Двигатель для межзвёздных перелётов

[PostAlien]

Да, если копнуть, то выясниться что секрет то полишенеля!

С многоступенчатостью. Я тут пока еще в раздумье. Но есть твёрдые ориентиры и интересные идеи.
Ясно что многоступенчатость ничего не меняет по-сути. Она только НЕСКОЛЬКО сдвигает картину, построенную для одноступенчатой ракеты. Но как численно это учесть? Я пока не знаю.
Я пока думаю вот что (и источники вроде как это подтверждают). Оптимальная многоступенчатая ракета состоит из "подобных" субракет, каждая из которых, оптимизирована как одноступенчатая (под свою субзадачу). Мы с вами это уже обсуждали как-то вроде.

Да. Собственно, Джонатан Пост тоже об этом знал. У него в статье каждая отдельная ступень его звездолёта имеет примерно оптимальное соотношение масс 5 (видимо, Пост округлял). Каждая ступень содержит 80% процентов топлива и 20% сухой массы, из которой половина – это "мёртвая" конструкционная масса ("приняв долю мертвой массы 10^–1 для каждой ступени"), а половина – масса полезной нагрузки/следующей ступени. Это не может быть совпадением.
И при такой пятиступенчатой мы сможем при постоянной улельной мощности в пять раз превысить скорость отдельной ступени (если пренебречь релятивистскими поправками, с ними будет чуть меньше), затратив лишь в пять раз больше времени. Заплатить за это придётся в тысячи раз большим количеством  топлива по отношению к сухой массе последней ступени. Но это не новость. Это тривиальное следствие формулы Циолковского, которое нам давно донесла популярная литература. Нововведение Поста заключается в том, что, оказывается, такое колоссальное соотношение масс может быть приемлемым. Собственно, меня эта работа заинтересовала именно из-за неявной полемики со статьёй Эдварда Перселла. Перселл показал, что для достижения релятивийской скорости на термоядерном топливе потребуется десятизначное соотношение масс. Пост показал, что мы в принципе можем такое себе позволить.
Хотя я отдаю себе отчёт в том, что это, мягко говоря, не самый эффективный вариант двигателя для межзвёздных перелётов, меня эта идея заинтересовала чисто концептуально.
И, конечно, многоступенчатость ничем вам не поможет в том случае, если даже одна ступень, даже при оптимальном числе Циолковского, не успевает разогнаться на полётной дистанции (а при "умеренной" удельной мощности, например 100 ватт на килограмм или киловатт на килограмм, при типичной для эффективных термоядерных ракет скорости истечения, и при полётной дистанции, равной хотя-бы половине расстояния до Проксимы Центавра, так и будет) до своей максимально скорости. Многоступенчатость наиболее полезна при сочетании очень высокого массового числа (то есть недостаточного удельного импульса) и либо высокой удельной мощности, либо длительной дистанции полёта. Просто большинство энтузиастов термоядерных звездолётов верят, что высокая удельная мощность достижима. И я полагаю, что-то придумать можно. Ваш "вывернутый на изнанку" токамак, например.
Кроме того, как я уже писал, идеальный автофаг, который по мере разгона очень плавно избавляется от мёртвой массы (перерабатывая в рабочее тело или хотя-бы просто отстреливая двигатели), может быть более эффективным, нежели оптимальная многоступенчатая ракета.

Но последнее наше общение на эту тему, почти расставило все точки над i  (да, там остались вопросы, но при несильном релятивизме  это будет не важно, можно округлить)!

А о каких вопросах речь? Как мне кажется, уравнение эффективности паруса получилось вполне однозначным. Хотя возможно я что-то уже забыл. Мы вроде бы не до конца определились с выходной мощностью луча, требуемой для поддержания постоянного ускорения на релятивистской скорости.

[Иван Моисеев]

Да да! Скорость истечения в 6300 км/с  для корабля разгоняемого до 10 000 км/с как оптимум выведен именно из этого 1.59!

Это промежуточные рассуждения от которых Шепард в процессе уходит.
Его принятый результат 130 лет при скорость истечения в 6300 км/с.
"Это также будет соответствовать удельной мощности ДВИГАТЕЛЯ около 10 кВт/кг."
Если бы Шепард рассматривал бы удельную мощность, как вы ее понимаете, он бы обязательно указал бы Сухую массу и массу ПН.

Смотрим на уравнение оптимизации:

Т(w,u,x,L). Гм.
А как же "Энерговооружённость  зведолёта (при том любого, не только ракеты) w определяет  ВРЕМЯ T перелёта на заданную ДИСТАНЦИЮ L."
Где x? Где u?

[PostAlien]

На самом деле ясно, что проблема межзвёздных перелётов состоит в технической невозможности строительства звездолёта, который бы долетел до цели за пару-тройку десятков лет, то есть время меньшее человеческой жизни. Отсюда и весь плач и скрежет зубовный в этой теме.

Сказано же вам (и в этой теме, и в ряде других тем) – берите лазерный или магнитный парус для разгона и магнитный парашют для торможения. Тогда сможете за несколько лет по земным часам (а по корабельным, если сильно постараться, и за значительно меньший срок) долететь до ближайших звёзд. Хотя продолжительность жизни увеличивать, конечно, надо. Опуская самоценность такого действия, тогда мы сможем летать не только к ближайшим звёздам.

[petrovich1964]

Нам надо сделать модель ракеты (без ф.Циолковского, чистое моделирование) где одна ракета - с переменной тягой, а другая с постоянной.

Я так и сделал, посчитал. Получил что ракета с постоянной скоростью истечения набрала большую скорость. Вы на это не ответили, а зачем то начали про КПД у ракет с разной постоянной скоростью истечения.

А не хотите ли для начала опыт по-проще? Он вас, возможно, удивит.
У вас есть ряд ракет с разной скоростью истечения.
... Получается, что меньше всего энергии для разгона до 8 км/с потратила ракета со скоростью истечения 5000 м/с.

Да не переживайте Вы что ракета греет Вселенную. Вселенная и ни такое выдерживала. Капэдэ, капэдэ, да полезное действие ракеты это набор скорости. С одинаковым запасом топлива до большей скорости разгонится ракета с большей скоростью истечения.

Я уже считал "ионники" с переменной скоростью истечения и постоянной, сейчас буду пересчитывать, может ошибся.
ps

Ракеты на старт?
 Численный пошаговый эксперимент! И тут возникает вопрос.
Так как?

Одинаковое количество энергии на борту "ионника". Одинаковый запас рабочего тела на борту каждого? Наверно одинаковый.

[Ulkolainen]

А от чего зависит срок?

От статьи и степени тяжести преступления ))

...а также личности подсудимого (наличия гос.наград, судимостей, малолетних детей и пр.)
Вот Вы как личность можете изменить "на бумажке" срок разгона, не меняя ни один из параметров формулы Циолковского?

Мне нравится для планетолётов взрыв в частично закрытых камерах, именно с впрыском воды, которая и защитит стенки камеры и поможет регулировать скорость истечения, и поглотить больше в холостую улетающих излучений,(в обычном случае), и удалять лишнее тепло.

Мне кажется, Вы произвольно усложняете концепт, который изначально подкупал именно своим конструктивным минимализмом: вот плита, вот заряд по центру, вот взрыв. Для прироста  тяги на начальном этапе добавляем балластное в-во: вот та же плита,  на ней полусферическая капля воды(пирамида бочек, сугроб снега,...), вот заряд в центре, вот взрыв, вот профит. Как говорится, "что еще надо человеку, чтоб встретить старость?!". Так нет же, мы не ищем лёгких путей, нам надо сначала превратить плиту в камеру, чтобы потом защищать её стенки от высокотемпературной плазмы, которая там появится [и задержится].
В принципе я не против, но надо считать, дают ли в эти заморочки к-л преимущество над простотой. А считать Вы из принципа не хотите.

Если хотят замороженный кусочек дейтерия и гелий три обжимать и греть безумно сильно лазерами до реакции, почему бы не обжимать чуть больший кусочек делящегося металла с инициатором внутри, тоже быстро, выстрелом, внедрённым?

Одних делящихся не хватит, в теме считали.
Опять призываю: посчитайте потребности "своего" Ковчега, очень грубо, чтобы представлять порядки величин, о которых ведется речь.

0,648

Странно, что не 0,618.
Ни на что не намекаю, под сомненье не ставлю, просто делюсь впечатлением: странно и всё.

[Алексей Николаевич.]

Опять призываю: посчитайте потребности "своего" Ковчега

Уже давно перестал говорить именно о Ковчеге.
Для чего "не хватит одних делящихся"?
Для свободного летания по Системе и первых долгих автоматических экспедициях к близким звёздам?
Хватит, просто долго лететь.
Зато верно.
И зачем считать, для этого есть специально обученные люди, они давно посчитали.
Говорю о двигателях не нарушающих ничего, которые можно сделать даже через пять лет или десять.
Притом, хотя бы для Системы.
А усложнить, добавив испаряющуюся воду как рабочее тело, это для того чтобы зря не пропадала энергия взрывов.
Чтобы нормальная тяга была и возможность регулировать скорость истечения.

[Ulkolainen]

Тяговооруженность - отношение тяги к массе всей ракеты.

Не-а. Она - отношение тяги к весу. Безразмерная величина, численно равная ускорению (перегрузке), выраженному в долях g.
Естественно, к весу полной, ибо масса пустой на старте из гравиямы не показательна, а полная ≤1 не стартует.
 

Абсолютно разные вещи, пересчитать одно в другое невозможно.
 

Даже теперь?

Конечная скорость зависит не только от запаса топлива и скорости истечения, но еще и от конечной массы ракеты.
 

Мой косяк, сорри. Подразумевалось по инерции в русле темы, что ракета/"корабль" (радиозащита, биосфера, СЖО, все дела) как бы уже спроектирована в другом отделе, и её конечная "сухая" масса в дальнейшем расчете - данность, которую предстоит разогнать.  Но надо было это тогда отметить, а я на ночь глядя уже не стал.

А срок зависит от того, с какой скоростью мы топливо выбрасываем и от массы запасенного топлива.

ОК, как было спрошено - так и отвечено.
Теперь представим (если Вам еще не надоело), что конечная скорость нам "заказана свыше",  и разгоняемая до неё масса, за которую я извинился в пред.абзаце, тоже. У нас остаются два свободных параметра: запас РТ(М₂) и скорость истечения (V₁).
В комменте выше я предложил Vavanzer`у "скостить срок", не меняя и эти. Теперь предлагаю дождаться его ответа, а потом все же поговорить об оптимизации процесса через их соотношения и о том, захочется ли нам поменять что-то типа пресловутой Удельной Мощности.   

[petrovich1964]

Ракеты на старт?

Пересчитал. Да Вы правы - "ионник" с переменной скорость истечения рабочего тела используя одно и то же количество энергии разгонится до большей скорости, чем "ионник" с постоянной скоростью истечения на той же энергии.
И вот что (для меня) странно - "ионник" с переменной скоростью истечения достигает одной и той же скорости, используя одинаковую массу рабочего тела, за разное число "шагов" то есть выпуская разными порциями; и чем меньше порция рабочего тела за один шаг тем больше энергии надо использовать. А вот ионник с постоянной скоростью истечения используя то же количество энергии (что у соперника увеличилось с числом шагов) увеличивает свою скорость с уменьшением порции рабочего тела за один "шаг".
Поясню я считал на 9 шагов выпуская 1ед. рабочего тела, 90 шагов по 0,1 ед., 900 шагов по 0,01ед. pps 1 масса зонда и 9 масс рабочего тела с начальной скоростью в 1 ед.. (интересно с другим количеством массы рабочего тела что выйдет?)

ps
Если у нас ограничение по количеству энергии на борту то выгоднее изменять скорость истечения рабочего тела, при условии что мы можем увеличивать скорость истечения на любую нужную нам величину.
Но если ограничение по количеству рабочего тела (и по максимальной скорости истечения), то выгоднее использовать максимально большую скорость истечения, но это потребует больше энергии.

[Ulkolainen]

Для чего "не хватит одних делящихся"?

Для разгона до приемлимых в звездоплавании скоростей.

И зачем считать, для этого есть специально обученные люди, они давно посчитали.

Еще раз: чтобы представлять порядки величин, о которых Вы рассуждаете. Как минимум, ознакомьтесь с расчетами тех людей, которые предлагали идеи, схожие с Вашими. В теме рассыпаны залежи всяких-разных, на любой вкус.

А усложнить, добавив испаряющуюся воду как рабочее тело, это для того чтобы зря не пропадала энергия взрывов.
Чтобы нормальная тяга была и возможность регулировать скорость истечения.

Я был потенциально за идею с балластной массой, но в той стадии, когда она предполагалась доставшейся задарма. Если же её предстоит где-то добыть и поднять-переместить к кораблю - не уверен, что овчинка окажется стоящей выделки.

Говорю о двигателях не нарушающих ничего, которые можно сделать даже через пять лет или десять.
Притом, хотя бы для Системы.

Сделать негде и за 5-10 лет не будет. С Земли своим ходом он не взлетит - не дадут, а поднять цельный основной элемент (плиту/камеру, способную гарантировано держать множественные ядерные взрывы) кроме него самого некому.

[Vavanzer]

берите лазерный или магнитный парус для разгона и магнитный парашют для торможения.

   Не подскажите ли, какова дистанция удвоения ширины лазерного пучка!?)) Угол разбега лазерного излучения каков? От этого вопроса ускользают все "лазерщики" (сторонники проекта лазерных парусов)!
 Ну и сможете ли вы удержать точное направление на обьект на расстоянии в 1-2 а.е, в движущейся по орбитам стстеме!?)))
  А магнитный лазер эт что такое!?)) Я в магнетизме плохо понимаю. Мож что то интересное поведаете!

   

Вы как личность можете изменить "на бумажке" срок разгона, не меняя ни один из параметров формулы Циолковского?

Конечно! Я вообще сломал эту схему. Добавив энергию извне))) Тк полностью автономный по энергии вариант - заведомо гиблый. На известных доступных видах топлива. Годится лишь для межпланетных полетов и как вспомогательная ступень в межзвездных.
  Можно еще и импульс добавить! Бомбить в догонку высокоэнергетическими атомами из колоссальных размеров ускорителя! Гораздо интереснее, чем бестолковые световые паруса!  Нам в любом случае необходимо будет разогнать массу в несколько тонн. Тк реальное оборудование полноценного автоматического межзвездного зонда с мощным передатчиком и источником энергии будет именно столько составлять по массе. Один только бортовой астрограф-спектрограф будет весить не один десяток кг! Компьютер с радиационной защитой и трех-четырехкратным дублированием, тож килограмищи! Системы ориентации , коррекции курса и положения. Ритег, солнечные панели, рефлектор с антеннами приемника/передатчика...
 Нам минимум с 4,25 св. лет принимать сигнал. И отправлять еще!

  Потребуется, возможно, городить оч большой радиотелескоп-ретранслятор на орбите, подальше от шумной Земли. Для связи с различными зондами. Может быть и не один! Индивидуально для каждой миссии. Если непрерывно потоки данных принимать от каждого зонда.

[Vavanzer]

Сделать негде и за 5-10 лет не будет. С Земли своим ходом он не взлетит - не дадут, а поднять цельный основной элемент (плиту/камеру, способную гарантировано держать множественные ядерные взрывы) кроме него самого некому.

  Кто вообще придумал эту идею с тяжелой плитой? Какая то чушь для дурачков!
 Видимо та улетевшая от ядерного взрыва крышка когда то вдохновила не очень далеких мыслителей на эти идеи))) Эйфория видимо была такая, что забыли посчитать и учесть енергоемкость ядерного топлива, посчитав ее чуть ли не равной энергии аннигиляции!))))
 Да еще и обольстились от всего одного взрыва. А что будет с плитой через 1000+ взрывов, уже было уже глубоко наплевать! Начали поднимать шум вокруг этих идей недоразвитых))) 

[alex_semenov]

Т(w,u,x,L). Гм.
А как же "Энерговооружённость  зведолёта (при том любого, не только ракеты) w определяет  ВРЕМЯ T перелёта на заданную ДИСТАНЦИЮ L."
Где x? Где u?

Иван, сразу видно что для вас мои оптимизационные простыни - как для козы букварь. Вы в них не поняли (не захотели понять) НИ ЕДИНОЙ БУКВЫ! Верно?
То есть вы не разобрались в моих выкладках. Это я разобрался в ваших и показал вам что ваши и мои ПРИ ПРИНЯТХ ВАМИ УСЛОВИЯХ - совпадают.
На чём вы и успокоились.
В моём случае x и u - связаны, они всегда берутся оптимальными (зачем вся "простыня", двумерная оптимизация и задумывалось?) Там же на плоскости явно выраженный моноэкстремум во всём пространстве оптимизации! Яма. Минимум. Вот с "её дна" и берётся x (по вертикали) и u (по горизонтали). Если вы возьмёте не оптимальные x и y  (как это делаете вы при НЕПОЛНОЙ оптимизации) то время T в полёте на L  гарантированно будет БОЛЬШЕ!
Но зачем я вам это опять пытаюсь втемяшить? Только из чувства дружны! Вы же всё равно нихрена не понимаете ибо не хотите вникать в "алгебраические бредни" которые базируются на идее единой энерговооружённости  для всех вариаций задачи.

0,648

Странно, что не 0,618.
Ни на что не намекаю, под сомненье не ставлю, просто делюсь впечатлением: странно и всё.

Вы о том , что это больше гладкого (более точно) высчитанного экстремума тут:



Да, странно. Я не сохранил тот расчёт. Но теперь пересчитал. Я получил: 0,647604099.... Это чуть меньше чем экстремум 0,6476102...
Хотя шаг дискретизации на "лестнице ракет" был взят грубым, но мы совершенно случайно (бывает) со скоростью истечения 5000 м/с  попали в экстремум для 8000 м/с (разница - стотысячная!) А так как я  для наглядности уменьшил разряды в столбце, то  Excel округлил до большего значения чем экстремум. Всё объяснимо.
Спасибо. Я теперь точно знаю, что еще кто-то смотрит на мои "алгебраические картинки" тут осмысленно и критично, а не как коза в грамматику с гневным, предвзятым осуждением.

Пересчитал. Да Вы правы - "ионник" с переменной скорость истечения рабочего тела используя одно и то же количество энергии разгонится до большей скорости, чем "ионник" с постоянной скоростью истечения на той же энергии.

Я рад за вас! Сам я так и не засел вчера проделать эти пошаговые игрища. Виноват.

И вот что (для меня) странно - "ионник" с переменной скоростью истечения достигает одной и той же скорости, используя одинаковую массу рабочего тела, за разное число "шагов" то есть выпуская разными порциями;

Не могу ничего сказать. Я знаю что когда начинаешь моделировать что-либо, то это как лабораторные опыты. Всегда всплывают какие-то "артефакты", связанные с спецификой постановки опыта (своего рода "помехи") и  отладить модель (даже очень простую) порой бывает непросто. Мне надо во-первых построить свою модель (то есть залезть с ногами в вашу "песочницу") во во-втрых разобраться в вашей.
Да, там могут быть разные вариации. А могут быть проблемы из-за пошаговости модели (ее грубости). Что на самом деле - не могу сказать.

ps
Если у нас ограничение по количеству энергии на борту то выгоднее изменять скорость истечения рабочего тела, при условии что мы можем увеличивать скорость истечения на любую нужную нам величину.
Но если ограничение по количеству рабочего тела (и по максимальной скорости истечения), то выгоднее использовать максимально большую скорость истечения, но это потребует больше энергии.

Я раз за вас что вы это поняли. Но вопрос не столько в ограниченности ЗАПАСА энергии, сколько в возможности извлечь эту энергию "мощным потоком". В этом потоке, как бы вы его не извлекали всегда будет плата Второму Началу. Всегда будут потери. И всегда часть этих потерь будет паразитной. То есть эти потери будет пытатьс разрушить/расплавить/испарить ваш звездолёту и они же будут огнаничивать весь поток энергии Ватт на условный кг конструкции. Поэтому, если вы формально ЗАФИКСИРОВАЛИ энерговооружённость всех вариантов корабля (скажем, 10000 ватт/кг), то и получается что энергетически оптимальная ракета (как движитель) с энергетическиоптимальным запасом топлива и оптимальной (пока фиксированной) скоростью истечения, у цели оказывается раньше прочих с такой же энерговооружённостью. Она эффективней превращает энергию ракетной струи в своё движение. А так как эта энергия (удельная мощность выхлопа) у всех вариантов  одинаковая (разная скорость истечения и секундный расход топлива, но в итоге у всех ракет одна энерговооружённость) то результат - налицо!

Не подскажите ли, какова дистанция удвоения ширины лазерного пучка!?)) Угол разбега лазерного излучения каков? От этого вопроса ускользают все "лазерщики" (сторонники проекта лазерных парусов)!

Блин, Бармалейкин, задрали вы уже нас этим своим пучком!!!!    Вот упёртая же дЫтына, а?!!!!   
Вот ваш ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ (строго) пучок света, расширяющийся в следствии дифракции:



дернуто. тут

Но в случае лазерного паруса мы будем иметь очень длиннофокусную оптическую систему со СХОДЯЩИМСЯ пучком света!

Кто вообще придумал эту идею с тяжелой плитой? Какая то чушь для дурачков!
Видимо та улетевшая от ядерного взрыва крышка когда то вдохновила не очень далеких мыслителей на эти идеи))) Эйфория видимо была такая, что забыли посчитать и учесть енергоемкость ядерного топлива, посчитав ее чуть ли не равной энергии аннигиляции!))))
 Да еще и обольстились от всего одного взрыва. А что будет с плитой через 1000+ взрывов, уже было уже глубоко наплевать! Начали поднимать шум вокруг этих идей недоразвитых)))

На этот бред у меня даже картинки не нашлось!!!
Вы считали?
Вот скажите. Вы сами пробовали посчитать когда плита разлетиться в дребезги? У вас же только чуьё "автомеханика" и всё! А тероии, самой простой у вас в вашей башке нет. Нет же? Признавайтесь!
А у Дайсона? У Тейлора? Еще пол сотни зубров от атомной физики (то есть простую физику и сопромат они как орехи щёлкали), они были такими же неучами как вы?



Кстати, да. В опытах даже с простым ВВ у них первые плиты разлетались от взрывов. Но быстро нашли почему (там были практики были теоретики и они друг другу сильно помогали), приняли грамотное решение (в центре делать плиту толще чем по краям), сделали расчёты и В ОПЫТАХ эти расчёты подтвердились. Плита больше никогда не разлеталась. То есть они не просто хорошо понимали теорию. Они ее проверяли практикой.
Вы же тут, человек, который ядерный взрыв видел только в кино, ковыряетесь в носу и с умным видом предрекаете что вся так "команда мечты" что работала 1958-1960 гг - со своим опытом, интуицией и (главное!) знаниями, вашей интуиции в подмётки не годится!
Ну надо же какое самомнение!
Скромнее надо быть!

Вот я (очень скромный  ) хотя бы знаю как ВЧЕРНЕ рассчитать предел прочности плиты. Когда она треснет, а когда устоит при ударе по ней (не важно чем)?
А вы знаете как это оценить?
Хрена же! Хотя это  даже не сопромат. Это элементарная школьная физика (и я это тут на ~1000 страниц это уже проделывал).
А ну-ка! Удивите меня! Сделайте то же самое!

ЗЫ Про "идиотски-тяжёлую" плиту. Именно МАССА плиты (то есть ее инертность, то что она 1/3 массы пустого корабля) - ключевая изюминка концепции. Именно эта огромная инерция и позволяет межпланетному кораблю (со скоростью истечения 50 км/с) фактически без изменений (изменить надо только бомбы и заметно увеличить диаметр плиты) стать межзвездным (со скоростью истечения 7000 м/с)
Вы это понимаете? Есть объяснение на уровне расчёта упруго сталкивающихся шаров из школьного учебника?
Нет конечно (допускаю)! Интуиции тут мало, родной! Она чаше мешает чем помогает! Нужно знание Пёрышкина. Хорошее знание. А с этим у вас, я смотрю, проблемы бывают.... И именно потому что избыточное самомнение, чрезмерная вера в свою интуицию, вас не пускает к бесконечным маленким физическим прозрениям, к "удивлению чуду рядом" (а не дурак ли я? а наверное так и есть!)



Вы в детстве Якова Перельмана читали? Нет же, уже, наверное! Он, дитя эпохи просвещения, учил целый век детей не верить бытовой интуиции. Очень успешно. И я это застал. Но теперь учат только потреблять... су-ки!...

[MenFrame]

С одинаковым запасом топлива до большей скорости разгонится ракета с большей скоростью истечения.

Проблема только в том где взять энергию для большей скорости. Вот проблемы с рабочим телом нет, а вот батарейка ограничена по энергии, так как ее ресурс работы ограничен. Сколько можно решать проблемы МП с помощью демагогии? Есть закон сохранения энергии который дает четкое понимание, чем больше у вас паразитные потери не связанные с разгоном корабля, тем меньшую по итогу получаете скорость корабля. И если у вас рабочее тело выбрасывается со скоростью меньшей или большей скорости корабля, это значит вы затратили часть энергии впустую, на разгон этого самого рабочего тела относительно ее точки отсчета.

[viesis]

  Кто вообще придумал эту идею с тяжелой плитой? Какая то чушь для дурачков!
 Видимо та улетевшая от ядерного взрыва крышка когда то вдохновила не очень далеких мыслителей на эти идеи))) Эйфория видимо была такая, что забыли посчитать и учесть енергоемкость ядерного топлива, посчитав ее чуть ли не равной энергии аннигиляции!))))
 Да еще и обольстились от всего одного взрыва. А что будет с плитой через 1000+ взрывов, уже было уже глубоко наплевать! Начали поднимать шум вокруг этих идей недоразвитых))) 

Единственный реально изученный аналог это обычные кумулятивные взрывы, там КПД никак не больше 10%, скорее даже 5. Какой там энергетический выход у атомных бомб, емнип 6 кт/кг? Таким образом получится эквивалентная скорость истечения ~2000км/с. С учётом низкого конструктивнго качества бомболёта это межзвёздного полёта никак не подходит.

[alex_semenov]

Проблема только в том где взять энергию для большей скорости.

Нет, нет и нет!
Прежде чем брать ЗАПАС энергии, сначала разберитесь с "размером дырки" (ватт/кг) через которую вы будете этот запас выпускать.
Именно это - первейшее ограничение. А потом уже всё остальное.
И из-за этого ограничения все эти фантастические источники энергии как аннигиляция, испарение чёрных дыр или вообще дармовая энергия из вакуума - НИЧЕГО НЕ СТОЯТ для задачи межзвёздного полёта, если вы не можете взять оттуда данную энергию очень мощным, широким потоком (десятки мегаватт на кг извлекающей и направляющей его установки!)



Поймите! Если у вас "ПАСТЬ не раскрывается шире", то нахрена зариться на более плотные, емкие источники энергии чем ядерный и термоядерный? Какая разница сколько там мёда? Тонна мёда (термояд) или сто тонн (аннигиляция)? Если вы всё равно вынуждены цедить через соломинку этот мёд и ПОЭТОМУ всё равно не окажитесь за десять лет у Альфы Центавры на звездолёте с любым сколь угодно более волшебным чем термояд источником энергии!

В чём коренной мой спор с Иваном? Он считает что сможет когда-нибудь в полной мере  "насладиться термоядерым медком" (10 000 км/с истечение и 5 кг/с - расход ракетной массы). Я же утверждаю (разумеется это мнение против мнения и я могу быть не прав), что на такое у него пасть порвётся. Никогда он такого не получит с инженерно-мыслимыми драйверами и Q ~ 100.
Но мы оба держимся за то что есть (хоть и не можем с ним справиться-оседлать) - термояд.

А те люди, кто  всё так же по-старинке, мечтаю о анигилляции или чем-то подобном (иной физике?) - просто идиоты.

[MenFrame]

Прежде чем брать ЗАПАС энергии, сначала разберитесь с "размером дырки" (ватт/кг) через которую вы будете этот запас выпускать.

Я говорю про электрическую энергию питающую ионик который дает регулируемый импульс. Как именно энергия генерируется на борту я оставляю за скобками. Любой источник энергии ограничен массой топлива и ресурсом двигателя соответственно имеет конечную производительность.

[alex_semenov]

Единственный реально изученный аналог это обычные кумулятивные взрывы, там КПД никак не больше 10%, скорее даже 5.

Да. Все носятся с ПРИМЕРОМ кумулятивной воронки и пытаются натянуть ее на ядерный взрыв (например так у Винтенберга). Но это - обманка. Это неверный путь.

Какой там энергетический выход у атомных бомб, емнип 6 кт/кг? Таким образом получится эквивалентная скорость истечения ~2000км/с. С учётом низкого конструктивнго качества бомболёта это межзвёздного полёта никак не подходит.

Любой дурак это знает и может посчитать (я знаю еще более сложные и более удручающие расчёты которые может сделать не любой дурак! Там всё совсем плохо!)...
Но я дурак - не любой. Я король дураков!
И я, например, уже знаю что 6 кт/кг , так называемый "предел Тейлора" (того же самого Теда Тейлора, который изобрёл "Орион" но этот предел был озвучены им как ядерным бомбоделом в 1987) - на самом деле УСТАРЕВШИЙ предел, видимо установленный ещё в 1960м. Но в 1963-м в США был взорван прототип водородной бомбы, удельная мощность которой оценивалась в 2, а то и в 3 (Карл!) раз выше! Отец идеи - отец инерциального лазерного термоядерного синтеза. Идея - одна. Но в 10 мегатонной бомбе она заработала сразу, с ходу. То есть 10-12 кт/кг можно было бы гарантировать. Но взрывы в атмосфере и космосе запретили. Вопрос остался неясным. Тема ушла под землю и в другого типа боеголовки более мелкие и плотные (с большей объемной плотностью кт/м³, а кт/кг зафиксировалась на ~1-2 кт/кг).
Кстати, этот исторический факт (рассекреченный и ставший сенсацией в определённых кругах) исчерпывающе объясняет почему Дайсон в статье 1968-го года "Межзвёздный транспорт" клялся и божился что не знает какая может быть у термоядерной бомбы удельная мощность. Как он, человек с допуском к атомным секретам,  друг Теллера и Тейлора одновременно, шаставший и в Лос-Аламос и в Ливермор мог этого не знать? Врал? Не того полёта птица! В 1959-м или 1960-м он наверняка знал про предел Тейлора. Но он же и знал про технологию RIPPLE, которая сорвала этот предел, а новый предел так и не установили.

Про то, какую скорость истечения (или удельный импульс) можно В ИТОГЕ (после отражения взрыва от плиты) можно получить. Это вопрос, который меня мучает давно. И как Дайсон мог закладывать 7400 км/с для продвинутого Ориона в своей статье? Это остаётся для меня ключевой "загадкой Дайсона"
Есть два вариатна ответа на неё.

Первый. Дайсон был лох. Теоретик! Скакал по верхам, считал тупо, на салфетке... Взял цифру с потолка! ОШИБСЯ! Бывает.
Забудьте об этой глупой идее!

Второй. Дайсон был глубоко (на уровне инженера, имеет патент на TRIGA) погружён в ядерные секреты до и после работы над "Орион", он знал НЕЧТО... и не смел даже намекнуть на то, что ему известно как секретоносителю. Хотя... вот так вот (взрыволёт с массовым числом 4 может разогнаться до 10 000 км/с)  он всё же намекнул.
Надо - копать... Там, видимо, скрыт некий засекреченный военными, спрятанный прорыв к звёздам. И "Делал" - это был шаг в неверном направлении. Попытка увести всех от настоящий Тайны!
 
Вам какой вариант нравится? 

[petrovich1964]

Цитата
И вот что (для меня) странно - "ионник" с переменной скоростью истечения достигает одной и той же скорости, используя одинаковую массу рабочего тела, за разное число "шагов" то есть выпуская разными порциями;

Не могу ничего сказать.

Я не правильно считал энергию, энергия всегда будет одинаковой. И учитывая одну и ту же массу рабочего тела конечная скорость ракеты и получается одинаковой, какими порциями не испускай.

И всегда часть этих потерь будет паразитной. То есть эти потери будет пытатьс разрушить/расплавить/испарить ваш звездолёт

Если мы про ракету с переменной скоростью истечения, то.
Одна беда, с ростом скорости звездолёта увеличивается скорость истечения рабочего тела - соответственно растёт температура которую надо излучать в космос. На маленькой скорости был маленький нагрев и достаточно было маленького радиатора для охлаждения. Но придётся всю дорогу тащить большой радиатор чтобы он мог справиться с возрастающим нагревом звездолёта. Не так ли?

[MenFrame]

Но придётся всю дорогу тащить большой радиатор чтобы он мог справиться с возрастающим нагревом звездолёта. Не так ли?

Не так, мощность у вас статичная поскольку у вас генератор энергии статичный соответственно и радиатор статичный. А вот тяга будет падать по мере увеличения скорости истечения.

[petrovich1964]

А вот тяга будет падать по мере увеличения скорости истечения.

Не понял. Это почему? m1v1=m2v2

мощность у вас статичная

Не понял. Сначала предполагается испускать рабочее тело медленно, а потом со всё большей скоростью. Значит и мощность надо увеличивать. Не так ли?