Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 740168 раз)

Иван Моисеев и 15 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 143
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 143
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1361 : 21 Фев 2012 [01:34:52] »
Таки для ионника более 200 км/с скорости истечения не получается. Это означает что к 200 км/с удастся накинуть ну ещё 300, ну и всё. Т.е. даже 1 Мм/с не достигнуть. Путь до эпсилон Эридана (10 св. лет.) на скорости 500 км/с займёт 6000 лет. Ну совсем как-то на пределе это.

Заместо солнечного окультера при сближении с Солнцем использовать бы его энергию для фотолиза воды. И ещё запасти как-нибудь солнечной энергии для 6000 лет инерциального полёта. Ну это уже предел мечтаний :)
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 029
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1362 : 21 Фев 2012 [01:41:18] »
См.
 >:D
не понял
устал уже наверное
Я имел в виду границы художественного вымысла.

Оффлайн AlexOrex

  • *****
  • Сообщений: 2 210
  • Благодарностей: 132
  • Александр Орешко
    • Сообщения от AlexOrex
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1363 : 21 Фев 2012 [07:25:35] »
По той ссылке у AlexOrex получилось что-то порядка мегатонн рабочего тела.
Но на полезную нагрузку осталось мало - не больше 500 000 т. Чтобы впихнуть полноценный корабль поколений, все цифры надо увеличивать. Если повысить скорость истечения, доля рабочего тела в стартовой массе уменьшится, а топлива - возрастет.
Deep Sky 114\900 eq7; бинокль Baigish 10х40, ахроматик 62/260

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1364 : 21 Фев 2012 [11:02:31] »
Таки для ионника более 200 км/с скорости истечения не получается.

Я вас умоляю! Не УНИЖАЙТЕ себя этой глупостью!
Кто вам такой бред сказал?
Пускай этот гад выйдет и плюнет в меня!

Вам нужно авторитетное заявление? Прецидент?
Вот вам:

http://old.nkj.ru/cgi/nauka71e2.html?26+0309+26309002+HTML



Аж в 1965-м (я родился) этот ионный двигатель (модель) легко разгонял цезий до 100 км/с между электродами с напряжением 7 тысяч вольт (всего то!). Модель имела ток 20 А и тягу 20 г с площади 10 на 10 см (100 см2). То есть 0.2 г/см2 ( у Перельмана утверждалось что можно 1 г/см2 Модель есть модель!) Имел КПД 95% что для такой скорости истечения не удивительно.
Цезий - это очень тяжелый элемент с атомной массой 132. Возьмите что-нибудь легче в 4 раза и вы получите на том же двигателе 200 км/с. Легко и не непринужденно.

Нет никаких ТЕОРЕТИЧЕСКИХ причин думать что ионник не выдаст 1000-2000 км/с. Я уверен выдаст и больше. Другое дело, что современной космонавтике такая скорость истечения НАФИК не нужна. Поэтому все известные ионные двигатели усовершенствуются в сторону увеличение ТОКА (потока зарядов) через камеру при уменьшении конечной скорости этих зарядов. Поэтому и используются всякие хитрые токи Холла, нейтрализация объемного заряда тем, что электроны остаются в камере разгона где и ионы. И т.д. Все эти чудо-двигатели выдают по 50-70 км/с и я не слышал про ионники, скажем на 20-30 км/с (хотя как раз такие было бы иметь очень неплохо).
Почему? Потому что снижая скорость ионов между электродами вы имеете массу геморроя с объемным зарядом, с пространственной плотностью плазмы в двигателе и вам уже на этих скоростях истечения КРАЙНЕ тяжело получить нужную вам плотность тяги за счет массы. Если же вы получаете тягу наращивая скорость (тяга это изменение импульса, количества движения mu за секунду) то вы избавляетесь от всей той массы проблем что вы имеете в медленных ионниках.

Вполне возможно что на скоростях в 30 000 км/с появляются какие-то новые проблемы (скажем эрозия электродов чудовищное разгонное напряжение в миллионы вольт). Но я уверен что технологический оптимум для этих двигателей лежит как раз где-то в районе 1000 км/с.

Кстати кпд  этого двигателя может быть почти 100%. Все затраты непосредственно в камере - потери на сетке (столкнувниеся с сеткой ионоы, это доли процента) и косинус угла разлета (струя ионов вытекает неидеально).
Самая большая непроизводительная затрата энергии - это ИОНИЗАЦИЯ топлива. Прежде чем разгонять рабочую массу вы должны оторвать от иона электрон. И это требует выполнения работы. А когда ион уже выкинут из двигателя вмести с электроном они опять соединяются, что выделяется в виде паразитного тепла в струе (благо избавляться от него в конструкции уже не надо. И то дело). Так вот. Если у вас низкоимпульсный ионник вы прокачиваете на кг тонну тяги 1/50  килограмма топлива. И каждый атом должны ионизировать. Но если у вас 1000 км/с то вы на килограмм тонну тяги должны ионизировать 1/1000 (грамм!) топлива. И затраты на его ионизацию становятся ПЛЕВЫМИ!
Улавливаете?
Все в ионном двигателе кричит - увеличь скорость истечения! Тогда улучшатся КПД, снизиться объемный заряд, поднимется удельная тяга (на см2).

Недоверие к высокоимпульсным ионникам - это типично космооперное мышление. Мол, раз в термических двигателях (ЖРД, ЯРД) тяжело поднять скорость истечения, то и в ионных та же проблема.  В ионных проблема строго обратная. И в них снизить скорость истечения ниже 50 км/с очень сложно.
« Последнее редактирование: 21 Фев 2012 [11:17:15] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Zhak RRR

  • ****
  • Сообщений: 499
  • Благодарностей: -8
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Zhak RRR
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1365 : 21 Фев 2012 [11:14:19] »
Химическими двигателями далеко не улетишь! Дело другое если замораживать людей на тысячу лет...и они через 1 тысячу лет долетят до ближайших 3 звёзд! На Анти материи можно и быстрей лететь ЗА 20 ЛЕТ ДО БЛИЖАЙШИХ ЗВЁЗД...хотя где достать 800 тонн анти материи только для малого звездолёта 100 тонн весом!? И как её удерживать...если что то пойдёт не так эти 800тон анти материи разорвут землю на мелкие кусочки!!!

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1366 : 21 Фев 2012 [11:32:33] »
Химическими двигателями далеко не улетишь! Дело другое если замораживать людей на тысячу лет...и они через 1 тысячу лет долетят до ближайших 3 звёзд! На Анти материи можно и быстрей лететь ЗА 20 ЛЕТ ДО БЛИЖАЙШИХ ЗВЁЗД...хотя где достать 800 тонн анти материи только для малого звездолёта 100 тонн весом!? И как её удерживать...если что то пойдёт не так эти 800тон анти материи разорвут землю на мелкие кусочки!!!

Есть серьезные основания полагать, что на волшебной антиматерии вообще никуда не улететь. Во всяком случае понадобятся очень серьезные ухищрения что бы энергия аннигиляции в основном (процентов 50 хотя бы) пошла на разгон материи а не улетучилась в виде мягкого и жесткого рентгена.
Это если антиматерией ГРЕТЬ водород (как предлагал Форвард и как это предпологается в двигателях "Звезды удачи" у Камерона).
Если же вы используете чистую аннигиляцию, используя реакцию мезонов, то вы опять таки имеете проблемы с очень жесткими гамма квантами (вообще вы их в любом случае имеете).
Так в проекте Фрисби камера сгорания анигиляционной ракеты удалена от всех остальных система корабля на … 50 км!!!

http://go2starss.narod.ru/pub/E018_ST.html



Все эти 50 км - это радиатор из слоистой фольги в котором энергия сверхжестких гамма квантов постепенно поглощаются и, нагревая фольгу, рассеивается в виде теплового излучения.

Если вы хотите получить скорость истечения в 1000 км/с в термической ракете, вы должны нагреть рабочее тело до температур в миллионы градусов. И если у вас очень высокая плотность этой материи (например в атомной бомбе) то почти вся (80%) энергии вложенной вами в нагрев этой плазмы улетит в виде паразитного рентгена. В виде вспышки света.  И только 10-17 в виде полезной работы.
Это в атомной бомбе. Если же вы нагреваете плотную плазму еще сильней - вы будем в виде рентгена иметь почти 100 процентов выделившейся  энергии (кстати именно этот эффект Зенгер как раз и предлагал использовать в фотонной ракете). Вы прост не удержите вложенную вами энергию на заряженных частицах плазмы.
Улавливаете?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1367 : 21 Фев 2012 [12:17:33] »
По поводу "царапающих Солнце".
Я кажется обнаружил проблему.

Вторая космическая Солнца у поверхности равна 617,7 км/с. Если бы мы могли там в апогелии дать дополнительный импульс в 31,5 км/с, то наш корабль покинул бы Солнечную систему со скорость при выходе из гравитационного колодца 200 км/с.

Но вы ведь не собираетесь РЕАЛЬНО царапать поверхность Солнца?
Траектория должна проходить хотя бы на расстоянии 10 диаметров от центра Солнца! Какая там вторая космическая?



G=6,67384E-11  (Н*м^2*кг^−2)
D= 1,392E+9 (м) то есть R=10*D=1,392E+10 м
M =1,9891E+30 (кг)

в итоге V2= 138 106 м/с
гм… не густо. Скорость упала в пять раз!
:(
И если теперь мы доразгоним на 30 км/с на этой дистанции от Солнца, то мы в итоге получим всего лишь…  96 км/с. Трехкратный выигрыш. Но "отцов космонавтики" это мало устроит. Верно?
То есть.
Давайте уточним на какое МИНИМАЛЬНОЕ расстояние мы можем подойти к Солнцу.


Второе. НЕТ СМЫСЛА увеличивать массовое число слишком сильно. Я приводил формулу энергетической эффективности ракеты при постоянной скорости истечения u



Здесь u выражается в долях от конечной скорости ракетного корабля.
Если у вас истечении 12 км/с а нужна скорость 30 км/с то u=0.4 и эффективность ракеты составит 0,5589. Вполне себе еще приличный КПД. При этом на 1 кг корабля вы расходуете 11 кг топлива.
Но если вы захотите увеличить дельта v с 30  до, скажем, 80 км/с, то у вас не только возрастет массовое число до 785 (на 1 кг ракеты надо иметь 785 кг топлива) у вас резко упадет КПД ракетного движителя.
Он составит 0,056. Уменьшится в 10 раз.
Разумеется, у вас тут энергия Солнца вроде как дармовая. Не жалко. Но это только на первый взгляд. Здесь вам придется перекачивать через систему в 10 раз больше энергии за один и тот же джоул полезной работы (в виде кинетической энергии корабля) и скажем паразитка от этого десятикратного прироста вас просто доканает как инженера.
То есть. Забудьте о больших массовых числах!

Тем более что весь это ваш айсберг водорода нужно будет ЗАТОРМОЗИТЬ что бы он "упал" в гравитационную яму до 10 диаметров Солнца.  Даже с грав. маневром у Юпитера или Сатурна это будет сделать недешево.

В общем, привлекательная на первый взгляд идея оказывается не такой уж и привлекательной на деле.
  :(
« Последнее редактирование: 21 Фев 2012 [12:57:55] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1368 : 21 Фев 2012 [12:54:01] »
Nucleosome, по поводу ядерной энергетики и толпы с ее фобией.
Разумеется, толпа не так глупа когда дело касается ее шкуры или желудка. И даже догадывается что вся ее битва с мирным атомом - с жиру. Как только ноги начнут мерзнуть - заткнутся. Разумеется.
Точно так же и с ГМО. Пока жрачки море - можно крутить носом. Но как только начнут голодать - будут это ГМО из помойных куч рвать друг у друга из рук и уплетать за обе щеки.
Все верно.
Но мы говорим о настоящем. Сейчас у нас есть клинч. Долгосрочные решения принимают так называемые "слуги народа". Они принимают решения от имени народа. И эти проститутки должны юлить, лебезить перед сытой толпой. Например, они не могут позволить себе поддержку проектам по развитию тех же бриддеров (попробуйте протолкнуть это в Германии!). Потому что это идет в разрез с чаяниями пока еще сытого народа.
То есть демократическое общество явно недальновидно.
Оно живет умом толпы, которая явно тупее отдельных индивидуумов.
Одна надежда.
Когда мир перевернется, народ прозреет, быстро найдутся силы пройти за пару лет в авральном порядке тот путь, что нужно было пройти за последние пол века.
Но насколько это реально? Да ни насколько. Путь пройдут. И результат получат за 5 лет. 1/10 от того, что получили бы за 50. Как раз для того что бы верхушка согрелась и накормилась. А остальные - за борт.
Увы!
Но кто же нам, "остальным", доктор? Самая большая роскошь в этом мире - роскошь быть идиотом. И расплата за эту роскошь - смерть.
  :(
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1369 : 21 Фев 2012 [14:02:48] »
У меня есть стойкое подозрение, что до народа не совсем дошла глубина моего "открытия" связанного с удельной мощностью звездолетов.
 ;D
Поэтому в качестве некого наглядного примера я взял гоночный автомобиль Lotus 79



Масса болида 578 кг
Мощность двигателя 465 л.с.  Лощодиная сила - 735,5 Вт. Тогда удельная мощность этой машины 591,71 ватт/кг.

Давайте представим себе фантастическую трассу от Земли до Альфа Центавра на которой эта машина разгоняется без трения. Она заправляется чудесным образом на ходу и все такое прочее.
За сколько лет болид преодолеет трассу?
Идеальная стратегия - половину пути разгоняться, а потом половину тормозить (с той же мощностью про тормоза забудем). Считаем максимальную скорость которую данный "звездолет" сможет развить:



S - дистанция (в метрах 4,5 св. лет) n - кпд движителя (колес гонки на трассе). Примем 1. k - доля дистанции разгона от всей дистанции S. Примем максимум 0.5 - половину всей дистанции. Удельная мощность W/m нам известна.

Получаем 2 931 452 м/с или 0,009772 с

Так как автомобиль сначала разгоняется, а потом тормозит то средняя скорость на дистанции - половина от максимально достигнутой 0,004886с.
Тогда вся дистанция 4.5 св.лет. будет преодолена болидом за 921 лет.

К чему все эти умственные извраты?
Люди как-то не совсем представляют технические требования к двигателю звездолета. Люди знают (их научили) что звездолету нужна очень высокая скорость отбрасывания ракетной массы.
Да. Верно. Хотя их не совсем правильно убедили в том, что чем выше эта скорость тем луче. Мол тогда меньше топлива брать. И лучше отбрасывать ракетную массу со скорость света. Это часть правды. Вся правда в том что лучше взять 4 массы топлива на 1 массу ракеты и выбрасывать ее со скоростью 0.62 от вашей характеристической скорости и тогда у вас будет самый высокий КПД. 0.64 джоуля полезной работы на 1 затраченный джоуль (это если брать джоули отброшенной ракетой массы. А до этого вы немало энергии потратите зря еще. Это нельзя забывать!).

Но никто не научил народ, что еще более важный параметр любого звездолета ( и тут не важно что это, ракета, пушка, да хоть гоночная машина!) - это удельная мощность системы. Посмотрите. Гоночный болид - машина предельных технологий. Он максимально облегчен, а его двигатель максимально форсирован. Это можно сказать предельная удельная мощность, достигнутая человеческим умом для своих любимцев - автомобилей. Но на межзвездной трассе это чудо инженерии выглядит очень скромно.
Его удельной мощности не хватает разогнать на пути к ближайшей звезде машину даже до 1% от света.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн AlexOrex

  • *****
  • Сообщений: 2 210
  • Благодарностей: 132
  • Александр Орешко
    • Сообщения от AlexOrex
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1370 : 21 Фев 2012 [14:27:06] »
Цитата
Давайте уточним на какое МИНИМАЛЬНОЕ расстояние мы можем подойти к Солнцу.
Для этого нужно выяснить:
1) На каком расстоянии от Солнца корона становится настолько плотной, что начинает греть баки/айсберги в тени отражателей (подозреваю, что на очень малом)
2) На каком расстоянии Солнце становится так велико, что экран приходится делать гораздо больше корабля (неоправданная масса)
3) Где плотность излучения падает настолько, что солнечные концентраторы становатся слишком большими. Однако, с удалением от Солнца растет время прохода участка близ перигелия - и падает ускорение и удельная мощность движков - это хорошо.
4) Куда позволяют добраться современные материалы без расплавления отражателей. В теме "Реальный проект разгона до 125 км/с" я прикинул, что на растоянии 4,5 млн км от Солнца еще даже алюминий не плавится на пределе (с коэффициентом отражения 0,95). Какой-нибудь более тугоплавкий отражатель и на 2-3 млн км выживет.

Вопрос по айсбергу - в Солнечной системе температура межпланетной среды, насколько знаю, выше точки плавления водорода. Там какие-то хитрости, или мой склероз мне изменяет? Он просто не успевает нагреться? А, вкурил матчасть - самоохлаждение!
Кстати, насчет торможения - почему бы не применить на финальном отрезке обратный гравиманевр? Заодно очистим корабль от мусора, накопившегося за тысячелетия :). Причем, если мы летим к Альфе Центавра или Сириусу - этот гравиманевр даже можно сделать по два раза :). (Ну и что, что там пригодных планет нет - мы же не за этим летим!) (Бред, конечно :))
« Последнее редактирование: 21 Фев 2012 [14:34:29] от AlexOrex »
Deep Sky 114\900 eq7; бинокль Baigish 10х40, ахроматик 62/260

Оффлайн Zhak RRR

  • ****
  • Сообщений: 499
  • Благодарностей: -8
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Zhak RRR
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1371 : 21 Фев 2012 [14:33:19] »
 :) На сколько мне известно скорость...истечения вещества термоядерном двигателе 36 тыс км в секунду может быть...значит мы можем разогнать корабль до этой скорости!? Сколько потребуется вещества термоядерном синтезе при разгоне на корабль весом 100 тонн?!

Оффлайн AlexOrex

  • *****
  • Сообщений: 2 210
  • Благодарностей: 132
  • Александр Орешко
    • Сообщения от AlexOrex
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1372 : 21 Фев 2012 [14:42:22] »
:) На сколько мне известно скорость...истечения вещества термоядерном двигателе 36 тыс км в секунду может быть...значит мы можем разогнать корабль до этой скорости!? Сколько потребуется вещества термоядерном синтезе при разгоне на корабль весом 100 тонн?!
В идеальном случае (действительно 36 тыс. км/с истечения) для разгона до более-менее оптимальной скорости 1,6*36 000 = 57 600 км/с (почти 0,2С) и торможения потребуется 2400 тонн топлива (960 т дейтерия и 1440 т гелия-3). Но пока перспективные (хотя бы теоретически возможные) ТЯРД имеют очень малую тягу - и на набор этой скорости уйдут десятки, а то и сотни лет.
Deep Sky 114\900 eq7; бинокль Baigish 10х40, ахроматик 62/260

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1373 : 21 Фев 2012 [15:34:05] »
Да, где то так.
Низкая тяга как раз получается из-за того что не вся энергия синтеза превращается в энергию струи. Часть всей выделившейся энергии неизбежно является потерями. Уходит, например, с нейтронами, гамма-квантами. Хорошо если это все просто уходит в космос (зона реакции корабля светится как звезда). Хуже, когда некая часть этой уходящей энергии обрушивается на конструкции корабля. А это будет неизбежно. Это тепло надо отводить и сливать в космос через радиаторы (что в космосе очень хлопотно. Космос - гигантский сосуд Дьюара).
К чему это приводит?
Во-первых радиаторы - это дополнительная масса. То есть, то что ОСЕДАЕТ в знаменатели W/m и тянет показатель удельной мощности вниз.
Во-вторых возможности по охлаждению подставленных под паразитный нагрев небезграничны. Значит, вы не можете иметь мощность термоядерного реактора выше какой-то определенного максимума.
А значит и выхлопная струя у вас не может иметь более скольких-то грамм в секунду.
Вы в порочном круге проблем.
И даже если вы проявите верх инженерного таланта и спроектируете двигатель так чтобы как можно больше паразитки уходило мимо конструкций, а сами эти конструкции сделаете как пушинку - вы все равно получите очень скромные показатели (не такие как хотелось бы) удельной мощности W/m.
То есть вас ограничивает ДАЛЕКО не скорость истечения.

Ведь подумайте.
Если у выдуманного болида формулы 1 удельная мощность позволяет на дистанции к Альфа Центавра получать максимум 1% от с, то для того чтобы разогнаться  до 20% от света вам нужна   20^3 =8 000 раз большая удельная мощность для того же волшебного болида. Это означало бы, что наш болид в несчастные 578 кг должен иметь двигатель не в 465  л.с. а в 3 720 000 л.с.
Вы знаете, с чем такую мощность можно сравнить?



Ядерная энергоускановка авианосца "Энрерпрайз"  из 8 ракаторов и 4-х турбин вырабатывает 210 Мвт мощности.
Так вот. Движок вашего  болида в пол тонн массой должен вырабатывать столько же мощности, сколько … 13 "Энтерпрайзов"!!!
 :o :o :o
Ощутили РАЗМЕРЧИК?!!!
 :D
А вы думаете, почему я как заговоренный повторяю: быстрые корабли (на те самые 0.2с)  если и возможны, то это ТОЛЬКО световые парусники. И ничего больше!
Гоночному болиду с такими динамическими характеристиками разгона  нужен мотор от 13-и атомных авианосцев.
И мне, что бы запустить 1000 тонный парусник на такой же скорости нужен двигатель размером с небольшую планету.
И  нужно быть непроходимым кретином (страшным невеждой), что бы СМЕЯТЬ надеется, что высокий ум какого-то гения от новой физики когда-нибудь эту ситуацию хоть сколько-нибудь изменит к лучшему.

Добро пожаловать в РЕАЛЬНУЮ вселенную, детки!
:)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 211
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1374 : 21 Фев 2012 [15:37:49] »
По поводу "царапающих Солнце".
Я кажется обнаружил проблему.

Вторая космическая Солнца у поверхности равна 617,7 км/с. Если бы мы могли там в апогелии дать дополнительный импульс в 31,5 км/с, то наш корабль покинул бы Солнечную систему со скорость при выходе из гравитационного колодца 200 км/с.

Но вы ведь не собираетесь РЕАЛЬНО царапать поверхность Солнца?
Траектория должна проходить хотя бы на расстоянии 10 диаметров от центра Солнца!
Именно что «царапать».

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1375 : 21 Фев 2012 [16:00:11] »
Но вы ведь не собираетесь РЕАЛЬНО царапать поверхность Солнца?
Именно что «царапать».
:o :o :o
Wow!!!
Я только теперь оценил… ВСЕ сумасшествие идеи!
То есть. Никакой ТЕНЕВОЙ защиты?! Потому что тени там уже не будет!!!
Поэтому у вас изначально корабль и окружен баками
Блин…
Охренеть!!!
Я вам ставлю плюс!!! За полет мысли!!!
 :angel:
У этого корабля может быть только одно название. "ФЕНИКС"



Ну не "Икаром" же его называть!

Почему-то сразу вспомнился проект китайского юпитерианского корабля из "Одиссея-2010" Кларка. Не фильм (там этого нет) а именно в книге. Китайцы сделали минимальный межпланетный корабль пойдя на кошмарный риск со 100% надеждой на "подножный корм" …
Но с вашей идеей станция "Цзянь" и рядом не лежала…

Вы работаете над деталями проекта?

Кстати я бы не стал сразу считать некую колонию. Давайте начнем с автомата. Или на худой конец носитель эмбрионов. То есть масса не более 1000 тонн.

Торможение у цели - тоже давайте оставим в стороне. Это явно должен быть иной механизм. Два раза такой фокус сделать не получится. Это и  ясно как божий день.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 10 535
  • Благодарностей: 541
    • Сообщения от Инопланетянин
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1376 : 21 Фев 2012 [16:27:22] »
Вот где лёд с t°~0 понадобится! Круговой экран, постоянное испарение охладителя, сброс раскалённой воды через дюзы - тоже небольшой двигатель. Вопрос надо ставить так: на каком расстоянии и сколько времени можно продержаться у Солнца на этом расстоянии?

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1377 : 21 Фев 2012 [16:38:36] »
У меня есть кое-какие количественные оценки по самоохлаждающемуся водородному льду.

http://go2starss.narod.ru/pub/E015_RHL.html


Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 143
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1378 : 21 Фев 2012 [17:59:56] »
сброс раскалённой воды через дюзы - тоже небольшой двигатель.
Никакой воды. Только водород. u < 10 км/с непримемлим совершенно. Слишком быстро растёт k=m0:m2. Скорость истечения u=ln((k)^0,5). Логарифм из корня. По той же самой причине дельта-v в периастре не более 35 км/с. Дальше - "излом" графика и серьёзное наращивание массы без сколько нибудь ощутимого эффекта в приращении скорости.

Вопрос надо ставить так: на каком расстоянии и сколько времени можно продержаться у Солнца на этом расстоянии?
Я посчитал. Bысочайшая температура плавления - 4488К. Находясь над фотосферой половина поверхности корабля будет получать тепло от Солнца, а другая - светить полученным теплом в открытый космос. Исходя из этого у меня получилось, что неохлаждаемое АЧТ может находиться на расстоянии 1,172 радиусов Солнца от его центра. Почти скребя фотосферу. Но корабль у нас очень даже охлаждаемый. Поэтому он может даже слегка поскребсти фотосферу. Только вот это, думаю, будет явно лишнее. Тормозить будет. Т.е. нам доступна скорость при входе в периастр порядка 550..600 км/с. Bполне достаточно для обеспечения 180..200 км/с на выходе из СС.

Кстати, насчет торможения - почему бы не применить на финальном отрезке обратный гравиманевр?
Именно так и нужно делать. Только не забывать учесть что соотношение k массы с топливом к полезной нагрузке надо возвести в квадрат. Итого оптимальное k будет где-то 900..1000.

Давайте посмотрим, что получается у нас при попытке достичь соседних звёзд на скорости 200 км/с. Эта скорость составляет 2/3000 от с или 0,0667% c и уже сравнима с 3й космической (взаимными пекулярными скоростями звёзд). Т.е. корабль попал в ситуацию "догнать поезд и запрыгнуть в него на ходу". Это несколько меняет тактику перелётов.

Звёзды с температурой фотосферы ниже 4500К вычёркиваем - они не обеспечат достаточного нагрева рабочего тела для разгона/торможения. Ближайшим будущим кандидатом на "запрыгивание" становится пара Альфа Центавра А/Б. Через 28400 лет они будут на минимальном расстоянии от нас 2,97 св. лет. Это ~4500 лет перелёта на скорости 200 км/с. B теории это уже можно таки пережить, особенно если отправлять "колонну"-цепочку из множества частей, которая соберётся в пути в нормальную колонию. Значит ближайший старт с использованием теплового перигелиевого разгона должен состояться примерно через 23900 лет. Ещё есть время, чтобы люди построили свой "караван" к Альфа Центавра :) И люди даже увидят её раньше, чем перестанут существовать как вид. Получается, что можно раз в несколько десятков тысяч лет запускать к пролетающей слишком близко (1-3 св. лет.) звезде корабли с небольшой скоростью на точку встречи что будет на минимальном расстоянии.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 143
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1379 : 21 Фев 2012 [18:02:27] »
Ах забыл
Чтобы не ждать 100500 лет у моря погоды надо кораблям ионников и ещё больше водороду и урана. Но это сложновато.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est