Двигатель для межзвёздных перелётов

[Vavanzer]

Институт космической политики

  Интересно, это как!?) Что за космическая политика!?)
 Почему то первое что в голову пришло, это "за 28 лет к Плутону"!))) Хотя идея эта вообще в НАСА разрабатывается!))
 Следующее мега достижение - к Марсу за 50 лет!)))  А там и до лошадиной упряжки недалеко, еще пару шагов!)))

 
 

Разве что по психиатрии...

  Все уже туда погружается постепенно... В дурдом. Когда звезды и космос нужны лишь для самопиара, а геноцид стал нормой жизни... ((((

[PathFinder]

Ну и более привычный вид того же:


В классической механике это:

А где в формуле Циолковского время, за которое будет достигнута конечная скорость? Хотя это вопрос скорее к Ивану Моисееву.

[Vavanzer]

А где в формуле Циолковского время, за которое будет достигнута конечная скорость? Хотя это вопрос скорее к Ивану Моисееву.

   Кстати интересный вопрос.
 Я когда впервые начал баловаться всеми этими формулами, в школьные времена, мечтать о каких то там ракетах, пытаться что-то насчитать, столкнулся с необходимостью введения интересных и странных величин. Например, массовый расход + скорость выброса. Ну, естественно, запас энергии к планируемой выбрасываемой массе , с известной скоростью... Мощность движка, причем и общая, и "единичная", (т.е энергия , придаваемая за секунду всей массе выкидываемой в течении этой секунды, и в пересчете на 1 кг еще).
   А самое сложное, помнится, первое время, было посчитать мощность движка в зависимости от ускорения... Например, как частный случай, мощность, при которой ракета зависнет на месте в поле тяготения у поверхности Земли.  И когда разобрался с этой фишкой, стало понятно, что мощность при одной и той же тяге зависит еще и от массового расхода или скорости истечения...

 В итоге, у меня даже возникла какая то своя величина , которая немного странной покажется... Составная. Но ее как то мозг воспринимал и сразу понятно важную величину, исходя из которой все остальные параметры легко считаются чуть ли не в уме!)))
 В общем, как это обьяснить то "по русски"... Мне надо было для дальнейшей работы подросткового воображения понятную величину тяги. И я пришел к кг/с*м/с. Массовый расход на скорость. Это вроде как бы и сила тяги реактивного движка... Но, не совсем. Величина двойная. Например, 100кг/с*1000м/с. Итого 100 000 Н. Но надо именно раздельно ее записывать. Так наглядно все понятно. Один движок может быть 200кг/с*1000м/с, Другой 100кг/с*2000м/с. Вродь одно и то же, импульс в секунду одинаковый, а мощность в 2 раза уже отличается!
 Если еще раз умножить на скорость истечения, 100кг/с*1000м/с*1000м/с, или массовый расход на квадрат скорости, мы получаем мощность движка. А если умножим на количество секунд его работы, которые легко считаются из массы запасенного "топлива", деленной на массовый расход, то получим чистую энергию, которую получает реактивная струя за все время расхода массы , до полного опустошения баков.
  Не знай, на сколько понятно обьяснил. Но именно эти штучки приводили и к тераваттным и к экзоваттным мощностям воображаемых звездолетных движков (которые вдобавок представлялись компантными, ну чуть больше чем самолетные турбореактивные)))    И к колосальным требованиям по энергии на единицу массы топлива (которое одновременно считалось и рабочим телом). 10^15-10^16 Дж/кг...  Ну а там уже все эти КПД , нерасходуемая масса и пр лабудень... которые тоже "неземные" характеристики должны иметь, чтоб двиг не испарился за доли секунды от такой колоссальной мощности на единицу его массы... КПД долдно быть 6-8 "девяток" минимум!  99,9999%+

 К чему я это все... Забыл уже пока в воспоминания погружался... К тому что если задают вопрос "а какая разница" в удельной мощности, или энергозапасе реактивной системы по отношению к массе ее составных частей... Или говорят, что все это не имеет никакого значения... У меня глаза на лоб лезут и челюсть отваливается! Да самая прямая, и единственно важная величина! Это самое главное в звездолете! Сколько у нас энергии запасено на борту (или реально принять извне во время разгона) по отношению к его массе!))) Ну и дальшейшие сопоставления с массой системы в конце разгона, ПН+БН и тп...
 (БН - "безполезная" нагрузка) 
 В общем у меня была своя, оч простая и наглядная модель для быстрых подсчетов того, на что способен реактивный звездолет... И тогда я почти сразу вышел на то что нужны фантастические виды топлива, превышающие по энергетике лучшие термоядерные пары...  .
 Сенсевич и К° такое , естественно не понимают! Не залазили в такие дебри!))) До сих пор не соображат, какие феноменальные источники энергии нужны на борту звездолета  для тех же линейных релятивистских ускорителей , поистине "неземные")) 

[Streamflow]

Слухай сюды ...

Это ты слухай сюды:

1. Удельная мощность - это не что-то "семёновское", а то, что нормальные физики, а не фрики, использовали за многие годы до рождения любого из тех, кто здесь пишет.

2. Лоренц-фактор - величина безразмерная, зависящая от скорости и не являющаяся какой-либо константой, а 9.0⋅10¹⁶ Дж/кг - это просто квадрат скорости света и, соответственно, величина размерная.

3. При этом удельная мощность любого ракетного объекта - произведение характеристической скорости истечения его реактивной струи на его ускорение, соответственно у фотонного звездолёта - произведение на ускорение скорости света.

4. Таким образом, при равных ускорениях, во сколько раз скорость света больше скорости газа, вылетающего из сопла, во столько раз удельная мощность фотонного звездолёта больше удельной мощности ракеты современного типа.

Проще некуда.

[Degen1103]

Те же ЖРД принципиально отличаются от ТРД.

Цикл одинаковый.

[alex_semenov]

А где в формуле Циолковского время, за которое будет достигнута конечная скорость? Хотя это вопрос скорее к Ивану Моисееву.

Вам зачем?
Ну если надо, поищите в R.



Δm - секундный расход топлива [кг/с]
T - значение времени, за которое вы израсходуете топливо.
t - время как параметр.

Можно подставлять хоть в классическую хоть в релятивистскую формулу. Но при релятивизме надо учитывать систему отсчёта. Тут  t -  время связанное с ракетой (кстати, которая движется в неинерциальной системе отсчёта).

[Иван Моисеев]

Ну и более привычный вид того же:


В классической механике это:

А где в формуле Циолковского время, за которое будет достигнута конечная скорость? Хотя это вопрос скорее к Ивану Моисееву.

Ответ длинный:
https://ivan-moiseyev.livejournal.com/285935.html

[Иван Моисеев]

3. При этом удельная мощность любого ракетного объекта - произведение характеристической скорости истечения его реактивной струи на его ускорение, соответственно у фотонного звездолёта - произведение на ускорение скорости света.

На какое именно ускорение?

[alex_semenov]

Где вы у меня видите хоть одну ошибку на текущий момент?

Ваше представление о коэффициенте конструктивного совершенства, как о какой-то константе. 4 у вас вреде. Это чушь.

А ДОКАЗАТЬ что это - чушь?
Где доказательство?
Я пока вижу только вашу истовую убеждённость, что это чушь, совершенно ГОЛОСЛОВНУЮ и ПРЕДВЗЯТУЮ основанную на том, что вас в Баумана этому не учили.
И всё.
Это доказательство?

Я вам уже раз 10 объяснил откуда это массовое совершенство У МЕНЯ берётся. На графиках и формулах, которые проверить (или вывести самому) - два пальца об асфальт. То что эти формулы не я один вывел, а Зенгер, Маркс, Малов и Метлофф...., что это есть в википедии, это преподают в Стендфорде... Я ВАМ ТОЖЕ ДОКАЗАЛ. Абсолютно точно. И у вас еще хватает НАГЛОСТИ утверждать что я несу бездоказательный бред?

Эта четвёрка присутствует ВЕЗДЕ в ракетостроении! И только вы ее не видите. Возьмите всеми зацелованный "Сатурн-5" например. Там "четвёрка" на каждой ступени.

Массовое число первой ступени - 4,53
Массовое число второй ступени - 3,97
Массовое число третьей ступени - 5

Каждая из ступеней, как самостоятельная субракета содержит массовое число на плато энергетической идеальности 4-5.
Почему число может "плясать" от 3,5 до 6 тоже, понять можно (имея глаза и глядя но форму экстремума на графике). Это "площадка оптимальности". Точное значение особой роли не имеет.



Смотрите на левый график. Плато оптимума z=3-5. Тут R=z+1. То есть масса топлива в три - пять раз больше массы пустой ракеты. Это - ОПТИМУМ. Значит оптимальное массовое число 4-5. Большой разницы нет. Выбирают, если есть возможность выбрать, 4.

Например?
Вы когда нибудь задумывались почему "Орион", которые проектировали как первый настоящий взрыволёт было 4000 тонным?
Потому что сухая масса взята круглой в 1000 тонн (на самом деле варьировалась от задачи 1600-800 тонн). А запас бомб (то есть топлива, ракетной массы) запланировано в ~3000 тонн. Опять массовое число 4.  Отсюда 4000 тонн.
Разработчики могли запланировать себе любую скорость истечения какую пожелают в широком диапазоне скоростей. Какой хотят удельный импульс и тягу. Концепция их почти ничем не ограничивала! И почему они выбрали именно такое массовое число? Почему бы не взять 1 к 1 (как с дуру это сделал Штерн для своего ковчега)? Почему именно 1 к 3?

Статья "Межзвездный транспорт" у Дайсона с объяснения всей  этой АЗБУКИ и начинается (тут и "Аполлон" и "Орион" для всего - один закон).

Разгоняемые химической энергией корабли мало эффективны при полете на Луну и, фактически, не годятся для полета к планетам и обратно из-за сложности организации такого путешествия. Химические ракеты имеют скорость истечения реактивной массы приблизительно 3 км/с, что означает: необходимо предусмотреть n ступеней в конструкции корабля, если мы хотим разогнать его до 3n км/с. Масса каждой ступени, грубо, представлена как экспонентой по основанию 4 в общей массе ракеты. Массовое отношение это:



И оно приблизительно вычисляется:
R = 4ⁿ= 4^V/3

Для химической ракеты, где V - полный прирост скорости, выраженный в км/с. Тогда грубо, мы имеем для низкой орбиты Земли:  n = 2, R = 16
для высоко земной орбиты:  n = 3, R = 64
для мягкой посадки на Луну: n = 4, R = 256
для посадки на Луну и возврата на Землю: n = 5, R =1024

Это показывает, что химическая ракета вполне подходит, чтобы оказаться недалеко от Земли, но она очень не экономична для чего-нибудь больше серьезного.
Основное достоинство корабля "Орион" 1 в том, что он, имея только одну ступень с массовым числом под 10, может совершить длительное путешествие по Солнечной системе. Такой корабль может быть построен как компактное и мощное судно и такое строительство будет относительно дешевым проектом. Концепция избавлена от больших массовых отношений, потому что скорость истечение осколков ядерного взрыва - сотни и тысячи километров в секунду вместо 3 км/с что у продуктов химической реакции.

Тут присутствует та же "магическая четвёрка"! И врезка доказывает что ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ оптимальная ракета такая, у которой скорость полёта примерно равна скорости истечения. И в этом случае массовое число будет в районе 4. Вот почему Дайсон часто в воспоминаниях не различает скорость истечения и скорость полёта. Она у него всегда примерно равна. И массовое число (см статью) обоих описанных там звездолётов = 4.
И вы спрашиваете, откуда у меня эта блажь про оптимальное массово число 4?

Да, при желании (совершить тур по Венере, Марсу, Сатурну, Юпитеру... всей солнечной системе) можно накрутить взрыволёту массовое число аж 10. Но это, видимо, предел здравости по мнению конструкторов. "Проклятье" формулы Циолковского и начинается тогда, когда вы хотите добиться очень высокой конечной скорости V (или характеристической скорости всей экспедиции) при очень низкой скорости истечения U по отношению к V. Когда показатель при экспоненте V/U не 1 (R=2,71) и даже не 2 (7,38), а уже 3 (20).
Ведь в чём проблема слишком уж большого R?
Вы не просто должны тянуть с собой много рабочего тела (при старте из гравямы это кажется непосильным). При слишком большом R (кстати, как и при очень маленьком, скажем R=1,15) энергетическая эффективность ракетного движителя (не двигателя! не путать!!!) резко уменьшается. И вы по-сути в основном греете вселенную своими движками, чем разгоняетесь сами. Так при R=1,15 (на 1 кг ракеты 0,15 кг ракетной массы) эффективность ракеты как движителя уже 13%.  Хотя в другую сторону, увеличения R от "оптимальной 4-ки", она падает не так быстро. Так при R=21 (на 1 кг ракеты 20 кг ракетной массы)  эффективность движителя всё еще 46% (это не намного меньше абсолютного оптимума при R ~ 5  64,7%). Даже при массово числе 100 эффективность движителя всё еще более 21%. То есть обременение конструкции массой наступает быстрей чем падает энергетическая эффективность ракеты как движителя ниже плинтуса (а движитель - дрянь! совсем не гребёт!), когда это становится уже явно заметной проблемой. Видимо поэтому вас, как узкозаточенных на ЖРД ракетчиков этому нюансу и не учили. А если учили, то вскользь  и никто из вас этого не запомнил, не обратил внимания. А зачем, если в вашей узкой области применения (ПОПАСТЬ В АМЕРИКУ! )  это нисколько не было проблемой?
Но это потому что вы занимались исключительно узкой задачей (при этом трактуя ее условия и принятые у вас правила непростительно широко).
Другая задача (например межзвездный полёт) требует учёта других важных параметров, обращать на которые вас, "ракетчиков-баллистиков" не учили! Поэтому и мне приходиться опираться, как всегда, на "иностранную литературу" (единственный текст где я нашёл всё это же по-русски написан венгром Марксом). Там всегда мыслили куда шире и глубже. Так ведь?

И что вы от меня теперь требуете? Что бы "палочки были попендикулярны" как дрессировали вас когда-то?
Я вообще не понимаю как можно быть настолько упрямым, что бы после предъявления вам СТОЛЬКИХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ (и формулы и графики и полный список авторитетных авторов!) вам ... "сцы в глаза - божья роса!" У вас феноменальный, Иван, в этом смысле талант! Ей богу!!! Я потрясён и даже завидую!!!
Я не сомневаюсь что и после всего этого вы как ни в чём не бывало скажете: "а собственно, где доказательства?" или "Жаль что мы так и не услышали начальника транспортного цеха...."
 

[Иван Моисеев]

А ДОКАЗАТЬ что это - чушь?
Где доказательство?

Вот:

Возьмите всеи зацелованный Сатурн-5.
Массовое число первой ступени - 4,53
Массовое число второй ступени - 3,97
Массовое число третьей ступени - 5

Кроме того, для Десанта k=7,02
(мой алгоритм расчета вы проверяли).
Замечу, что я не склонен к доказательствам наличия ошибок.
Если я выясняю наличие ошибки - этого считаю достаточным.
Но для вас сделал исключение, в порядке признания заслуг.

[alex_semenov]

Кроме того, для Десанта k=7,02

Да хоть 20!
Вопрос в чём?  Если у вас есть задача, скажем, долететь куда-то там, что-то сделать, вернуться... При этом, вы выясняете, чисто баллистически, со всеми манёрами и запасами вам нужна суммарная характерестическая скорость V. Ну, например, 30 км/с  в сумме набежало. Или 100 км/с. Например, не важно. И вы, как ракетчик, можете СВОБОДНО выбирать скорость истечения U проектируемой под эту задачу ракеты (разумеется одноступенчатой) в диапазоне от 20 км/с до 200 км/с. Раздолье!
Какую скорость выбрать?
Максимально возможную? 200 км/с?
Дурак сделает именно так.
Ибо дурака научили дурному!
Да, ракетчики обычно такого счастья (выбрать какую хочешь скорость истечения!!!) не имеют. У них всегда V оказывается много больше чем максимально доступное U. Отсюда у них у всех мозги на одну бикрень и завёрнуты. И как у совка, привыкшего доставать дефициты, от изобилия 40-а сортов колбасы в западном супермаркете можно было сойти с ума. Но если осчастливливать дурака, что надо на самом деле сделать?

Ну вот Штерн свободно выбирал скорость истечения для ковчага. С потолка. Он и выбрал. 10 000 км/с и получил массовое число R=2...
Свободный выбор!
И НЕВЕРНЫЙ! (кто бы ему рассказал, а?)

Люди в программе "Орион" (Дайсон прежде всего) как раз и были в такой ситуации "счастливого дурака". Тейлор и Дайсон  понимали что могут добиться в своих бомбах какого угодно удельного импульса в пределах задач межпланетного полёта. Это - тонко настраивается. Так какой выберем? И выбрали они именно эту  магическую "четвёрку" как энергетически самую оптимальную. Чисто математический оптимум ближе к 5... (на одну массу ракеты четыре масс топлива) но там на графике оптимизации между 5 и 4  (z= 3-4) по-сути горизонтальная площадка, так что выбрать на единицу меньше математического оптимума. Это лучше всего. То есть массовое число 4. На 1 массу ракеты 3 массы бомб. Отсюда и считается скорость истечения данной экспедиции. Обычному ракетчику это кажется странным. Но настраивается не массовое число (оно берётся как бы константой) а именно скорость истечения. Какая нужна под задачу - такую и сделаем! Плюс-минус, разумеется. Есть другие соображения...
Если характеристическая скорость 30 км/с, то скорость истечения лучше всего 30/ln(4) ~ 22 км/с, если характеристическая скорость набегает 100 км/с, то бомбы лучше настроить на скорость истечения в 70-75 км/с. Хотя, конечно гоняться за децелам не стоит.  Ясный пень.
Но логика - очевидна же.
Верно?
Да, такой случай в истории ракетостроения случился лишь один раз. Когда проектировали чудо-корабль. "Орион". С чудестными возможностями...
Хотя... вру.
Когда проектируют ионные двигатели, им тоже скорость истечения ПОДБИРАЮТ под задачу по-сути. Ну под круг задач. И общепринято, что лучшая скорость истечения ионного двигателя 50-75 км/с. Для почти любой исследовательской задачи в Солнечной системе эта скорость истечения достаточно и близка к оптимуму (при массовом числе 4).
Хотя большинство "экспердов" продолжают нести чушь что чем выше скорость истечения у электроракеты, тем лучше. И мол, у ионных двигателей скорость истечения 50-70 км/с это потому что пока не дорабатывают. А вот сделают ионник на 100-200 км/с истечения, вот тогда будет всем счастье!...
ДУРАЧЬЁ!!!
Первые, самые первые ионные двигатели и выдавали по 100-200 км/с истечения! Сразу-сходу. Поднимите мемуаристику! Потому что это было сделать проще всего. Но это была избыточно-большая скорость истечения и поэтому всем ионникам стремяться понизить скорость истечения, а не повысить! Повышают именно тягу. Борьба - за тягу. Поэтому и возникли плазенные "ионники" на эффекте Холла ибо там нет запирающего заряда и запрета Ленгмюра на плотность потока с см².
В ионниках борются за тягу. И мы знаем, в каком дефиците электрическая мощность W подаваемая на такой двигатель. А так же мы знаем, что тяга любого ракетного двигателя :

F = W/u

При фиксированном W, чем выше u, тем ниже тяга. Так нафик нам избыточно-ДУРНАЯ скорость истечения, ктороая съедает и без того ничтожную тягу? Вот, собственно область, где рассуджения об оптимальном R и оптимальной скорости истечения ВСЕГДА БЫЛИ ВОСТРЕБОВАНЫ.
Но вы, Иван, небось, по специальности ионные двигатели не учились?
Я тоже не учился...
Когда я еще служил в армии (1985-й год) мой приятель, поступивший в МВТУ имени Баумана (единственный из моих друзей так и не загремевший в армию, гребли тогда сильней чем гребут тут сейчас ибо война в Авгане была на грани поражения и в армию загребали всех кому вышел срок) прислал восторженное письмо с перечислением специальностей, которым там учат на соседних специальностях (он был тепловозник, машинист тепловоза и учился в Баумановке на ДВС-ы). Это читалось как фантастика. Там были ядерные тепловые двигатели, там были ионные двигатели, еще что-то, такое же фантастическое. Что-то про космические ядерные энергоустановки... Длинный список. Я не мог поверить, что в СССР есть такие специальности-профессии! Вадим звал меня поступать туда. Не знаю почему, но я даже не подумал туда поступать после армии. В Москву? Мысли не было. Я давно уже намыливался в ХАИ куда и поступи... Но то что в МВТУ  специализируют людей на такое - меня тогда сильно потрясло и порадовало, обнадёжило, мол вот оно, будущее (и как с годами выяснилось - зря).
Сейчас я знаю, что ионные двигатели и космические ядерные энергоустановки в СССР нужны были не для кораблей к Юпитеру и Нептуну, а для ориентации  и питания спутников-шпионов и прочей орбитальной военщины. Но это я сейчас такой "умный" и циничный...  А тогда... Эх... "где мои 17 лет?!"

[Иван Моисеев]

Да хоть 20!

Формула для времени, выведенная из уравнения Мещерского. Маткад не желает решать ее относительно k, но видно, что меняя параметры в этой формуле, мы получаем разные k. Далее следует численно оптимизировать k по любому из параметров.
Вы получите существенно разные оптимальные k для разных наборов параметров. 

[Vavanzer]

Хотя большинство "экспердов" продолжают нести чушь что чем выше скорость истечения у электроракеты, тем лучше. И мол, у ионных двигателей скорость истечения 50-70 км/с это потому что пока не дорабатывают. А вот сделают ионник на 100-200 км/с истечения, вот тогда будет всем счастье!...
ДУРАЧЬЁ!!!

   Конечно лучше! Одним запуском легкий зонд,с небольшим запасом расходного материала разгонится быстрее. И не надо десятилетиями ждать полетов до дальних планет! На дворе 21й век, а по Солнечной системе медленнее чем черепахи по пустыне ползаем)))
   

И общепринято, что лучшая скорость истечения ионного двигателя 50-75 км/с.

  Кем общепринято?)) Строителями черепахо-мобилей!?)

[Streamflow]

3. При этом удельная мощность любого ракетного объекта - произведение характеристической скорости истечения его реактивной струи на его ускорение, соответственно у фотонного звездолёта - произведение на ускорение скорости света.

На какое именно ускорение?

Ускорение ракетного аппарата в свободном пространстве при отсутствии внешних сил, то есть текущая сила тяги, деленная на текущую массу объекта. То есть, подход такой же, как при выводе формулы Циолковского и её релятивистских производных. При наличии же этих сил нужно векторно добавить ускорения от них с противоположными знаками.

[Иван Моисеев]

3. При этом удельная мощность любого ракетного объекта - произведение характеристической скорости истечения его реактивной струи на его ускорение, соответственно у фотонного звездолёта - произведение на ускорение скорости света.

На какое именно ускорение?

Ускорение ракетного аппарата в свободном пространстве при отсутствии внешних сил, то есть текущая сила тяги, деленная на текущую массу объекта. То есть, подход такой же, как при выводе формулы Циолковского и её релятивистских производных. При наличии же этих сил нужно векторно добавить ускорения от них с противоположными знаками.

У вас с @alex_semenov прискорбная разница в показаниях.
У  @alex_semenov удельная мощность постоянная, у вас - переменная.
И никто не может объяснить бедному крестьянину, зачем эта удельная мощность нужна и почему ее никто не указывает ее для конкретного ракетного объекта...

[Streamflow]

У вас с @alex_semenov прискорбная разница в показаниях.
У  @alex_semenov удельная мощность постоянная, у вас - переменная.

Вы думаете, я это не наблюдаю? И ничего прискорбного в этом не вижу. Мой вариант более прост с теоретической точки зрения, так как позволяет использовать самые простые выражения, являющиеся, по существу, следствиями определений основных параметров. А вариант Семёнова более инженерен, что в некоторых отношениях тоже может быть полезно. Но, если мы сравниваем величины, различающиеся на несколько порядков, различия между оценками моими и Семёнова становятся практически малозначимыми.

И никто не может объяснить бедному крестьянину, зачем эта удельная мощность нужна и почему ее никто не указывает ее для конкретного ракетного объекта...

Зачем нужна удельная мощность бедным крестьянам? Предельные значения этой величины зависят от типа энергетических процессов, вследствие которых возникает движение, и они (бедные крестьяне) не смогут их превзойти, даже вывернувшись наизнанку. И из этих пределов прямо следует предел произведения скорости реактивной струи и ускорения их пепелаца.

Например, если бедные крестьяне соберутся к звездам, как когда-то Амундсен к Южному полюсу, на собаках, то у них никогда не будет удельной мощности пепелаца больше 10 Вт/кг (на самом деле, конечно, много меньше). То есть, если они захотят получить ускорение пепелаца на собаках 1 м/с², то смогут отбрасывать реактивную массу со скоростью не больше 10 м/с. Это будет их совершенно недостижимый предел. И до какой скорости они разгонятся?

Если более богатые крестьяне полетят на химии, как в программе Аполло, то их недостижимый предел по удельной мощности - порядка 100 кВт/кг, то есть, при скорости выброса реактивной массы около 5 км/с (примерно, физический предел для таких упражнений) их предельное ускорение будет не больше 20 м/с², но это будет продолжаться, естественно, не более нескольких минут, и до звезд они тоже не долетят.

О субрелятивистском полете туда могут думать только крестьяне-кулаки, имеющие Сивку-Бурку с удельной мощностью порядка 1000 МВт/кг (например, Саяно-Шушенскую ГЭС массой в несколько килограммов вместо нескольких миллионов тонн (вместе с плотиной)). Вот тогда можно будет не думать об этом параметре. Но ничего подобного не может дать ни один известный нам процесс, в том числе и термоядерный синтез

Так что танцы Семёнова вокруг удельной мощности, а также термоядерных взрывов для совершения медленных межзвёздных перелётов, - абсолютно правильные.

И при проектировании современных разгонных ракетных систем удельную мощность не указывают, но, подсознательно к ней стремятся, при неизменных ускорениях увеличивая удельный импульс двигателей (характеристическую скорость истечения). В данных, весьма узких условиях для фиксированного типа энергетических процессов, это практически одно и то же.
 

[Алексей Николаевич.]

Предельные значения этой величины зависят от типа энергетических процессов, вследствие которых возникает движение, и они (бедные крестьяне) не смогут их превзойти, даже вывернувшись наизнанку

Браво!
Вы растерзали Моисеева и того спеца по ускорителям.
А такой термин именно потому им и не нужен что он сразу наглядно и легко показывает неосуществимость их того проекта.

[Иван Моисеев]

Зачем нужна удельная мощность бедным крестьянам? Предельные значения этой величины зависят от типа энергетических процессов, вследствие которых возникает движение, и они (бедные крестьяне) не смогут их превзойти, даже вывернувшись наизнанку. И из этих пределов прямо следует предел произведения скорости реактивной струи и ускорения их пепелаца.

Ладно. Пусть.
Все характеристики ракеты и перелета я рассчитаю исходя из реальных физических величин: скорости истечения, расхода массы, начальной и конечной массы.
Больше ничего не надо.
Ergo удельная мощность есть сущность сверх необходимого и подлежит обрезанию соответствующей бритвой.
Что и было сделано теми, кто делает ракеты.

[Streamflow]

Ладно. Пусть.
Все характеристики ракеты и перелета я рассчитаю исходя из реальных физических величин: скорости истечения, расхода массы, начальной и конечной массы.
Больше ничего не надо.
Ergo удельная мощность есть сущность сверх необходимого и подлежит обрезанию соответствующей бритвой.

Если вы начнёте реально что-то проектировать, то она сама обрежет вам все "реальные физические величины". По самые яйца.

[Vavanzer]

И никто не может объяснить бедному крестьянину, зачем эта удельная мощность нужна и почему ее никто не указывает ее для конкретного ракетного объекта...

Потому что ракетные обьекты смеотворные, (по звездолетным меркам). И задача у них - вылезти из гравитационной ямы. Тяга имеет значение. При бешеном расходе массы и очень низкой энергии .

 А вот когда начнешь считать что то мощное, малой массы и бешеной скорости истечения, там эта удельная мощность и лезет вперед. И в нее все упирается. Еще и потому что ряд проектов в силу их природы должны иметь отдельный источник энергии для двигателя.
 Все просто, "Ватсон" :
 Берем скорость истечения нормальную, мужскую, не тряпошную, километров этак тыщ 10 в секунду, к примеру. Керосиновым ракетам и их разработчикам, естественно, такие скорости и не снились)). И нормальный обьем массы (по меркам ионников) выкидываем. Например грамм 100 в секунду.  0.1 кг.
  Что у нас получается?) (0.1кг*(10000000м/с)^2)/2
 Получается мощность 5*10^12 Дж/с.  Должна быть полезная мощность двигателя

 Если вы заметили, эта мощность сопостовима с распадом ~80-100г урана 235 за 1 секунду)) Вот и кумекайте, и смекайте.
  Когда поймете эту фишку, тогда и поймете почему над пооектом Сенсевича все смеются, и считают его шарлатаном!

 У вас есть реактор, который сжигает 100г урана в секунду!?) И выдает мощность в 5000 Гигаватт?)
  5-тераваттный движок. Всего то! Слабенький, если честно...