Двигатель для межзвёздных перелётов

[Иван Моисеев]

Энерговооружонность - главное техническое препятствие на пути к звездам ДЛЯ ЛЮБОГО ПРИВОДА.  Ничего главней и быть не может.
 

Только для вас. Никто не считал энерговоруженность для Р-7, Сатурна-5, Шаттла и прочих ракет. Очень легко ее посчитать, но никто не считал.
Незачем. Когда делают двигатель, стремятся повысить скорость истечения, скорость расхода топлива, снизить массу двигателя.
А энерговоруженностью не озадачиваются. 

И если так, то вам не нужен ракетный двигатель на  УПРАВЛЯЕМОМ термоядерной реакции. Достаточно "неуправляемого". Уже по-сути освоенного.

Если всплывут нерешаемые проблемы управляемого синтеза, останется неуправляемый.

[Иван Моисеев]

Но никак не 1.5 МВт/кг (1.25) заявленные Иваном выше.

Я этого никогда не заявлял. Эта цифра мне ничего не говорит.
Разбейте ее на составляющие и покажите, что там такого невозможного. Скорость истечения? Скорость расхода массы?
Возьмите ведро нитроглицерина и стукнете по нему молотком. Я полагаю вы получите много больше  1.5 МВт/кг.

[равлик]

Фотонная ракета.

Оценочная мощность аннигиляционного низкотемпературного фотонного двигателя 225 кВт/кг или ускорение космолёта 0,00005 ск.св./год, что делает целесообразным прямое использование аннигиляции на расстояниях десятки световых лет.

Более 50% населения имеют в своем распоряжении фотонные двигатели.

Нет, так как принципиальное значение имеют удельная мощность и КПД, влияющее на размер охладителей, чтобы время разгона было много меньше времени жизни звёзд.

... отвалили недавно чуть-чуть бабла ... на исследования ... Начался массовый пиар концепции ...

И так, к сожалению, везде, где нет обозримой коммерциализации, лишь случай и личная инициатива какую-то идею толкают кратковременно в массы, а потом это всё умирает без реализации.

(кликните для показа/скрытия)

Мне нужны и вы-ты и имя-отчество при обращении и что бы проблема была сукой-бабой.... имела гендерную окраску! Это пространство смыслов. Простор! Я дитя своего языка. Ваши ТЕСНЫЕ Европы... это конечно интересно, но...

Наоборот же, "выкание" или "оникание" это особенность Европы. Оно запихнулись к нам, когда Петр I "окно туда прорубил". В Англии все забыли "ты" раньше, чем в России узнали, что нужно "выкать".

[Иван Моисеев]

Нет, так как принципиальное значение имеют удельная мощность и КПД, влияющее на размер охладителей, чтобы время разгона было много меньше времени жизни звёзд.

То, что имеющийся у большинства населения фотонные двигатели мало пригодны для перелета между звездами - это понятно.
Я упомянул об этих двигателях, чтобы наглядно пояснить, что мало иметь двигатель какого-либо типа, надо еще чтобы двигатель решил поставленную задачу.

[Проходящий Кот]

ВЫ отказываетесь вникать в аргументацию Семенова?

[Иван Моисеев]

ВЫ отказываетесь вникать в аргументацию Семенова?

Москва словам не верит.
Если Семенов с помощью "энерговооружености" рассчитает перелет - можно будут сравнить результаты и посмотреть, где ошибка.

[alex_semenov]

А тем временем....



Поздрваляем северокорейских ракетчиков с доистигнутым успехом!



А наших БЕСПРЕДЕЛЬНО ТУПЫХ новостьмейкеров - особенно поздравляю! Ляпнуть про  в 16 раз быстрее света - это нужно быть запредельными идиотами!

Вообще тупость тут двойная. Со светом - ясный пень.
Но есть более тонкая вторая ГЛУПОСТЬ. После того как Путин показал "мультики" про гиперзвук, все эти гуманитарные дебилы вдруг узнали, что баллистическая ракета (оказывается!) тоже входит в атмосферу на гиперзвуке (а выходит? это им еще предстоит открыть!) и давай этот БАНАЛЬНЫЙ (еще с 1943-го года!) факт теперь всякий раз выделять. Дурачье же запредельное! Мол, скорость превысила звуковой или там световой (ясный пень - разницы никакой) барьер в 16  раз!... Ужас то какой!!!! А до этого, значит, все баллистические ракеты летали с дозвуковой или в лучшем случае сверхзвуковой скоростью?

Кстати. 16 раз быстрее звука, чего так мало? Если это дальняя межконтинентальная на 12-14 тыс. км, то она разгоняется до 7.6-7.7 км/с. Это 23-24 махов точно!


Ну а что касается корейцев.. Обожаю северо корейских ракетчиков! Так держать! Молодцы! Я все больше и больше верю что первая колония на Титане будет сверокорейской (или просто корейской)!

Москва словам не верит.
Если Семенов с помощью "энерговооруженности" рассчитает перелет - можно будут сравнить результаты и посмотреть, где ошибка.

Иван, в любом споре, (как при работе тепловой машины) В ВЫИГРЫШЕ тот, кто под воздействием аргументов оппонента ИСПРАВИЛ свои ошибки (охладил накал своих страстей через "холодильник", без такого "холодильника" полезной работы у циклической машины не бывает).
Я благодарен вам, что этот в общем-то глуповатый наш спор таки ткнул меня носом в мою вопиющую ошибку про оптимальность траектории с непрерывно включенным двигателем. Уже - вам большое спасибо! Я бы долго еще сидел на ручнике с этим если бы не вы!
Будете ли вы исправлять СВОИ ошибки (где и на чем вас там заклинило?) под действием моих аргументов - это ВАШЕ личное дело.
Нет? Так нет! Хозяин - барин.

[Иван Моисеев]

Иван, в любом споре, (как при работе тепловой машины) В ВЫИГРЕШЕ тот, кто под воздействием аргументов оппонента ИСПРАВИЛ свои ошибки (охладил накал своих страстей через "холодильник", без такого "холодильника" полезной работы у циклической машины не бывает).
Я благодарен вам, что этот в общем-то глуповатый наш спор таки ткнул меня носом в мою вопиющую ошибку про оптимальность траектории с непрерывно включенным двигателем. Уже - вам большое спасибо! Я бы долго еще сидел на ручнике с этим если бы не вы!
Будете ли вы исправлять СВОИ ошибки (где и на чем вас там заклинило?) под действием моих аргументов - это ВАШЕ личное дело.
Нет? Так нет! Хозяин - барин.

Чтобы исправить ошибку ее нужно найти.
Вы говорите, что у меня есть ошибка, но не говорите где она.
У вас получилось время перелета, меньшее, чем у меня? (при тех же исходных).
Дайте свой расчет. Сравним и все станет ясно.

[alex_semenov]

Чтобы исправить ошибку ее нужно найти.
Вы говорите, что у меня есть ошибка, но не говорите где она.

Насколько я могу судить у вас в расчетах нет ошибки. Просто ваш алгоритм оптимизации траектории не оптимизирует скорость истечения. Скорость истечения при данной удельной мощности ракеты оказывается ниже ОПТИМАЛЬНОЙ. Вы ее задаете как данность вашего двигателя. В итоге у вас получается не оптимальная траектория чем глобальный минимум, который высчитваю я. И время перелета в итоге - дольше.
Тут мне все абсолютно ясно. И нет разногласий.
Разногласия в вашем идейном нежелании делить полезную мощность двигателя, то есть W=Fu (W- мощность, u - скорость истечения) на М - массу "сухой" конструкции транспортного средства (пустой одноступенчатой ракеты). Мол, этот параметр не играет никакой роли. Вот где ваша идейная ошибка.
Я же утверждаю, что как раз энерговооруженность - это интегральный показатель СОВЕРШЕНСТВА для ЛЮБОЙ конструкции (и именно этот параметр и ограничивает время, за которое вы можете достигнуть той или иной звезды). Есть такой американский профессор Чейсон, так он вообще через эту же самую энерговооруженность (поток энергии через массу организованной материи) считает СТЕПЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ОРГАНИЗОВАННОЙ МАТЕРИИ вообще. Всякой материи во Вселенной:



Я же требую куда меньшего. Непременно СВЯЗЫВАТЬ скорость перелета (время перелета) с энерговооруженностью.
ВСЁ!
Кстати Троицкий предлагал степень развития цивилизации считать по достижимой скорости летательных аппаратов этой цивилизации. Не по Кардашеву, мол сколько Дж, а по скорости (в долях света) которую данная цивилизация способна сообщить своему изделию. И если это теперь соеденить с моим требованием про связь скорости/времени перелета с энерговооруженностью, то по сути Троицкий и Чейсон говорили об одном и том же.
Энерговооруженность - ключевой показатель развития любой ОРГАНИЗОВАННОЙ МАТЕРИИ.
И перенос этого принципа на ЧАСТНЫЙ случай звездолетов - это всего лишь следствие данного общего принципа.

Ваши игрища со взрывчатками, мол удельная мощоность - фигня, ничего не опровергает, мол вы можете любую показать (в импульсе) какую угодно удельную мощность... это уловка. И вы сами знаете.
При взрыве "Кузькиной мамы" на несколько микросекунд была достигнута 2% мощность от мощности всего Солнца. Но это не значит что вы можете эти 2% теперь пустить по проводам в народно-хозяйственных целях для строительства коммунизма. Верно?
Вот когда (и как) пустите и будете получать это в течении лет и лет (в непрерывном или хотя бы циклическом режиме) - тогда и будем говорить что 2% достигнуты.

[Rattus]

Кстати. 16 раз быстрее звука, чего так мало? Если это дальняя межконтинентальная

Потому как не труЪ-МБР, а только средней дальности, полагаю - как на подлодках. Им для их стратегических целей (южный собрат, ниппонские острова и морские цели) больше и не надо на самом деле.

[Иван Моисеев]

Насколько я могу судить у вас в расчетах нет ошибки. Просто ваш алгоритм оптимизации траектории не оптимизирует скорость истечения.

Скорость истечения задана характером реакции. Практически - константа. Говорят, что Глушко давал премию в 100 руб за 1 секунду удельного импульса.
Так что здесь особо не пооптимизируешь.

Я же требую куда меньшего. Непременно СВЯЗЫВАТЬ скорость перелета (время перелета) с энерговооруженностью.
ВСЁ!

Зачем?

Ваши игрища со взрывчатками, мол удельная мощоность - фигня, ничего не опровергает, мол вы можете любую показать (в импульсе) какую угодно удельную мощность... это уловка. И вы сами знаете.

Это не уловка. Это иллюстрация. Хотите высокую удельную мощность - получайте ведро нитроглицерина. А! Вы чего-то иного хотите? Тогда сформулируйте, что именно вам надо.

[alex_semenov]

Потому как не труЪ-МБР, а только средней дальности, полагаю - как на подлодках. Им для их стратегических целей (южный собрат, ниппонские острова и морские цели) больше и не надо на самом деле.

Прикинул. 16*320= 5 120 м/с. По выше приведенной таблице стрельб это 3200 км. Вроде похоже...
Но! С. Корейцы вроде даже спутники выводят на орбиту. Нет? То есть все же 16 махов это для них не предел! Так чего орать?
Я так понял (этих дурочков), что чем больше махов ты достиг (не важно где!), тем большая ты сволочь, милитарист и тоталитарист! Тем большее ты Мировое Зло!
Махами теперь измеряется степень тоталитарности.
У Путина 23 маха, у Си 17 махов... у Ы - 16
А вот истинные демократы, Силы Добра никак свой гиперзвук пустить не могут... и даже уже появились робкие публикации, что нам, истинным демократиям, этот гиперзвук (измеряемый в махах) и нафик не нужен даже! Мол, этот виноград -кислый! Негоже Силам Добра махами меряться!  Мы себя в ... в другом покажем, мол!
А злые языки даже говорят что США потеряли компетенции поддерживать свое ядерное оружие. Все... кончился потенциал нации...
Я понимаю, что это кто-то желаемое за действительное выдает. Но при их тенденции биться за равенство 20 гендеров... поверю что нет дыма без огня...
Гиперзвук (настоящий не журналистские глупости), как не верти, у них так до сих пор и не полетел.
Ни гиперзвукового дайвера (типа "Авангард") ни типа "циркона" (с ГПВРД)...
Да, будет, наверное. Через годик-другой (когда Путин таки многострадальные "Сарматы" по шахтам распихает).
Но пока - веселуха, как не верти! Король то голый!!! И писюн (в махах) - не внушает! Одни понты! Поэтому махи у мировой тупоголовой общественности - это мерило Зла! Вот будет свой, либеральный гиперзвук - сразу "министерство правды" все поставит с ног на голову. Все дуралеи в СетЯХ мигом старое забудут. А пока махи -   мера тоталитарности! И 16 махов - это мера ненависти к северокорейскому диктатору! Ясный же пень! 16-и маховые минутки ненависти!

[noxx77]

Ясный же пень! 16-и маховые минутки ненависти!

Скучно! Ну серьёзно - ещё бы не обсуждать ляпы долбоящеров-журнализдов и тем более политическую дрынометрию в звездолётной теме... Ладно бы масштабов Лунной гонки - это было красиво, а так - возня мышиная.

Им для их стратегических целей (южный собрат, ниппонские острова и морские цели) больше и не надо на самом деле

Ну как сказать - наличие полноценной МБР хотя бы до баз на Западном Побережье - сильный козырь. Но не суть.

[alex_semenov]

Скучно! Ну серьёзно - ещё бы

А я начитаю скучать от, кажется, бесконечного  спора с Иваном. Поэтому самый свежий оффтоп, но близкую  мне и ВЖР тему милитаризма в контексте контакта с инопланетянами:

(кликните для показа/скрытия)

Оценочная мощность аннигиляционного низкотемпературного фотонного двигателя

Отвлекаясь от сути идеи. Чистая теория.
Любая ракета приближается к МАКСИМУМУ своей энергетической эффективности когда скорость истечения примерно равна дэльта-вэ. Плюс-минус.
Отсюда любой КВАНТОВЫЙ звездолет (использующий в качестве носителя количества движения фотоны) на скоростях много меншье света (1/100 - 1/10)  будет энергетически неэффективным. И только на 0.5 (учитывая, что надо разогнаться и затормозить то есть 0.5+0.5=1) его эффективность становится разумной.
То есть.
Нет никакого смысла гонять (то есть разгонять и тормозить) фотонную ракету или лазерный парус на сотых долях от света.
Это - "топить ассигнациями". Греть вселенную и очень задорого!

[noxx77]

Поэтому самый свежий оффтоп, но близкую  мне и ВЖР тему миритаризма и контакта с инопланетянами:

Какой дичайший треш!  Интересно, эксперт использует сильные препараты для связи с инопланетянами, чтобы выяснить их мнение или они ему нужны, чтобы выходить из состояния этой связи?

Отсюда любой КВАНТОВЫЙ звездолет (использующий в качестве носителя количества движения фотоны) на скоростях много меншье света (1/100 - 1/10)  будет энергетически неэффективным.

Значит надо иметь разные движки на разных этапах полёта. То есть переходить к многоступенчатой схеме.

Вообще, для медленных пекулярных звездолётов как самый ыыыдиотский вариант я бы предложил взять койперид и с просто диким расходом местной массы разгонять его ядерными "кипятильниками", возможно с переходом на плазму.

[равлик]

Любая ракета приближается к МАКСИМУМУ своей энергетической эффективности когда скорость истечения примерно равна дэльта-вэ. Плюс-минус. Отсюда любой КВАНТОВЫЙ звездолет (использующий в качестве носителя количества движения фотоны) на скоростях много меншье света (1/100 - 1/10)  будет энергетически неэффективным.

Абсолютная энергоэффективность - да. Но не обобщённая эффективность.

И только на 0.5 (учитывая, что надо разогнаться и затормозить то есть 0.5+0.5=1) его эффективность становится разумной.

Это уже не следует, так как

нет непрерывной линейки топлив на любую скорость истечения, чтобы потом задавшись конечной скоростью ракеты и максимумом КПД выбрать из линейки оптимальное топливо.

В результате, когда два топлива (ТЯ плазма и фотоны после аннигиляции) имеют на пару порядков отличающуюся скорость истечения, то граница оптимума каждого из них оказывается где-то между ними. И считать уже нужно не по энергии, а по времени. Предполагая ускорения от ТЯ в несколько раз больше, чем от фотонного, получается оценочная граница целесообразной дальности 10...100 св.лет для которой скорость фотонного получается 3...6 скоростей истечения ТЯ, то есть 0,05...0,2 c.

учитывая, что надо разогнаться и затормозить то есть 0.5+0.5=1

Зачем же звёздолёт тормозить двигателем? Гораздо быстрее и без больших затрат затормозится магнитным парусом об звёздный ветер.

[Проходящий Кот]

Это прикол? Собственно Семенов это и предложил в данном разделе.
Очень давно.

[Polnoch Ксю]

Как знают завсегдатаи этой темы, переход от термоядерной ракеты к аннигиляционной не даёт существенной выгоды (при быстрых, за сотни лет полётах в ближние окрестности солсистемы) из-за того, что хоть тя ракета, хоть антиматериальная - они вынуждены уважать Второе Начало, и сбрасывать энтропию радиаторами. Тем большими, чем быстрее мы хотим разогнаться - ракета к ближним окрестностям солнца быстрее, чем 0.1С не выходит (хотя на другой конец галактики, разгоняясь тысячилетиями, можно обойтись и без радиатора). Это пытаются обойти разными способами, например, избавится от ракеты и проклятия формулы циолковского (лазерный парус, или пулять атомные бомбы в рейлганом в магнитный парашют зубрина, итд), которое становится совсем плохим, учитывая, что ступени при выходе на орбиту ту отбрасывать можешь, а радиатор всегда везёшь с собой.

Так вот, это всё завсегдатаи темы знают. А теперь, собственно идея - а зачем нам традиционные радиаторы и традиционные тепловые насосы - адиабатическое охлаждение итд? Со всеми ограничениями этого радиатора (ничего более горячего, чем вольфрамный жидкокапельный радиатор - несколько тыс градусов у нас всё равно не выйдет, и КПД у него будет ну очень плохой)? Зачем вообще нам тепловой насос, обратный цикл карно итд?
Что, если использовать, для сброса энтропии, другой эффект? Например, существуют пьезоэлектрические радиаторы, например, магнитный холодильник Эмиля Варбурга? Я думаю, существуют и другие эффекты, о которых я не слышала. Излучение пропорционально четвёртой степени температуры. И это тепловой насос по обратному циклу карно будет неэффективен (КПД) при горячем радиаторе, может, с другими эффектами этой зависимости не будет?

(кликните для показа/скрытия)

Ещё идея - вот, например,термоядерный реактор виверн-джета. У нас там внутри плазма, правильно? А что если... Стравливать её немного в открытую межзвездному пространству магнитную ловушку (скажем, сложная система а-ля токамак)? И площадь радиатора большая, и Т^4 у нас зашкаливающее - миллионы градусов, и вес этой конструкции незначителен, в сравнении с вольфрамом, и даже тепловой насос будет иметь очень высокое КПД. Или мы ничего с этого никак получить не можем? Скажем, внутренности реактора нам охлаждать и не нужно. А вот корпус реактора и звездолёта - вполне нужно, а от них уже тепло своим ходом, как из реактора плазма не потечёт без теплового насоса - это понятно. Но, может, мы можем использовать какой-то хитрый эффект (не простую конвекцию, не адиабатическое расширение карно/стирлинга, а что-то другое) - всё же плазма это особенное состояние вещества?

В общем, это всё были мысли по направлению дальнейших изысканий - пытался ли кто-то придумать замену циклу карно и радикально улучить радиатор? И тем самым выйти за пределы лимита в 0.1С для ракеты?

[petrovich1964]

Как знают завсегдатаи этой темы, переход от термоядерной ракеты к аннигиляционной не даёт существенной выгоды...они вынуждены уважать Второе Начало, и сбрасывать энтропию радиаторами.

Скорость ракеты это энергия. Термоядерная энергия меньше чем энергия от антиматерии. (как уже обсуждали ядерной энергии для достижения 0,1С требует на тонну звездолёта сто тонн урана, и это крест на идее ядерного звёздолёта).
Антиматерия гораздо выгоднее термоядерного синтеза. Нужно меньше горючего. А то что сбрасывать тепло радиаторорами при отсутствии 100% КПД это давно понятно. И то что огромное количество энергии нужно для "быстрого" полёта к звёздам - тоже понятно. Чем больше надо излучить через радиаоторы - тем больше масса радиаторов, и что более существенно масса "стебля" на котором будут крепиться лепестки радиаторов.
Но это всё для "быстрой" ракеты.
А вот для корабля поколений, который будет медленно ползти (10-100 км/с) к звезде, антиматерия была бы плюсом. Меньшую массу разгонять.

[Polnoch Ксю]

Чем больше надо излучить через радиаоторы - тем больше масса радиаторов, и что более существенно масса "стебля" на котором будут крепиться лепестки радиаторов.

Так вот - зачем обратный тепловой насос карно, а? В природе существуют, как минимум, ещё пьезоэлектрические холодильники и магнитные холодильники Эмиля Варбурга. Может, есть что-то ещё? Взываю к людям с лучшей, чем у меня, эрудицией в физике

А вот для корабля поколений, который будет медленно ползти (10-100 км/с) к звезде, антиматерия была бы плюсом. Меньшую массу разгонять.

Не могу передать, как у меня уши вянут читать про корабли поколений в 2021й, когда уже вовсю применяются РНК вакцины и ГМ-терапии против врождённых заболеваний. Ребят, не полетят лысые обезьяны к звездам - баста. Полетят разумные и чувствующие компьютеры, либо разумные бессмертные существа. Может быть, даже Вы лично. Но не в том виде, как Вы сейчас живёте. Или даже кто-то не 1964го года рождения (я правильно поняла по нику?) а кто-то и раньше - например, 1954го, если доживёт до первой эффективной антиэйджинг терапии.
Зачем вам в межзвёздном полёте тушка, оптимизированная эволюцией под марафон и загоняние антилопы в саване Африки? Может, лучше тушку оставить для марафона? Человек отличный бегун, каких почти нет на планете. Ещё он думает хорошо (нууу местами, учитывая число антивакцеров в пандемию). То, что думает, полезно, а быть бегуном - нет. Это ресурс, который можно оптимизировать под что-то ещё, например под репарацию ДНК а-ля голые землекопы - всё же бегунам на марафонские дистанции в африканской саване сталкиваться с галактическими лучами обычно не приходится. Да и бегать в звездолёте, который будет иметь поперечное сечение иглы, особенно будет некогда. В нём нужно будет лежать в виде условного червя(мозг в банке?), проводя всё время в виртуальной реальности.
А по прилёту можно будет погрузить мозг в другое, более подходящее местной планетной системе, на месте выращенное тело.