Перегрузка и космические корабли

[MARS9]

  Никак не думаю - экипажу хана будет гораздо раньше. Кораблю, думаю хана наступит через несколько секунд после действия такой перегрузки.

Речь идет о корабле без экипажа 

[gals]

  Кораблю - тоже, т.к. 300 единиц - это близко к ударной нагрузке.

[MARS9]

  Кораблю - тоже, т.к. 300 единиц - это близко к ударной нагрузке.

Кажеться в книге Левантовского написано (не могу найти где именно ибо это djvu формат и обычный Ctrl+F не работает) что беспилотные космические корабли могут вынести примерно 200-300 g, но это только в течении несколько минут (больше просто не надо), а вот мне интересно могут ли они вынести такую перегрузку (ну пусть не 300 g а менше-например 200 g) в течении например 1 дня..........

[gals]

 В течение дня?  А зачем?  При каком режиме можно ее получить? Возвращаемый аппарат "Луны-16" садился, кажется, с перегрузкой в сотни единиц, но это же не корабль, а просто маленький шарик с капсулой, содержащей лунный грунт.

[Грехов Михаил]

Такое ускорение наверное может обеспечить мощный ЖРД, который двигается в космосе без полезной нагрузки и гипотетического отсутствия баков с топливом (собственно сопло, ТНА, арматура и немного конструкция). иди же ЯРД. Но откуда топливо брать в течении всего дня? как обеспечить функционирование двигателя при таких ускорениях и ещё и длительном воздействии дикого жара и давления в камере сгорания... в общем "даст ист фантастишь". 

[MARS9]

gals
Грехов Михаил
Ясное дело что создать такую ракету/двигатель который сообщил бы космическому аппарату такую огромную скорость это трудное дело, но представим что такое есть уже. Вопрос: технически можно создать беспилотный космический корабль который выдержал бы ускорение скажем 200 g в течений 1-2 дня? Просто хочу знать сможет ли электроника и другие части космического корабля этого выдержать или нет. Раз в книге Левантовского упомянута о перегрузке 200-300 g то думаю это в принципе может продолжаться и в течений 1-2 суток ведь сам корабль не человеческий организм чтоб он изнуряться....

[Грехов Михаил]

Смотря какую электронику и механику в своём составе будет иметь. Наверное если  всё залить эпоксидкой с армированием всю электронику... и будут отсутствовать подвижные части и выступающие антенны, фермы, обшивка то должен выдержать.

Да, железо не человек... но нагрузки за пределом текучести металла и нагрузки на узлы, вентиляторы, шестерёнки там, подшипники никто не отменял. и др.

[Klapaucius]

Всё же экономия времени для разгона за счёт сверхвысокого ускорения начиная с какого-то g ("на глаз" уже при 3-5) приведёт к существенному усложнению конструкции ракеты. Особенно при старте в атмосфере.
В целом смысла для сверхвысоких ускорений нет. Например при 1g всего лишь ~ за год аппарат достигает околосветовых скоростей (сотни тыс. км/сек). И сэкономить топливо, увеличив ускорение, не получится. Вообще. Формулы движения в безвоздушном пространстве такие, в том числе релятивистские.
Ради экономии времени полёта никто не будет прибегать к сверхвысоким ускорениям, даже при беспилотных межзвёздных перелётах. Так как важно не время ускорения, а свойства двигателя, какую конечную скорость он может сообщить.

[vsevolodson]

полагаю речь идёт вовсе не о старте из атмосферы, а о старте лёгкого межзвёздного зонда с помощью какого-нибудь ЯРД
вообще, интересно, что за идея посетила автора темы
ну а америкосы, тем временим, испытывают рэйлган, разгоняющий снаряды до 2,5М
самое интересное здесь то, что снаряды они хотят оснастить GPS и (аэродинамическим?) рулём
вы представляете себе, какую перегрузку должен выдерживать такой снаряд при выстреле?
и это не единственный пример
противобункерные всякие ракеты, которые ещё что-то "соображают" своей электронной начинкой после пробивания "головой" пары метров железобетона на скорости до сотен метров в секунду

[Павел Кирпиченко]

ну а америкосы, тем временим, испытывают рэйлган, разгоняющий снаряды до 2,5М

А я читал про рельсовые пушки, которые разгоняют снаряды до 30 М. В принцыпе и зонд можно так разогнать. и он выдержит, если его конструкция будет походит на цельнометаллическую болванку. Но тут можно говорить лишь о кратковременном (доли секунды) ускорении...

[vsevolodson]

да, о кратковременном... при больших перегрузках через некоторое время и цельнометаллические вещи "потекут", а если речь идёт о каких-то очень уж мощных ЯРД, то надо добавить ещё и перегрев (в космосе некуда отводить тепло, только излучением), абляцию и износ радиацией

[NewStar]

Интересно какой перегруз выдерживает Вояджер-1, мчащийся со скоростью 55 тыс/км.

[Павел Кирпиченко]

Интересно какой перегруз выдерживает Вояджер-1, мчащийся со скоростью 55 тыс/км.

Наверное вы хотели сказать 55 тыс км/с. Ответ - перегрузка 0g. Аппарат сейчас не испытывает никакого ускорения.

[Павел Кирпиченко]

если речь идёт о каких-то очень уж мощных ЯРД, то надо добавить ещё и перегрев (в космосе некуда отводить тепло, только излучением)

Перегрев можно победить направляя часть топлива на нагревающиеся элементы двигателя. Но тогда понадобится еще больше топлива...

[Грехов Михаил]

Интересно какой перегруз выдерживает Вояджер-1, мчащийся со скоростью 55 тыс/км.

Практически никакой. Эта скорость мало меняется с течением времени... может скажем на 1 км/сек за 5-10 лет уменьшается (гиперболическая орбита с вылетом за пределы СС). посему значение ускорения наверное чудовищно мало.

при больших перегрузках через некоторое время и цельнометаллические вещи "потекут",

Дело не во времени, а в величине перегрузки. Если на тело действует нагрузка до предела пропорциональности на диаграмме напряжение-растяжение, то оно способно держать эту нагрузку сколь угодно долго. Ну ещё запас прочности надо учесть. При разгоне нет знакопеременных нагрузок, поэтому невозможно получить усталость. Ну и наверное требуется иметь предел пропорциональности как можно более высокий по отношению к высокому же пределу прочности. а такое встречается у прочных но хрупких материалов (кристаллы, керамика, стекло, ситалл, высокопрочная легированная закаленная сталь) ну и ускорение давать такое не сразу, а скажем плавно доводить до максимума за 10-15 сек.   

[MARS9]

Höðr

полагаю речь идёт вовсе не о старте из атмосферы, а о старте лёгкого межзвёздного зонда с помощью какого-нибудь ЯРД

Вроде того

самое интересное здесь то, что снаряды они хотят оснастить GPS и (аэродинамическим?) рулём
вы представляете себе, какую перегрузку должен выдерживать такой снаряд при выстреле?

Отлично, значит высокие перегрузки для сложных аппаратов не является существенной проблемой

Павел Кирпиченко

А я читал про рельсовые пушки, которые разгоняют снаряды до 30 М. В принципе и зонд можно так разогнать. и он выдержит, если его конструкция будет походит на цельнометаллическую болванку

Это не то что я хочу узнать ибо космический зонд НЕ может быть цельнометаллическая болванка-это будет сложный высокотехнологический апарат...

Höðr

при больших перегрузках через некоторое время и цельнометаллические вещи "потекут"

Можете подробно написать что конкретно случиться? 

[Грехов Михаил]

А я читал про рельсовые пушки, которые разгоняют снаряды до 30 М

Фигня.  23,5 М - это уже первая космическая. С такой скоростью в воздухе при атмосферном давлении перемещаться нереально. Разогнанное тело тут же будет испаряться и нагреваться до нескольких тысяч градусов.  А у вас цифра в 30М.... что ещё более нереально, так как  ближе ко второй космической. Может где-то в "проектах будущего" читали или в фантастике?   

[vsevolodson]

да, я ошибся, рэйлганы америкосов стрелят с дульной скоростью не 2,5М, а 2,5 км/с, то есть примерно в три раза выше
но насчёт управляемого каким-то чудесным образом снаряда я не ошибся:
http://www.navy.mil/search/display.asp?story_id=34718

Science and technology challenges met by ONR in the development of the rail gun include development of the launcher, pulse power generation and the guided projectile design.

что за чудо-начинка управляемого снаряда, которая будет выдерживать перегрузку, равносильную удару очень большой кувалды - не знаю

Можете подробно написать что конкретно случиться? 

свинцовая пуля, натыкающаяся на препятствие, ведёт себя как горячий воск, а не как твёрдое металлическое тело
перегрузки примерно соизмеримы с сотнями g

[Jugger]

Интересно какой перегруз выдерживает Вояджер-1, мчащийся со скоростью 55 тыс/км.

Наверное вы хотели сказать 55 тыс км/с.

Это ж 0.2 c 

17 км/с вобсчето 
А, 55 000 км/ч наверно

Вообще можно посчитать эту ничтожную нагрузку которую испытывает Вояджер со стороны Солнца
2 * 10³⁰ * 1 000 * 6.67300 *10^-11 / 115 * 150 000 000 000² = 0.000448510817 н = 0.00004 g

О как 

[vsevolodson]

вот ещё
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB_%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%83%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B8
то есть, если вес некоей маленькой детальки под действием сотен g станет больше определённого предела, то она растечётся, как будто расплавленная
но гораздо раньше придёт конец прочности механизмов
миниатюризация может помочь, так как масса (подверженность инерции) пропорциональна 3й степени от линейных размеров, а прочность - 2й (сечение и тп)
то есть, если вы уменьшите механизм в 2 раза, то его силы при ускорениях будут меньше в 8 раз, а прочность снизится в 4 раза, т.е. профит
это даже очевидно, так как если уронить сферическую кошку в вакууме с высоты 10м - ей будет всё равно, а если сферическую корову - то она разобъётся и шумно развалится на рога и копыта
к тому же, чтобы получить ускорение сотен же на сутки и более, нужно непомерно много мощности, а значит полезная нагрузка должна быть очень лёгкой, а значит и маленькой

вывод - так можно пускать только микроаппараты