Двигатель для межзвёздных перелётов

[viesis]

Разницу скоростей в 5 км/с еще как то можно представить.

Я и 1 км/с плохо представляю. Бронебойная пуля 15 мм стали пробивает на 800 м/с. Даже если шарики изо льда, они на скорости 1 км/с обычную броню легко перепилят. Всякие магниты и электрические поля бесполезны если шарики не заряжены. А заряженные шарики поразлетаются друг от друга.

Чтобы обеспечить более благоприятные условия для основания, можно взять микрочастицы из тугоплавких материалов, которые частично бы наплавлялись при ударах. Хотя все это пустое- трудно представить, как можно получить сколь либо протяженные нерасходящиеся потоки таких частиц.

[alex_semenov]

Это Вы, что, хотите лупить по кораблю, скорость которого 150 000 км/с, шариками со скоростью 260 000 км/с? Какой упругий отскок, тут, при скорости столкновения 110 000 км/с , полная эррозия щита из боразота, толщиной в 10 м, за пару дней. До Центавра долетит радиактивная пыль, вместо звездолёта.

Фу! Как вы брутальны!
Вот во-истину говорят: дуракам и неспециалистам недоделанную работу не показывают!

Ну конечно же нет. Но мы лупим шариками с упругим отскоком ПОКА ЧТО для простоты рассуждений. Нам нужна модель. Даже не модель а идея по которой мы потом будем строить (клеить) модель (в нашем клубе).
Я выше сказал, что в туманных фантазиях планируются магнитные кольца. Диполь. При этом идеально было бы если бы и зекрало звездолета было диполем. Два магнита сближаются одинаковыми польсами и в какой-то момент НЕ СОПРИКАСАЯСЬ, отталкиваются друг от друга. Но если вы пробовали так сводить магниты, то вы знаете что они все время норовят перевернуться. Поэтому я отбросил эту мысль (решил кольца испарять как это делается в классических американских подобных проектах и уже плазму отражать "обычным" магнитным зеркалом, которое тут уже сто раз обсуждалось). Хотя не факт что идея с отбрасываемыми диполями - мертвая. Если бы ее удалось реализовать, то кольца даже не пришлось бы испарять (ну разве что когда они уже выполнили свою работу, что бы не засоряли космос). Они подлетали, плавно (относительно) тормозили бы  в магнитном поле, останавливались и улетали бы со скоростью -v. Идеально отскакивали бы как шары в бильярде. Да, понятно что при этом в кольце индуцировался бы сумасшедний ток. Скорей всего они взрывались бы. Но я привожу это как пример НЕ БРУТАЛЬНОГО подхода к идее. Как будет организовано столкновение, "отскок шара" - это отдельная задача. И ее нет смысла решать не решив более общую, которую мы тут решаем на бильярдных шарах.

Вроде как эта задача уже вами была решена.
Где-то в глубинах.....

Нет, не я ее решил. Но я помню что мне очень понравилось решение и именно тогда у меня наметился данный проект. Не знаю где искать концы. Но с тех пор у меня лежит вот какой набросок (проект условно называется "Полюс").



Скорость корабля V
Скорость догоняющих капсул w
Интервал запуска капсул T
Интервал прибытия капсул t (или dt тут бардак в обозначениях пока)
Гама - отношение интервалов

Это распальцовка собственно той идеи капсул снабжения. Там по-идее капсулы снабжения догоняли корабль, тормозили и стыковались. То есть никакого ускорения они не создавали. Проблема была посчитать интервал снабжения. Как часто будут прибывать капсулы (интервал t) если на Земле их запускают вслед кораблю с интервалом Т. Формула дает ответ.
Тут рассматривается удаление не ускоряемого корабля. Диаграмма дистанция - время. Если корабль ускоряется от каждой встречи с капсулой то траектория будет не прямой, а параболой. Но обратите внимание на формулу гаммы.
Я тогда подумал, что если при УСКОРЕНИИ отношение V к w сохраняется постоянным (а это условие идеального активного привода-паруса, корабль ускоряется но ускоряются и капсулы при этом угол столкновения капсул, то есть красных прямых с параболой будет константой) то и гамма будет константой. То есть интервалы сохранятся и при равноускоренном движении как при прямолинейном. Никто никого не обгонит. Все будет тип-топ.  То есть в этом случае ничего не меняется и никакого перемешивания не возникнет.
Теоретически идеальный парус возможен.
Конечно между теорией и практикой - пропасть.
Но если нет теории, то бессмысленна практика.

Главная мысль.  Если у нас идеализированный двиЖитель (то есть КПД разгона близкий к 1) и достаточно высокий кпд двигателя (то есть отскока от зеркала) то можно позволить себе... двухступенчатую схему.
То есть кольца разгоняются у Луны таким же переменным потоком материи (в начале медленно, потом быстро). Происходит это за считанные секунды (минуты). А потом они взаимодействую с кораблем. Каждая ступень - потеря в двиГателе. Но если у нас очень хороший двиЖитель (чего мы можем добиться исходя из вышесказанного) то в сумме мы можем получить очень хороший привод с хорошим итоговым кпд. Намного лучше чем у лазерного паруса. И главное - это будет работать на любых скоростях полета (у лазерного паруса кпд на малых скоростях - никакой).
Еще плюс - такая система хорошо масштабируется по массе вниз. То есть она очень гибка не только по скорости но и по массе. Можно помыслить зонд на 10 кг, а можно и на 100 тонн. Хотя это пока на бумаге (в реальности всплывет масса траблов и ограничений).

[MenFrame]

Шарики или пылинки в любом случае придется превращать в плазму.

[vasanov]

Я выше сказал, что в туманных фантазиях планируются магнитные кольца. Диполь.

Можно конечно использовать шарики из диамагнетиков, типа алюминий, а звездолёт ввиде намагниченного тора. При приближении скоростного шарика токи Фуко испарят его, а импульс передастся звездолёту, но всеравно это опасно, кто его знает как поведёт себя плазма на 100 000 км/с. И полностью энергию шарика не поглотить, да и расточительно пуляться, тем же алюминием. Его понадобится раз в 10 больше массы звездолёта, при условии, что ниодимовые магниты звездолёта создадут магнитный поток сравнимый с потоками в пушке. И как жить в таком звездолёте- магните? Создавать же магниты на сверхпроводниках не имеет смысла. Энергетика звездолёта сравнится с энергетикой пушки, но без дармового источника энергии- Солнца. Масса звездолёта станет неподъёмной.

[alex_semenov]

Шарики или пылинки в любом случае придется превращать в плазму.

Скорей всего так.
Но в хорошо известных американских проектах предполагалось разгонять массу  ("шарики") лазером в виде небольших лазерных парусов. Два минуса. Лазер (свет) далек от идеала как способ разгона.  Второе. Возникает проблема испарения данной капли при подлете к зеркалу. Ее пытаются решить опять же лазерном. Мол лазер на борту корабля стреляет по подлетающему парусу и тот испаряется (при этом когда его разгоняли он не испарялся, это реально сделать но опять таки - морока). Отдельно для паруса вопрос управления в полета. Паруса должны как мотельки направлять себя на свет к кораблю.
Я понимаю всю эту сумму проблем, решил что магнитные кольца - куда лучшая форма для передачи импульса.
Во-первых разгонять их нужно не светом, а потоком частиц. Все знают что у паруса на потоке частиц очень плохо с фокусировкой и напрямую разгонять год корабль в таком потоке сложно. Лучшее что предложено - концепция Миронова (насколько я знаю).



Он предлагал сбрасывать по пути разгона фокусирующие кольца. Таким образом за звездолетом образовывалась этакая труба, задача которой -  не дать разойтись потоку частиц.
Именно его кольца меня сподвигли играться в своей концепции с кольцами.
Звездолет с приемлемым ускорением потоком частиц разогнать сложно. Но кольца-носители импульса с ускорением танковой пушки - почему бы и нет? Тут колимации луча частиц вполне должно хватить.

Кольца с током одновременно решают проблемы, которые в американском проекте решаются по-отдельности.
Кольцо с током с огромным ускорением выстреливается от Луны. При этом можно использовать луч переменной скорости (по выше описанной схеме). В начале медленный поток заряженных коллоидов (капелек) в конце релятивистские частицы (придется построить на Луне целый комплекс разных ускорителей, которые я условно назвал "Орган", ясно почему)
Далее кольцо должно лететь и маневрировать. Но я уже как-то рассматривал идею такого маневра для релятивистских снарядов с помощью набегающего потока межпланетной и межзвездной плазмы (зависит от траектории разгона корабля, как долго он будет разгоняться). Тут мыслимы разные варианты, возможно придется использовать не магнитный "руль" а статический. Надо уточнять.
Ну и при подлете. Я полагал что можно взорвать кольцо просто обеспечив в нем потерю сверхпроводимости. Тогда оно превращается в плазму. То есть никаких лазеров на борту основного корабля не надо. Если речь идет о малом зонте (10 кг например) - это очень кстати.
Но в принципе взрыв обеспечить можно и просто подлетом к зеркалу. При притормаживании кольца в нем будет индуцироваться ток, велечина которого привысив порог, сорвет сверхпроводимость и кольцо взорвется. То есть таки взрывать кольцо будет не оно сама, а собственно магнитное поле звездолета.
Но самое главное - можно на этих двух ступенях использовать идеальный активный привод. То есть запускаемые кольца сами догоняют ускоряемый корабль с разной скоростью. Но и сами эти кольца запускаются потоком материи с переменной скоростью, что обеспечивает высокий КПД приводу на обеих ступенях. Это - изюминка.
Таков общий замысел.
Детали остаются туманными.

Я выше сказал, что в туманных фантазиях планируются магнитные кольца. Диполь.

Можно конечно использовать шарики из диамагнетиков, типа алюминий, а звездолёт ввиде намагниченного тора. При приближении скоростного шарика токи Фуко испарят его, а импульс передастся звездолёту, но всеравно это опасно, кто его знает как поведёт себя плазма на 100 000 км/с. И полностью энергию шарика не поглотить, да и расточительно пуляться, тем же алюминием. Его понадобится раз в 10 больше массы звездолёта, при условии, что ниодимовые магниты звездолёта создадут магнитный поток сравнимый с потоками в пушке. И как жить в таком звездолёте- магните? Создавать же магниты на сверхпроводниках не имеет смысла. Энергетика звездолёта сравнится с энергетикой пушки, но без дармового источника энергии- Солнца. Масса звездолёта станет неподъёмной.

Почему масса звездолета должна быть неподъемной?
Я мыслю что тут может быть очень широкий диапазон. Начиная от килограммов (да хоть граммов, если сможите все впихнуть!)  кончая сотнями и тысячами тонн (хоть подвешивай пилотируемую кабину). Какая нужна масса, такую и можно сделать. Это не взрыволет и даже не лазерный парус (где дифракционный предел диктует свои жесткие условия на диаметр апертуры, паруса и дистанцию разгона через длину излучения).
Про как себя все это поведет, не опасно ли.
Вообще говоря я полагал что первый такой звездолет будет вообще экспериментальный сверхлегкий робот флай бай. Как мечталось Ивану Моисееву (я всегда орал что флай-бай пустая трата времени). То есть у этой концепции тот большой плюс что ее мощность можно наращивать постепенно, добывая на каждом новом шагу опыт и создавая все более сложную систему.
Сначала полетят зонды, по массе, форме и скорости неотличиные от стартовых колец. Потом полетят более тяжелые и сложные (на них проверят возможность торможения у цели). Потом появятся совсем тяжелые с ГОНДОЛАМИ в которых подвесят десантное оборудование для исследования экзопланет.
Ну а если совсем припечет, то могут построить и пилотируемого монстра. К тому времени система разгона (то есть "Орган") достигнет просто циклопических размеров на Луне или где ее решат строить... Но главное тут  - постепенность накопления опыта.
Как по мне, предложенная схема идеальна в контексте нагнетаемого экзопланетного психоза.
Вам нужен звездолет массой с почтовую марку, который можно вырастить в полноценный пилотируемый? Вот вам концепция!

[viesis]

Интуиция подсказывает, что если привод основан на лазере, то какие либо частицы просто становятся лишними.

[alex_semenov]

Интуиция подсказывает, что если привод основан на лазере, то какие либо частицы просто становятся лишними.

В принципе мне тоже это кажется не эстетичным.
Но американцы за это ухватились!

Вот базовая статья, с которой я "полемизирую" и "осуждаю" (называя ее "американской" в духе "юность обличает империализм!" )

High-acceleration Micro-scale Laser Sails for Interstellar Propulsion

Вот презентация.







Тут как раз поток материи, предварительно разгоняемый лазером. Работа по проекту Мильнера-Хокинга скорей всего вытекает (в значительной мере) отсюда. Исходную идею урезали так сказать... Во всяком случае идея сверхбыстрого выстрела микропарусом широко стала известна из этой работы (хотя были наверняка и менее известные предшественники).
Я подозреваю что кпд системы будет низкий.
Хотя многое зависит от развития деталей. У меня сильное подозрение, что американцы так увлечены лазерными системами не потому что это правильно, оптимально, а потому что они ими всегда занимаются (по военной линии, по линии ПРО) поэтому и двигают. Что умею, то и двигаю.

Кстати, выше поминавшися Миронов - большой спец по полям токамаков и термоядерной плазме. И его концепция тоже из того же разряда: что умею, то и леплю.
Но мы же тут (как чистые дилетанты-любители) движемся правильно. Сверху вниз, исследуя все ПОЛЕ мыслимых решений.
Верно?
 

[elind]

Кольца с током одновременно решают проблемы, которые в американском проекте решаются по-отдельности.

А у чему нам кольца с током?
Подлетает тонкое проводящее кольцо (или, вообще, диск из фольги) к опорной токовой петле звездолёта, попадает в пространство с ощутимым магнитным полем - а движется этот "кусочек материи" со скоростью в, минимум, тысячи километров в секунду - и в нём мгновенно и автоматически возникает ток, создающий противоположно направленное поле, которое отталкивает кольцо (или фольгу), а сам импульс тока испаряет кольцо к концу отскока, освобождая путь следующему.

[alex_semenov]

Пропустил, но надо ответить.

Идеи идеальной пушки давно известны.
1. Электромагнитный ускоритель, который при ограничении 10g и размере сквозь всю Луну сможет разогнать лишь до скорости 0,0001c. То есть для межзвёздных перелётов не пригоден.

Но "ускоритель" в 10 000 g (для снарядов) до 0.2с нужно "всего лишь"  18 миллионов километров. У Миронова выше пучок нейтральных частиц нужно было подсобирать через 40 миллионов километров (шаг его "трубы"). То есть, если мы будем разгонять материю потоком заряженных частиц, то можно использовать очень длинноствольные пушки. Половина света при том же ускорении требует уже больше 100 миллионов км. Но при 50 000 g достаточно 22 миллионов км.
Кстати, в гладкоствольной танковой пушке длинной 6 метров снаряд (управляемый) разгоняется до 1800 м/с. А значит он испытывает ускорение в 27 000 g
Параметры для носителей инерции - вполне себе мыслимые.

2. "Разобранный" лазер, в котором полностью прозрачный выход без полупрозрачного зеркала, вместо которого на корабле стоит плоское зеркало и отражает обратно свет в лазер. То есть резонатором является система лазер-корабль. В итоге усиливается (разумеется за счёт внешней накачки) только лучи света идущие точно на корабль. Соответственно не нужна многотысечекилометровая длина лазера для фокусировки. После отражения от движущегося корабля импульс фотонов уменьшается, смещается спектр, поэтому лазер должен быть широкополосным. КПД лазера хоть и далёк от 1, но энергия почти бесплатная, если накачка лазера солнечным светом. Однако у такой системы большие проблемы. Максимум сотни кВт/м² (чтобы не испарилось зеркало) при толщине минимум ~0,1 г/м² (чтобы отражало, а не пропускало) дадут ускорение не больше 1g. А значит огромное расстояние для точной фокусировки луча: 4,5 млн.км для 0,001c (которые можно получить более дешёвым разгоном у Солнца свето-тепловым двигателем + солнечный парус), а для 0,01c уже надо минимум 450 млн.км. Значит точность направления лазера и плоскости зеркала корабля, каждый из которых движется по своей орбите, должна быть угловые микросекунды при диаметре километры.

Да, я знаю эту идею многократного использования одного луча, но я боюсь хрен из нее что реально можно выкрутить. По-детски это выглядит так.



Даже собрать пятно на дистанции в световой год классическое пятно Эйри - огромная проблема как по мне.  Чудовищная проблема. А это - совсем безнадега.
Во всяком случае пока.

Кольца с током одновременно решают проблемы, которые в американском проекте решаются по-отдельности.

А у чему нам кольца с током?
Подлетает тонкое проводящее кольцо (или, вообще, диск из фольги) к опорной токовой петле звездолёта, попадает в пространство с ощутимым магнитным полем - а движется этот "кусочек материи" со скоростью в, минимум, тысячи километров в секунду - и в нём мгновенно и автоматически возникает ток, создающий противоположно направленное поле, которое отталкивает кольцо (или фольгу), а сам импульс тока испаряет кольцо к концу отскока, освобождая путь следующему.

Прекрасно Elind. Допустим.
(рад вас видеть тут)
Но остаются еще другие задачи. Управление в полёте (бабочка на свет) и самое главное - а чем этот снаряд разгонять?
Я полагал, что сначала кольцо с током будет тем магнитным парусом, которы с огромной скоростью разгонится потоком частиц (направленным на него с Луны) на дистанции в несколько миллионов километров. Потом он будет лететь, создавая плазменный хвост вокруг себя, слегка притормаживая и подправляя свой путь строго на магнитное зеркало звездолета. Ну а уже на подлёте, оно надуется индукцией (или как-то еще) и бахнет от всей души превращаясь в поток плазмы, чтобы отразится от зеркала основного звездолета.
Тут - синергизм. Все три функции выполняет одна система, кольцо с током. В этом вторая предлагаемой концепции, изюминка (первая изюминка - переменная скорость снарядов, идеальный парус материи, который я разжевывал три страницы до этого).
А у вас как выполнять разгон и маневрирование снаряда?
 

[elind]

А у вас как выполнять разгон и маневрирование снаряда?

Фольгу можно разгонять микроволнами - я уже считал, что мощность луча можно будет в этом случае довести до 36 МВт/м².
Кольца - мелкие, лёгкие, простые - разгонять свёрнутым в трубу линейным двигателем. Метрового диаметра кольцо из медной проволоки миллиметрового сечения линейным двигателем с магнитным полем в 5 Тл разгоняется до половины скорости света на пути жалких 18 тысяч километров. Уменьшите диаметр проволоки или увеличьте диаметр кольца, путь разгона пропорционально упадёт ещё больше. (понятное дело, реально кольцо делается из сверхпроводника)
В полёте в кольце можно иметь какой-то ток для маневрирования, но он будет мизерным, по сравнению с требовавшимся-бы разгонным, если бы мы разгоняли кольца лучом материи с пушечными ускорениями, и при вхождении кольца в магнитосферу корабля им можно пренебречь.

[дерево]

Я выше сказал, что в туманных фантазиях планируются магнитные кольца. Диполь. При этом идеально было бы если бы и зекрало звездолета было диполем. Два магнита сближаются одинаковыми польсами и в какой-то момент НЕ СОПРИКАСАЯСЬ, отталкиваются друг от друга.

Энергия магнитного поля (произведение коэрцитивной силы на остаточную индукцию, которые будут у летящих постоянных магнитов) по порядку величины меньше энергии химических связей. А кинетическая энергия, которая может быть отражена по порядку величины не превышают энергию магнитного поля. В результате максимальная скорость отражения магнита порядка 1 км/с.

Поэтому я отбросил эту мысль (решил кольца испарять как это делается в классических американских подобных проектах и уже плазму отражать "обычным" магнитным зеркалом, которое тут уже сто раз обсуждалось). Хотя не факт что идея с отбрасываемыми диполями - мертвая. Если бы ее удалось реализовать, то кольца даже не пришлось бы испарять (ну разве что когда они уже выполнили свою работу, что бы не засоряли космос). Они подлетали, плавно (относительно) тормозили бы  в магнитном поле, останавливались и улетали бы со скоростью -v. Идеально отскакивали бы как шары в бильярде. Да, понятно что при этом в кольце индуцировался бы сумасшедний ток. Скорей всего они взрывались бы.

Обычный проводник при достаточно малой скорости и достаточно большом поле от магнита почти упруго отразится. И опять даже для твёрдых материалов максимум порядка 1 км/с. Для плазмы, конечно, можно больше. Но она будет высокотемпературная (уже при ~0,0001c у водорода будет ~2 млн. градусов и увеличиваться (при равной скорости) пропорционально корню атомарной массы), как в термоядерном реакторе и выше. Магнитный отражатель плазменных толкающих пулек не намного проще ТЯР при равной мощности. Но пульками нужно разогнать корабль максимум за порядка 10⁹ км, а с помощью ТЯР можно разгонятся порядка 10¹³ км и больше (зависит от дальности полёта). Значит мощность потока частиц при использовании ТЯР в тысячи раз меньше мощности потока при внешнем толкателе, соответственно и мощность оборудования отражателя (близкого к ТЯР по своей сути работы) должна быть в тысячи раз больше мощности ТЯР. А ведь мощность при больших скоростях (~10 км/с — передел скорости истечения водородного двигателя с нагревателем) является главной проблемой.

И теперь глядя на температуру плазмы отражающихся "пулек" сразу возникает идея взрыволёта с внешней подачей топлива, который вроде бы уже рассматривался здесь. Но при любой конструкции внешней подачи импульса остаётся проблема удельной мощности.

А ещё нужно не забывать про сложность попадания пульками по кораблю на расстоянии много больше млн.км с терпимым количеством промахов.


Направленный лазер имеет на выходе полупрозрачное зеркало, от которого отражается большая часть света и идёт обратно. Сзади лазера зеркало с максимальным отражением. В результате усиливаю лишь лучи направленные вдоль оси лазера. Чем больше длина лазера и отношение отражённого света к выходящему, тем уже луч (не забывая про дифракционный предел).

Да, я знаю эту идею многократного использования одного луча, но я боюсь хрен из нее что реально можно выкрутить. По-детски это выглядит так.

Это немного другое. Тут независимый лазер, который конечно не сможет создать достаточно сфокусированный луч. А я писал про лазер без выходного зеркала, луч с корабля возвращается непосредственно в лазер, благодаря чему обеспечивается узкий не расходящийся луч.

Я не пользуюсь местным движком формул. Потому что он работает лишь для зарегистрированных пользователь. Но если вы смотрите форум как гость, то ваши формулы не читаются. Поэтому я делают ссылку на движок латекса и превращаю ее в картинку (возьмите мой текст в цитату и посмотрите прием).
Тогда ваши формулы увидит всякий кто зашел на форум просто почитать. Морока, конечно. Но мало ли?

Спасибо за сервис, буду теперь в нём писать. А про не отображение формул у гостей я даже спрашивал недавно, но безрезультатно.

[vasanov]

Вот тут глобальные проекты звездолётов обсуждаем. А вообще, насколько реально самому смостырить лазер и запустить ним минипарус с Земли в космос? Допустим собрать тысячу полупроводниковых лазеров свести их в одно пятно на расстоянии в 5-10 км и попытаться таким агрегатом запустить фольгированный лоскутик , типа солнечного паруса, в полный штиль. Конструкцию паруса подобрать такую, чтоб она самоцентровалась на лазерном потоке. И, например, отослать такой лоскутик на Луну или Марс с надписью, типа " Всем привет с Земли!".

[leon10010]

Вполне реально. В 70 годах в "МК"  публиковался самодельный лазерный паяльник. На его основе и сделать парус до Луны, с приветом.

[crazy_terraformer]

Шарики, колечки, луч материи
Не нннада умножать сущности без меры Никогда
Конечно, трудное и долгое это дело - освоение Солнечной системы, но без него никак Ежели без термоядерных взрыволётов — кораблей поколений или с гуманоидной начинкой, способной пережить полёт в спячке или заморозке. Пока гравицапу или струнный транспорт не подвезли — это фсё что останется......

[alex_semenov]

Шарики, колечки, луч материи

[c деланной озабоченностью и тоской] Не туда смотрите, батенька!
И стыдно вам, голубчик, должно быть за меня не из-за колец, шариков и лучей материи.
А вам должно быть стыдно, дорогой вы мой, что я - в очередной раз лоханулся на ровном месте
А еще, свет мой небесный,  вы должны прикрывать глаза руками от стыда, что в очередной раз (хотя, вру, были случаи, ловили меня позорника) никто ЗА СУТКИ (вам должно быть стыдно за себя, разумеется, а не за других, пионер вы наш, космопроходец) не увидел бреда в том что я нарисовал и написал вот тут:



Все видят МАРАЗМ? Присмотритесь.
Одно меня сейчас слегка извиняет. Я лоханулся не вчера, а еще пару лет назад, когда рисовал этот график и писал формулы в заныканный файл (сейчас я бездумно все быстренько достал и выложил). А вот ссылку на первоисточник я потерял! Я бы поднял....
Формулу много лет назад я не выводил. Я уже выше сказал. Мне ее подарили. Не помню кто (у собеседника как всегда кличка была). И тогда (я четко помню) она (формула) работала верно. Но я ее тут извратил, переписывая. Теперь она говорит туфту (не то что я помню). Присмотрелся - так и есть. Не то! Глупость говорит мой рисунок. ВопиЁт!
Все видят глупость?
Даю еще пол дня на размышление товарищи пионЭры звездоплавния! На реабилитацию (не смотрите в корень! все бы по верхам порхать! за кольца и шарики цепляться!)
Мне лично чтобы понять, что же я извратил, что тут не так, пришлось выводить формулу заново. Теперь уже самому с нуля. Опять, таки, с утра, на новом чистом листике, пока кипел чайник... Действительно "описка", буквально...
 
Уже стало какой-то дурацкой традицией (мне не смешно!). Когда я пытаюсь вбросить сюда грандиозную (в смысле глубокую) идею, я обязательно совершу где-то "ГРАММАТИЧЕСКУЮ" описку.  Как я пишу безграмотно, так и с формулами обращаюсь. Но в отличие от запятых и мягких знаков в русском языке (энтропия текста это прощает) тут (в языке Бога) мельчайшая описка оказывается фатальной. Я раз за разом выставляю себя идиотом. Приходится извиняться и исправлять.
И самое интересное, что  пока не выставлю на показ эту ошибку-"описку"  - ее не увижу!

У меня в армии был электрик. Никулин (запомнить фамилию легко). Так вот над ним смеялись: пока Никулина током не трахнет, он ничего в поломке не поймет. Он сам над этим смеялся. И я сам видел это. Ходит-ходит, меряет, меряет контролькой. И под нос бормочет: "Тут есть, тут нет. Ничего не понимаю!"
Потом: "Тут нет точно!"
Схватился. Бах!
-О (и матом)! Понят!!!
Так и я.

Бред кто видит в формуле и графике?  Исследуйте гамму в пределе. Фигня же получается!
Представьте себе на секунду, что капсулы снабжения мгновенно ТЕЛЕПОРТИРУЮТСЯ к кораблю (вот зачем нужна телепортация и только для этого!). Как встанут красные стрелки на графике? Чему должна в этом случае равна гамма?
Кстати в формуле две "грамматических" шибки, не одна... Как я мог так накрутить, блин? Первоисточник бы поднять!

[николай теллалов]

гравицапу

сдается мне, что полет корабля, которого двигают выстреливаемые с СолСистемы шарики ли колечки ли блины ли, сможет реализоваться только с изобретением "телепортала"
через телепорт не проходит структурированная материя - что ни поставь в передатчик, из приемника выльется плазма. Ну вот и телепортируй ее прямо в сопла звездолета...

коли трудно луч на парусе держать, то неужели проще будет супермегаснайперски попадать шариками в отражатель корабля на миллиарды километров!
ускоряйте парусник на короткой дистанции - до половины светового года, желательно с ускорением выше 0,1 "же", вот и все. И никаких сотен и тысяч лет, но о колонизации футуризированного типа послеколумбовщины просто забудьте.
как и про "корабль поколений" - летающий ГУЛаг - вообще мерзкая идея. К цели доберутся настоящие психи

[Кремальера]

to vasanov.Лазером вы за атмосферу ничего не забросите.А вот гиротроном-вполне.Джапы гиротроном полумегаватной мощности подбрасывали 100-граммовую шапочку из фольги на 120 метров.Плюс, как старый помоечник ,я утверждаю что гиротрон найти будет проще и дешевле.Другое дело что таким экстравагантным способом никто еще на НОО не выходил.И логичнее было бы подбросить парусник обычной хим.ракетой.

[elind]

Все видят глупость?

Это где в знаменателе должно быть w а не V?

[alex_semenov]

ак и про "корабль поколений" - летающий ГУЛаг - вообще мерзкая идея. К цели доберутся настоящие психи

Психи полетят. Так что на входе и выходе будет одно и то же! Все нормально! Не выдумывайте!

(кликните для показа/скрытия)

Вы действительно так серьезно относитесь к ГУЛАГУ?
Уважаемый! Я его охранял (вернее то что осталось в середине 80-х)!
Что я скажу? В самой армии было не намного лучше.
Так что, не надо "малевать чёрта". Да, не сахар. Да, унизительно и мерзко.
Но где иначе? В корпоративном "раю"? Я там почти двадцать лет "отсидел" и с ужасом оглядываюсь.
Г_о_м_н_о ваш капитализм, еще большее чем "социализм". Видел всё. Хрен редьки...
А вас разводят страшилками. Не мудро...
Ну да бог с этим.

ускоряйте парусник на короткой дистанции - до половины светового года, желательно с ускорением выше 0,1 "же", вот и все. И никаких сотен и тысяч лет, но о колонизации футуризированного типа послеколумбовщины просто забудьте.

Пол световых года это, если не ошибаюсь, 9,4608E+15 м (считаю "по-Македонски", могу и промазать! проверяйте!)
на 0.98м/с2 это у вас какая в итоге скорость?  Корень из дистанции, умноженной на удвоенное ускорение. Так? Тогда у вас получается в итоге скорость 96 тысяч км/с. 0.32...
Однако! И чем вы собираетесь это разгонять? Как по мне - проблема.
Время вашего разгона (если оно равномерное, прямолинейное, не будем мудрствовать лукаво) - скорость деленная на ускорение. Я получаю  чуть больше трех лет.
И так, треть света за три года. Какая вам нужна МИНИМАЛЬНАЯ удельная мощность транспортного средства?
Конечная энергия (кинетическая) каждого килограмма корабля скорость в квадрате на два.  4,8E+15 Дж/кг. Разделите на три года, получаете удельную мощность.
Сколько? У меня 49 мегаватт/кг!
Это - минимум (реальность  в разы, чуть ли не на порядок будет хуже!)
Если у вас корабль "всего" 100 тонн, то  при оговоренном вами разгоне ежесекундо он должен набирать кинетической энергии в 4,91271E+12 Дж.
Замечательная цифра! Килотонна 4.2E+12 Джоулей. То есть каждую секунду такой зонд должен при разгоне впитывать в свое движение более килотонны в тротиловом эквиваленте.
Представили порядок энергетики привода?

коли трудно луч на парусе держать, то неужели проще будет супермегаснайперски попадать шариками в отражатель корабля на миллиарды километров!

Как не странно - проще.
Вопрос не в попадании в парус. Чего в него попадать? Он что? Противник на линии огня? Он ведь сам стремиться в луч попасть.
Но сложность в другом. Собрать то самое пятно света на дистанции в световой год (это на самом деле наиболее приемлемая дистанция для разгона паруса по термическим и прочностным характеристикам до половины света). Световой год  примерно  1E+16 м. При длине волны в -6 метра (микрометр), вы имеете сопоставление порядков дистанции и волны 22-23 поряда. И это тот параметр точности (не вдаваясь в детали) который должна соблюсти адаптивная оптика излучателя.  Насколько я знаю, при фиксации гравитационных волн система грубее на десяток порядков (но могу ошибаться). И такая точность должна быть не у прибора, а у устройства которое отправляет в космос ежесекундно килотонны или даже мегатонны лазерной энергии. Представили порядок проблемы? Хотя если у вас граммовый прус (а нафик он такой вообще нужен?) то у вас синтезированная апертура  будут излучать килограмы тнт в секунду (надо считать).
И отсюда я плавно перехожу к следующему вопросу "из зала" :

Да, я знаю эту идею многократного использования одного луча, но я боюсь хрен из нее что реально можно выкрутить. По-детски это выглядит так.

Это немного другое. Тут независимый лазер, который конечно не сможет создать достаточно сфокусированный луч. А я писал про лазер без выходного зеркала, луч с корабля возвращается непосредственно в лазер, благодаря чему обеспечивается узкий не расходящийся луч.
Направленный лазер имеет на выходе полупрозрачное зеркало, от которого отражается большая часть света и идёт обратно. Сзади лазера зеркало с максимальным отражением. В результате усиливаю лишь лучи направленные вдоль оси лазера. Чем больше длина лазера и отношение отражённого света к выходящему, тем уже луч (не забывая про дифракционный предел).

Я знаю что ваша система иная. Но проблема в ней такая же как и в той что я нарисовал (она тут хорошо видна). Органировать резонатор длинной в световой год в котором бы луч проходил бы туда-сюда ХОТЯ БЫ ОДИН РАЗ - немыслимо. Если "заднее" зеркало еще можно сделать так, что бы пятно собиралось на парусе, то сделать так чтобы свет, упавший на парус более-менее полно ВЕРНУЛСЯ К апертуре излучателя - немыслимо. Я прикидывал конструкцию синтезированной апертуры. Даже если мы решим проблемы с точностью (плавающая гипер-пупер адаптивная оптика излучателя в 22-23 порядка) то это машина в МИЛЛИАРДЫ И МИЛЛИАРДЫ тонн весом. Это только по массе оптики в виде зеркал Брэгга. А вся механика синхронизации, построения луча (голограммы по-сути) - это супер-пупер сложная и тяжеленная машина. Это очень тяжело собрать даже на излучателе где вес не проблема (получается целый планетоид надо переделывать в машину). Мечтать что-то подобное добиться на сверхлегком парусе - безумие.
Да, возможно вы все постараетесь уменьшить, ужать. Но если вы уменьшаете массу паруса (диаметр), то у вас растет диаметр излучателя. Чем вы можете это компенсировать? Снижением дистанции разгона. Но это мощность. Чудовищная. Хотя вот проект Хокинга-Мильнера как раз на такую чудовищную мощность и ставит. Но все равно сравните проект излучателя (поле телескопов в десятки  км диаметром на триллионы долларов и миллионы и миллионы тонн) и махонький парус в второго зеркала-резонатора, которое должно совершить ту же работу что и "заднее зеркало".
Все равно ерунда получается. Тут работают именно мировые константы. Не ужать ни впихнуть.
Я много занимался лазерными парусами.
Идея не мертва. Но она очень напряженная и специфичная. Все сливки с нее снял Боб Форвард. Все базовые проблемы (то же проклятье разряженных антенных решоток) от открыл (кроме проблемы доплеровской аберрации, самой тяжелой, которую "открыли" мы). Что-то намудрить круче и реалистичней, чем его прожекты - вряд ли получится. Хотя деталей вкусных там еще масса. Можно работать и работать. 

Поэтому я отбросил эту мысль (решил кольца испарять как это делается в классических американских подобных проектах и уже плазму отражать "обычным" магнитным зеркалом, которое тут уже сто раз обсуждалось). Хотя не факт что идея с отбрасываемыми диполями - мертвая. Если бы ее удалось реализовать, то кольца даже не пришлось бы испарять (ну разве что когда они уже выполнили свою работу, что бы не засоряли космос). Они подлетали, плавно (относительно) тормозили бы  в магнитном поле, останавливались и улетали бы со скоростью -v. Идеально отскакивали бы как шары в бильярде. Да, понятно что при этом в кольце индуцировался бы сумасшедний ток. Скорей всего они взрывались бы.

Обычный проводник при достаточно малой скорости и достаточно большом поле от магнита почти упруго отразится. И опять даже для твёрдых материалов максимум порядка 1 км/с. Для плазмы, конечно, можно больше. Но она будет высокотемпературная (уже при ~0,0001c у водорода будет ~2 млн. градусов и увеличиваться (при равной скорости) пропорционально корню атомарной массы), как в термоядерном реакторе и выше. Магнитный отражатель плазменных толкающих пулек не намного проще ТЯР при равной мощности. Но пульками нужно разогнать корабль максимум за порядка 10⁹ км, а с помощью ТЯР можно разгонятся порядка 10¹³ км и больше (зависит от дальности полёта). Значит мощность потока частиц при использовании ТЯР в тысячи раз меньше мощности потока при внешнем толкателе, соответственно и мощность оборудования отражателя (близкого к ТЯР по своей сути работы) должна быть в тысячи раз больше мощности ТЯР. А ведь мощность при больших скоростях (~10 км/с — передел скорости истечения водородного двигателя с нагревателем) является главной проблемой.

То есть. Обобщая. Как я понял, идея отражать от магнитного зеркала МАТЕРИАЛЬНЫЙ макрообъект - глупости.
Не может он сохранится ни при каком ударе-отскоке.
Даже при ударе и отскоке от магнитного зеркала.
Так?
В принципе моя интуиция подсказала это. Вы более-менее это объяснили. Согласен 100%. Любой снаряд (не важно что) должен превращаться на подлете в плазму. И наше зеркало - типичная магнитная пробка в открытой ловушке.
Я думаю что организация легкого и эффективного зеркала - как раз ключевая инженергая проблема подобного концепта. Там, кольца, пушинки, паруса летят (как и куда) - это яркие но не ключевые вопросы. Как водится. То что народу кажется важным и проблематичным, на самом деле выеденого яйца не стоит. А настоящие проблемы кроются во многих страницах абстрактных формул. Люди и вообразить это не в состоянии даже (те же теоретики). Всегда и везде так было. Здесь будет то же самое.

Что касается удельной мощности звездолета и массы зеркала. Насколько я понимаю, зеркало - это ПАССИВНЫЙ механизм. По-сути пружина. Только магнитная.



Да, есть уравнение напряженности поля, которое вытолкнет прилетевший импульс (то есть ток в витках зеркала при отражении возрастет и это надо учитвать), но насколько я знаю каких-то подводных камней со времен Багрова-Смирнова (как для меня это первое знакомство с концепцией легкого магнитного зеркала-отражателя) не появилось.



В чем отличие? Там плазма разлетается сферически, и в общем-то угол разлета частиц к линиям магнитного поля получатся круче. Это - хорошо. Но в нашем случае частицы в основном идут синхронным пучком. Да, они разлетаются внутри пучка, есть тепловое движение (после испарения снаряда). Но эта скорость ну 10 км/с. По сравнению со скоростью снаряда в 30 000 км/с - несущественна. То есть в нашем случае (вы правы) зеркало работает именно так как в термоядерной открытой ловушке. Больше похоже на нее.

И теперь глядя на температуру плазмы отражающихся "пулек" сразу возникает идея взрыволёта с внешней подачей топлива, который вроде бы уже рассматривался здесь. Но при любой конструкции внешней подачи импульса остаётся проблема удельной мощности.

Вы имеете в виду кинетический двигатель... эм... Подвысоцкого?

А ещё нужно не забывать про сложность попадания пульками по кораблю на расстоянии много больше млн.км с терпимым количеством промахов.

Да не так страшна эта проблема, если корабль и "пулька" помогают друг другу встретится. Задача навигации относительно проста. Это же не танковый снаряд, где цель напротив пытается убежать или просто не помогает снаряду в себя попасть.

[alex_semenov]

Все видят глупость?

Это где в знаменателе должно быть w а не V?

Блин, Элинд, вас (как и AlexAV, например) вопрос касался  в последнюю очередь (могли бы и подождать пол дня)!!! 
Я же ведь тут на общественных началах за одно что делаю? ПионЭров-беспризорниокв пытаюсь научить доброму, мудрому вечному!
В меру сил и талантов, так сказать...
 
Да. Перепутал V и w. Ещё домножить на -1. Две "описки" было. Как я спутал скорости - понять просто, но как я переставил их в знаменателе местами? Это уже утонуло в тайнах былого... 



Если w (скорость снаряда) - бесконечность, то гамма  1.  Снабжение прилетает с тем же интервалом что и запускалось T.
Если w равна V, интервал ожидания бесконечность (меньше - ожидание отрицательное).
Если w в два раза больше V (наш случай), то и интервал  прихода снарядов в два раза больше чем интервал запуска. Это то я как раз запомнил точно. Это качественный вывод. Расплата за классную идею. Если вы хотите разогнать корабль за год, то пушка должна выстреливать снаряды за пол года. То есть, при мощности на зеркале I, на самой пушке надо выдать 2I. Это - неприятная особенность, хотя и не смертельная. Не первая и не последняя неприятность, я уверен.
Давно "летаю к звездам".
 
Самое смешное. Когда я нахожу у себя такой публичный ляп-ошибку, я еще нахожу кое-что сверху (берусь двумя руками и вижу что тут есть еще изюм!). Некий бонус. И в данном случае бонусом может быть строгое доказательство, что снаряды не перемешиваются. Но я пока его не выстроил. Есть просто идея (которую надо механически довести до конца или отбросить как ерунду).

А у вас как выполнять разгон и маневрирование снаряда?

Фольгу можно разгонять микроволнами - я уже считал, что мощность луча можно будет в этом случае довести до 36 МВт/м².
Кольца - мелкие, лёгкие, простые - разгонять свёрнутым в трубу линейным двигателем. Метрового диаметра кольцо из медной проволоки миллиметрового сечения линейным двигателем с магнитным полем в 5 Тл разгоняется до половины скорости света на пути жалких 18 тысяч километров. Уменьшите диаметр проволоки или увеличьте диаметр кольца, путь разгона пропорционально упадёт ещё больше. (понятное дело, реально кольцо делается из сверхпроводника)
В полёте в кольце можно иметь какой-то ток для маневрирования, но он будет мизерным, по сравнению с требовавшимся-бы разгонным, если бы мы разгоняли кольца лучом материи с пушечными ускорениями, и при вхождении кольца в магнитосферу корабля им можно пренебречь.

Тут вариантов может быть много. И чем их больше, тем - лучше.
Многовариантность -  запас прочности концепции.
Я подумал, например, что можно использовать электростатический парус. То есть запускать не кольца с током, без... а этакие "пушинки"



При этом придется на борту каждой иметь капельку изотопа, который бы распадаясь поддерживал заряд (у электростатическог паруса он убегает). За одно это могло бы обеспечить парусу и маневр сближения.
Вопрос пока не ясен что лучше? Парус должен же еще и разгоняться потоком частиц. Какой из парусов будет лучше? Магнитное кольцо или электростатическая пушинка?
Это предмет дальнейших исследований. Возможно обе идеи можно как-то соединить? Ну мало-ли?