ВНИМАНИЕ! На форуме начался конкурс - астрофотография месяца ИЮЛЬ-АВГУСТ!
DRUID_3 и 3 Гостей просматривают эту тему.
Понятное дело, что если цена зашкаливает, то проще отправить на свалку. Даже не просто как то отсортировать и складировать до лучших времен, а именно свалку развести, в лесу, в поле, в океане.
Вы/мы тут даже не пасынки вселенной. Вы/мы - космические бомжы.
Просто Шведы богатые и могут себе это позволить, а Индусы и Китайцы бедные позволить не могут. Всё просто.
А может и наоборот. Шведы не бросают мусор себе же под ноги, как обезьяны. Потому и богатые, потому что разумны. А в неразвитых странах отношение ко всему скоцкое, тк уровень сознаниясоответсивующий, "жить одной секундой" , "а после нас хоть потоп".
а не к 100%?
Кстати, читаю тему про парусники. Можно мне объяснить (с формулами), почему у них кпд движитиля при приближении к световой скорости стремится к 50%, а не к 100%? А то я что-то не пойму, как это с законом сохранения импульса соотносится.
Цитата: Polnoch_XU от 24 Окт 2012 [17:07:35]А я разве не именно об этом просила ?У меня как-то честно запал пропал. Еще вчера я хотел описать всю драму идеи (смакуя детали). А сегодня - что-то нет настроения...Может по ходу повествования разойдусь?У световых парусов есть две особенности, каждая из которых может при невнимательном взгляде их "утопить". То есть, на беглый взгляд кажется что эту идею и не стоит развивать дальше. И только рассмотрев детльно межзвездные приводы (то есть рассматривая всю проблему в комплексе) можно показать МЕСТО этой технологии среди всех остальных, возможных. Оно несколько необычно…Первая особенность или проблема - низкая энергетическая эффективность лазерного движителя. Именно движителя. Рассмотрим идеальный парус на который идеально падает ВЕСЬ разгоняющий его лазерный луч.Сила давления луча в этом идеальном случае F=2W/c. Удвоенная мощность излучения деленная на скорость света (Из, кстати, знаменитой E=mc2). Сразу оговоримся. Мы будем тут пользоваться далее классическим приближением физики. Нам этого достаточно. И из школьной классической физики нам надо вспомнить что v=at (и t=v/a), что F=ma (поэтому a=F/m), и что затраченная на разгон нашего парусника энергия это мощность луча умноженная на время t в течение которого этот луч был вклчен ES =Wt, а совершенная лучем полезная работа - это кинетическая энергия паруса Ek = mv2/2. Поделив второе на первое мы и получим эффективность процесса разгона в первом (классическом) приближении.То есть, Эффективность лазерной системе выражается в конечной скорости корабля в скоростях света.Если вы разгояете парус до 0.01с, в энергию паруса превращается только 1% энергии, излученной лазером. Если до 0.1с уже 10%. Если до 0.5с ~50%.На самом деле тут нужно еще учесть доплеровский эффект. До 0.1с он почти незаметен но потом начинает быстро загибать прямую вниз и если v/c при v=1 будет 1, то с учетом доплеровского эффекта график упрется строго в 0.5. Как у зенгеровской фотонной ракеты.На скорости 0.5с эффективность составит где-то 0.35 (кажется).Для сравнения. Эффективность ракетного движителя, как не странно может быть сколь угодно близко к 1. Но это особый движитель с переменной скоростью истечения. Если же у вас скорость истечения рабочей массы из сопла ракеты фиксирована (что естественно для всех ракет) но вы ее можете подбирать произвольно (конструируя двигатель), то кривая эффективности такой ракеты описывается отношением опять же кинетической энергии пустого корабля на скорости v к всей кинетической энергии отброшенной ракетой массы на скорости истечения uТут использована формула Циолковского. Опять же сплошная классическая механика.Формулу можно упростить приняв v за 1.Если мы построим график, то увидим явно выраженный экстремум, максимум. И соответствует он случаю когда u составялет 0,6275004… от конечной скорости v.И это максимум эффективности ракетного движетеля составляет 0,6476102… (если интересно то при массовом числе 3,921554728То есть. Если вы побеспокоитесь об эффективности ракетного движетеля то вы можете для ЛЮБОЙ скорости полета добиться эффективности движителя примерно 0.65! Сравните это с эффективностью паруса! Он даже на скорости света только приближается к 0.5! А на "нормальных" скоростях 0.05с - 0.25с он ну явно хуже по эффективности!!!То есть, пользуясь лазерным парусом вы используете движитель, который в основном нагревает космос, повышает энтропию вселенной, а не разгоняет ваш звездолет. То есть идеальный парус ну явно хуже идеальной ракеты. Всегда и везде.Но, что случиться если мы привнесем реализм? Потери на движителе не единственные потери в системе движителя. Вообще говоря общая эффективность каждого движителя описывается как произведение i частных эффективностей:Например у ракеты. Первая эффективность - эффективность выгорания топлива. Скажем при ЛТС вряд ли получится выжечь более 30% топлива. Остальное будет мертвым рабочим телом (в лучшем случае). Далее, не вся выделившаяся при сгорании топлива энергия (скажем гелия-3 плюс дейтерий) превратиться к кинетическую энергию заряженной плазмы. Часть уйдет как рентген, часть как энергия нейтронов ну и так далее.Но и заряженная плазма движется хаотически а что бы она стала той самой струей, ее надо собрать, направить соплом или зеркалом. И у этого процесса тоже есть своя плата. У хорошего сопла эффективность 0.75. И вот после этого мы уже можем умножать на те самые 0.65 и получать общую (в первом приближении) эффективность данного привода.Например для термоядерной ракеты:0.3*0.8*0.75*0.65 =0,117Что будет с лазерным парусом? Там свои потери. Зеркало не идеальное. Оно поглощает порядка 4%. Значит первый коэффициент 0.96. Далее, при самой крутой оптической системе на парусе собирается только первый ноль Эйри. Это 84%. Далее, сам излучатель (лазер) имеет какую-то эффективность (и как правило очень низкую пока. Но предположим лазеры на свободных электронах и заложим 0.65. Но на лазеры надо подать электроэнергию и она добывается с какой-то эффективность. Тоже предположим 0.65 (при полном выгорании топлива, но тепловая машина есть тепловая машина)В итоге:0.96*0.84*0.65*0.65=0,2016Но это опять надо умножить на эффективность движителя. А она зависит от конечной скорости (не ракета!). Выберем скорость 0.25с и получаем эффективность 0,085. И это только при четверти света! Если взять скорость меньше - то совсем все будет плохо.Не густо, верно? Вообще говоря есть "мнение компетентных органов", что любая реальная машина упорно почему-то стремиться к суммарной эффективности в районе 10%. То есть, какой-то заговор темных сил! Хочешь получить единицу порядка? заплати 9-ю единицами хаосу!И если вы думаете что хаос обхитрили, то вы скорей всего обхитрили себя, вы что-то упустили (скажем не учли что вы пользуетесь уже добытым электричеством или заложили где-то в конструкции нереальные параметры, забыли посчитать какое-нибудь западло природы). А если у вас в расчете что-то близкое 10% (не сильно выше) то скорей всего вы все правильно посчитали. Я, кстати, так и подбирал коэффициенты "с потолка" что бы выйти на близкие цифры. И всякий согласится что мои спотолочные коэфициенты не сильно грешат против физической правды.И так.Лазерный парусник к этой цифре может приблизиться только в районе очень высоких конечных скоростей. А ракета (которую мы себе представили) - везде дает примерно эти же самые 10%! Не важно что мы что то потеряли и у нее может быть тоже и 8 и даже 5%. Но она дает их ЛЮБОЙ скорости!То есть. Парусник если и есть смысл использовать, то ТОЛЬКО для очень быстрых звездолетов. Которые летят быстрей 0.1с (а лучше ближе к 0.5с)А ракету? Везде!"Пуля - дура, штык- мододец!"Так может вообще ну их нафик те паруса? Ракета ведь рулит везде!!!И вот тут то мы и подходим к самому интересному. К накалу драмы! Страстей!Занавес! Антракт! (продолжение следует)
А я разве не именно об этом просила ?
На самом деле тут нужно еще учесть доплеровский эффект.
Цитата: PostAlien от 05 Июн 2023 [17:23:28]Кстати, читаю тему про парусники. Можно мне объяснить (с формулами), почему у них кпд движитиля при приближении к световой скорости стремится к 50%, а не к 100%? А то я что-то не пойму, как это с законом сохранения импульса соотносится.Мужик ты чё, самый умный?Тебе чё, больше всех надо? На самом деле с 50% я неправ был. Красиво заблуждался (и по поводу фотонной ракеты и паруса). Красивые заблуждения ведут к глубоким прозрениям. Верно? И даже на этом графике, в конце (ближе к скорости света) - ошибка:Чёрная и синяя кривая заканчиваются не так. До 0.9с - всё (более-менее) правильно. Но дальше...Но как они должны заканчиваться?"Интересный вопрос"?Для желающих ценная ссылка. Тут есть кривая на эту же тему от Маркса. Но, кстати и она содержит (как уверял кто-то) ошибку.Мои ошибки возникают из-за того что часть рассуждений я делаю в рамках классической механики, а часть в рамках релятивистской. Да, это дурной стиль. Сам себя запутать.. Тем не менее. В чём прикол?Так эффективность паруса с приближением к свету стремиться к 100% или к ... 0%?С фотонной ракетой - ясно. Там при приближении к свету эффективность должна стремиться к 100%.Почему?Да потому что вся энергия отброшенных фотонов (через Доплерровский эффект) превращается в "увеличение" массы.mc2 превращается в mc2СТРЕМИТСЯ к 1 Не 100% почему? Почему 99.999, там...? Почему асимптота? Потому что 100-99.999 это то что было потрачено на начальном участке разгона, до условно, скорости 0.9с. А там была низкая эффективность. Чем ближе ваша скорость теперь к свету, тем меньше эта начальная, "позорная" часть затрат на разгон составляет от того что вы вкладываете в "сжатие пространства времени" у светового барьера. И начальная низкая эффективность как бы "стирается", забывается, стремиться к 0. А эффективность привода к 1. Эффективность фотонного привода ~0.5 это в районе 0.5с. И если выкинуть релятивистский "рост массы" то эти 0.5 (неправильно рассуждая) как бы и замораживаются...Но что с парусом?Там же всё наоборот! Или нет?Двигатель остался дома. И чем быстрей от вас удаляется парус, тем больше энергии вы должны вложить в его разгон чтобы компенсировать эффект "догоняющего" Доплера....Но и ракета по-сути энергию не берёт из ниоткуда.Так у паруса эффективность стремиться к 0 или к 1 при приближении к с? После 0.9с, синяя кривая должна, изящно изогнувшись, уходит вверх к 1 или резко падает вниз к 0?Кто что скажет? Кстати, вот еще пара графиков для медитации (первый - это мои старые игрища с идеальным ракетным движителем, последний - от Маркса 1966)
имхо, всё-таки - к нулю...
Эффективность преобразования энергии излучения в кинетическую к 100%, а соотношение затраченной энергии к приросту скорости к нулю?
В бок, это 90°. Вектор силы противодействия будет 45°.
Цитата: Алексей Г. от 31 Мая 2023 [21:31:14] ну разогнали мы бомбо/взрыво/лазером/как то еще это ведро а как маневрировать и останавливаться и это не говоря о там как это самое ведро разогнать? Об этом никто не думает судя по всему.
ну разогнали мы бомбо/взрыво/лазером/как то еще это ведро а как маневрировать и останавливаться и это не говоря о там как это самое ведро разогнать?
"Волноводолет, или сложности звездоплавания в Местном Пузыре"- она о том, как сделать такой корабль, как разогнать корабль до околосветовой скорости, и успешно затормозить его у цели. То есть о том, как решить задачу, поставленную в заглавие данной темы (треда, топика), - как создать "Двигатель для межзвездных перелетов".https://antihydrogen.livejournal.com/51567.html
От парусников тут по ходу дела уже давно отказались.)) Да и серьезные разработчики тоже, судя по всему, после неудачных попыток развернуть паруса в 90х...
Эффект в финале должен быть один. Что для идеальной фотонной ракеты что для идеального лазерного паруса.
Нечего на порядки улучшать...