Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Цель - рекуперация Не энергии, а рекуперация реактивной массы.

Я вас разочарую... но всё давно уже изобретено. Суть плиты Ориона именно в этом. Это РЕКУПЕРАТОР импульса.
На самом деле "амортизатор" - самое неудачное название, какое можно было бы придумать для этой системы.
Это - маятник. Вернее полумаятник (маятниковый двигатель). И если забыть про отражённую от плиты ракетную массу, то получается что корабль всё время плавно отбрасывает как ракетную массу плиту, которая (каким-то чудом) опять плавно же возвращается и ее надо опять таки плавно отбрасывать.  То есть (забыв о бомбах взрывающихся позади) у нас  возникает эффект "безопорного движения" о котором обычно и мечтают всякого рода "изобретатели".

[Татарин]

https://www.ippe.ru/nuclear-power/small-power-npp/744-sub-megawatt-autonomous-power-source

Пример реактора на термофотовольтаике.

[Александр Овчар]

Цель - рекуперация Не энергии, а рекуперация реактивной массы.

Я вас разочарую... но всё давно уже изобретено. Суть плиты Ориона именно в этом. Это РЕКУПЕРАТОР импульса.
На самом деле "амортизатор" - самое неудачное название, какое можно было бы придумать для этой системы.
Это - маятник. Вернее полумаятник (маятниковый двигатель). И если забыть про отражённую от плиты ракетную массу, то получается что корабль всё время плавно отбрасывает как ракетную массу плиту, которая (каким-то чудом) опять плавно же возвращается и ее надо опять таки плавно отбрасывать.  То есть (забыв о бомбах взрывающихся позади) у нас  возникает эффект "безопорного движения" о котором обычно и мечтают всякого рода "изобретатели".
 

Я вас разочарую... но всё давно уже изобретено. Суть плиты Ориона именно в этом. Это РЕКУПЕРАТОР импульса.
Не вопрос, но дефект массы  в ТЯ на уровне 0,6%, это значит, что к.п.д системы меньше 1%. А для полета к звездам нужен фактический к.п.д  на 10 порядков выше. А расходная масса (топлива или пропеллента) должна быть на уровне 1 процента от массы ракеты.

Это простые граничные условия.

[vasanov]

Капитан в лодке кидает два бумеранга. Лодка получила импульс, бумеранги вернулись и дали еще (если догонят!) .

Скорее, не сработает. Бумеранги, описав дугу, прилетят с отрицательным импульсом и остановят лодку.

[Mercury127]

а вот для звездолёта кмк - не очень

для фантазеров, может и недостаточно, а нормальные люди и этому будут рады...

[alex_semenov]

Не вопрос, но дефект массы  в ТЯ на уровне 0,6%, это значит, что к.п.д системы меньше 1%. А для полета к звездам нужен фактический к.п.д  на 10 порядков выше. А расходная масса (топлива или пропеллента) должна быть на уровне 1 процента от массы ракеты.

Вы имели в виду 10 раз выше (один порядок)?
Давайте считать. При идеальном двигателе и дефекте массы e скорость истечения (релятивистская формула):



Подставляем e =0,006 , получаем скорость истечения 0,109с. Это то что в самом лучшем случае даст термояд.
Хорошо. Давайте возьмем на порядок выше. e=0.1. Получаем 0,44с. Скорость истечения в половину света.
Допуситм мы нашли такое топливо. На секунду.
Что это нам даст?
Учитывая что мы должны разогнаться и затормозить, мы можем себе позволить перелёт на скорости 0.5с
Релятивистский эффект пока не значителен и им можно пренебречь.
К ближайшей звезде мы доберёмся за  ~10 лет. Но вряд ли это будет интересная нам звезда.
Учитывая тот факт, что экзопланетная астрономия будет ближайшие 100 лет очень бурно развиваться, мы скорей всего захотим отправиться в первую очередь к одной из примерно 1400 планетных систем, которые есть в радеусе 50 св. лет. То есть нам потребуется в таком случае 100 лет в пути (ну допустим 50).
Это всё равно слишком долго, если вы хотите доставить к цели  живых людей как есть без всяких ухищрений "консервации обезьян"



Если у вас нет такой чудо-технологии, то ваш более быстрый чудо-двигатель сам по себе - бесполезен.
Если у вас нет  технологии "долготерпения в бездне", то бессмысленно форсировать ваш движок с помощью экзотических источников энергии и лететь вместо 0.025с ( к примеру) на 0.25с.
Даже для ожидающих результата экспедиции землян это будет ДОЛГИЙ проект "вековой" длительности. Не говоря уже об людях на борту (пол жизни на борту, если не вся жизнь!)
То есть. Я не понимаю куда вы спешите. Всё равно же не успеваете. Всё равно, ПО БОЛЬШОМУ СЧЁТУ... вы ничего не выигрываете в сравнении с медленной (даже в 10 раз медленней) экспедицией. Всё равно любой полёт к звездам -  вековой долгоиграющий проект для культуры или нации привыкшей играть в долгую.  Что так что этак. Не для торопыг.
А для истинно релятивистского полёта на 0.99с... Нужно либо подходящая пара чёрных дыр либо волшебные технологии.
Но это снимет проблему жизни экипажа. Но не ожидания для запускающей цивилизации  (если та чего-то от этого ждёт быстро). Ну допустим 50 лет полёт к звезде на 50 св. лет... Но еще и возврат сигнала... В сумме всё равно получается те же 100 лет как ни крути!

[vasanov]

А для истинно релятивистского полёта на 0.99с... Нужно либо подходящая пара чёрных дыр либо волшебные технологии.

Либо пару миллиграмм адронов с энергией 10^40 эВ на адрон.

[alex_semenov]

Либо пару миллиграмм адронов с энергией 10^40 эВ на адрон.

Зачем  вам эта ДУРНАЯ магия?
Что реально она вам даст (даже если вы ее получите)?
Как говорили римляне?
Боги сделали нужное простым, а сложное  - ненужным. Зачем вам так быстро к ближайшим (50 св. лет) звёздам, если у вас всё равно не хватит терпения ждать результата тут 100 лет? А у вас же его нет.

А кто способен ждать 100 лет, подождет и 1000.  10-и кратный выигрыш в скорости (для чего нуже 100 крастный рост энергии и 1000 кратный рост энерговооружённости) потребует от вас чудовищных затрат. Но что вы в этом случае выигрываете? Да ничего же!

[Александр Овчар]

Капитан в лодке кидает два бумеранга. Лодка получила импульс, бумеранги вернулись и дали еще (если догонят!) .

Скорее, не сработает. Бумеранги, описав дугу, прилетят с отрицательным импульсом и остановят лодку.

Понравилось, это как то случайно пришло. Б-у-м-е-ранг. Они всегда возвращаются, за счет физики с связи с внешней средой. В принципе, капитан лодки может кидать упругое  в скалу (в стену) на берегу. Как то похоже на бумеранг, или зеркало на космодроме.

В космосе можно кидать бумеранги (поток) в сторону Луны, они вернутся облетая Луну. Это все макро (уровни), переход на микро позволит поискать физику полезную для пустотного бумеранга. Как то так..

[Александр Овчар]

Коэффициент полезного действия больше ста процентов не бывает. 1 % это на два порядка меньше чем 100 %. Ваши 10 порядков вниз это к.п.д. 0,00000001 %. Жесть

Не вниз, а вверх. На 10 порядков вверх, до \( K=10^9 \)% Только так можно полететь к звездам.

[Александр Овчар]

Скорость истечения в половину света.
Допуситм мы нашли такое топливо. На секунду.
Что это нам даст?
Учитывая что мы должны разогнаться и затормозить, мы можем себе позволить перелёт на скорости 0.5с

Ничего полезного не дает, значит это не нужно. Нужны другие технические решения. Вот  например, все эффекты СТО зависят от  выбранных систем отсчета.

Хотите ИДЕЮ?  Ракета - Земля. Инсталлируем промежуточную систему отсчета. Ракета-Нечто-Земля. Вуаля, все  тараканы СТО остаются в "Нечто" , Ракета совершила сверхсветовой полет (относительно Нечто), и вернулась на Землю и все всем хорошо.

Но это я так, для разминки.

А К.П.Д именно на 10 порядков (10¹⁰) а не в 10 раз. Думайте куда копать

[alex_semenov]

Александр. Вы прекрасны в своём безумии! Я кажется уже вам завидовал...

[Александр Овчар]

То есть. Я не понимаю куда вы спешите. Всё равно же не успеваете. Всё равно, ПО БОЛЬШОМУ СЧЁТУ... вы ничего не выигрываете в сравнении с медленной (даже в 10 раз медленней) экспедицией. Всё равно любой полёт к звездам -  вековой долгоиграющий проект для культуры или нации привыкшей играть в долгую.  Что так что этак. Не для торопыг.
А для истинно релятивистского полёта на 0.99с

А че, нормально так. Задача решается в 2 шага. Сначала надо получить не 0,7c -  а как то 0,999999999с.  За счет мотора с к.п.д > 1 на 10 порядков. Затем надо сменить систему отсчета (на время пролета) и вернуться в родную СИ при возвращении  на космодром.

Во как! Вы вообще, ребята, пытались подумать, что во вселенной могут быть разные, полезные для космической логистики Системы Отсчета? Это вам не ТМ поискать (на периферии галактик, беспонтовой), это может быть вот тут- совсем рядом, просто еще даже идеи не было - поискать.

 

[Александр Овчар]

Александр. Вы прекрасны в своём безумии! Я кажется уже вам завидовал...

Просто бумеранг прилетел

[alex_semenov]

https://www.ippe.ru/nuclear-power/small-power-npp/744-sub-megawatt-autonomous-power-source
Пример реактора на термофотовольтаике.

Да, прекрасно что это направление пытаются развивать, но нам мало от этого пользы.
Просто наша задача (получить систему с предельно возможной удельной мощностью и при этом полувековым сроком работы...) - слишком специфическая. Опять же среда работы (вакуум) - очень специфическая.
Поэтому тут очень сложно опереться на предлагаемые аналоги.
Но что настораживает - крайне низкий общий КПД системы... 12-17 %... Ну хотя бы 35!

[-Asket-]

Вот здесь этот реактор подробно описывается, С. 70-92: http://212.193.160.25/images/publications/book/ippe-2021-trudy.pdf

[Александр Овчар]

Квантовый бумеранг.

Кстати удивило, что гугл никак не хочет показать нормальный мануал по бумерангам, мат_моделями и прочим. Уже 20 минут пинаю и нормально не гуглится.
Ладно. Вот по ссылке на английском наш человек описал мат модель.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S187770581000408X?via%3Dihub

Бумеранг возвращается за счет аэродинамических сил и все такое.  Термин бумеранг плотно оккупировали  разные гуманитарии,  и только в 2019 году обсуждается   квантовый эффект бумеранга.

https://www.iflscience.com/quantum-boomerang-effect-observed-experimentally-for-first-time-62564
источник: https://journals.aps.org/prx/pdf/10.1103/PhysRevX.12.011035

Бумеранги возвращаются в исходную точку в результате движения воздуха над их изогнутой формой. Квантовый эффект бумеранга является следствием волновой природы субатомных частиц.
..
Доктор Дэвид Уэлд из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре сказал ScienceNews , что эффект на самом деле плохо назван. Бумеранг будет продолжать лететь мимо вас, если ваши навыки ловли плохи. Тогда как в неупорядоченной системе электрон, получивший толчок, «больше похож на собаку, чем на бумеранг», добросовестно возвращаясь и останавливаясь в исходной точке (если там находится его человек).

Ну вы все поняли? Вот ТРИЗ и бумеранг, ТРИЗ_переход на микроуровень сразу обнаруживает полезный физический эффект для рекуперации пропеллента в вакууме, за счет волновой природы самого (частиц) пропеллента. Амортизаторы Ориона не нужны.

Проклятие Циолковского может быть изящно преодолено, согласны?  Волновые свойства микрочастиц явно созданы физикой вселенной нижнего уровня, эти физические явления  явно протекают в космической пустоте и согласно ТРИЗ должны быть использованы в ракетах.

Согласны?

[Александр Овчар]

Коэффициент полезного действия больше ста процентов не бывает. 1 % это на два порядка меньше чем 100 %. Ваши 10 порядков вниз это к.п.д. 0,00000001 %. Жесть.

Вверх, а не вниз!

Просили передать, что известна физика тепловых насосов, с практическим к.п.д > 1 за счет использования ресурсов окружающей среды. Пожалуйста, подумайте о практических технологиях использования ресурсов космического пространства/вселенной (не будем лукаво вызывать Его Величество Вакуум),что может быть полезно для решения задачи о космических полетов. 

[Александр Овчар]

    полетов.


Осподя, час от часу не легче ... и кстати

С вами как то даже не интересно. Но почему вы все такие , не хочу обижать, не ..мечтатели? Вы прочитали буквари

Условный КПД тепловых насосов

(кликните для показа/скрытия)

КПД теплового насоса приводит многих в замешательство, так как если выполнить «очевидный расчёт», то он принципиально больше 1, однако работа теплового насоса на самом деле полностью подчиняется закону сохранения энергии. Ошибка в «очевидном расчёте» в том, что если считать сам тепловой насос «чёрным ящиком», то, действительно, устройство потребляет энергии меньше, чем производит тепла, что принципиально.

Однако, подобные расчёты просто неправильны и не учитывают источник энергии, кроме потребляемого электричества. Таким источником обычно является тёплый воздух или вода, нагретые Солнцем или геотермальными процессами. Электроэнергия в устройстве не тратится непосредственно на нагрев, а лишь на «концентрацию» энергии источника низкопотенциального тепла, как правило, обеспечивая энергией работу компрессора. Т.е., тепловой насос имеет два источника энергии — электричество и источник низкопотенциального тепла, а «очевидные расчёты» не учитывают второй источник, и ошибочно получаются значения больше единицы.

Пример:

Пусть тепловой насос потребляет из электрической сети 1 кВт и отдаёт потребителю 4 кВт, и забирает из низкопотенциального источника 5 кВт.

Расчёт типа Pпотребителя/Pсети = 4/1 = 4 — неправильный, так как не учитывает источник низкопотенциального тепла.

Правильный расчёт для КПД теплового насоса:

Pпотребителя /(Pсети + Pисточника) = 4 /(1 + 5) = 0.67

Как правило, оценить, сколько тепловой насос переносит тепла из источника низкопотенциального тепла, довольно затруднительно, что и приводит к ошибке.

Однако, если в расчёте учесть и источник низкопотенциального тепла, то КПД машины станет принципиально меньше единицы. Для избежания путаницы были введены коэффициенты: COP и степень термодинамического совершенства. COP показывает, во сколько раз тепловая энергия переданная потребителю превышает количество работы, необходимой для переноса тепла от низкопотенциального источника, а степень термодинамического совершенства показывает, насколько реальный тепловой цикл теплового насоса приближен к идеальному тепловому циклу.

И все? Это значит, что вы никогда не полетите к звездам. От слова совсем. Ну что вам эти законы сохранения? Вот вселенная , она бесконечна, и она заполнена Энергией. Это бесконечный резервуар, и это Энергия, что (как тепло Солнца) в задаче отопления или поездке на Парусе - это даровая энергия, она вот тут рядом - вот прямо тут, у вас под рукой - например та же Инерция. А вы не можете это осознать и категорически не хотите вылазить из пеленок самых примитивных познаний об устройстве Вселенной.

И если вам показать новые Идеи и поднять Флаг на Холме - вы отправите инквизиторов и жертвенный огонь, очищающий ересь. УФН 170 351–352 (2000)

======
В этом эксперименте тяга фотонной ракеты увеличена в 1500 раз, т.е. к.п.д вырос на 3 порядка. Дайте, предложите человечеству все 10-ть. Это откроет дорогу к звездам.
А здесь, обсуждается термин Ничто УФН 171 913–938 (2001)

[alex_semenov]

http://www.youtube.com/watch?v=rBqaWgcAJcg#

 

* * * * *

Меня не оставляет мысль...
Ну по поводу ионника...
Ну да. Верхом на бомбах... 0,05с... это круто. Но это пока неясно можно ли?
Оседлать лазерный луч... 0.5с Да ничего физически невозможного в этом нет. Но это чудовищно дорого. Не в этой жизни.
А самый надёжный, доступный и проверенный способ? Это конечно же ионник. Очень прокачанный.
И тут у меня всплывает мысль...
А не отправится ли к звездам на...



...воздушном шаре?
Старый добрый воздушный шар выглядит пусть и самым медленным но наиболее реалистичным решением межзвездного путешествия... Тепловой монгольфер... можно сказать... Хотя не без гелия...
Нет? Не думаете?