Обсуждение способов безракетного запуска с Земли

[LonelyWanderer]

Принцип подобия треугольников.
Отношение длин троса и плеча = отношение векторов ускорений, полного (первый красный) и попутного (синий) на Вашей схеме. Как видите, для первичного понимания происходящего можно обойтись вовсе без тригонометрии. Где "вышка"-то?!

Ну, может "вышка" и не нужна, изначально я думал, что нужно рассчитывать трос, имеющий свою массу, это уже значительно сложнее. Но действительно, можно обойтись без этого - для реализуемости такой идеи, нужно, чтобы трос был легче груза (в противном случае, как я говорил, он будет просто близок к пределу своей прочности, т.е. опасен - он должен по определению уметь держать груз, значительно более увесистый, чем он сам, иначе не имеет смысла). А так да, остальные расчёты, тригонометрия, сложение векторов сил и т.д. - это школьный курс, уж не помню, в районе 9 или 10 класса Но то тоже было более 20 лет назад, по принципу подобия треугольников всё считается несложно, уж простите, надо было не тянуть время, а сразу последовать совету нарисовать такой рисунок

[leon10010]

Но у меня нет сомнений, что любой консолью можно раскрутить любой трос: в условиях абсолютного вакуума и отсутствия каких-либо других сил вы и метровой консолью раскрутите трос длиной в миллион километров,

Возьмите книгу Гулиа Н.В., изобретателя супермаховика.  Любую. Например - "Инерция".  И почитайте. Как троса рвутся, как маховики разрывает, что почем и как. Он вам там все по полочкам разложил.

[kryptonik]

Нужно ведь ещё добавлять скорость вращения Земли, тут достаточно 7300 м/с

Зачем нам первая космическая? Мы и так уже в космосе, с такой-то башней!
И какой смысл городить на башне центрифугу в качестве полумеры, раз без реактивной тяги невозможно обойтись.

[LonelyWanderer]

Нужно ведь ещё добавлять скорость вращения Земли, тут достаточно 7300 м/с

Зачем нам первая космическая? Мы и так уже в космосе, с такой-то башней!
И какой смысл городить на башне центрифугу в качестве полумеры, раз без реактивной тяги невозможно обойтись.

Вы же знаете ответ на свой вопрос, если будет достигнута половина от 1-й космической скорости, то, грубо говоря, понадобится в 4 раза меньше топлива, а если будет 3/4 - в 16 раз меньше. Ракетная и топливная часть будет в соответствующее количество раз дешевле. Это не такая уж и "полу"-мера, это подавляющее большинство энергетических затрат. От двигателей то полностью все равно не избавиться, мы таким образом только НОО достигаем, все равно нужно будет переходить на необходимую орбиту. Да и слишком быстро растет сложность центрифуги с увеличением достигаемой скорости. Идеально было бы, чтобы центрифугой достигалась такая скорость, чтобы довывод на низкую орбиту был тем же двигателем и тем же топливом, что и переход на целевую орбиту,  думаю это около 6-6.5 км/с (не забываем прибавлять 465 м/с).

[kryptonik]

Это не такая уж и "полу"-мера, это подавляющее большинство энергетических затрат.

Это только в том случае, если цивилизация способная построить двухсоткилометровую башню, будет испытывать острый энергетический голод.

[LonelyWanderer]

Вот такой лайтовый вариант, 5g маловато - слишком низко будут идти тросы - придется выше башню делать. 5g это для туристов, а не для подготовленных космонавтов. Нужно больше, при 10g положение тросов уже будет ближе к горизонтали, и, вероятно, 90 км башни хватит. И минимальный размер троса возьмем, в 90 км, чтобы можно было прямо с поверхности крепить грузы (хотя ничего не мешает и с этажей башни, но берем самый удобный вариант). Тогда 10g достигается при скорости вращения 3 км/с (итого 3465 м/с) - почти половина от 1-й космической. С учетом того, что и атмосферу преодолевать не надо, то и запасы ракетного толива нужно в несколько раз меньше, и двигатель может быть в несколько раз менее мощным.
Время раскрутки. Берем консоль в 300 метров (если удастся построить башню в 90 км, то эта горизонтальная консоль на её фоне выглядит даже преуменьшенной, но не буду увеличивать, чтобы не ошибиться). 10g * 300/90000, получаем 0.033g ускорения.  С 2 до 3 км/с при условии постоянной длины троса в 90 км, достигается за 3000 секунд, это 50 минут. Но трос и на этом участке разматывается. При достижении скорости 1 км/с при  10g длина троса составляет всего 10 км, в этом месте ускорение составляет 0.3g - в 10 раз быстрее. Так что общее время раскрутки можно оценить в 1.5 часа (интуиция не подвела, очень даже точно предсказала, между прочим).

[LonelyWanderer]

Это не такая уж и "полу"-мера, это подавляющее большинство энергетических затрат.

Это только в том случае, если цивилизация способная построить двухсоткилометровую башню, будет испытывать острый энергетический голод.

Нет, это в случае, если цивилизация захочет посылать в космос большое количество грузов. Сейчас это главный препон в освоении космоса, ракетами все посылать слишком дорого.

[cybertron]

ракетами все посылать слишком дорого.

Потому что ракеты одноразовые. Если у вас снаряды тоже будут одноразовые - то у вас тоже будет дорого.

[kryptonik]

Вот такой лайтовый вариант, 5g маловато - слишком низко будут идти тросы - придется выше башню делать. 5g это для туристов, а не для подготовленных космонавтов. Нужно больше, при 10g положение тросов уже будет ближе к горизонтали, и, вероятно, 90 км башни хватит. И минимальный размер троса возьмем, в 90 км, чтобы можно было прямо с поверхности крепить грузы (хотя ничего не мешает и с этажей башни, но берем самый удобный вариант). Тогда 10g достигается при скорости вращения 3 км/с (итого 3465 м/с) - почти половина от 1-й космической. С учетом того, что и атмосферу преодолевать не надо, то и запасы ракетного толива нужно в несколько раз меньше, и двигатель может быть в несколько раз менее мощным.
Время раскрутки. Берем консоль в 300 метров (если удастся построить башню в 90 км, то эта горизонтальная консоль на её фоне выглядит даже преуменьшенной, но не буду увеличивать, чтобы не ошибиться). 10g * 300/90000, получаем 0.033g ускорения.  С 2 до 3 км/с при условии постоянной длины троса в 90 км, достигается за 3000 секунд, это 50 минут. Но трос и на этом участке разматывается. При достижении скорости 1 км/с при  10g длина троса составляет всего 10 км, в этом месте ускорение составляет 0.3g - в 10 раз быстрее. Так что общее время раскрутки можно оценить в 1.5 часа (интуиция не подвела, очень даже точно предсказала, между прочим).

Башня ваша, можете сами размеры скорости устанавливать, кому не нравятся пусть идут к Маску.

[LonelyWanderer]

Для себя я в общем разобрался с возможностями центрифуги. Считаю это удобным вариантом в случае, если когда-нибудь станет возможным построение такой башни. И однозначно более удобным вариантом, например, на Луне, где всё во много раз проще - там всё в пределах прочности даже сегодня существующих материалов.
Вот еще хотелось бы вернутся к Orbital Skyhook. Его главным недостатком является то, что легко промазать и не зацепиться за край. Почему его изображают в виде прямого троса, а может ли он представлять из себя вращающееся кольцо? Тогда можно было бы в любой момент зацепиться в нижней части любой точки кольца, безопасность была бы на порядки больше. Или вращающееся кольцо не может быть стабильным, или требования к прочности намного выше?

[kryptonik]

Отлично! С вышкой мы разобрались, можно переключаться на сферу Дайсона, там тоже есть много неясных моментов.

[LonelyWanderer]

Отлично! С вышкой мы разобрались, можно переключаться на сферу Дайсона, там тоже есть много неясных моментов.

Что вы делаете в этой теме? Какой проект безракетного запуска вы считаете реалистичным, раз всё перечисленное сравниваете со сферой Дайсона? Я буду рад, если вы предложите что-то, чего ещё никто не предлагал и оно будет гораздо легче всего того, что предлагается как замена ракетам.

[kryptonik]

А я предложил, только вы тут солируете и на другие предложения не реагируете. Или считаете их неосуществимыми?
См. отв. 372. Можно усовершенствовать. Строим башню на каких-то 20 километров, с нее спускаем сверхупругий (в смысле потери при растяжении-сжатии равны нулю) трос. Короче стреляем километров на сто-двести, а там на реактивную тягу. Все практические вопросы отработаны в детстве и хорошо известны. Можно и не за счет упругости, а накопить энергию в маховике. Маховик на земле, наверху блок и трос. Стоимость минимальная, можно сказать пустяковая.
Можно и паровую катапульту, тут большие практические наработки имеются, и символически: на паровозе в космос.
Принцип простой: берется нечто древнее, и выполняется из материалов, которые изобретут потомки через несколько тысяч лет. Баллисты и прочее.
Единственно, что вызывает опасение, так это пушки, из суперматериалов и суперпороха, они наши рогатки могут сделать.

[LonelyWanderer]

Это чистый троллинг, рогатка и т.д. И вообще всё, что связано с получением необходимой скорости в пределах  атмосферы, считаю бредом. Колумбия на высоте аж в 63 км сгорела.

[ziggyStardust]

Принцип простой: берется нечто древнее, и выполняется из материалов, которые изобретут потомки через несколько тысяч лет. Баллисты и прочее.
Единственно, что вызывает опасение, так это пушки, из суперматериалов и суперпороха, они наши рогатки могут сделать.

Собственно я думаю где-то так же . Все эти магапроекты(требушеты из неведомо чего, бобовые стебли в небо из наношелка имени Чубаиса и т.д.) хороши на уютном диванчике под чаек с марочкой LSD к лимону . А вот ежели серьезно и без ракет, и летать часто, и с минимальным ТО, без алфизики, с уровнем безопасности рассчитанным на гражданский персонал без подготовки т.д. то получается это только ионофлай! Без вариантов!!!  Иными словами - когда начнется крупногабаритное орбитальное строительство? Когда космос станет рентабельным, а орбитальная платформа как рабочее место будет зауряднее океанской буровой? Только с широким внедрением ионолетов! Альтернативы просто нет! Это "бутылочное горлышко космонавтики"! Кто первый пройдет сквозь него?

[kryptonik]

Это чистый троллинг, рогатка и т.д. И вообще всё, что связано с получением необходимой скорости в пределах  атмосферы, считаю бредом. Колумбия на высоте аж в 63 км сгорела.

Через пять-десять тысяч лет (примерный срок строительства двухсоткилометровой башни) человечество определенно овладеет термоядом, т.е. получит неограниченный источник энергии.
Топливом будет твердый водород и твердый кислород. Двигатели вечные по ресурсу, ракетоносители многоразовые и тоже вечные. Сгорание топлива абсолютно экологичное. Ну разве что шум, но несколько местечек, незаселенных китайцами, можно будет найти.
Не вижу проблем у ракетного старта. В отдаленном будущем.
Но башню построить надо обязательно, хотя бы по приколу и как аттракцион.  Полчаса на лифте и ты в космосе. Насчет центрифуги не уверен. Тут надо КПД считать и производительность. Чистая экономика.

[mo]

но несколько местечек, незаселенных китайцами, можно будет найти.

Не факт... не факт..

[petrovich1964]

Через пять-десять тысяч лет (примерный срок строительства двухсоткилометровой башни)

[kryptonik]

Если кому-то известна более точная дата, я спорить не буду. Надо еще по ледниковым периодам посмотреть.

[-Юрий-]

Через пять-десять тысяч лет (примерный срок строительства двухсоткилометровой башни) человечество определенно овладеет термоядом, т.е. получит неограниченный источник энергии.
Топливом будет твердый водород и твердый кислород.

Я не понял, разве в термоядерном реакторе (или двигателе) кроме водорода используется и кислород? Для чего? И почему водород твёрдый в термоядерном реакторе?