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

[Polnoch Ксю]

центробежное ускорение в 1g.

Центробежного ускорения нет, и вы, Вадим, это знаете Есть только центростремительное

И какой же у вас диаметр спирали?

Второй ступени, которая будет разгоняться орбитальным лазером, уже не так нужно разгоняться по спирали, так как она будет двигаться почти в вакууме.

[Грехов Михаил]

Очень задела огульная критика даже без попытки хоть немного разобраться в теме, и почитать ее по-диагонали, поэтому поставила Вам минус в репутацию, не смотря на то, что не люблю это делать, и давно их никому не ставила.

В том то и дело, что в проекте я разобрался давно... до вас. И есть вещи, которые выглядят в этом проекте абсурдно. А вы сами пробовали разобраться в своём же проекте? Ведь явно пишете не совсем правильные вещи даже с точки зрения здравого смысла. Например разгон по спирали - Что это? Зачем? Неоднократно вам говорил, что есть траектория пуска. Ракета обладает инерцией. Если мы её разгоняем в одном направлении, то любая смена направления-не выгодна! Мы должны будем постоянно менять направление скорости и ранее достигнутые успехи "сбрасывать". Смысл?   

[Polnoch Ксю]

что в проекте я разобрался давно... до вас.

Минус за то, что Вы взялись критиковать, не почитав тему на форуме даже по-диагонали, стали говорить глупости "ах, теперь еще и орбитальный лазер?"  "как вы будете разгоняться в вакууме, когда нет рабочего тела?" когда именно это с самого начала озвучивалось: и вторая ступень со своим рабочим телом, и два лазера, один рядом со стартовым столом а другой на орбите. Вы же до сих пор до конца не вникли в то, что пытаетесь критиковать
В самом начале Вы даже не поняли то, что у первой ступени будет заботное рабочее тело. Пока вся Ваша критика только демонстрировала Ваше собственное чувство превосходства, и нежелание снизойти до того, что бы разобраться в критикуемом.

А вы сами пробовали разобраться в своём же проекте?

Я пыталась, может быть, у меня что-то и не получилось до конца, и конструктивная критика (которой от Вас пока не было) очень привествуется, а Вы даже и не пробовали!

[Polnoch Ксю]

Если мы её разгоняем в одном направлении, то любая смена направления-не выгодна!

Для ЖРД не выгодна, а для ракеты с внешним источником питания, на коротком проводке, выгодна. В теме есть рассчеты, снизойдите, наконец, до них, пожалуйста
Зачем Вы уперлись в эту Вашу траекторию? Да даже сверхзвуковой самолет-разгонник, без внешнего источника энергии, в качестве первой ступени, не будет лететь по траектории ЖРД! По тому, что ЖРД от атмосферы только сопротивление, а самолет получает высокий УИ.

У нас с Вами разница:

V=F-S
V скорость, F тяга, S сопротивление,

Где S тоже функция от V по непонятному закону, а так же от высоты h, а F функция только от h, но не от v.

Вы же понимаете, что будет некоторое равновесное значение скорости, и это значение будет явно выше одного маха?

[Грехов Михаил]

когда именно это с самого начала озвучивалось: и вторая ступень, и два лазера, один рядом со стартовым столом а другой на орбите. Вы же до сих пор до конца не вникли в то, что пытаетесь критиковать

Каким образом будете обеспечивать вывод гигантского лазера на орбиту и организацию его бесперебойного питания мощностью под гигаватт? Вы согласны с тем, что капиталовложение в организацию такого старта будут очень большими? Что не может быть и речи о якобы дешёвом пуске (для которого предварительно надо вывести сотни (тысячи, десятки тысяч) тонн на орбиту обычными ракетами).  Что будет, если система управление космическим лазером выйдет из строя? Пожгёт Землю? Задумайтесь сами на все вопросы!

и конструктивная критика (которой от Вас пока не было) очень привествуется, а Вы даже и не пробовали!

Я вас уже второй день конструктивно критикую. (см выше в этом же сообщении). Но вы не хотите упорно это воспринимать и самой детально разбираться в тонкостях. Главное-поток мыслей... а вот какими они будут и как друг с другом будут увязываться-это для вас вторично.   

 

[Грехов Михаил]

а для ракеты с внешним источником питания, на коротком проводке, выгодна.

Нет! Для любого объекта не выгодна (будь то камень, полено, лом с любым двигателем). Это физика!  Любая смена направления движения - энергетические затраты.

[Polnoch Ксю]

Каким образом будете обеспечивать вывод гигантского лазера на орбиту и организацию его бесперебойного питания мощностью под гигаватт? Вы согласны с тем, что капиталовложение в организацию такого старта будут очень большими? Что не может быть и речи о якобы дешёвом пуске (для которого предварительно надо вывести сотни (тысячи, десятки тысяч) тонн на орбиту обычными ракетами).  Что будет, если система управление космическим лазером выйдет из строя? Пожгёт Землю? Задумайтесь сами на все вопросы!

Зачем Вам отвечать, если Вы не желаете читать?

Я вас уже второй день конструктивно критикую

Это обман, по тому, что конструктивная критика подразумевает вдумчивое чтение

[Polnoch Ксю]

Любая смена направления движения - энергетические затраты.

Не буду Вам отвечать, по тому, что Вы не читаете(чукча не читатель, чукча писатель!), извините, но это у Вас поток сознания: диалога не получается, звучат Ваши мысли, Вы спорите с тезисами, которые выдвигаете вместо меня, а я все время пытаюсь доказать, что этого не говорила.  Примеры тезисов, которые Вы мне приписали, и потом с эффектом "опровергли":

Цитата: Грехов Михаил от Вчера в 16:32:40
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.

Цитата: Грехов Михаил от Вчера в 11:49:15
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.

Итд. Не вижу смысла постоянно опровергать тезисы другого человека, который поднял тему лазерной ракеты до меня, и которого Вы все-таки удостоили честью внимательно изучить то, что он озвучивал. Это другая тема!

[Грехов Михаил]

Не буду Вам отвечать, по тому, что Вы не читаете(чукча не читатель, чукча писатель!), извините, но это у Вас поток сознания:

Тыкнете меня носом в номер того сообщения в этой теме, где объясняется преимущества спиралевидной траектории. Плииз!

Вы спорите с тезисами, которые выдвигаете вместо меня, а я все время пытаюсь доказать, что этого не говорила.

Тэзисы целиком ваши. Вы!! (не я) предлагаете разместить лазер на орбите. Я продолжаю вашу мысль и выношу вам такой факт, что это будет ох как не просто сделать с учётом его мощности и размеров. 

[Грехов Михаил]

Вот ваш пункт из первого сообщения:

4) Низкий КПД ЖРД, используемых сейчас для вывода грузов за пределы гравитационного колодца Земли.

Неправильно!

КПД ЖРД рассчитывается как коэффицент использования внутреннего тепла топлива. На сегодня он достигает около 85-90%. Практически всё тепло от сжигания топлива преобразуется в скоростной напор на срезе сопла, который и даёт тягу. Остаётся совсем немного (потери+ работа турбонасосного агрегата). Для справок:

КПД угольного паротурбинного блока - 33...37%
КПД парогазовой установки                 - 55...60%
КПД средней солнечной батареи         - 20...25%

Так что у ЖРД довольно высокий КПД среди многих устройств.

[alex_semenov]

КПД ЖРД рассчитывается как коэффицент использования внутреннего тепла топлива. На сегодня он достигает около 85-90%. Практически всё тепло от сжигания топлива преобразуется в скоростной напор на срезе сопла, который и даёт тягу. Остаётся совсем немного (потери+ работа турбонасосного агрегата). Для справок:

КПД угольного паротурбинного блока - 33...37%
КПД парогазовой установки                 - 55...60%
КПД средней солнечной батареи         - 20...25%

Так что у ЖРД довольно высокий КПД среди многих устройств.

Что-то у вас слишком высокий КПД у ЖРД получился.
Насколько я понимаю,  главные потери в ЖРД - коэффициент преобразования теплового хаоса камеры сгорания в направленный поток соплом. И теоретически он стремиться к 1 при длине сопла Лаваля стремящемся к бесконечности.
В реальных двигателях КПД сопла (считай ЖРД) может быть выше 70% (если в вакууме).  Но не таким высоким как у вас (электродвигатели и трансформаторы позавидовали бы!).
Кстати вот тут говориться то же самое:
Перемещаясь по соплу, газ расширяется, его температура и давление падают, а скорость возрастает. Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД этого преобразования в некоторых случаях (например, в соплах современных ракетных двигателей) может превышать 70 %, что значительно превосходит КПД реальных тепловых двигателей всех других типов.

Дома есть книга, где есть формула расчета КПД сопла.

[bob]

Примеры тезисов, которые Вы мне приписали, и потом с эффектом "опровергли":

Была, была "спираль".
Исходно Вы настаивали на спиральной траектории:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105371.msg2343882/topicseen.html#msg2343882
, но вчера, наконец, окончательно согласились, что она не нужна:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105371.msg2445441/topicseen.html#msg2445441

P.S. Кстати, я сразу говорил, что спираль - это лишние энергозатраты, и траектория выведения Вашего ПВРД-с-лазерной-накачкой должна быть традиционной, как у обычных ракет.

[Polnoch Ксю]

, но вчера, наконец, окончательно согласились, что она не нужна:

Для второй ступени не нужна, а для первой, когда скорость еще не так велика, зато велико поглощение лазера в атмосфере, почему бы и нет?

[alex_semenov]

P.S. Кстати, я сразу говорил, что спираль - это лишние энергозатраты, и траектория выведения Вашего ПВРД-с-лазерной-накачкой должна быть традиционной, как у обычных ракет.

Простите, не стал читать всю тему. Тут УЖЕ обсуждался вариант аппарата, питаемого по СВЧ?
По-маему куда разумней (КПД СВЧ-генераторов, мазеров заметно выше выше чем у лазеров)
А вариант СВЧ луча не с Земли, а из космоса (в смысле с орбитальной солнечной электростанции)?
Разумеется, нас, дураков, это все ни в коей мере не спасет...
Но как технические изюминки для твердой фантастики...

[Dem]

СВЧ ни какое не может. Там ещё хуже дела обстоят чем с лазером.

СВЧ как раз лучше - его можно напрямую в электричество преобразовать, почти без потерь мощности. С КПД 99%.

[Polnoch Ксю]

. Тут УЖЕ обсуждался вариант ппарата, питаемого по СВЧ?
По-маему куда разумней (КПД СВЧ-генераторов, мазеров заметно выше выше чем у лазеров)
А вариант СВЧ луча не с Земли, а из космоса (в смысле с орбитальной солнечной электростанции)?

Обсуждалось с самого начала. Алекс, а Вы все-таки почитайте, она занимательная
С самого начала была предложена двухступенчатая схема: первая ступень использует рабочее тело-воздух, что бы добиться псевдобесконечного УИ, и обмануть формулу Циолковского, и питается от назменого лазера недалеко от точки старта, может быть в верхней части траектории от космического лазера (свч?), а вторая ступень везет рабочее тело с собой, и питается от космического лазера(свч?)

[Грехов Михаил]

Для второй ступени не нужна, а для первой, когда скорость еще не так велика, зато велико поглощение лазера в атмосфере, почему бы и нет?

Только что вы этим достигнете, какую из целей полёта - не совсем понятно...

[alex_semenov]

СВЧ как раз лучше - его можно напрямую в электричество преобразовать, почти без потерь мощности. С КПД 99%.

99% - это помоему вы слишком. Но 80-90 - да, я слышал о таких цифрах. Самый дрянной мазер имеет КПД до 30%. А наиболее крутые до 70%. То есть 0.7*0.8 = 0.56. Можно фантазировать о 60%. На мой взгляд очень неплохо.

Минус СВЧ - огромный размер излучателя. Он линейно больше с увеличением длины волны. Если у вас изначално предполагался 1-10 мкм (10^-6 -10^-5 м)  лазер, то для 1 мм (1^-3 м) мазера вам нужно в 1000-100 раз большее по диаметру апертура излучателя. Помоему вполне терпимая плата за десятикратное возростание КПД канала передачи энергии.

[Polnoch Ксю]

Только что вы этим достигнете, какую из целей полёта - не совсем понятно...

Любая ракета с внутренним источником энергии и рабочего тела находится в жестких рамках формулы Циолковского.

Мы:

1) разгоняемся(увеличиваем кинетическую энергию) в обход формулы Циолковского
2) повышаем высоту(увеличиваем потенциальную энергию) в обход формулы Циолковского

Отдалившись от источника энергии слишком далеко, мы потеряем преимущества лазерной ракеты. Лучше воспользоваться бесплатным рабочим телом, и бесплатной энергией от электростанции, которую специально построили под проект. Расчеты на первых страницах темы. Получается на порядки дешевле, чем с помощью ЖРД.
Потеря кинетической энергии на аэродинамических разворотах вообще не важна, так как у нас бесплатный разгон, выведенный из под действия формулы циолковского Именно она заставляет летать ракеты по столь любимой Вами, Михаил, траектории!

Михаил, как Вас попросить, что бы Вы, наконец, прочитали тему?

[bob]

Тут УЖЕ обсуждался вариант аппарата, питаемого по СВЧ?
По-маему куда разумней (КПД СВЧ-генераторов, мазеров заметно выше выше чем у лазеров)

Обсуждался. КПД СВЧ выше, но у него и расходимость выше. Так что, в общем, до фонаря, чем запитывать нагревательный элемент такой ракеты - лазером или СВЧ.

, но вчера, наконец, окончательно согласились, что она не нужна:

Для второй ступени не нужна, а для первой, когда скорость еще не так велика, зато велико поглощение лазера в атмосфере, почему бы и нет?

А зря продолжаете сопротивляться. При вращательном движении вся кинетическая энергия, запасённая на одном полувитке - теряется на следующем.