете облучать лазером крыло... так? А как вообще будет действовать, если крыло не будет фокусировать лазерный луч для нагрева воздуха? у него все поверхности выпуклые. И для аэродинамического полёта требуется тяга в другом направлении, нежели перпендикулярно плоскости крыла.

Вы же сделали несколько ляпов, про рабочее тело, например, не вникнув
Когда критика в теме конструктивная, критикующий не поднимает в десятый раз уже обсужденные в теме вопросы. А когда неконструктивная, то в теме все время обсуждают одно и то же

"Обсужденный вопрос" - это такой вопрос, в ходе обсуждения которого достигнуто утрясание всех спорных моментов и вырисовывалась чёткая концепция понимания того, как это должно быть на самом деле во всех деталях! Сейчас же пока в этой теме-каша. Нет чёткой концепции ни в одном вопросе. Поэтому это не "обсужденные вопросы" а "слегка задетые вопросы".

Когда несколько страниц назад обсуждалась форма, идей так и не было высказано. Тут я тоже умываю руки, только уверена, что это не будет сигара, т.к. это форма, оптимальная для ЖРД. Нужно перебрать множество матмоделей, может быть и продуть их в трубах, это то, что я сама точно не смогла бы сделать. Оставляю форму первой ступени тем, кто непосредственно будет разрабатывать такую систему.

Вот именно. Вся тема состоит в том, что нет детальной проработки. "Ничего предложено не было, я тоже как-то "не копенгаген" и вообще оставим все измышления... пусть думают другие люди" - вот ваш тезис. Это не предметное обсуждение вопросов.

Если форма плохая, это не повод закопать лазерную ракету, а повод поискать другую форму Скорее всего, есть более оптимальная.

Вот Вы лично. Да вы! Именно вы! И предложите! Попробуем что-то обсудить.

[hiway60]

Про лазер. Американцы баловались с лазерами ИК диапазона, самые малорассеиваемые из лазеров. Чота они потом плевались сильно. Дальность никакущая.

А нам и не нужна большая дальность Мы будем подниматься по пологой спирали вокруг лазерной установки.
С определенной высоты можно вообще перейти на орбитальный лазер.

У Американцев получилось всего 3 км, или около того, а нам надо минимум 40-50 км. Ибо вверх, это то же дальность.
Орбитальный лазер, а, он же сверху находится, как он будет нагревать воздух в нижней части "ракеты". Не совсем понятна эта мысль.