Межпланетный Транспорт: двигатели и стратегии

[Mercury127]

в каждой шутке ее, как известно, лишь доля... иногда исчезающе малая.
когда речь идет о выбросах в десятки тысяч тонн - об экологии тоже лучше позаботиться заранее.
"In 1994, world production of H2O2 was around 1.9 million tonnes and grew to 2.2 million in 2006,[32] most of which was at a concentration of 70% or less. In that year, bulk 30% H2O2 sold for around 0.54 USD/kg, equivalent to US$1.50/kg (US$0.68/lb) on a "100% basis""
принимая нужную массу заправки первой ступени 10 кт (полпроцента мирового производства), получаем стоимость 15 млн усд.
надеюсь, это дешевле, чем 10 кт алюминия, резины и перхлоратов...
кроме того, холодная перекись с определенными добавками таки достаточно стабильна, чтоб просто лежать в тонкостенной цистерне.
тогда как вашу водичку придется, во1х, греть, а это дополнительные расходы втч на арматуру, во2х, при высоких температуре и давлении стенки баллона придется делать гораздо толще и тажелее...
и ничто не мешает при старте из воды примешивать к перекиси на выхлопе эту самую воду - энергии разложения там хватит, как минимум, на испарение еще пары тысяч тонн воды.

[gans2]

Если пробовать что-то новое, то только многоразовую платформу с турбореактивными двигателями вертикального взлета и горизонтального полета после отцепа от второй ступени до вертикальной же посадки. И старт с платформы в стратосфере с уже запущенным двигателем второй ступени. Даст ли это преимущество перед Масковским карандашем, непонятно, но это интереснее, чем многоблочный супертяж Роскосмоса. Такая платформа может, с водным форсажем дать на первых десяти километрах дать 3 же, например.

[Андрей Астрофизический]

Вторая (вспоминаемая обычно) статья потерь - сопротивление воздуха. k3. Мы ее тут быстро забраковали. Мол это менее 1%. Но вчера мой кум по скайпу (он не любит писать прямо на форум) подбросил злую мысль (не зря закончил таки тот самый 2-й фкультет ХАИ). Хвост самолет уже при 2-х махах испытывает сопротивление, сопоставимое (внимание!) с массой самого самолета! Почему разные самолеты имеют предельную скорость полета? Тяги не хватает бороться с сопротивлением!
А теперь эту логику переносим на ракету.
Вы поднимаетесь вертикально вверх и ускоряетесь.
На старте у вас маленькая скорость и вас тянет к земле сила тяжести и отбирает тягу (и энергию). Это гравитационные потери. Но по мере разгона, у вас растет сила сопротивления. И на 2-4 махах (пусть у вас нет никаких,  не то что крыльев, но даже стабилизаторов самых маленьких!) на вертикально взлетающую ракету давит не только тяжесть, но и сопротивление атмосферы. И это тоже при вертикальном подъеме ТАК ЖЕ как и гравитация жрет тягу и хорошо жрет!, топливо жрет (вы медленней разгоняетесь чем если бы разгонялись в вакууме и без гравитации). В паре с гравитацией, кстати!!! В общем это тоже надо считать и опять же это головная боль при оптимизации потерь.
Быстро взлетаешь? Быстро набираешь вертикальную скорость, меньше гравитационные потери но быстро проходишь звуковой барьер и получаешь большее лобовое сопротивление. То есть потери сопротивления растут при падении потерь на гравитацию.
Но как? Это вопрос. Ведь мы не умеем сопоставлять доли потеть по всем трем статьям! А еще есть потери на инерцию (то что вы имели в виду). Они пока "спять", но они самые большие в итоге! Их тоже надо иметь "в уме"!
То есть классическая задача оптимизации.
Я могу это понять КАЧЕСТВЕННО. Но не количественно пока.

Ну, вообще-то. Вспоминая как я делал свою модель аэробрекинга...
Аэродинамическое сопротивление тела заданной формы (не слишком сложной), движущегося в атмосфере с заданными параметрами (а модель атмосферы Земли у меня там построена послойно), с заданной скоростью - величина вполне считаемая. Так что в рамках пошаговой модели - не вижу проблем взять и посчитать. Сложностей тут не должно возникнуть. Нынешняя моя модель правда, старт с планеты не считает. Ну значит, добавлю. Интересная же задача

[alex_semenov]

Если пробовать что-то новое, то только многоразовую платформу с турбореактивными двигателями вертикального взлета и горизонтального полета до вертикальной же посадки. И старт с платформы в стратосфере с уже запущенным двигателем второй ступени. Даст ли это преимузество перед Масковским карандашем, непонятно, но это интереснее, чем многоблочный супертяж Роскосмоса.

А чем вам паровой ускоритель не инновация?
Это по-сути паровая "пушка".  Но с ускорением (у земли) в ~2-3g (больше - вряд ли! Просто прочность полезной нагрузки  не позволит!).
В чем прикол?
К поставленной вертикально как поплавок сверхтяжолой ракете подпрывает три корабля-заправщика.
Первый - заливает кислород. Второй - водород (вряд ли оба компонента можно возить на одном заправщике-судне). Это в разгонную вторую ступень.
Третий корабль - подводит ТЕПЛО к бустеру, который заполнен забортной водой. Греет эту воду. Вкачивает в нее энергию.
Корабли отходят.
Бустер стартует. Вырывая из воды всю систему и  делает "ход конем" - разгоняет ракету вертикально до тех самым 2000 м/с. Паром. Быстро.
Потом где-то на 50-60 км отделяется и падает назад в озеро-океан. На парашюте. Для повторного использования.
Это же КОТЕЛ. Достаточно прочный. Удар об воду (на парашюте) он выдержет прекрасно.
А что сверхтяжелая ракета?
Она, получив от бустера вертикальные 2000 м/с уже все. Она считай на высоте орбиты. Она тутда "падает". Вверх. Она еще летить по баллистической траектории, но уже находится в невесомости и уж считай за атмосферой. Она ложиться на бок ( поэтому и "ход конем"! Траектория похожа на размазанную букву "Г") и начинает теперь почти в идеальных условиям (гравитации нет, она нейтрализована баллистической траекторией) и без атмосферы разгоняться до первой космической. Бороться с инерцией. Улавливаете идею?

По-сути дела почти так же стартует "шаттл". Резко вверх на бустерах. Если отключить три SR-25, которые тянут параллельно (и кстати, сильно вбок!), то вместо 1.56g тяги он получит... 1.56*0.83 = 1,295g
То есть собственно двигатели "шаттла" на старте "почти не играют роли".
Кстати. Я помню что когда в юности я в первый раз смотрел короткие фрагменты подъема шаттла (в передаче еще типа " юность обличает империализм!"), я был уверен что двигатели "шаттла" не запускаются на старте (мы не видели всех деталей тогда). Но потом (когда увидели больше деталей) я увидел, что мы просто не видим выхлопа этих двигателей на телеэкране, так как он меркнет в выхлопе бустеров. Потом, когда качество картинки стало много лучше, выхлоп стал виден. Но в начале 80-х на тех еще телеэкранов и с тех еще телекамер выхлоп было тяжело заметить. Он тупо мерк на фоне ярких бустеров.

[alex_semenov]

Ну, вообще-то. Вспоминая как я делал свою модель аэробрекинга...
Аэродинамическое сопротивление тела заданной формы (не слишком сложной), движущегося в атмосфере с заданными параметрами (а модель атмосферы Земли у меня там построена послойно), с заданной скоростью - величина вполне считаемая. Так что в рамках пошаговой модели - не вижу проблем взять и посчитать. Сложностей тут не должно возникнуть. Нынешняя моя модель правда, старт с планеты не считает. Ну значит, добавлю. Интересная же задача

Да. Я не спорю. По-сути я кусочек уже и сделал позавчера. Очень грубый, учебный. Но суть в чем?
Вы задаете для модели набор входных параметров. Абстрактно p1, p2, p3... р_N и... смотрите что в итоге получилось.
Вы получаете на выходе ряд качественных выходных значений (у вас: вышел на орбиту, сел, пролетел мимо) и количественных (пиковое g, минимальная высота над поверхностью). Верно?
Так и здесь. Можно ввести кучу всего (надо еще подбирать лучшие входные критерии описывающие любую концпцию носителя) и вывести: вышел на орбиту, улетел в космос, упал на землю (качественно) и количественно. Сколько вывел массы на орбиту? Опять же - на какую орбиту (это может все изменить)?
Задачу оптимизации мертвой массы (пусткая ракета минус полезная нагрузка) мы не проводим пока. Хотя выходные значения (пиковое продольное ускорение, пиковое поперечное - повод для такой оптимизации) тоже можно включить.
НО!
Что дальше? Вы можете получить из этой модели ВСЕ ПОЛЕ решений? Методом тупого перебора - нет!!!
Это NP-задача!
Мы только знаем что решение этой NP-задачи -  некая поверхность с пиками и впадинами.



Но только N-мерная поверхность. Хотя в сущности даже двухмерная "поверхность" (линия графика) отражает все особенности и сложности поиска:



Так вот. Когда все тут уважаемые экперты, я в том числе, НАДУВАЯСЬ ОТ ЗНАЧИМОСТИ СВОИХ ЗНАНИЙ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ прибегают сюда со своим пониманием какая ракетно-космическая система нам нужна, они как бы строят в своей голове эту "поверхность" оптимизации. "Как художники". На свой вкус. Совершенно интуитивно, разумеется.
Но суть  в том, что она, простите, может же быть КРЕТИНСКАЯ!
Художник может быть от слова "худо"!
Как знать?
Я не хочу обидеть отдельных тут. Я сам - такой же кретин. Но я (опять же как "художник") чувствую насколько я - кретин. Бессилие... Ну это как к штанге в 200 кг подойти и... пукнуть..
Я хотя бы понимаю "тяжесть" задачи. Как все в ней сложно переплетено и как сложно выделить хоть какую то ПРОСТУЮ часть в ней (распутывая сложной - нейди в ней ключевую простоту)!!!
Я вон пытаюсь и понимаю - запутался, блин!
А местные "эксперДы" от космонавтики, я подозреваю, даже не способны охватить все нюансы, всю ГЛУБИНУ сложности оптимизации, которую они "на глаз" в силу любви к прекрасному (скажем, крыльям!)  "решили" и прибежали сюда доказывать (какое же убожество!)... НА СЛОВАХ что их решение - лучше всех!
Да.
Я согласен. "Художник"  (почему я постоянно это слово тереблю? Иронизирюу над ним) - он порой действительно видит то, что плохой алгоритм не увидит. Потому что алгоритм создавали "не художники". Тупые "паковщики" и потеряли суть задачи! Не учли ось или схалтурили в механизме поиска...
Рассказывают легенду про Туполева, который именно как "художник" подправлял оптимизированные на ЭВМ обводы. Мол, так - красивей.  И когда проверяли расчетом, оказывалось, что таки да. То что нарисовал Туполев - оптимальней машинной "оптимизации".
Но почему?
Потому что машина попала в локальный минимум (а был глобальный рядом). То есть алгоритм был тупой. И интуиция "художника"-Туполева сработала круче алгоритма.
Да. Я допускаю что ГЕНИЙ (сожравший собаку на проблеме) может "как художник" видеть решение без расчетов, кривых, графиков...
Но мы с вами кто тут? Кто кого гениальней?
"Асьм есьм... Житие мое!!! Псы смердячие же!!!" (c)
 
 

[crazy_terraformer]

С Днём Космонавтики! Спасибо Сергею Палычу Королеву!

Правильно! Браво! Молодцы!
Верной дорогой идёте, товарищи!
Осталось выкинуть крылья...

Таки самолёт возращается с твердотопливными ускорителями обратно на стартовый аэродром или аэродром предприятия, где тестируют, ремонтируют и заправляют эти ускорители.

Ускоритель - штука одноразовая. Обратно её не развернуть, второй раз не запустить, более того, чтоб он вообще заглох - его подрывают, когда он дотащил груз до нужной точки.

Я бы мог заглючидь дагое жигарное бари  ... Но эдо было бы жульничездво  . Избиение даги младенза 

Ускорители SRB системы Space Shuttle
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%9C%D0%A2%D0%9A%D0%9A_%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D0%B9%D1%81_%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BB

Боковой ускоритель МТКК Спейс шаттл (англ. Solid Rocket Booster, SRB) — твердотопливный ракетный ускоритель, пара которых обеспечивают 83 % стартовой тяги МТКК «Спейс шаттл». Это крупнейший и наиболее мощный твердотопливный ракетный двигатель из когда-либо летавших, самая большая ракета из созданных для повторного использования и также наиболее мощный ракетный двигатель из всех применявшихся, на твёрдом или жидком топливе, в истории.

Два боковых ускорителя дают основную тягу для отрыва системы «Спейс шаттл» от стартового стола и подъёма до высоты около 46 километров. Кроме этого, оба SRB несут на себе весь вес внешнего бака и орбитера, передавая нагрузки через свои конструкции на мобильную пусковую платформу.

Каждый ускоритель имеет длину 45,5 метров, диаметр 3,7 метров и стартовую массу 580 000 кг, из которых около 499 000 кг составляет твёрдое топливо, а остальное приходится на конструкции ускорителя. Общая масса ускорителей составляет 60 % всей массы космической системы.

Каждый ускоритель имеет стартовую тягу (на уровне моря) 14,68 МН[1] (что в 1,8 раза больше, чем тяга двигателя F-1 использовавшегося в ракете Сатурн-5 для полётов на Луну и в 1,5 раза больше, чем самый мощный из когда-либо созданных ракетных двигателей на жидких компонентах топлива — РД-170). Их зажигание происходит только после получения подтверждения о запуске и нормальной работе трёх основных двигателей корабля, поскольку остановка твердотопливного ускорителя после его запуска невозможна. Через 75 секунд после отделения от системы на высоте 45 км, SRB, продолжая полет по инерции, достигают максимальной высоты полёта (приблизительно 67 километров), после чего, с помощью парашютной системы совершают посадку в океане, на расстоянии около 226 км от места старта. Ускорители приводняются в вертикальном положении, вертикальная скорость посадки составляет 23 м/с. На месте приводнения ускорители подбираются кораблями технической службы и доставляются на завод-изготовитель для восстановления и повторного использования.

Смотрите, шо тащит буксир сбоку:

[alex_semenov]

Я взял (почти с потолка) калорийность твердого топлива в бустерах как 12.5 Мдж/кг.

Ничего себе вы взяли. Таковая калорийность лишь немногим меньше калорийности кислород-водородного топлива (которая 13.6 Мдж/кг), и прилично так выше, чем у пары керосин-кислород.Если считать по энтальпиям исходных веществ и продуктов сгорания, калорийность каучук-перхлоратного топлива будет 6.2 МДж/кг, с добавкой алюминия - 8 МДж/кг.

Во! Спасибо! Я не проверил, не сравнил с водородом (хотя под носом же цифра была!). Но сомнения и меня взяли. Поэтому и посчитал через эффективность двигателя и удивился (сомнения усилились).
Что получается?
Если 8 МДж/кг у всех этих удобрений, то  эффективность РДТТ бустеров  0.435
Если 6.2  МДж/кг, то эффективность бустеров 0.56
Это хорошие такие движки уже!!! У РД-107, РД-108 (ранние ЖРД) примерно такая же!
И если внести поправку в оценку эффективности "шаттла" как привода, то  у нас две новости. Как всегда (диалектика!) плохая и хорошая.
"Плохая" - что  "Челленджер" взорвался не на 6,5 килотон ТНТ, а  "только" на 5-5.5 килотонны.
Но это означает и хорошую новость.
Значит в "шаттл" на старте заряжено заметно меньше энергии при той же оценке полезной работы.
КПД у системы еще выше!
Пересчитываем. Бустеры дадут тогда 6,1876E+12 - 7,984E+12 Дж химической энергии. И в сумме с 103 тоннами водорода получается 2,071E+13 -2,25E+13 Дж химической энергии (бустеры составляют лишь 30-35% всей химическйо энергии системы). Полезная работа та же 4,0752E+12 Дж (на орбите 200 км 120 тонн)
Значит эффективность ПРИВОДА "шаттл" составляет не 15.1% а уже ... 19,7- 18,1%
Парни! Это почти в 2 раза выше чему красавицы "Сатурн-5"
"Уродец" сделал "белоснежку"!
Хорошо так сделал!!!
Нет?
Вау! Все еще круче чем я думал! Теперь я верю в эту картинку:



Как не верти, но "шаттла" как ПРИВОД был в 2 раза эффективней классической ракеты Сатурн-5!!! Великан и малышь выводили одинаково! Очевидный факт! Малыш был гениалным. Хотя все это было съедено нафик идиотским балластом самого космоплана и крыльями. Великое и смешное в одном флаконе!
Наглядная демонстрация насколько можно все-таки оптимизировать ракету, выходящую на орбиту!
Реально можно и нужно!

Кстати. Сегодня годовщина. Двойной юбилей. 40 лет назад полетел первый "шаттл".
Именно на 20-и летие полета Гагарина (мы это тогда восприняли как наглый вызов!) 12 апреля в 1981-м стартовал первый "шаттл". С еще белым баком!



Стартовал, как мы теперь знаем, "в никуда".
И мы до сих пор даже сами себе боимся признать насколько мы облажались с космосом!
Как ПОЗОРНО мы облажались!



С праздником, господа-товарищи!
Юбилей!
60 лет космической эры!!!

[Mercury127]

доставляются на завод-изготовитель для восстановления и повторного использования.

где их разбирали на кусочки (сегменты) и думали - вот этот стоит еще раз заливать резиной, или лутше новый взять...
https://space.stackexchange.com/questions/31848/source-for-shuttle-srb-segment-history-diagrams
https://space.stackexchange.com/questions/31691/final-results-on-space-shuttle-srb-reuse-goal
отшень реюзабельно, отшень...

[crazy_terraformer]

Ну и шо ?! Зато ценные части использовали повторно.

[alex_semenov]

Именно на 20-и летие полета Гагарина (мы это тогда восприняли как наглый вызов!) 12 апреля в 1981-м стартовал первый "шаттл".

Кстати... Только сейчас подумал. А ведь это мелочь  в копилку "теории заговора"!
Если условные "жидомассны-иллюминаты-рептелоиды с Нибиру" (на самом деле научные контрреволюционеры, закрывавшие космос) таким образом и ЗВАЛИ нас пойти по неверному пути за США, которые наивно вляпались в "крылатый космос" (и что мы дебилы и сделали задолго до старта шаттла, в 1976-м году мы приняли программу "Буран"-"Энергия", но до этого в 1974-м мы порезаи H-1 и фактически в угоду западным "друзьям" согласились не продолжать гонку в космосе, после чего и начался продолжающийся до сих пор застой), то пустить свой шаттл в годовщину (да еще и круглую) запуска Гагарина - это был очень даже явный знак.
При этом двойной.
Те кто надеялись на продолжение гонки (наивные) - думали что вызывают нас на дуэль.
Те же кто надеялся что все это нафик накроется медным тазом (самые хитрые) - тоже надеялись что эти русские пойдут тем же КРИВЫМ путем, что они смогли заманить своих американских дурачков...

Ну и шо ?! За то ценные части использовали повторно.

Кстати. Еще один признак заговора.
Смотрите, братцы.
Как вас всех. вернее нас всех ПОДСАДИЛИ на тему "цены"...
На тему бабла и баблаэффективности.
И это при том что именно эта часть "шаттла" оказалась самой най-опкой!
Так же со всей мировой экономикой.
Один в один!
Меряли, меряли ВВП, мерялись  надутыми искуственными членами, а на деле оказалось все - туфта! ПОЛНАЯ ТУФТА!
Все симулякр и обман!
Как и "экономическая эффективность" шаттлов.
Казалось, пора бы опомнится!
Но отдельные все еще держаться "за привычное"... Все меняют, меряю, бабки, бабки...
Как заведенные.
Истово молятся этому КУЛЬТУ КАРГО!!!



Я понимаю... Надо же за что-то держаться когда все нафик сдувает ветром "неожиданных" и неприятных перемен...

КРОКОДИЛ НЕ ЛОВИТСЯ! НЕ РАСТЕТ КОКОС ЖЕ!!!

Нам бы понедельники, взять, да отменить!!!!
Вроде ж не бездельники!
И могли бы жить!
А?!!!

[crazy_terraformer]

Я взял (почти с потолка) калорийность твердого топлива в бустерах как 12.5 Мдж/кг.

Ничего себе вы взяли. Таковая калорийность лишь немногим меньше калорийности кислород-водородного топлива (которая 13.6 Мдж/кг), и прилично так выше, чем у пары керосин-кислород.Если считать по энтальпиям исходных веществ и продуктов сгорания, калорийность каучук-перхлоратного топлива будет 6.2 МДж/кг, с добавкой алюминия - 8 МДж/кг.

Маловато алюминия, у него 31 МДж/кг калорийность.

В качестве топлива используется смесь перхлората аммония (окислитель, 69.6% по весу), алюминия (топливо, 16%), оксида железа (катализатор, 0.4%), полимера (PBAN, служащего связующим, стабилизатором и дополнительным топливом, 12.04%) и эпоксидного отвердителя (1.96%). Удельный импульс смеси 242 секунды на уровне моря и 268 в вакууме.[2][3]

http://serge77-rocketry.net/binder/binder.htm

PBAN – это сополимер бутадиена, акрилонитрила и акриловой кислоты (polybutadiene, acrylonitrile, and acrylic acid), т.е. полибутадиен с концевыми карбоксильными группами (carboxylic acid or carboxyl group, -COOH). Отвердителями для PBAN являются эпоксидные смолы, первый этап реакции можно представить так:



По описанной выше терминологии, здесь X – это карбоксильные группы смолы, а Y – эпоксидные группы отвердителя.

PBAN обычно выпускается с функциональностью 2.2 и эквивалентным весом 1500. Функциональность 2.2 означает, что в среднем одна из пяти молекул смолы имеет не две, а три карбоксильные группы. Поэтому стандартная бифункциональная эпоксидная смола может обеспечить необходимую степень поперечной сшивки.

На AROCKET упоминался только один изготовитель PBAN - (American Synthetic Rubber Company, Louisville K.Y).

Свежий PBAN почти бесцветен, но становится тёмно-коричневым при длительном хранении или под воздействием солнечного света. Однако даже после хранения в течение нескольких лет он обычно пригоден для использования. PBAN очень густой и липкий, похож на мёд по консистенции.

Epoxy resin

Отвердителями для PBAN служат эпоксидные смолы типа ЭД20 ( "DGEBA epoxy resin" or "diglycidyl ether of Bisphenol A").



 Dow выпускает несколько марок такой смолы: DER330, DER331, DER332. Они различаются в основном чистотой и вязкостью: DER 332 почти вдвое менее вязкая, чем DER331. Аналогичными смолами являются Shell EPON826 and 828, Reichhold Epotuf 37-140 и CibaAraldite 6004, 6005 и 6010. Эквивалентный вес таких смол около 180-200, а функциональность очень немного выше 2.

Обычно используют соотношение PBAN-эпоксид 32:7. Время отверждения 2-3 суток при 60С.

[alex_semenov]

Crazy_terraformer,  у вас форум тоже некоторые картинки "не принимает"?
Отож!!!
И кому бы пожаловаться?
 
О ваших "удобрениях". Да, спасибо. Это интересно. Но вообще говоря меня тут интересовала именно итоговая теплота сгорания такого топлива.
Полюс-минус. Думаю Элинд дал вполне себе правдивую цифру.
Значит взятая мною из книжки 60-х...- туфта. Фантазии.  Нельзя верить ТЕМ ВРЕМЕНАМ!
(у Гильзина тогда и удельная мощность электроракет возможна было до 350 ватт/кг... Оптимисты, блин!!!)
О теплоте сгорания.
Если нет точных данных просто в печати, ясно что через чисто химию это вряд ли получится точно оценить ибо на самом деле процесс горения этих топлив (гетерогенные там процессы) - это целая диссертация по физической химии, кинетике процессов и т.д. и т.п. Это внешне они примитивны... Хотя, да... если через энтальпию... то как веревочка не вйся... Вопрос, какая доля этого счастья выгорала внутри, какая уже снаружи (давая такой красивый факел!) Ну и дым... Дым - это может быть именно недореагировавшие компоненты. Недоведеные до конца энергетические цепочки. Ну как угарный газ, например, коксование керосина...
Может быть?

[crazy_terraformer]

Мы кстати, тут еще одну "ось" оптимизации потеряли. Доля мертвой массы в выводимой на орбиту системы. У самолетов с крыльями она явно выше чем у ракеты-башни. И именно это не позволяет делать крылатые космопланы слишком тяжелыми (10 тонн на орбиту на крыльях еще вывести можно но уже 100 или даже 1000 - хрена лысого!!!).

А как насчёт сплющенной ракеты? Эдакая ракета-крыло. Камбала. Палтус.

Crazy_terraformer,  у вас форум тоже некоторые картинки "не принимает"?

Какие? У меня всё работает.
Хотя Ваша с Гагариным не отображалась сначала. Включил режим VPN, тогда появилась. Вырубил VPN , перезагрузил страницу — всё в порядке.

Это же КОТЕЛ.

Сон разума рождает чудовищч! На хрена козе баян?!

[Александр Овчар]

требует крупного фундаментального открытия

целых двух:
- анамезониума,
- унобтаниума.
теоретически, их все можно заменить одним - кокаинумом...
но практическая польза от него сомнительна, а вред - очевиден.

Вот два примера, интервал 4 года.  Тяга ЖРД это примерно 1Н/кВт. В ракете Гравикон на основе сверхпроводящего СВЧ резонатора из патента Шоейра тяга двигателей 1540 Н/кВт.  Это позволяет КА массой 4 тонны взять на ПН 4 тонны и лететь с ускорением 4 м/с2 против силы тяжести.  Энергии от топливных элементов мощностью 100 кВт хватает на создание тяги 11 тонн и запаса реагента хватает на 90 минут.

Тяга 11 тонн = это 8 тонн против силы тяжести + 4 тонны на ускорение КА массой 8 тонн с ускорением 4 м/с2
Итого на борту КА есть запас энергии 150 кВт*часа. Если КА летит с ускорением 4 м/с против силы тяжести - то за 20  минут КА разгонится то 8 км/с.
==Резюме - и крупное открытие должно просто повысить тягу ракеты на 3 порядка.

Читаем:

2018 год
Изотопы - https://phys.org/news/2018-02-team-demos-atomic-effect-potential.html#jCp

Многонациональная исследовательская группа во главе с армейскими учеными успешно вызвала контролируемое высвобождение накопленной изотопной энергии, используя физический эффект с участием атомных электронов, который был предложен более 40 лет назад, но никогда ранее не демонстрировался экспериментально.
..
ведутся исследования, чтобы определить возможность доступа к энергии, запасенной изотопами, в 100 000 раз большей плотности, чем могут обеспечить химические вещества.
..
В этом новом результате они продемонстрировали в тесте конкретного изотопа молибдена, что энергия может храниться в возбужденной форме этих ядер, которая длится около семи часов, и что энергия может выделяться в гораздо более коротком временном масштабе с помощью нового процесс вовлечения атомных оболочек вокруг этого ядра. Создавая «дыру» в атомной оболочке, свободный электрон, попадая в эту оболочку, передавал ядрам только нужное (небольшое) количество энергии и, подобно переключателю, вызывал контролируемое высвобождение большей накопленной энергии.

2021 год

Атомные ядра совершают квантовые колебания
https://physicsworld.com/a/atomic-nuclei-go-for-a-quantum-swing/

Ученые обычно используют лазерный свет, чтобы контролировать, как электроны атома переходят из одного электронного состояния в другое, но контролировать ядерное состояние атома гораздо сложнее. Исследователи из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге, Германия, впервые применили рентгеновский свет для достижения когерентного контроля над ядерными возбуждениями. Эта работа не только способствует лучшему пониманию квантовой материи, но и может ускорить разработку таких технологий, как сверхточные ядерные часы и батареи, которые могут хранить огромное количество энергии.

Атомные ядра - это квантовые системы, в которых составляющие протоны и нейтроны могут квантово-механически «прыгать» из одного квантового состояния ядра в другое, когда они набирают или теряют энергию. По словам члена команды Кристофа Кейтеля, разница энергий в этих ядерных прыжках часто на шесть порядков больше, чем у прыжков, совершаемых электронами внутри электронных оболочек атома . «Один квантовый скачок, сделанный ядерным компонентом, может, таким образом, накачать в миллион раз больше энергии (в состояния) - или получить ее снова», - объясняет он. «Это породило идею ядерных батарей с беспрецедентной емкостью».

Вы видите две разных физики для создания источников энергии на в 100 000 и в 1 000 000 раз больше чем энергия химической реакции. Следовательно, мощность условной ядерной батарейки может быть на 5 порядков больше мощности идеального топливного элемента. Эту мощность можно использовать для ускорение частиц (ионов) пропеллента для создания тяги пакеты на уровне 1000 Н/кВт

[crazy_terraformer]

Так наискосок пробежал глазами. Кажется лабуда.... Мозьг засорять охоты нет.

[elind]

Вот два примера, интервал 4 года.  Тяга ЖРД это примерно 1Н/кВт. В ракете Гравикон на основе сверхпроводящего СВЧ резонатора из патента Шоейра тяга двигателей 1540 Н/кВт.  Это позволяет КА массой 4 тонны взять на ПН 4 тонны и лететь с ускорением 4 м/с2 против силы тяжести.  Энергии от топливных элементов мощностью 100 кВт хватает на создание тяги 11 тонн и запаса реагента хватает на 90 минут.

Вечные двигатели, будьте добры, в какую-нибудь другую тему.

[tydymbydym]

В отличие от ракет, самолёты благодаря подъёмной силе практически не испытывают гравитационных потерь

Я всё пытаюсь вот эту фразу из Вики переварить для себя, как для неспециалиста. Звучит она как-то неправдоподобно. Ладно, допустим, вертикальная составляющая скорости средствами аэродинамических поверхностей самолета конвертируется в горизонтальную, т.е. полезную для достижения орбитальной скорости. Но при движении "по самолетному" мы размениваем скоростной "пробой" атмосферы на длительный разгон в ней. Не удивлюсь, если аэродинамические потери "самолета" окажутся близки к "ракетным" 1100 м/с

[Mercury127]

честно говоря, я плохо себе представляю, каким образом имитация оже-эффекта в электронной оболочке может индуцировать изомерный переход в ядрах Mo-89m/90m/91m/92m/93m.
поэтому я склоняюсь относиться к этому как к очередным псевдонаучным бредням на основе перевранных слухов о "кобальтовой бомбе".

[Александр Овчар]

Вечные двигатели, будьте добры, в какую-нибудь другую тем

Это не вечный мотор, а вопрос об к.п.д. О плотности энергии в "дюзах", об удельной энергоемкости источников энергии.  Показан пример (из рецензированных источников), что удельная энергоемкость батарейки для КА может вырасти на 5 порядков. Это позволит повысить удельный импульс реактивного двигателя на три порядка, и если повезет неядерная (изотопная) батарейка или ее аналог от 2021 г  - получит ТТХ на уровне 10 000 Вт*час/кг. Повышение ТТХ реактивного двигателя на 3 порядка автоматически снимает вопрос о полетам на Марс за 42 часа и т.п. 

Вечные двигатели, будьте добры, в какую-нибудь другую тему.

Вам показали два различных физических принципов для создания источников энергии на в 100 000 и в 1 000 000 раз больше чем энергия химической реакции. Где здесь вечный двигатель? Сказано что, если тяга реактивного двигателя вырастет до 1000 Н/кВт - если при этом масса источика энергии будет сопоставима  с весом полезной нагрузки - то ракеты полетят лучше на 5 порядков.

[Александр Овчар]

честно говоря, я плохо себе представляю, каким образом имитация оже-эффекта в электронной оболочке может индуцировать изомерный переход в ядрах Mo-89m/90m/91m/92m/93m.
поэтому я склоняюсь относиться к этому как к очередным псевдонаучным бредням на основе перевранных слухов о "кобальтовой бомбе".

Прочитайте внимательней две разных статьи. Там показаны ТТХ прототипа.  Вот возможный алгоритм реализации.



Это для статьи 2021 года  ближайший релиз - обычный HDD за основу. Или как DVD.

Вместо лазера DVD  источник рентгеновских лучей. Привод головки позволит (адресно) облучить рентгеном поверхность диска, атомы диска поглотят энергию квантов.

Эта энергия может храниться в атоме как то долго, и это на 6 порядков больше.  Для извлечения запасенной энергии атома следует послать в строну атома два коротких импульса, с малым интервалом. Это позволить атому вернуть ранее поглощенный квант энергии. Обычный привод DVD как пример кинематики годится.

Здесь ядро атома как резонатор, энергия в системе несколько неудобна, потребуется конвектор энергии рентгеновских лучей в энергию электрический тока.
Или (для ракет) как источник сильного ионизирущего излучения.  Сорее всего потребуется глубокое, криогенное охлаждение.

Если энергии много - то можно потратить часть запаса на цикл Брайтона (замкнутая криогенная установка, с рекуперацией). Т.е на борту обычного 3,5" HDD будет криогенная камера с жидким гелием и прочими теплообменниками, компрессорами.  Форм фактор 3,5"".