Гигантские ЖРД ракеты. Возможны или нет?

[Metatron]

Вера дела такое - кто-то верит, кто-то нет.

Вот китайцы почему то в Маска верят.
Заявили недавно что им надо догонять СпейсХ по технологиям.
И строют свою многоразовую систему.
Которая на удивление напоминает Старшип СпейсХ-а.
Не считают Маска обманщиком.

А по поводу того что ни одной полностью многоразовой ракеты нет - Так ни одной разгонной системы тоже нет. Ни эстакад, ни высокогорных космодромов. Одни прожекты, с очень примерными расчетами.

[Vavanzer]

И строют свою многоразовую систему.
Которая на удивление напоминает Старшип СпейсХ-а.
Не считают Маска обманщиком.

Советский Союз тоже догонял и перегонял Америку. Чем это все закончилось, все помнят. Провальная Н-1, недоделанные Энергия+Буран, зарубленная на пол пути Спираль...
А потом и полный крах империи! А все начиналось с той самой идеи, догнать и перегнать!

А по поводу того что ни одной полностью многоразовой ракеты нет - Так ни одной разгонной системы тоже нет. Ни эстакад, ни высокогорных космодромов. Одни прожекты, с очень примерными расчетами.

   Их и не делали еще! Повелись на "паровоз".
Кстати, если так разобраться, потсути до сих пор вся эта цивилизация так и не вышла за уровень парового котла! Львиная доля энергетики это АЭС и ТЭЦ, которые на "паровозной тяге" работают.

[Ый]

Все эти проекты -эстакады, воздушные старты, разгоны по рельсам -
давно посчитаны.

Здесь много чего обсуждается из того, что давно просчитано. Просто у людей хобби такое - по клавиатуре потюкать.

[Karagy]

А потом и полный крах империи!

Крах настолько полный что именно мы сейчас гоняем "деловых партнёров" гиперзвуком. А не они нас. Да.

[Александр Овчар]

Значит в орудиях кратного действия мы теоретически имеем неограни­ченную возможность увеличения начальной скорости снаряда.

  Еще мы имеем дикую перегрузку, давление пули на порох, что может вызвать детонацию...
  Какой то нужен особый порох или состав или надежное разделение компонентов в емкостях!
  И, еще, регулируя состав топлива, можно скорость воспламенения немного менять , длину дула добавить...

ОК, делаем "ракету в ракете". Как тот выстрел на картинке. Ракета в ракете.  Привет художникам.

  Странно что АлексСеменов все еще не засунул туда ядерный заряд)))) У меня эта идея менее чем через минуту возникла!))

Вы очень решительны и конструктивны!. Сразу увидели перспективу для ускорения аж самого Ориона. 

А мне почему то  вспомнились наши контура (переменной индуктивности) в выходных каскадах УМ и мысленно привиделась некая спираль.  Катушка в катушке. Конечно это мнимая катушка, из силовых линий, например, магнитного поля. Дальше все как то расплывчато, что то на уровне того выстрела , с подвижными стаканами, но стенки стаканов изготовленных из силовых линий магнитного поля. Там еще может быть термин - групповая скорость.

ТРИЗ сразу отмечает хорошие фищки, как то нет проблем термостойкости конструкционных материалов, если они виртуальны. Так же нет задачи улучшать сам ЖРД, если вдруг, найдется  технология ускорения неких ионов (с высоким УИ) и массовым расходом рабочего тела как в ТНА ЖРД.  Строго говоря, для космической логистики был бы очень полезен мотор с УИ на уровне 10 000 м/с. Это автоматически позволит летать на НО 250 на одноступенчатых космопланах в режиме легко, с доставкой груза по цене авиабилетов. ==

Решение (упс!).

Выстрел - это порция льда содержащего тяжелые заряженные частицы. Частицы распределены как набор коаксиальных слоев. Также, частицы имеют "кратный" "диаметр". В итоге разные коаксиальные слои имеют различные ЭМ резонансы в ЭМП.

На выстрел действует  "удар" СВЧ поля на 1-й резонансной частоте, внутренний коаксиальный слой ловит энергию ЭМП и летит на выход из "ствола". Затем следует "удар" на второй резонансной частоте СВЧ и это создает ускорение для второго коаксиального слоя. В итоге мы получили 2-х кратную скорость для ледяного выстрела и так далее, N раз, в цикле.

А "тяжелые заряженные частицы" это могут быть детали неких конденсаторов...как то так, помнится сообщали о изо_хххххх(тропных???)  накопителях, где возбужденные ионы хранят порции "электричества" на 5 порядков  больше типовой гальваники.

Тогда все логично - вот 10 ГВт на АЭС и это:
 
а) готовит выстрелы
б) готовит лед
в) "заряжает ионы"
д) стреляет СВЧ пульсами по выстрелам.

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

изотопные батареи -

Многонациональная исследовательская группа под руководством армейских ученых успешно вызвала контролируемое высвобождение накопленной изотопной энергии, используя физический эффект с участием атомных электронов, который был предложен более 40 лет назад, но никогда прежде не демонстрировался экспериментально. 

Кэрролл и команда ARL надеются достичь этого, исследуя нехимический класс материалов, а именно радиоизотопы, которые хранят энергию в неделящихся материалах.

В этом новом результате они продемонстрировали в тесте конкретного изотопа молибдена, что энергия может храниться в возбужденной форме этих ядер, которая сохраняется около семи часов, и что энергия может быть высвобождена в гораздо более коротком временном масштабе с помощью нового процесс, в котором участвуют атомные оболочки вокруг этого ядра. Создавая «дырку» в атомной оболочке, свободный электрон, попадая в эту оболочку, передавал ядрам нужное (небольшое) количество энергии и, подобно переключателю, вызывал контролируемое высвобождение большей запасенной энергии.

А что, 7 часов нормально так, если на ракету поставить как расходную массу что ускоряется ЭМ полем от АЭС на 10 ГВт номинальной мощности

[Vavanzer]

Чтобы что-то выдавить, вода должна ВТЕКАТЬ, а здесь и вязкость, и турбулентность, и пограничный слой...

  Ну допустим, КПД будет не полный. Но ведь течет она! Бешеными потоками.
Если сделаете трубопровод из озера на высоте 4 км, то внизу в трубе получите статическое давление около 400атм! Постоянное, условно бесплатное.
 Если у вас не разорвало трубы, и открыть вентиль, то оно преобразуется в то самое динамическое, Р=pv2/2.
Скорость вылета будет
√2P/p= √(2*400*100000)/1000 = 282 м/с.
Да, так себе.
А если использовать воду как вытеснитель газа, каким нибудь образом? Или... Подогреть и испарить)))
Плотность падает более чем на 2 порядка, и более интересная "пушка" получится!)))
И расход из озера будет меньше!

[Vavanzer]

А потом и полный крах империи!

Крах настолько полный что именно мы сейчас гоняем "деловых партнёров" гиперзвуком. А не они нас. Да.

Крах еще и в том, что гиперзвук так и не дошел до мирного космоса! При том что нынешний современный гиперзвук уникален именно полетами в приповерхностных слоях, в недоступности для радаров. А это сложнее намного, чем стратосферные прыжки...

[Vavanzer]

Все эти проекты -эстакады, воздушные старты, разгоны по рельсам -
давно посчитаны.

Здесь много чего обсуждается из того, что давно просчитано. Просто у людей хобби такое - по клавиатуре потюкать.

Где, кем , когда, и главное, для чего?
Если есть интересные варианты и факты  ознакомится, буду благодарен!
Нередко расчеты делают оппоненты какой нибудь сисиемы, которая им просто не нравится, и они просто хотят продвинуть свою, менее выгодную!

Сторонники зеленой энергетики одни доводы выкладывают в пользу своих систем. Сторонники атомной другие.
Даже между конструкторами были концептуальные споры. По выбору топлива для РН. Словно 2 религии враждовали...

[Vavanzer]

А "тяжелые заряженные частицы" это могут быть детали неких конденсаторов...как то так, помнится сообщали о изо_хххххх(тропных???)  накопителях, где возбужденные ионы хранят порции "электричества" на 5 порядков  больше типовой гальваники.

Интересная штука!  Выходит, что сам же изотопный источник, сам же и импульсный аккумулятор! Компактнейший. Способный выдавать периодически бешеную мощность. Оч полезную для дальних перелетов, где высокий УИ еще больше необходим, чем на подьеме с Земли.

ТРИЗ сразу отмечает хорошие фищки, как то нет проблем термостойкости конструкционных материалов, если они виртуальны

Этот триз надо переименовать из "теории решения изобретательских задач" в "теорию обмана системы"))Или обхода одних законов физики другими)))
Что только не приходится придумывать, чтоб  повернуть все вспять))

Так же нет задачи улучшать сам ЖРД, если вдруг, найдется  технология ускорения неких ионов (с высоким УИ) и массовым расходом рабочего тела как в ТНА ЖРД.  Строго говоря, для космической логистики был бы очень полезен мотор с УИ на уровне 10 000 м/с

Так знач зачем его улучшать, если скоро полетим на ядерных батарейках!?)) В ближайшей следующей жизни скорее всего))

[Александр Овчар]

Так знач зачем его улучшать, если скоро полетим на ядерных батарейках!?)) В ближайшей следующей жизни скорее всего))

Там была ссылка на НИР в 2018 г. Страшно подумать, что эти ребята уже прошли 1 уровень и готовы выдать зрелую технологию в ближайшие 5 лет. И да, они то хотели для электромобилей все прикрутить, где важно время хранения заряда. А для Ракет достаточно "пары" секунд.

[Александр Овчар]

Так знач зачем его улучшать, если скоро полетим на ядерных батарейках!?)) В ближайшей следующей жизни скорее всего))

Вот более свежий

Так знач зачем его улучшать, если скоро полетим на ядерных батарейках!?)) В ближайшей следующей жизни скорее всего))

Там была ссылка на НИР в 2018 г. Страшно подумать, что эти ребята уже прошли 1 уровень и готовы выдать зрелую технологию в ближайшие 5 лет. И да, они то хотели для электромобилей все прикрутить, где важно время хранения заряда. А для Ракет достаточно "пары" секунд.

21 год
https://physicsworld.com/a/celebrating-a-century-of-nuclear-isomers/
Ядерный изомеры

..
Некоторые из них используются в медицинской визуализации, а другие потенциально могут быть использованы для хранения энергии в виде «ядерных батарей» или для изготовления сверхточных часов (см. вставку « Странно и чудесно: пять применений ядерных изомеров »).

и там же ниже

Ядерные изомеры можно использовать для создания нового типа сверхзаряженной батареи, поскольку они имеют энергию в несколько мегаэлектронвольт (МэВ) на атом, которую можно высвободить, облучая их светом. Одной из возможностей было бы использование тантала-180m – одного из двух встречающихся в природе изотопов тантала. Это самый долговечный из известных нам изомеров, период полураспада которого превышает возраст Вселенной. Этот изомер, имеющий энергию возбуждения 75 кэВ, может высвободить свою энергию, излучая на него фотоны с энергией 1 МэВ. Но поскольку эта энергия довольно высока, одной из многообещающих альтернатив является изомер молибдена-93, запасенная энергия которого в 2425 кэВ может быть высвобождена путем возбуждения его фотонами с энергией всего 5 кэВ ( Nature 554 216 ). К сожалению, его период полураспада составляет всего семь часов, поэтому исследователи также изучают изомер америция-242. Он хранит энергию 49 кэВ, имеет период полураспада 141 год, и его энергию можно высвободить, возбуждая его фотонами с энергией всего 4 кэВ

[Vavanzer]

Так знач зачем его улучшать, если скоро полетим на ядерных батарейках!?)) В ближайшей следующей жизни скорее всего))

Там была ссылка на НИР в 2018 г. Страшно подумать, что эти ребята уже прошли 1 уровень и готовы выдать зрелую технологию в ближайшие 5 лет. И да, они то хотели для электромобилей все прикрутить, где важно время хранения заряда. А для Ракет достаточно "пары" секунд.

Мы опять где то за забором жизни)))
Но не все так печально. Можно и "позлорадствовать" 
Интересное дело с Флаконом-Хэви. Зашел посмотреть характеристики, и увлекся чтивом. Старая добрая кипедия, которую поисковик всегда самой первой ссылкой выдает. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy

Примечательно вот что. Бестолковость этой "многоразовости".
Заключается она вот в чем. В том что написано в скринах статьи. Нагрузки с разной степенью возвращаемостью.
                                                                   НОО.         ГПО
Невозвратная.                                       63,8 т        26,8   
Возврат боковых ступеней.                   ?             16
Возврат центральной и боковых.       30             8   

В 2 раза при низкой орбите, и в 4 раза меньше толку при высокой...
Т.е уменьшение полезной нагрузки такого типа возврата серьезное. Особенно изза больших скоростей торможения и удаленности от старта...
И , отсюда, стоимость удваивается как минимум. Не считая тех самых затрат на обслуживание.
Короч, у них там все стремится снова к 1:1 . Никакой особой выгоды. Даже в 10 раз не прокатит снизить цену. В 2-3 раза в реалии , да и то с натяжкой!

А дальше и выше стоимость "сглаживает" последняя невозвращаемая ступень. На которой вообще не получится сэкономить.

На втором скрине сравнение Хэви с Дельтой 4. Которая 1:1 по соотношению полной массы к грузоподьемности с Хэви. А возвращаемый Хэви имеет вдвое меньшую ПН на единицу полной стартовой массы... Чет какая то сомнительная экономия...
Нетисключено что и со Старшипом получится нечто подобное. Метан лишь на десятки процентов вырулит ситуацию.

[Vavanzer]

Ядерный изомеры

  Я когда впервые про них узнал, про энергию возбужденного ядра точнее, поделился на форуме, в одной из тем в бан отправили))) За фантазии !))))
Спустя сколько то лет это становится реальной технологией многообещающей! 

[Vavanzer]

По ходу дела обычные ракеты на ЖРД реально к своему пределу приблизились. Если только АлексСеменов не изобретет что нибудь угарное. Много много блоков в одну связку не зацепит! Увеличивая не длину, а площадь!)))
Маск говорит, что им очень тяжело далась пристыковка еще 2х фалконов и переделка центрального!))).

Почему то вспомнилась та самая картинка...
Оказывается еще есть картинки!

[Александр Овчар]

По ходу дела обычные ракеты на ЖРД реально к своему пределу приблизились. Если только АлексСеменов не изобретет что нибудь угарное.

У меня давно  есть вопрос, что расходная масса для ракет может быть продуктом сборок на высоких технологиях. С удивлением, я увидел концепт кратных выстрелов - когда искал практичные примеры для полетов ПН на высоких скоростях.

[Vavanzer]

По ходу дела обычные ракеты на ЖРД реально к своему пределу приблизились. Если только АлексСеменов не изобретет что нибудь угарное.

У меня давно  есть вопрос, что расходная масса для ракет может быть продуктом сборок на высоких технологиях. С удивлением, я увидел концепт кратных выстрелов - когда искал практичные примеры для полетов ПН на высоких скоростях.

Так то тож вариант! Или многосложная химическая система, со своими "приколами"... Или еще что нибудь.
Все зациклились на двух компонентах. Боятся вводить еще... А воздух и вовсе ужас вселяет!))) Там ведь столько всего всего намешано! Аж целых 2 компонента преобладающих! 3й всего 1% занимает))) "Кошмар перфекциониста" называется. После 99,9999% отчистки того же кислорода!)))

Вот что интересно. Глянул на SLS. Эт типа апофеоз инженерной мысли нынешнего времени! (С окончательным погружением в тотальную дремучесть одноразовых вертикальных запусков...) Чисто водород-кислородная ракета, на всех ступенях . Одноразовая , все как положено в старых "совецких" традициях прошлого века))) Всего то 800 мильенов! При серийном заказе (есть идиоты которые готовы заказать?))!!!)))  Розничная цена 1,6 лярдов$...
При стоимости всей эпопеи в 50 мельярдов$.
(Кого то там пугала стоимость эстакады для каждодневных запусков... За 50 лярдов можно всю Землю жд-дорогой опоясать наверное))  С мостами через проливы... 
А тут, 95 тонн на НОО при 2600тонн стартовой... За 800 мильенов баксов хоть на Плутон вас закинут)))

Интересна 2я ступень. Она же 3-я по нашим системам классификации. (Боковые 0-ступенями у "пиндосов" считаются).
Что за прикол. 95 тонн ПН, но заправленная масса 2й ступени 31 тонн... Ну понятно там УИ водородный, все дела .. Но чет как то...

Главное, что у нас получается 95 тонн ПН с 31 тонным последним разгонным блоком? Или я туплю?)))
126 тонн всей второй ступени, при 95тоннах ПН?

[Vavanzer]

У меня давно  есть вопрос, что расходная масса для ракет может быть продуктом сборок на высоких технологиях. С удивлением, я увидел концепт кратных выстрелов - когда искал практичные примеры для полетов ПН на высоких скоростях.

А если к теме "не в тему" вернуться...
Самое верное - стрелять твердым телом. Там вся энергия в кинетическую энергию превращается.
Открою вам этот "секрет", который на уровне школьной физики любой чудик сможет выдумать!

Какая х...н разница. Температура вылетающего тела может быть любой! Главное скорость вылета из "пушки"! Хоть 0К, хоть 3500К температура " пули будет! Разницы нет!
Ну, разве только как раз в "тему" , испаряющаяся многосложная пуля, в плане отстреливаемого импульса... Эт чуть прибавит УИ.

[viesis]

Вот что интересно. Глянул на SLS. Эт типа апофеоз инженерной мысли нынешнего времени! (С окончательным погружением в тотальную дремучесть одноразовых вертикальных запусков...) Чисто водород-кислородная ракета, на всех ступенях . Одно вас закинут)))

Интересна 2я ступень. Она же 3-я по нашим системам классификации.

По сути первой ступенью можно считать ттрд ускорители, второй - центральный блок.
На мой взгляд более странно, что никакого зримого преимущества над Сатурном 5 не достигнуто.

[Vavanzer]

По сути первой ступенью можно считать ттрд ускорители, второй - центральный блок.
На мой взгляд более странно, что никакого зримого преимущества над Сатурном 5 не достигнуто.

При том что все на водороде.
И дороже шаттла по итогу)))
"Мы строили строили, и наконец построили"... )))
Зачем только до этого сломали, не понятно.
Стоило 450 лямов за запуск многоразового космоплана, а  теперь 800-1600 лямов за непонятную бочку с окнами))
И ввалено 50 мильярдов на разработку и все сопутствующее барахло!))

Интересно еще, почему не могут 6 боковых ускорителей воткнуть, вместо 2х. Тогда центральный блок будет в роли 2й ступени полноценной. И вытащит весьма приличную ПН...

По ходу дела, я впервые в жизни по настоящему начинаю понимать что такое "загнивающий запад"... На фоне мнимого прогресса, и небывалых возможностей в оехнологии, происходят какие то несуразные стратегии в обратную сторону... Сами себя нагибают!

(Фото из кипедии про sls) 

[BlackMokona]

За 50 лярдов можно всю Землю жд-дорогой опоясать наверное)

Всего 2500 км скоростной железной дороги, без мостов и туннелей. Ну и скорости там не те, как и грузы. Нужно будет намного дороже.