Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 860840 раз)

0 Пользователей и 12 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн Mercury127

  • *****
  • Сообщений: 6 553
  • Благодарностей: 382
  • Мне нравятся местные идиоты. Весёлые. :D
    • Сообщения от Mercury127
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17220 : 17 Июн 2024 [21:15:32] »
А как, если у вас продукты синтеза не реагируют с плазмой, не термализуются?
просто реактор должен быть очень большой и массивный. например, как Солнце... тогда продукты синтеза сами себя удерживают.
Бронежилет — лучше для мужчины нет!

Оффлайн Vavanzer

  • *****
  • Сообщений: 14 096
  • Благодарностей: 291
  • Все мы - микробы, в масштабах Вслеленной!!!
    • Сообщения от Vavanzer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17221 : 17 Июн 2024 [21:23:04] »
А как, если у вас продукты синтеза не реагируют с плазмой, не термализуются?
просто реактор должен быть очень большой и массивный. например, как Солнце... тогда продукты синтеза сами себя удерживают.
Так быть может это один из способов путешествовать по галактике!?)) Прям всей планетной системой, чуть обгоняя остальные звезды на пути, и расселяться на ближайшие системы, мимо которых проходит путь!?)))  :)
  Только как разгон звезде придать? Заставить светить в одну сторону сильнее!?)) Т.е сама же звезда как двигатель для межзвездных путешествий всей планетной системы!?))))
250мм Шмидт-Ньютон Meade LXD75
SkyRover 8x21
Турист-4 10х30
60мм ахромат 1:7.

Оффлайн Vavanzer

  • *****
  • Сообщений: 14 096
  • Благодарностей: 291
  • Все мы - микробы, в масштабах Вслеленной!!!
    • Сообщения от Vavanzer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17222 : 17 Июн 2024 [21:28:46] »
просто реактор должен быть очень большой и массивный. например, как Солнце... тогда продукты синтеза сами себя удерживают.
  Он уже построен самой природой.
  Проблема то как раз мини-версию сделать.
  Даже в термоядерных бомбах различные эффекты отражения частиц, абляции в противоположную сторону и тп использовали... Потому кпд и получился высокий, Q точнее то самое... Коротенькая самоподдерживающаяся реакция, а потом уже будь что будет! В сторону же продления "удовольствия" вплоть до непрерывного процесса - это дело до сих пор пробуксовывает! 
250мм Шмидт-Ньютон Meade LXD75
SkyRover 8x21
Турист-4 10х30
60мм ахромат 1:7.

Оффлайн Vavanzer

  • *****
  • Сообщений: 14 096
  • Благодарностей: 291
  • Все мы - микробы, в масштабах Вслеленной!!!
    • Сообщения от Vavanzer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17223 : 17 Июн 2024 [21:37:08] »
Синтез должен зажигать сам себя что бы выдать такой выигрышь. А как, если у вас продукты синтеза не реагируют с плазмой, не термализуются?
  Он бы и рад зажечь, но все разлетается раньше! В проточных системах с плазмой.
 Может быть для начала научиться удерживать давления , достаточные для термоядера? На относительно длительные промежутки времени. В секунды хотябы)))

 Есть один подвох, правда. Действие равно противодействию. Что то должно противостоять термоядерному давлению в тонком пучке плазмы. (То что надо для движка реактивного, а не просто разлет абы куда). И эта конструкция чисто физически будет слишком здоровенной. Если опять не "схитрить" как нибудь!
 Тк иначе все остальное - лишь импульсное, требует больших энергозатрат и огоромную массу оборудования, тк каждый раз все сначала начинается.
250мм Шмидт-Ньютон Meade LXD75
SkyRover 8x21
Турист-4 10х30
60мм ахромат 1:7.

Оффлайн Иван Моисеев

  • *****
  • Сообщений: 2 665
  • Благодарностей: 38
  • Navigare necesse est
    • Сообщения от Иван Моисеев
    • Проблема межзвездных перелетов
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17224 : 17 Июн 2024 [21:49:03] »
Только как разгон звезде придать? Заставить светить в одну сторону сильнее!?)) Т.е сама же звезда как двигатель для межзвездных путешествий всей планетной системы!?))))
http://interstellar-flight.ru/02/fara/f1.htm

Оффлайн Vavanzer

  • *****
  • Сообщений: 14 096
  • Благодарностей: 291
  • Все мы - микробы, в масштабах Вслеленной!!!
    • Сообщения от Vavanzer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17225 : 17 Июн 2024 [22:52:26] »
Только как разгон звезде придать? Заставить светить в одну сторону сильнее!?)) Т.е сама же звезда как двигатель для межзвездных путешествий всей планетной системы!?))))
http://interstellar-flight.ru/02/fara/f1.htm
+ Благодарю!
Даже не знал, что там они обсуждали и выдумывали... Хотя вродь былл дело краем глаза встречал чтоб все Солнце сделать "двигателем" прогресса, в этом направлении. Возможно цитату, в какой то статье...
Циолковский был великим мыслителем... Это факт!

У меня же все на порядок скромнее... Просто в очередной раз встретил упоминание звезды Барнадра, в описании поисковых карт, когда искал дипы, в начале этого мая....
Как раз после "залипонов" на форуме... Потом еще вспомнились прогнозы пролетов звезд с сильным сближением с Солнечной системой. Получается, что разные звезды так или иначе раз в тыщщи лет сближаются менее чем на 10 св лет. И это оч мощный шанс для долгоживущей высокоразвитой цивилизации "обмениваться генами", те изучать ближайшие системы ... Никакие там эмбрионы ,замороженые на 1000 лет не нужны для этого! Иногда звезды подходят очень близко. Там даже мучаться не надо с околосветовой скоростью)))) Хватит и 1/10й за глаза!  :)
250мм Шмидт-Ньютон Meade LXD75
SkyRover 8x21
Турист-4 10х30
60мм ахромат 1:7.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17226 : 17 Июн 2024 [23:22:16] »

 :D

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 petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 8 725
  • Благодарностей: 212
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17227 : 17 Июн 2024 [23:24:47] »
Получается, что разные звезды так или иначе раз в тыщщи лет сближаются менее чем на 10 св лет.
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/ac0910
Цитата
Здесь мы выбрали параметры кораблей на самом консервативном конце диапазона, позволяющем перейти к Типу III : корабли из домашней системы и всех поселений запускаются не чаще, чем каждые 0,1 млн лет, технология сохраняется в устойчивой системе в течение 100 Myr перед вымиранием, а дальность полета корабля составляет ~3 пк (увеличена таким образом, чтобы сохранить качественное и количественное поведение поселений, учитывая небольшое количество звезд, выбранное для обеспечения управляемости времени вычислений). Это соответствует скорости корабля поселения порядка 10 км/с ( т.е. аналогично скорости наших собственных межзвездных зондов и соответствует ускорению с помощью гравитационных рогаток планет-гигантов) и времени путешествия до 0,3 млн лет, но динамика определяется дальностью полета корабля. и поэтому не меняются с более быстрыми кораблями. Моделирование охватывает 1 млрд лет. Мы отсылаем читателя к Carroll-Nellenback et al. ( 2019 ) для более подробной информации о модели.
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17228 : 18 Июн 2024 [07:24:34] »
нет какого-то времени, лучшего остальных.
Святая Истина. Живи там, где родился, сказал Наполеон перед Ватерлоо.
Или динозавр-рекс перед Чикшулубом... :D

Там даже мучаться не надо с околосветовой скоростью)))) Хватит и 1/10й за глаза!
1/10 света - это уже очень жирно. Боюсь никакая ракета не способна разогнаться до такой скорости. Ну разве что бомболёт из трех-четырех ступеней?...



Или какая хитрая уловка с  таранным конвертером второй ступенью сработает?.... Вообще анализ (не только мой/наш) показывает что 0.05с - своего рода барьер скорости для самых разных мыслимых (то есть термоядерных) ракет (с учётом что и торможение у цели - тем же ракетным двигателем).
Хотите быстрей? Используйте "пушечный" привод тяги. Со всеми вытекающими при этом сложностями, что в итоге выливается в ЦЕНУ удовольствия.



Напомню, что пресловутый "Дедал", разгоняясь в один конец двумя ступенями с истечением 10 и 9 тыс км/с (на первой и второй ступени соответстввенно) должен был перейти через 10% (до 13%) за несколько лет разгона. Но британские учёные приписали ему немыслимую удельную мощность (то есть секундный расход топлива при заявленных скоростях истечения и Q термоядерной реакции).
« Последнее редактирование: 18 Июн 2024 [08:20:18] 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 #17229 : 18 Июн 2024 [08:38:35] »
Если же забыть про энергоэффективность, то вы можете взять практически произвольно большое массовое число и разгоняться до релятивистских скоростей. Джонатан Пост рассчитал, что пятиступенчатый ледяной термоядерный звездолёт-автофаг может разогнаться до 0,64 c (почти две трети скорости света) при массовом числе 100 000. Хотя эта цифра звучит пугающе, она не недостижима – при сухой массе последней ступени в 1000 тонн, начальная масса ракеты составит 100 мегатонн, что на фоне проектов кораблей-астероидов, например, звучит очень скромно.

Статью Поста я сам переводил и оформлял. Да, идея корабля-автофага из водородного льда - прекрасна. Кстати, впервые она, как мне кажется, более-менее оформляется в виде звездолёта Энсмана.



Но есть одна НИКАК неучтённая сером Постом тонкость. Если у вас оптимальное массовое число (~4) и у вас энергетически оптимальная ракеты (скорость полёта несколько больше скорости истечения но в целом u ~ v), то у вас и удельная мощность (на пустую ракету) хоть и не факт но всё же может получиться (срастись) вменяемой.

У энергетически оптимальной ракеты и необходимая удельная мощность (и значит время перелёта при данной удельной мощности) - МИНИМАЛЬНА.

А вот если вы используете ракету с очень большим массовым числом (v>>u), вам нужна на старте ИЗБЫТОЧНАЯ (по сравнению с оптимумом) тяга чтобы разогнать это сверхмассивноее сооружение до нужной скорости за приемлемое время.
Да, проблему бака вы решили используя лёд. Но что с проблемой тяги? Ваш автофаг должен пожирать не только бак, но и ... избыточные двигатели (необходимость в которых по мере разгона автофага будет падать и их тяга быстро станет тоже избыточной). Скорей всего вам их придётся просто отбрасывать как это делают ступенчатые жрд-ракеты.
Но всё равно. Ваши двигалели должны иметь изначально не просто хороший (терпимый) удельный импульс но и уникальную удельную мощность (хороший секундный расход топлива или большую тягу, это по-сути одно и то же).
Гигантские ракеты типа старшипа или сатурна-5 с их массовой избыточностью возможны именно потому что ЖРД демонстрируют явную избыточность по удельной мощности/расходу топлива/тяге. Но это - ЖРД. Уникальная (неулучшаемая) технология.
Да, у бомболёта , тоже такая избыточность найдётся (в чём и прелесть идеи). Но только у него. Любые же формы управляемого термоядерного синтеза даже оптимизированную по массе ракету будут разгонять, скорей всего, по оптимизированной же траектории (то есть не бог весть с каким ускорением) годы и годы. По-сути 2/3 пути (и почти всё время) двигатель будет включён (что опять таки вызов, заставить его работать десятилетия или столетия).

Уточню. Это всё не значит, что за счёт ступенчатости  нельзя быстрей добраться до цели и на ракете без избыточой удельной мощности. 8-и ступенчатый ионный зонд Елистратова при той же удельной мощности что и одноступенчатый оптимальный ионный зонд той же энерговооружённости добирается до той же цели быстрей. Но это значит что вы не можете быстрей добраться до цели, взяв топлива ракете больше чем оптимум, но пои этом не взяв и большей мощности/тяги в виде двигателей (которые вы будете отбрасывать или сжигать как топливо, если получится, по мере разгона-торможения или просто дросселируя легкий и мощный двигатель).
Взять побольше топлива и прибыть к цели быстрей при тех же двигателях можно только если ваши двигатели изначално обладают избыточной мощностью (то есть тягой). Например, тот же взрыволёт, который разгоняется 10 дней у Дайсона. Ну возьмите в три раза больше топлива и разгоняйте его 30 дней до большей скорости. На фоне десятилетий или сотен лет  полёта это не сыграет роли. Но если вы вынуждены 2/3 пути держать свои двигатели включёнными (на разгон, на торможение) из-за недостаточной тяги/удельной мощности, то просто так взять побольше топлива (чем оптимум) и оказаться у цели быстрей не получится. Нужно брать и дополнительные двигатели (двигательную установку с реакторами), что бы их тоже выключать и отбрасывать и таким образом расплачиваться (и очень круто) доставляемой к цели массой. Это приведёт к тому, что к цели у вас прилетит 1/1000 (например) массы.
Да, возможно это будет того стоить. А возможно и нет. Надо смотреть конкрнетную цель-задачу условия реализации. 

8-и ступенчатый оптимизированный ионный зонд Елистратова при 2200 ватт/кг долетает до А Центавры за 543 года, доставляя из 400 тонн менее 400 кг к цели.



Оптимальная одноступенчатая ионная ракета с той же энерговооружённость (2000 ватт/кг всей ракеты) долетит туда же за 660 лет. На сто лет позже. В случае 8-и ступенчатого зонда оптимальная скорость истечения 2000 км/с, а в случае одноступенчатого оптимума 4000 км/с. Учитывая, что ионный двигатель можно настроить на любую скорость истечения вплоть до 10 000 км/с это не так важно. Важно другое. Каждый из 8-и реакторов будет работать лишь по 55 лет, а единственный реакторный блок оптимальной ракеты должен работать аж 421 год. Зато к цели прилетит ~ 1/4  от стартовой массы. Что выгодней? Решайте сами.
« Последнее редактирование: 18 Июн 2024 [14:14:31] 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 Rattus

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 14 001
  • Благодарностей: 529
  • Души прекрасные порывы!
    • Сообщения от Rattus
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17230 : 18 Июн 2024 [11:42:20] »
Даже не знал, что там они обсуждали и выдумывали...
Доброго ВАм утра!

Комментарий модератора раздела Все сообщения Дмитрия Мотовилова и связанные, нарушавшие пп.3.1.а,д,е,ж Правил Астрофорума, удалены.
« Последнее редактирование: 18 Июн 2024 [12:28:21] от Rattus »
Тому, кто жаждет всех запретных тайн Астрофорума в одном месте поможет число 1919.

Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ! (ЙожЪ, SKL)
Скоро у людей закончится космос. (П.Лемтыбож - "Теоремы Пафнуция")
Я брала города, я стану - еда! (Серебряная Свадьба - "Пищевая цепочка")
Уранизация естественным образом снижает численность человечества (Вика Воробьёва, ВЖР, 30.10.2012)

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17231 : 18 Июн 2024 [14:31:57] »
Из книги "Кривая связи энергии":
Цитата
В конце концов он вспомнил идею Стэна Улама о том, что космические полезные нагрузки можно приводить в движение с помощью ядерных взрывов. Улам и Корнелиус Эверетт провели расчеты передачи импульса между серией ядерных взрывов и массой. Тейлор ходил вокруг своего дома, обходя несколько комнат внутри него, а также снаружи. Однажды на выходных у его жены была работа по дому: она таскала тяжелые ведра с песком. Ее тетя сказала ей: «Каро, где твой муж? Почему Тед не может этого сделать?»
«Он думает», — объяснила Каро.
:D
Надо не забыть рассказать моей жене.
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 Vavanzer

  • *****
  • Сообщений: 14 096
  • Благодарностей: 291
  • Все мы - микробы, в масштабах Вслеленной!!!
    • Сообщения от Vavanzer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17232 : 18 Июн 2024 [15:46:49] »
Да, проблему бака вы решили используя лёд. Но что с проблемой тяги? Ваш автофаг должен пожирать не только бак, но и ... избыточные двигатели (необходимость в которых по мере разгона автофага будет падать и их тяга быстро станет тоже избыточной). Скорей всего вам их придётся просто отбрасывать как это делают ступенчатые жрд-ракеты.
У жрд другое - она атмосферу и гравитационную яму преодолевает. По этому мощность и ускорение наединицу массы большие.
  А для межзвездных зондов эффект как раз таки очень полезный. Тк быстрее ускорились, быстрее прилетели. Просто выбрать параметры двигателя чтоб под конец вменяемый разгон был.
 Там ведь ничто не мешает ускоряться хоть целый день, хоть целый год, хоть все 5 лет!))))
 
Опять же, если возьмем слишком большой бак, по мере его опустошения его масса будет мешать.
 Мож проще вовсе открытый или покрытый фольгой  и чем нибудь еще лед использовать!?) Который просто будет постепенно расходоваться!?)  Как стержни в клеевом пистолете.
 Спереди цилиндр из льда , с защитным обтекателем. Сзади поглощающая его двигательная установка, реакторы и тп.
« Последнее редактирование: 18 Июн 2024 [15:54:22] от Vavanzer »
250мм Шмидт-Ньютон Meade LXD75
SkyRover 8x21
Турист-4 10х30
60мм ахромат 1:7.

Оффлайн Иван Моисеев

  • *****
  • Сообщений: 2 665
  • Благодарностей: 38
  • Navigare necesse est
    • Сообщения от Иван Моисеев
    • Проблема межзвездных перелетов
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17233 : 18 Июн 2024 [16:01:03] »
Просто выбрать параметры двигателя чтоб под конец вменяемый разгон был.
Параметры двигателя должны оптимизировать по времени всего перелета, включая разгон, пассивный участок и торможение.
А отнюдь не по энергоэффективности, как здесь утверждают некоторые несознательные товарищи. Величина разгона ограничена техническими возможностями.
Опять же, если возьмем слишком большой бак, по мере его опустошения его масса будет мешать.
Возьмите много маленьких баков и сбрасывайте их по мере того, как.
А еще лучше - не берите баков, возьмите твердый бороводород.
im

Оффлайн PostAlien

  • ****
  • Сообщений: 408
  • Благодарностей: 12
  • Imperare sibi maximum imperium est
    • Сообщения от PostAlien
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17234 : 18 Июн 2024 [16:11:28] »
Если же забыть про энергоэффективность, то вы можете взять практически произвольно большое массовое число и разгоняться до релятивистских скоростей. Джонатан Пост рассчитал, что пятиступенчатый ледяной термоядерный звездолёт-автофаг может разогнаться до 0,64 c (почти две трети скорости света) при массовом числе 100 000. Хотя эта цифра звучит пугающе, она не недостижима – при сухой массе последней ступени в 1000 тонн, начальная масса ракеты составит 100 мегатонн, что на фоне проектов кораблей-астероидов, например, звучит очень скромно.

Статью Поста я сам переводил и оформлял. Да, идея корабля-автофага из водородного льда - прекрасна. Кстати, впервые она, как мне кажется, более-менее оформляется в виде звездолёта Энсмана.



Но есть одна НИКАК неучтённая сером Постом тонкость. Если у вас оптимальное массовое число (~4) и у вас энергетически оптимальная ракеты (скорость полёта несколько больше скорости истечения но в целом u ~ v), то у вас и удельная мощность (на пустую ракету) хоть и не факт но всё же может получиться (срастись) вменяемой.

У энергетически оптимальной ракеты и необходимая удельная мощность (и значит время перелёта при данной удельной мощности) - МИНИМАЛЬНА.

А вот если вы используете ракету с очень большим массовым числом (v>>u), вам нужна на старте ИЗБЫТОЧНАЯ (по сравнению с оптимумом) тяга чтобы разогнать это сверхмассивноее сооружение до нужной скорости за приемлемое время.
Да, проблему бака вы решили используя лёд. Но что с проблемой тяги? Ваш автофаг должен пожирать не только бак, но и ... избыточные двигатели (необходимость в которых по мере разгона автофага будет падать и их тяга быстро станет тоже избыточной). Скорей всего вам их придётся просто отбрасывать как это делают ступенчатые жрд-ракеты.
Но всё равно. Ваши двигалели должны иметь изначально не просто хороший (терпимый) удельный импульс но и уникальную удельную мощность (хороший секундный расход топлива или большую тягу, это по-сути одно и то же).
Гигантские ракеты типа старшипа или сатурна-5 с их массовой избыточностью возможны именно потому что ЖРД демонстрируют явную избыточность по удельной мощности/расходу топлива/тяге. Но это - ЖРД. Уникальная (неулучшаемая) технология.
Да, у бомболёта , тоже такая избыточность найдётся (в чём и прелесть идеи). Но только у него. Любые же формы управляемого термоядерного синтеза даже оптимизированную по массе ракету будут разгонять, скорей всего, по оптимизированной же траектории (то есть не бог весть с каким ускорением) годы и годы. По-сути 2/3 пути (и почти всё время) двигатель будет включён (что опять таки вызов, заставить его работать десятилетия или столетия).

Уточню. Это всё не значит, что за счёт ступенчатости  нельзя быстрей добраться до цели и на ракете без избыточой удельной мощности. 8-и ступенчатый ионный зонд Елистратова при той же удельной мощности что и одноступенчатый оптимальный ионный зонд той же энерговооружённости добирается до той же цели быстрей. Но это значит что вы не можете быстрей добраться до цели, взяв топлива ракете больше чем оптимум, но пои этом не взяв и большей мощности/тяги в виде двигателей (которые вы будете отбрасывать или сжигать как топливо, если получится, по мере разгона-торможения или просто дросселируя легкий и мощный двигатель).
Взять побольше топлива и прибыть к цели быстрей при тех же двигателях можно только если ваши двигатели изначално обладают избыточной мощностью (то есть тягой). Например, тот же взрыволёт, который разгоняется 10 дней у Дайсона. Ну возьмите в три раза больше топлива и разгоняйте его 30 дней до большей скорости. На фоне десятилетий или сотен лет  полёта это не сыграет роли. Но если вы вынуждены 2/3 пути держать свои двигатели включёнными (на разгон, на торможение) из-за недостаточной тяги/удельной мощности, то просто так взять побольше топлива (чем оптимум) и оказаться у цели быстрей не получится. Нужно брать и дополнительные двигатели (двигательную установку с реакторами), что бы их тоже выключать и отбрасывать и таким образом расплачиваться (и очень круто) доставляемой к цели массой. Это приведёт к тому, что к цели у вас прилетит 1/1000 (например) массы.
Да, возможно это будет того стоить. А возможно и нет. Надо смотреть конкрнетную цель-задачу условия реализации. 

8-и ступенчатый оптимизированный ионный зонд Елистратова при 2200 ватт/кг долетает до А Центавры за 543 года, доставляя из 400 тонн менее 400 кг к цели.



Оптимальная одноступенчатая ионная ракета с той же энерговооружённость (2000 ватт/кг всей ракеты) долетит туда же за 660 лет. На сто лет позже. В случае 8-и ступенчатого зонда оптимальная скорость истечения 2000 км/с, а в случае одноступенчатого оптимума 4000 км/с. Учитывая, что ионный двигатель можно настроить на любую скорость истечения вплоть до 10 000 км/с это не так важно. Важно другое. Каждый из 8-и реакторов будет работать лишь по 55 лет, а единственный реакторный блок оптимальной ракеты должен работать аж 421 год. Зато к цели прилетит ~ 1/4  от стартовой массы. Что выгодней? Решайте сами.
Ну да. Если вы просто увеличите соотношение масс (цисло Циолковского) одноступенчатой ракеты с пяти (близко к оптимуму) до тысячи, то при постоянной удельной мощности вам, из-за увеличения массы топлива, которое нужно сжечь, при той же массе двигателей, время разгона увеличится в 250 раз. Взрыволёт такое в принципе позволить себе может (несколько лет вместо нескольких дней), большинство других ракет – нет. И даже у взрыволёта (при условии, что он одноступенчатый) начнутся проблемы при попытке сделать массовое число ЕЩЁ больше. Но эту проблему можно обойти за счёт многоступенчатости.
У Поста в статье при общем соотношении масс (первой ступени и полезной нагрузки) в 10⁵, было 5 ступеней, при этом 10% – это "мёртвая" масса, т.е. двигатели, радиаторы, конструкционные элементы и т.п. То есть каждая отдельная ступень имеет соотношение полной массы и сухой массы (сухая масса – это на 50% двигатели, радиаторы и т.д. и т.п., а ещё на 50% – следующая ступень/полезная нагрузка) 5 к 1. То есть число Циолковского каждой отдельной ступени вполне разумное – 5. Если одна такая ступень разгоняется год (после окончания разгона, когда всё топливо прогорит, оставшиеся двигатели конечно отбрасываются), то все пять ступеней отработают за 5 лет. А не за 12 500 лет, как было бы, если бы у нас был одноступенчатый звездолёт с массовым числом 10⁵ и той же удельной мощностью. И по такой же схеме массовое число можно сделать и ЕЩЁ больше. Заплатить за это придётся снижением интегрального удельного импульса (из-за большого количества мёртвой массы) и, соответственно, характеристической скорости. Но эта потеря может быть не слишком значительной. В идеальном случае, если у нас не просто многоступенчатая ракета, а именно автофаг, который очень плавно (сохраняя и постоянную удельную мощность двигателя и постоянное ускорение и постоянное соотношение мёртвой массы к массе всего корабля) разбирает себя (топливо сжигает, а двигатели выбрасывает) то из-за 10% процентов мёртвой массы мы потеряем 10% характеристической скорости. Если же не просто выбрасывать двигатели, а разбирать их и использовать в качестве рабочего тела, то потеря составит лишь примерно 5%.

Оффлайн PostAlien

  • ****
  • Сообщений: 408
  • Благодарностей: 12
  • Imperare sibi maximum imperium est
    • Сообщения от PostAlien
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17235 : 18 Июн 2024 [16:15:48] »
Опять же, если возьмем слишком большой бак, по мере его опустошения его масса будет мешать.
 Мож проще вовсе открытый или покрытый фольгой  и чем нибудь еще лед использовать!?)
Именно это и предлагает Пост.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 599
  • Благодарностей: 599
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17236 : 18 Июн 2024 [16:21:52] »
У жрд другое - она атмосферу и гравитационную яму преодолевает. По этому мощность и ускорение наединицу массы большие.
Вы ошибаетесь. Ваша интуиция вас КАТАСТАФИЧЕСКИ подводит.
И если вы не научитесь "музыку" в своей голове "познавать числом" то так и останетесь недорослем, которой фонтанирует совершенно наивно-детскими идеями. Вас никто не будет принимать всерьез.
Гравитация и сопротивление воздуха АБСОЛЮТНО ВТОРИЧНЫЕ затраты мощности при выводе ракеты на орбиту.
Давайте уберём и то и другое. Вообразите. Мы в полной пустоте, вдали от любых гравитирующих тел разгоняем каждый килограмм полезной нагрузки за 10 минут (столько примеро идёт выведение на орбиту) до скорости  8 км/с. По прямой. То есть каждому килограмму мы сообщаем кинетическую энергию 8000*8000/2=32000000 Дж/кг
Ни гравитации ни вязкой среды нет. Против чего совершается вся работа разгона? Против СИЛЫ ИНЕРЦИИ (это в мханике называется псевдосила)
10 минут это 600 с. Посчитаем (для простоты) усреднённую мощность тянущего двигателя против только этой силы инерции. Мы получаем ~53 квт/кг. Да, у выходящей на орбиту ракеты еще будут гравитационные потери (необходемость висеть в поле гравитации) и сопротивление воздуха. Поэтому  потребуют еще больше мощности. Но это всего 1/8 от затрат на борьбу с инерцией. Плюс, сюда же мизер на подъем до орбитальной высоты 200 км. По сравнению с преодолением силы инерции все эти затраты - мелочь.

Ну а теперь, прикиньте, что мы хотим разогнаться до 10% от света в таких же условиях (без сопротивления и гравитации). 30 000 000 м/с. Если бы мы очень быстро (несколько дней) разгонялись и тормозили эту скорость, тогда мы смогли бы за 45 лет по инерции долететь до А.Центавры или за 120 лет до Эпсилон Эридан.
Если бы нам инерция не мешала разгоняться....
Но она мешает.
Давайте предположим что у нашего межзвездного корабля есть только выше посчитанная энерговооружённость. Сколько лет мы будем ускоряться с такой же средней ЭНЕРГОВООРУЖЁННОСТЮ как у выше посчитанной ракеты?
30 000 000* 30 000 000/ 2/ 53333 = 8,44E+09c = 267,55 года...
То есть разгоняться до 10% света с такой средней энерговооружённостю у вас займёт больше времени чем сам инерциальный полёт до звезды. То есть тяго- и энерговооруженности достаточного чтобы разогнать за 10 минут ракету до орбитальной скорости НЕ ДОСТАТОЧНО чтобы летать между ближайшими звёздами на 10% света.
Быстрому (а 10% - это очень быстро) звездолёту нужна энерговооружённость еще БОЛЬШЕ чем у ракеты "вырывающейся из гравитационной ямы". Ну хотя бы еще на два порядка. То есть до мегаватта/кг.
Обратите внимание ПРИРОДУ, механизм создания ускоряющей тяги мы тут не исследуем. Мы исследуем тут только полезную работу и мощность создаваемую этой тягой.
« Последнее редактирование: 18 Июн 2024 [16:37:25] 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 #17237 : 18 Июн 2024 [16:55:52] »
Если же не просто выбрасывать двигатели, а разбирать их и использовать в качестве рабочего тела, то потеря составит лишь примерно 5%.
И всё-таки я не вижу смысла. 0,64с - это уже область скоростей для лазерного паруса.
Мы постоянно хотим найти решение "пуля из дерь-ма". То есть получить 0.5с при затратах, инженерных решениях ПРОЩЕ чем лазерный парус.
Но... ухо от селёдки!
Не будет таких решений.
Нет... есть надежда, что получится адиабатическая ловушка, тогда можно что-то вымутить из набегающего водорода. Но...
Надежду на хлеб не намажешь.
А лазерный парус - гарантированное решение (хотя и только для одной стороны, разгона). И он же - мерило цены за субрелятвистский (а там и релятивистский) полёт.
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 #17238 : 18 Июн 2024 [16:59:21] »
А отнюдь не по энергоэффективности, как здесь утверждают некоторые несознательные товарищи. Величина разгона ограничена техническими возможностями.
"Да, а в попугаях я длиннее!" (с) :)
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 ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 435
  • Благодарностей: 590
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #17239 : 18 Июн 2024 [17:03:07] »
Опять же, если возьмем слишком большой бак, по мере его опустошения его масса будет мешать.
По сравнению с массой израсходованного рабочего тела его масса почти нулевая.
Мож проще вовсе открытый или покрытый фольгой  и чем нибудь еще лед использовать!?) Который просто будет постепенно расходоваться!?)  Как стержни в клеевом пистолете.
 Спереди цилиндр из льда , с защитным обтекателем. Сзади поглощающая его двигательная установка, реакторы и тп.
А лёд зачем? Не проще ли классический холодильник-излучатель? Собственно, это и есть его функция - защита от перегрева, отвод тепла. 
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.