Идеальный реактивный двигатель

[Прохожий]

А масса пушек у нас условно нулевая?

[Ксей]

А масса пушек у нас условно нулевая?

Не нулевая, также как в ракете ненулевая масса последующих порций горючего, которые разгоняются сжиганием предыдущих порций.

[bob]

Через ту же многоступенчатость - выстреливаем заряженный ствол пушки, потом стреляем из него...

Так в последний раз у Уэллса "летали" в киносценарии "Облик грядущего". Вместо многоступенчатых ракет фантаст "применил" многоступенчатые... пушки. Стволы, малость, тяжеловаты, по сравнению с лёгкими баками и маленькими камерами сгорания. Пушка "эффективнее" ракеты только до того предела, пока скорости снарядов не сравняются. И то, только за счёт того, что вся тяжеленная чушка стоит на земле. И земля принимает импульс отдачи.

[Ксей]

Пушка "эффективнее" ракеты только до того предела, пока скорости снарядов не сравняются. И то, только за счёт того, что вся тяжеленная чушка стоит на земле. И земля принимает импульс отдачи.

Выстреливать  пушки конечно не нужно.
Главное преимущество пушки в передаче импульса Земле. А недостаток в ограничении скорости снаряда скоростью  газовой струи. Эта скорость ограничена температурой , с повышением начинается ионизация газа  и на это тратится много энергии. Но потом скорость может расти  без предела.
Короче энергии требуется много и без ядерного взрыва не обойтись.

[равлик]

Двигатели на химических реакциях имеют предельную скорость истечения ~5 км/с (если окислитель кислород с 30% озона или фтор, а восстановитель гидрид лития). При этом они имеют достаточно большую мощность, чтобы получать любое необходимое ускорение. Все двигатели с большими скоростями истечения имеют сильно ограниченную мощность P_{u бол}, а следовательно малое ускорение a_{u бол}, которое на малых расстояниях не способно разогнать космолёт до скорости больше, чем это возможно на химическом. При этом за пределами химических нет непрерывной линейки топлив на любую скорость истечения. Происходят скачки скорости, и с каждым уменьшается ускорение. Если скачок по скорости и ускорению в несколько раз, то можно оценить целесообразное расстояние S, начиная с которого выгоден переход на большую скорость истечения. Предполагая ускорение на малой скорости истечения много больше, чем на большой скорости истечения, будет зависимость

[Фантазер]

Последний раз "многоступенчатые пушки упоминались в романе А С Кзанцева :"Пылающий остров.В качестве межконтинентального оружия.И,да пушки гораздо эффективнее ракет.См википедию.Всё дело в том ,что на скоростях до 1\2 УИ ,большая часть энергии и импульса уносится истекающими газами.См эффект Оберта.В пушке же практически весь импульс передаётся снаряду,меньшая пушке и несмотря на это всё равно приходится ставить откатники и сошки из-за кратковременности и величины этого импульса.
    Именно поэтому РН тратит 1/3 топлива на подьём до10 км и набор скорости звука.Я как-то считал,у меня получился КПД на этом этапе 2%.
Именно поэтому мною изобретено это,описано в теме:/ Re: Освоение Луны
« от Изобретатель  16 Апр 2020 [12:31:01] »(В свое время у меня сорвался Ник на компе, а код не записал многочисленные попытки восстановиться не получились Ник не проходил(Ламер),и я решил начать жизнь заново.Извиняюсь.Надеюсь это не послужит причиной бана.)
ИМХО это наилучший вариант космической транспортной системы на химической энергии.

[Александр Овчар]

Идеальный мотор тот, которого нет, а функции мотора исполнятся. ТРИЗ. Оставьте мотор на космодроме и запас топлива. Это, например, шахта, где стенки шахты изготовлены из топлива.


Или это ракета, где мотор выбрасывает магнитики, что отражаются от  магнитного зеркала космодрома и повторно стучат в корму ракеты, а космодром сообщает магнитикам больше энергии.


Еще в идеальном моторе использованная  реактивная масса сама возвращается в мотор для повторного использования. Что то на уровне принципа торнадо, где есть тяга по оси вихря, где вихрь создан в исходящем потоке реактивной массы.


Ещё идеально, если мотор излучает "умную реактивную массу", что за кормой ракеты создаёт умные технические системы, что как зеркало на космодроме, могут вернуть энергию и массу в мотор для  повторного использования.


Но это все равно, все фигня.

[Александр Овчар]

Идеальный мотор использует то, что вредит. На уровне СС это гравитация,  и инерция на уровне межзвездных полётов. Гравитация  должна экранироваться, инерция - как задача о смазке. Проводите фундаментальные исследования и дерзайте.


Токо правила форума запрещают выход за горизонты познания, возможно нужен раздел "За горизонтами науки о вселенной.

[Фантазер]

Правильно .Идеальный РД это двигатель не расходующий массы.Фантастика?Нет.Частично под это определение подходит .... Реактивный самолёт.В атмосфере  он использует внешний окислитель.На каждую тонну горючего-чуть более 3 тонн кислорода.Инертный азот уменьшает скорость выхлопной струи значительно увеличивая тягу.Тем самым нивелируя эффект Оберта.Но и тем самым ограничивая максимальную скорость полёта.Ещё один ограничитель :Скорость звука.Из-за низкой величины которого лавинообразно нарастают потери.Самолёт перегревается,теряется мощность двигателей (и так не слишком большая по сравнению с ЖРД) рас тут аэродинамические потери.Словом АКС ,это пожалуй посложней ракеты будет.
Но замануха!
   И решил я засунуть самолёт в большую и длинную трубу.... Но с водородом!?Двигатель оставил прежний; ТРДФ турбореактивный с форсажной камерой.Получилось:Скорость звука 1420 м \сек ,3 М ,предел для ТРД ,это 4200 м\сек.Давление в трубе м б повышено на порядок,а значит и мощность двигателя.В качестве инертной массы  водород,большая его часть не сгоревшая в КС двигателя.а вот в ФК в отличие от азота он сгорает полностью.Что увеличивает тягу в 4 раза.Ну и сам самолёт точнее пространство между ним и трубой на больших скоростях превращается в прямоточный РД весьма большой мощности.До М 16 в трубе конечно не разгонишься,но 6-8 достижимы.Далее,самолёт и выхлоп ТРД сами по себе являются пробкой ,а труба как и пушка закрыта сзади передача импульса будет осуществляться давлением горячих газов.Что весьма значительно увеличивает КПД использования мощности двигателя.На больших скоростях это будет в основном реактивная тяга.Всё перечисленное позволяет достичь ускорений сопоставимых с ракетными,а возможно и большими.Потому как в торец труби и ее стенки можно встроить дополнительные двигатели.Энергия топлива такого самолёта,да что уж там -ракеты,которым будет являться  жидкий кислород будет на 15 больше чем у чисто водородной.Но ещё и без огромного водородного бака.И пожалуй самое главное в этой идее.Большая длина трубы и направление выхлопа двигателя в обратную сторону от направления полёта позволяет сохранить основную массу отработанного топлива и водорода внутри трубы почти без потерь и использовать после переработки многократно.На Земле,лунах и астероидах для создания системы нет особых проблем .В космосе это потребует равновеликих противоположных грузопотоков.Везде система требует достаточно больших грузопотоков.И естественно мощных источников энергии и электролизёров для повторного разложения образовавшейся воды.

[Александр Овчар]

Правильно .Идеальный РД это двигатель не расходующий массы...
   И решил я засунуть самолёт в большую и длинную трубу.... Но с водородом!?Двигатель оставил прежний; ТРДФ турбореактивный с форсажной камерой.Получилось:Скорость звука 1420 м \сек ,3 М ,предел для ТРД ,это 4200 м\сек.Давление в трубе м б повышено на порядок,а значит и мощность двигателя.В качестве инертной массы  водород,большая его часть не сгоревшая в КС двигателя.а вот в ФК в отличие от азота он сгорает полностью.Что увеличивает тягу в 4 раза.Ну и сам самолёт точнее пространство между ним и трубой на больших скоростях превращается в прямоточный РД весьма большой мощности.До М 16 в трубе конечно не разгонишься,но 6-8 достижимы.Далее,самолёт и выхлоп ТРД сами по себе являются пробкой ,а труба как и пушка закрыта сзади передача импульса будет осуществляться давлением горячих газов.Что весьма значительно увеличивает КПД использования мощности двигателя.На больших скоростях это будет в основном реактивная тяга.Всё перечисленное позволяет достичь ускорений сопоставимых с ракетными,а возможно и большими.Потому как в торец труби и ее стенки можно встроить дополнительные двигатели.Энергия топлива такого самолёта,да что уж там -ракеты,которым будет являться  жидкий кислород будет на 15 больше чем у чисто водородной.Но ещё и без огромного водородного бака.И пожалуй самое главное в этой идее.Большая длина трубы и направление выхлопа двигателя в обратную сторону от направления полёта позволяет сохранить основную массу отработанного топлива и водорода внутри трубы почти без потерь и использовать после переработки многократно.На Земле,лунах и астероидах для создания системы нет особых проблем .В космосе это потребует равновеликих противоположных грузопотоков.Везде система требует достаточно больших грузопотоков.И естественно мощных источников энергии и электролизёров для повторного разложения образовавшейся воды.

В вашем решении есть некая красота. Ставим трубу высотой 10 км. В Арктике, просто  наморозим айсберг высотой 10 км.
Или просто изготовим надувные бублики (тороиды) как в знаменитой игрушке елочка из самого раннего детства и оденем их на трубу (дизайн фактор елка).

Итак - труба есть, заполним ее воздухом. Но... низкого давления. А керосин/кислород (водород не надо трогать)  будем подавать из форсунок . Вместо дюз на первой степени будет  стоять параболический отражатель. Но тут будет химера - придется на елку (трубу) воткнуть кучу "ТРД игрушек".  Поэтому, лучше просверлить в ракете (по всей длине осевое отверстие - и заливать топливо в ракету сверху. Это вторая труба - как топливопровод. Все в духе ТРИЗ была одна труба, а две трубы (как коаксиальный кабель) - лучше.

Мда.. может лучше фундаментальной наукой заняться? Что то мне вспоминается сила Кориолиса, это как то плохо зайдет..  Хотя если попросить у газовиков немного труб (диаметром 1450 мм) и положить пару десятков км труб на подушку из песка! (в пустыне!) с уклоном градусов 30.. то получится "ракетопровод".  Газодинамика выхлопа ЖРД в такую трубу будет несколько  отлична, тяга простого ЖРД вырастет процентов на 500%. Ну так, к слову. 

[Александр Овчар]

Поэтому, лучше просверлить в ракете (по всей длине осевое отверстие - и заливать топливо в ракету сверху. Это вторая труба - как топливопровод. Все в духе ТРИЗ была одна труба, а две трубы (как коаксиальный кабель) - лучше.

Три трубы еще лучше.  Топливопровод. Труба с перфорацией по все длине - через отверстия подается топливо в осевой канал ракеты. 3-я труба = это набор скользящих втулок по всей длине трубовода. Каждая втулка и все вместе перекрывают отверстия перфорации. Когда ракета движется по шахте вверх - она сдвигает скользящие втулки вверх (на выброс). Это автоматически открывает отверстия перфорации на пути ракеты. Другая версия - втулки просто могут вращаться - поворот втулки открывает  подачу топлива в ракету - по ходу ее движения. Можно патентовать. Второй патент - в трубопроводе есть магнитная пробка. Когда ракета движется вверх - она тащит за собой пробку в топливопроводе (магнитом). Это позволяет точно дозировать подачу топлива в ракету. На корме ракеты есть упор - он вращает втулки и перекрывает отверстия перфорации - за кормой ракеты. Итого мы видим во всей красоте ТРИЗовский прием перехода в полисистему - была одна труба - стало 2-е + N втулок + механическое поле (вращение втулок) + магнитное - для пробки. Но лучше все таки заниматься фундаментальными исследованиями и не тратить время на технические химеры, от слова совсем.

[gan]

Мда.. может лучше фундаментальной наукой заняться?

Чего то вспомнилось... про редкое явление, до сих пор не поддающийся лабораторному воспроизведению, давно забытое, пеплом времени засыпано,  но до сих пор прекрасное, природой созданное, разуму не подвластное...кх, кх
Да  я про природу шаровой молнии! Там поле не паханное, а возможности, даже представить сложно.

Даже странно как то, столько лет прошло и ни как... Можно тему создать: Двигатель на шаровой молнии... во как!

О ПРИРОДЕ ШАРОВОЙ МОЛНИИ
П. Л. Капица. ЭКСПЕРИМЕНТ. ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА

Природа шаровой молнии пока остается неразгаданной. Это надо объяснить тем, что шаровая молния — редкое явление, а поскольку до сих пор нет указаний на то, что явление шаровой молнии удалось убедительно воспроизвести в лабораторных условиях, она не поддается систематическому изучению. Было высказано много гипотетических предположений о природе шаровой молнии [1, 2], но то, о котором пойдет речь в этой заметке, по-видимому, еще не высказывалось. Главное, почему на него следует обратить внимание, это то, что его проверка приводит к вполне определенному направлению экспериментальных исследований. Нам думается, что ранее высказанные гипотезы о природе шаровой молнии неприемлемы, так как они противоречат закону сохранения энергии. Это происходит потому, что свечение шаровой молнии обычно относят за счет энергии, выделяемой при каком-либо молекулярном или химическом превращении, и, таким образом, предполагают, что источник энергии, за счет которого светится шаровая молния, находится в ней самой. Это встречает следующее принципиальное затруднение.
 Из основных представлений современной физики следует, что потенциальная энергия молекул газа в любом химическом или активном состоянии меньше той, которую нужно затратить на диссоциацию и ионизацию молекул. Это дает возможность количественно установить верхний предел энергии, которая может быть запасена в газовом шаре, заполненном воздухом и размерами с шаровую молнию.

С другой стороны, можно количественно оценить интенсивность излучения с ее поверхности. Такого рода прикидочные вычисления показывают, что верхний предел времени высвечивания получается много меньше действительно наблюдаемого у шаровых молний. Этот вывод теперь также подтверждается опытным путем из опубликованных данных [3] о времени высвечивания облака после ядерного взрыва. Такое облако сразу после взрыва, несомненно, является полностью ионизованной массой газа, и поэтому его можно рассматривать как заключающее в себе предельный запас потенциальной энергии. Поэтому, казалось бы, оно должно высвечиваться за время большее, чем наиболее длительно существующая шаровая молния подобного размера, но на самом деле этого нет.

Поскольку запасенная энергия облака пропорциональна объему ( d³ ), а испускание — поверхности ( d² ), то время высвечивания энергии из шара будет пропорционально d, его линейному размеру. Полностью облако ядерного взрыва при диаметре d, равном 150 м, высвечивается за время, меньшее чем 10 с [3], так что шар диаметром в 10 см высветится за время, меньшее чем 0,01 с. Но на самом деле, как указывается в литературе, шаровая молния таких размеров чаще всего существует несколько секунд, а иногда даже минуту [1,2].

Таким образом, если в природе не существует источников энергии, еще нам не известных, то на основании закона сохранения энергии приходится принять, что во время свечения шаровой молнии непрерывно подводится энергия, и мы вынуждены искать этот источник энергии вне объема шаровой молнии. Поскольку шаровая молния обычно наблюдается «висящей» в воздухе, непосредственно не соприкасаясь с проводником, то наиболее естественный и, по-видимому, единственный способ подвода энергии — это поглощение ею приходящих извне интенсивных радиоволн.


http://www.vitart.ru/kapitsa/1-5-About_the_nature_of_a_globular_lightning.html

[Фантазер]

И к чему это словоблудие?

[Ый]

В Арктике, просто  наморозим айсберг высотой 10 км.

Миллион раз писали, что для такой высоты не существует конструкционных материалов, которые выдержали бы давление. А ваш лёд уже при высоте в несколько сот метров будет расплываться как навозная куча.

[Александр Овчар]

В Арктике, просто  наморозим айсберг высотой 10 км.

Миллион раз писали, что для такой высоты не существует конструкционных материалов, которые выдержали бы давление. А ваш лёд уже при высоте в несколько сот метров будет расплываться как навозная куча.

Я знаю физические свойства льда. Просто есть три дешевых ресурса:  вода, песок, воздух. В тезисе айсберг высотой 10 км на самом деле содержится вопрос - какие физические эффекты можно использовать для изготовления узла опоры трубы высотой 10км.


Смешаем воду с ПАВ, изготовим мыльные пузыри (пену) и заморозил. Получится лёгкий лёд, или как вариант просто использовать макрофлекс. Но лучше провести фундаментальные исследования.

[Rattus]

Смешаем воду с ПАВ, изготовим мыльные пузыри (пену) и заморозил.

Получился мыльный снег, где пузыри с хрустом лопаются уже при совсем небольшом давлении. И? Дальше что?

[Фантазер]

Смешаем воду с ПАВ, изготовим мыльные пузыри (пену) и заморозил.

Получился мыльный снег, где пузыри с хрустом лопаются уже при совсем небольшом давлении. И? Дальше что?

Пенометалл,пузырьки заполнены гелием-водородом.При определённых условиях может и подьёмной силой обладать

[Rattus]

Пенометалл

Давно вода стала металлом?

пузырьки заполнены гелием-водородом.

Через металлы эти газы неплохо проходят, замечательно в них растворяясь и делая хрупкими.

[Gleb1964]

Ставим трубу высотой 10 км. В Арктике, просто  наморозим айсберг высотой 10 км.
...
Итак - труба есть, заполним ее воздухом. Но... низкого давления

Отмечу, это для комнаты смеха. Что ни предложение, то никакого соотношения с реальностью. Особенно вызывает умиление предложение про "низкое давление" в трубе, с открытым концом. Этакий большой пылесос-небосос? Аэродинамическая труба, засасывающая воздух на высоте и продувающая потоком, который нужно непрерывно и обильно отсасывать, чтобы сохранять пониженное давление. И запускать что-то в этой трубе против встречного потока.
Ну ну. Слов нет.

[Фантазер]

Через металлы эти газы неплохо проходят, замечательно в них растворяясь и делая хрупкими.

Часть газа выходит,против другой части начинает работать градиент  давления.И это только на поверхности,в глубине с обеих сторон лёгкий газ.Не все металлы такие.