Обсуждение способов безракетного запуска с Земли

[LonelyWanderer]

Что-то не уловил: запускаемый груз и раскручивающий механизм соединены гибким тросом?
А что помешает тросу просто намотаться в момент запуска? Или он изначально уже намотан? А каков диаметр барабана? А какую форму примет трос при раскрутке? С чего он должен быть натянут как струна? Там же кроме центробежной силы должна быть сила перпендикулярная к тросу, чтобы придавать ускорение грузу. Пращу раскручивают замысловатым движением.
Короче, к стокилометровой башне потребуется консоль километров пятьдесят. Правда это уже не принципиально усложняет конструкцию.
Или вращающаяся стокилометровая башня? Круто!

Вот это уже актуальные вопросы. Длинный рычаг нужен для ускорения раскрутки. Раскрутить можно и коротким рычагом, и трос будет нужной формы, но чем короче рычаг, тем медленнее раскрутка будет по вами обозначенным причинам. В вакууме и невесомости хоть 1000-километровый трос можно раскрутить 1-метровым рычагом, только тут время потребуется соответствующее. Тут же нужны расчёты, надо будет подумать, как это сделать.

[LonelyWanderer]

никаких тебе свермощных ракет, сверхмощных катапульт - подвесил, условно говоря, на крюки полезный груз на поверхности, включил кнопку "пуск"

а кто трос несверхмощно тянет?

Он просто висит изначально. Мотор центрифуги - конструктивно во много раз более дешёвая и простая конструкция, нежели электромагнитная катапульта, ведь это всего-лишь электромотор. Пусть и мощный, но он все равно будет во много раз менее мощный, чем катапульта, потому что раскручивать можно и пол-часа, а в катапульте необходимую энергию нужно выделить за несколько секунд.

[LonelyWanderer]

Для тех, кто обсуждает трос. Решите простую задачку по арифметике - посчитайте массу троса при необходимой длине. И все вопросы отпадут.

С такими рассуждениями можно вообще закрывать тему, потому что не существуют способов вывода без применения ракетной тяги и не строя никаких громоздских конструкций. Сколько, по-вашему, 1600-километровый маглев вместе с вакуумной трубой будет весить? Меньше, чем трос? Тогда и у меня вопросы отпадут.

[николай теллалов]

Он просто висит изначально.

дар б-жий?

а что произойдет при обрыве?

[vasanov]

а что произойдет при обрыве?

Оружие массового поражения. Страшнее резиновой бомбы.

[kryptonik]

Тогда и у меня вопросы отпадут.

У вас есть опыт проектирования реальных конструкций? Модельку бы для начала построить. Но поосторожнее. Если будет двигатель и трос, то лучше в боксе. Уравновешивание продумать. А то все поразнесет.

[LonelyWanderer]

Он просто висит изначально.

дар б-жий?

а что произойдет при обрыве?

Ничего страшного для экипажа, если он находится в корабле, аналогичном, например, Союзу. Та же схема спасения, что и при аварии с ракетой.

[LonelyWanderer]

Тогда и у меня вопросы отпадут.

У вас есть опыт проектирования реальных конструкций? Модельку бы для начала построить. Но поосторожнее. Если будет двигатель и трос, то лучше в боксе. Уравновешивание продумать. А то все поразнесет.

Про уравновешивание я уже писал.. Это 2 троса - полезный груз и противовес, отстреливаются одновременно. К слову, карусель может состоять и из нескольких пар тросов, чтобы запускать сразу несколько аппаратов, не раскручивая её для каждого пуска.
Что значит "опыт проектирования реальных конструкций"? Тут что, одни Маски да Королёвы собрались? Люди, реально производящие космическую технику эти форумы не посещают и все эти телодвижения бесполезны. Так, только ради спортивного интереса. Вот из спортивного интереса у меня в герметичной бутылке уже 3 или 4 года травка растёт, типа замкнутая "Биосфера". Но это для себя. Кому какое дело до всего, что тут говорится.

[kryptonik]

Значит вы практик. Вот и отлично! Сделайте центрифужку, потом побольше, забросьте камушек метров на сто. Потом гирю в два пуда метров на пятьсот. Думаю, это где-то на пределе современной техники. До Космоса далековато.

[Ulkolainen]

Но раскручиваться-то они будут в нижних и плотных. Для справки: Сx гладкого троса 1,1.

При ветре в торец цилиндра, а не в профиль. Проверяйте данные. В нескольких источниках нашёл цифры Сх от 0.4 до 0.8, цифры разнятся, видимо, в зависимости от качества поверхности, диаметра и т.д.

Вы находили как раз для "длинного цилиндра" в торец и видимо под разными углами, отсюда такой разброс. А на самом деле:Таблица 1. Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода
Одинарный диаметром: 20 мм и более 1,1

Вообще ветровая нагрузка на тросы и провода - популярный параметр для расчетов. Источников много, за основу для ЛЭП и вовсе предлагается 1,25, но сразу с учетом поправки на подвесы и изоляторы. Нас она не интересует. Авиаторы предпочитают пользовать 1,04 для "цилиндра перпендикулярно его оси" = очевидно "их" цилиндры более гладкие и круглые, чем троса. Но разница в шесть сотых для Вас пока вряд ли принципиальна.

Можно даже несколько центрифуг на нескольких уровнях по высоте, и снизу вверх по мере раскрутки отцеплять трос.

...простая башня, простой трос, несколько простых центрифуг.... Я гляжу, у Вас с каждым сообщением конструкция становится всё проще и проще

На Земле, конечно, намного сложнее, но прежде, чем отбраковывать - нужно рассчитать, доказать, что это невозможно.

Не-не!  Доказывается обратное: возможность и целесообразность. Иными словами, бремя доказывания гипотезы лежит на её авторе.

Я бы начал с того, что представил свисающий конец троса с закрепленной ПН как маятник. Поворот "фермовой конструкции" даст угол отклонения подвеса. С него раскладывете паллелограмм сил и смотрите, как и когда одна из них уравняется с аэродинамическим сопротивлением. Это будет тупик №1, из него можно выходить укорачивая подвес или наращивая радиус фермы.

[николай теллалов]

Ничего страшного для экипажа

а там, куда трос хлестнет, тоже "ничего страшного"?

[Serg53]

Сделайте центрифужку, потом побольше, забросьте камушек метров на сто. Потом гирю в два пуда метров на пятьсот. Думаю, это где-то на пределе современной техники.

Надо два камешка, две гири, чтобы противовес был, но если отсоединение произойдёт несинхронно, что будет с конструкцией?

[kryptonik]

Хорошо изобретать, не имея представления о сопромате, термехе, аэродинамике. Что интересно, этим часто грешат даже выпускники технических вузов, которые все это «проходили». Ничто не ограничивает полет мысли.
Прежде чем такое городить, надо хоть немного посчитать или хотя бы подумать, а не дурак ли я.
У меня такое было, когда я «изобрел» инерциоид. Сам изобрел, но сам и похоронил, только потом припомнил, что такое есть.
Надо как-то уважать других. Идеи запусков с земли человечеством на определенном этапе прорабатывались. В космос из пушки стреляли. Но оказалось, что это тупиковый путь.
Сто километровая башня пока бред. Если даже будут изобретены подходящие для этого материалы, человечество распорядится ими более рационально. Уж центрифугу устанавливать точно не будет. На крайняк ракеты начнет с башни запускать. Но это надо уж совсем одичать, чтобы таким заняться, может быть через пару миллионов лет, чисто для прикола, мол была такая идея, давай проверим.

[LonelyWanderer]

Вы находили как раз для "длинного цилиндра" в торец и видимо под разными углами, отсюда такой разброс. А на самом деле:Таблица 1. Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода
Одинарный диаметром: 20 мм и более 1,1

Вообще ветровая нагрузка на тросы и провода

https://mash-xxl.info/pic1/119172237160231085171066248072237173201148075022.png
От числа Рейнольдса зависит, и сопротивление может менятяся от 0.6 до 1.2, а может и шире диапазон, тут надо разбираться. Но зачем эти точные цифры? Пока что я точные расчёты не собирался делать, потому что тут довольно много их делать. Кроме того, вы игнорируете возможность снабжения троса обтекателем, подвижным подобно флюгеру - это с проводами ЛЭП никто не будет заморачиваться, а когда речь идёт о тросе толщиной, возможно, до десятков сантиметров - можно и сделать.

Я бы начал с того, что представил свисающий конец троса с закрепленной ПН как маятник. Поворот "фермовой конструкции" даст угол отклонения подвеса. С него раскладывете паллелограмм сил и смотрите, как и когда одна из них уравняется с аэродинамическим сопротивлением. Это будет тупик №1, из него можно выходить укорачивая подвес или наращивая радиус фермы.

Опять игнорирование предложений. Зачем наращивать диаметр фермы, если

Можно даже несколько центрифуг на нескольких уровнях по высоте, и снизу вверх по мере раскрутки отцеплять трос.

...простая башня, простой трос, несколько простых центрифуг.... Я гляжу, у Вас с каждым сообщением конструкция становится всё проще и проще

именно дополнительная центрифуга внизу, или, возможно, 2-3 - решают эту проблему. Я никогда не говорил, что "башня простая". Я говорил, что это пассивная конструкция. У неё меньше шансов на отказ, чем у электромагнитной катапульты. В целом, если сравнивать электромагнитную катапульту длиной в несколько сотен километров и башню с центрифугой, то у первой гораздо больше активных элементов, а центрифуга - гораздо более пассивная конструкция. Учитывая обслуживание миллиардов электромагнитных элементов, возможные отказы, я думаю, что эксплуатация центрифуги может быть дешевле. Но безусловно, башня - это самая сложная часть (возможно, нереализуемая - прежде всего возможность создания такой башни нужно разобрать). Электродвигатель же для раскрутки, что в нём сложного? Ну мощный, да, но такие делают, вон генераторы на ГЭС - намного мощнее.
И вообще, изначально я предлагал подвешивать корабли не на уровне земли, а выше, поднимая их по башне - возможно, на высоте 20-30 километров. Однако решил порассуждать о возможности этого прямо с поверхности - не надо поднимать корабль, но нужна дополнительная центрифуга внизу. Это поиск оптимального варианта. Всё, конечно, требует расчётов. Нужно будет хотя бы приблизительные произвести, а их немало - нужно найти приблизительную толщину троса, сила сопротивления ветру (а эта величина, изменяющаяся с высотой, поэтому тут вообще много расчётов, поэтому хотя бы примерно прикинуть бы), максимальное усилие раскрутки, которое можно передать фермой и т.д. Тут если всё точно рассчитать - на курсач тянет

[николай теллалов]

возможность создания такой башни нужно разобрать

и получится, что надо таки строить ажурную пирамиду...
по ребрам которой спокойно уместятся электромагнитные разгонники


и пока никто не ответил на вопрос что произойдет с оборванным тросом
кто-нибудь хоть раз в жизни пользовался пастушьим хлыстом?

[kryptonik]

Ничего считать не надо. Без консоли ничего вы не раскрутите. Нарисуйте хотя бы как прикладываются силы к барабану, тросу, грузу, сопротивление воздуха.

[LonelyWanderer]

Хорошо изобретать, не имея представления о сопромате, термехе, аэродинамике. Что интересно, этим часто грешат даже выпускники технических вузов, которые все это «проходили». Ничто не ограничивает полет мысли.
Прежде чем такое городить, надо хоть немного посчитать или хотя бы подумать, а не дурак ли я.
У меня такое было, когда я «изобрел» инерциоид. Сам изобрел, но сам и похоронил, только потом припомнил, что такое есть.
Надо как-то уважать других. Идеи запусков с земли человечеством на определенном этапе прорабатывались. В космос из пушки стреляли. Но оказалось, что это тупиковый путь.
Сто километровая башня пока бред. Если даже будут изобретены подходящие для этого материалы, человечество распорядится ими более рационально. Уж центрифугу устанавливать точно не будет. На крайняк ракеты начнет с башни запускать. Но это надо уж совсем одичать, чтобы таким заняться, может быть через пару миллионов лет, чисто для прикола, мол была такая идея, давай проверим.

А вот исследованиями касательно космического лифта, который длиннее тросов центрифуги раз в 400-500, занимаются достаточно серьёзно, идея космического лифта ещё не окончательно похоронена, хотя трос под 40 тысяч километров - точно такой же бред, как и башня. Если когда-то будут созданы материалы для троса космического лифта и башни, я бы предпочёл башню, так как запуски с башни можно производить гораздо более интенсивно, да и это гораздо удобнее. И как я уже говорил, запускать можно в направлении 360 градусов, чего не допускают большинство проектов а-ля космический лифт, космический мост,  Orbital Skyhook, фонтан, электромагнитная катапульта и прочее-прочее. Это очень существенное преимущество. Преимущество самой башни (которое почему-то всеми опустилось) является и то, что на её вершине можно разместить много разной другой инфраструктуры вроде космического телескопа, космической станции с естественной гравитацией, узел связи и многое другое.

[kryptonik]

Ближе к делу: рисуйте вектора сил.

[LonelyWanderer]

Ничего считать не надо. Без консоли ничего вы не раскрутите. Нарисуйте хотя бы как прикладываются силы к барабану, тросу, грузу, сопротивление воздуха.

Я знаю прекрасно, как тут прикладываются силы, тут векторные величины, углы приложения силы надо считать и т.д. Я знаю, что краеугольным камнем здесь является вопрос - может ли рычаг придать силу большую, чем силы аэродинамического сопротивления на трос. Вот это считать как раз и надо. Если это окажется невозможным, то я уже предлагал укорачивать трос и запускать бОльших высот. где меньшая плотность воздуха, правда тут возрастут перегрузки и  придётся забыть о пилотируемых запусках. Ну и крайний случай (я ещё не особо думал над этим, хотя может и стоило бы) - цеплять груз непосредственно на вершине, на намотанный на катушку трос, но пока не могу сказать, можно ли вот так наматывать и разматывать трос в процессе раскрутки, но катушка точно была бы существенным усложнением. Над этим нужно подумать - трос может быть и не на катушке, а сделать его каким-то образом подвижным, как трос от велосипедного тормоза - подавать его на центрифугу, постепенно увеличивая длину. И никакого тогда аэродинамического сопротивления.

[LonelyWanderer]

Ближе к делу: рисуйте вектора сил.

Нечего тут рисовать, тут треугольник с двумя очень длинными и одной короткой стороной (собственно рычаг). Думаю, что максимально возможное приложение силы должно быть где-то при расположении рычага на 45 градусов относительно троса (при углах 0 и 90 градусов работать не будет)