Двигатель для межзвёздных перелётов

[Streamflow]

Потому, что создание ракет для выхода из глубокой гравитационной ямы – узкая сфера деятельности

В энциклопедиях и справочниках описываются не только мощные двигатели для старта с Земли но и другие двигатели. В частности, в упомянутой энциклопедии ред. Глушко очень много про ЭРД и даже есть статья о фотонном двигателе.

А при описании области применения двигателей малой тяги и тенденций их развития всегда использовалась удельная мощность (квт/кг) или величина, обратная ей (кг/квт).

В итоге, при этих уровнях ускорений для подобных объектов удельная мощность по существу оказывается пропорциональной удельному импульсу

Ни в коем случае. Если это имело место быть, все ракеты имели примерно одинаковую удельную мощность.
Кстати, дайте определение удельной мощности ракеты, раз в энциклопедиях, справочниках и учебниках такого определения нет - дайте свое.
Тогда бы я мог привести конкретные примеры того, что удельной мощности ракеты не пропорциональна скорости истечения.

1. Определение удельной мощности ракеты я уже давал ранее - это произведение её ускорения на удельный импульс её двигателей.

2. Все химические ракеты-носители определенного технического уровня, соответствующего определенному периоду их развития, в пределах естественного разброса параметров имеют примерно одинаковую удельную мощность, что означает, что этот разброс составляет не более, чем десятки процентов, но не в разы. Если различия будут в разы - то среди рассмотренных объектов имеются те, которые не отвечают достигнутому на данный момент уровню.

3. Удельная мощность ракеты пропорциональна скорости истечения в этих же, указанных выше в п. 2, пределах.

То есть, речь идёт не о точных зависимостях, а о тенденциях, полезных при широком анализе разнообразных сущностей.

[Streamflow]

Пример этого можно увидеть в статье: https://www.synerjetics.ru/article/consistent_pattern.htm

Я говорю только за ракеты. Вся Одесса слишком велика.

Для того, чтобы как следует разобраться в чём-то, следует рассмотреть это что-то в более широком контексте.

[Streamflow]

Я вот тож не понял, что тут имеется ввиду участниками обсуждения. Мощность к какой именно массе берется?  К полной снаряженой массе на старте, к средней массе ступени за время ее работы + с учетом ПН, или там к массе движка, топлива и тп.

Я имею в виду  текущую удельную мощность в данный момент времени. Но при её рассмотрении в широком контексте для ракеты можно ограничиться максимальными значениями, то есть брать её в ситуации непосредственно перед исчерпанием рабочего тела. Тогда это будет соответствовать подходу Семёнова.

[Vavanzer]

Мне кажется, что раз вы так много говорите об удельной мощности, то вы знаете ее определение.
Так что, это вы должны меня просветить по поводу удельной мощности, а не я вас.

   У нас тут немного понятия расходятся, судя по всему, с разными людьми.
 У меня удельная мощность к массе  схожа с автомобильной, считается по отношению к снаряженной массе. Только тут есть момент, эта снаряженая масса меняется во время полета... И соответственно, берем в зависимости от задачи, мощность к соедней массе, к стартовой, к конечной...
  Естественно, мнгновенная удельная мощность к массе - величина переменная, если двигатель работает на одной и той же мощности некотррое время расходуя массу. Так же, мы можем еще и менять УИ, (скорость истечения*расход массы.). Чтоб не перегреть движок, не превысить его максимальную тепловую мощность, мы можем на начальном этапе выбрасывать побольше массы с меньшей скоростью. А на конечном, по мере опустошения баков, чтоб не разлувать перегрузки, можем уменьшить подачу количества но увеличить скорость выброса. Движок с переменным УИ будет. Но +_ постоянной мощностью, в рамках его возможностей.
 Мощность движка мы тоже можем регулировпть, как нам захочется. Например , нам надо сначала ускориться побыстрее, вырваться из гравитационной ямы, а потом можно "снизить обороты", и лететь на пониженной мощности, но с высоким УИ. 

 
 

[Vavanzer]

Я вот тож не понял, что тут имеется ввиду участниками обсуждения. Мощность к какой именно массе берется?  К полной снаряженой массе на старте, к средней массе ступени за время ее работы + с учетом ПН, или там к массе движка, топлива и тп.

Я имею в виду  текущую удельную мощность в данный момент времени. Но при её рассмотрении в широком контексте для ракеты можно ограничиться максимальными значениями, то есть брать её в ситуации непосредственно перед исчерпанием рабочего тела. Тогда это будет соответствовать подходу Семёнова.

   А я считаю что более обьективная оценка - как минимум У-М к стартовай массе. И еще оптимальнее - к средней (масса заправленной+масса без рабочего вещества)/2.  Потому что на это есть причины!
  Допустим. Ракета. Типа "посадочного лунного модуля". У нее движки. С известной мощностью и пр характеристиками. И  ! У нее бачок всего на 100 литров)))   А другая такая же, имеет бак 10000 литров. Т.е снаряженые массы у них разные, масса опустошенных и мощность движка одинаковые!)) 

   Но, мы же еще можем и менять УИ, и саму мощность работы двигателя в целом... По мере расхода массы, увеличивая его, к примеру. Тогда характеристики будут плавающими.
  По хорошему, надо еще учитывать пиковые значения, номинальный режим работы, и минимальный. Это тоже учитывается в двигателестроении.

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Удельная_мощность
 У машин фактор расхода бензина не сильно меняет ее массу. И по этому нет такой мороки рассчитать сколь там "лошадей на тонну")) 

[Иван Моисеев]

А при описании области применения двигателей малой тяги и тенденций их развития всегда использовалась удельная мощность (квт/кг) или величина, обратная ей (кг/квт).

В энциклопедии этого нет. Или зайдите на сайт ОКБ Факел и посмотрите описания их ЭРД.
Нет такого параметра...
Тем не менее этот параметр имеет смысл и мной используется.
Но здесь обсуждается удельная мощность не двигателя (в этом случае нет проблем) а удельная мощность ракеты (есть проблемы).

1. Определение удельной мощности ракеты я уже давал ранее - это произведение её ускорения на удельный импульс её двигателей.

Я помню. Но вы написали - "В итоге, при этих уровнях ускорений для подобных объектов удельная мощность по существу оказывается пропорциональной удельному импульсу".
Ускорение при полете ракеты меняется в разы, а уд.импульс постоянен. Так где эта пропорциональность?

[Vavanzer]

Дайте определение удельной мощности - будет видно, чему она пропорциональна.

    Вы утверждаете, что она не пропорциональна квадрату скорости истечения, прямопропорциональна массовому расходу и обратнопропорциональна  массе сборки!?)))

  "Удельная мощность — отношение вырабатываемой или потребляемой устройством мощности к другому конструктивному показателю (обычно массе или объёму)." 
 Это базовое определение! Никто ничего не выдумывал, не сочинял новую физику!

[Иван Моисеев]

Для того, чтобы как следует разобраться в чём-то, следует рассмотреть это что-то в более широком контексте.

Для того, чтобы как следует разобраться в чём-то, следует разобраться в этом чем-то.
Рассмотрение эпохи динозавров и результатов выборов в Уганде не поможет.

[Иван Моисеев]

У нас тут немного понятия расходятся, судя по всему, с разными людьми.

В энциклопедиях-учебниках определения удельной мощности нет, здесь у разных людей разные определения. И как теперь быть?
Может быть дождаться, пока объединенное Человечество достигнет таких высот, что сможет дать единое определение удельной мощности?

[Иван Моисеев]

"Удельная мощность — отношение вырабатываемой или потребляемой устройством мощности к другому конструктивному показателю (обычно массе или объёму)."
 Это базовое определение! Никто ничего не выдумывал, не сочинял новую физику!

И как, руководствуясь этим базовым определением, посчитать удельную мощность ракеты?

[Иван Моисеев]

И, что важно, откуда взято это определение?
Не дай бог, придется мне это определение в статьях использовать. На что ссылаться?

[Vavanzer]

Тем не менее этот параметр имеет смысл и мной используется.
Но здесь обсуждается удельная мощность не двигателя (в этом случае нет проблем) а удельная мощность ракеты (есть проблемы).

   Вон теперь понятно, изза чего спор))) Но, сначала вы и про двигатель говорили, что нет там такого параметра, не используется. Теперь уже используется!) Эт ладно.   
  Если в вопросе с движком все понятно, ограничение УМ двигателя ради того на что способна конструкция без последствий при жлиьельной работе.
  С УМ ракеты в целом, чуть по другому... Характеристика важна для расчета ускорения, максимальной скорости планируемой, времени ускорения, количества выбрасываемого вещества. С помошью нее очень удобно считать просто, и понимать, как и насколько разгонится "пепелац"!)))
   Слишком малая мощность - будем разгоняться вечность. Слишком большая - сгорим))) Т.е у нас есть временные рамки для разгона. И нам надо знать что к чему. В том числе и для понимания характеристик источника питания, к примеру, для движков с внешней запиткой. Ну и энергетические нагрузки, так сказать.

  Тут важна конечно еще удельная энергия ко всей массе (массам различных составляющих)!))) Это тут многие тоже вообще не понимают! Эта характеристика вообще определяющей тут является, в звездолетстве. Что нужно как можно больше энергии по отношению к снаряженной массе! Если ее мало, не надеемся получить достойную скорость,!
 (По этому все бомболеты с тяжеленными плитами отваливаются сразу же!))
   

[Иван Моисеев]

Но, сначала вы и про двигатель говорили, что нет там такого параметра, не используется. Т

Никогда я этого не говорил (хотите опровергнуть - дайте цитату) и часто подчеркивал (даже только что), что вопросы у меня вызывает только удельная мощность ракеты.
При этом остается вопрос к обществу - почему параметр удельная мощность двигателя не описан в энциклопедиях-справочниках.

[Vavanzer]

И, что важно, откуда взято это определение?
Не дай бог, придется мне это определение в статьях использовать. На что ссылаться?

  Ссылку выкладывал.
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Удельная_мощность
Вот еще.
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.87f3cdd6-6756064d-c76cbec6-74722d776562/https/en.m.wikipedia.org/wiki/Vehicle-specific_power

[Иван Моисеев]

И, что важно, откуда взято это определение?
Не дай бог, придется мне это определение в статьях использовать. На что ссылаться?

  Ссылку выкладывал.
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Удельная_мощность
Вот еще.
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.87f3cdd6-6756064d-c76cbec6-74722d776562/https/en.m.wikipedia.org/wiki/Vehicle-specific_power

Все - никакого отношения к ракетам.
Слова "удельная" и "мощность" очень распространены и их сочетание может встретиться где угодно. Но здесь обсуждают ракеты.
Какова удельная мощность "Сатурн-5"? "Собза-2а"? "Фалкон-9"?
Дайте ссылку на удельную мощность реальной ракеты. 

[Vavanzer]

При этом остается вопрос к обществу - почему параметр удельная мощность двигателя не описан в энциклопедиях-справочниках.

   Я вам больше скажу!))) В энциклопедиях и справочниках много чего еще нет!))) Да и какое это имеет значение)? Есть там оно или нет?
  Нет, значит будет!
А так, вот примеры. Понятие давно уже используется!

https://phonepress.ru/spravochnik-udel-nykh-moshchnostey-dlya-osveshcheniya/

https://topwar.ru/233755-udelnaja-moschnost-dvigatelja-problemnoe-zveno-otechestvennyh-tankov.html

https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=642273

А вот статья подробная, про все , это, с множеством примеров,! Там даже данные интересные приводятся табличные. Рекомендую всем!
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.1c333c16-675607fb-097dd6e8-74722d776562/https/en.m.wikipedia.org/wiki/Power-to-weight_ratio

У англичан давно уже есть RWR. То самое соотношение мощности к массе. Хоть чего,!  Не только двигатели! И генераторы, и конденсаторы, и батарейки , все что угодно выделяющее/поглощающее энергию!)

[Vavanzer]

Все - никакого отношения к ракетам.
Слова "удельная" и "мощность" очень распространены и их сочетание может встретиться где угодно. Но здесь обсуждают ракеты.
Какова удельная мощность "Сатурн-5"? "Собза-2а"? "Фалкон-9"?
Дайте ссылку на удельную мощность реальной ракеты.

   И что с того? Ну нет и нет. Так же как и нормальных ракет нет , пособных разгоняться до тысяч км/с !)) 
  Я так полагаю, что это взаимосвязано!))  В обе стороны причем,!) 
  Медленные химические ракеты в этой теме нас не интересуют . Максимум - как наглядные примеры размеров, массы, скорости, каких то моментов и конструкционных элементов, и непригодности для межпланетных и межзвездных перелетов!    Как "позор человечества", в отношении этой тематике, межзвездной!)

  Кстати да. В спутнико-строении поищите, там где ионники используются!) В ту сторону покопайте!
   Нашел пока только упоминание удельной мощности ТНА. https://rocketengines.ru/category/rocket-engines-studying/base-of-knowledges

[Иван Моисеев]

И что с того? Ну нет и нет. Так же как и нормальных ракет нет , пособных разгоняться до тысяч км/с !))

Все ракетные и реактивные снаряды рассчитываются по одной формуле.
Движение точки переменной массы - уравнение Мещерского.
В этой формуле (ее первом интеграле) есть скорости (любые), но нет удельной мощности.

Нашел пока только упоминание удельной мощности ТНА.

Удельная мощность ТНА есть и у Глкшко. Нл это совсем другая удельная мощность, описывающая совсем другое и имеющая другую размерность.

Здесь клуб юмористов или двигатели обсуждают?

[alex_semenov]

Вот и "пруфы" подошли...
Не уверен что именно это читал в юности, но возможно выдержки оттуда в журнале советском почитывал.

Возможно вы видели это:



Это  Антрушин "Атомный спутник планеты" в "Хочу всё знать!" 1960 года.



Тут под номером 18

Деткам детально рассказывают про предел скорости истечения у химической ракеты, потом про атомную, вроде как беспредельную, но что и там есть проблема с предельной температурой (не сильно и разгонишься), потом переходят к чудесно-прорывной идее атомного электорлёта. Сначала как добывать электричесвто из атома в космосе. Ну а потом как его использовать для движения. И глава "как использовать" так и называется: "Электрический ускоритель". Там эта картинка. И ионный двигатель - это именно ускоритель. Сказано много раз. Далее автор рассказывает что такой корабль будут собирать на орбите и приводятся схемы "спирального" отлёта от Земли и такого же спирального торможения у Марса...

Вообще я могу смутно вспомнить  еще,  не менее трёх образчиков, где ионный двигатель В ТЕ ГОДЫ (50е) изображался именно как ускоритель частиц. С множеством разгонных сеток или даже с массой дрейфовых трубок (это уже элемент линейного ускорителя) как здесь. Ионолёты ведь по-началу ставились сразу же за фотонной ракетой на межзвёздные трассы. Прежде всего туда! Это потом их понизили до полётов к Плутону.

Поэтому меня, в юности как-то по-началу озадачивали более новые "плоские" иононые двигатели из одной разгонной сетки по-началу. И только изучив сообветствующие формулы я понял что к чему. Что в этих двигателях не нужны субсветовые скорости истечения и (внимание!) ОНИ ДАЖЕ ВРЕДНЫ (ибо W = Fu и нужна тяга, а не  избыточная скорость) и что есть запирающий заряд и поэтому чем меньше расстояние между сетками тем лучше, а лучше вообще ускорять плазму (смесь ионов и электронов) для чего и придуманы двигатели на эффекте Холла (а VASIRM - это вариация на эту же тему и ничего особо революционного в нём нет, ибо вся проблема - в источнике точа. Он - главный ограничитель тяги даже при межпланетных скоростьях истечения).

Патентик то краденый!
И вот что то, может внутренний голос, мне говорит ехидным шепотком, "скоро ещё парочка патентиков появится, книга то классная"...

Да оставьте вы в покое человека. Не крал Сенкесич ничего. Нормальный парень! Он ТУПО НЕ ЗНАЛ.
Это - обычное явление в наш "просвещённый" век.
Чем больше доступно информации, тем меньше люди знают.
Такой есть падарокс.

[alex_semenov]

Откройте. Там, со второй или третьей главы (кто когда-либо ее долистывал туда и вникал о чём там?) именно про фотонную ракету с поучением материи из набегающего потока межзвездного вещества с последующим превращением этого в выхлоп-свет.
То есть про фотонную прямоточку.

Да.
Глава 1. Фотонно-ракетный привод и прямоточный фотонно-раактивный привод .
И характерное словечко "привод".

Кстати, да... ПРИВОД! Вот где я это словечко, видимо, подцепил!
Помните?
Мы с вами тут как-то бодались по поводу этого термина. Я было бросился искать доказательство, что термин применим в МОЁМ понимании... и обнаружил что надёжных то доказательств кроме как "корабль с паровым приводом" и нет!!!
Хотя привычка систему тяги называть "приводом" осталась, я с тех пор стал этот термин использовать с опаской (понимая, что собеседник может и не понять что я под этим имею ввиду, хотя до нашего с вами того спора я искренне был уверен что и все остальные под "приводом" понимают то же что и я!!!)
Вот! У Зенгера система тяги называется приводом!
При этом это может быть "особенность перевода" с немецкого. Но учитывая популярность фотонной ракеты в ту эпоху и фундаментальность книги для околокосмической литературы, возможно термин "привод" всё же в 50-60 использовался шире, но потом его забыли. Он не прижился в спецязыке профессионалов (на чём настаивали вы). Я подозреваю, что причина - появление массы англоязычного материала (NASA - открытая организация, никаких секретов, всё выкладывалось открыто, и это привело к избыточной ИНТЕРВЕНЦИИ американских идей в нашу научную литературу по космонавтике уже в 60-х. В 70-х это было уже просто засилие). Возможно "привод" - это немецкая традиция в нашем языке, которую задушила англосаксонская. Но по английски это propulsion. Одним словом. У нас "система тяги" - два. Нехорошо. "Привод" - короче.

Теперь понятно, откуда Стругацкие идею взяли.

Вы о диафильме?




Да, пацаны были на острие технических идей того времени. Рубеж 50-60-х годов. И держали нос по-вертру. Нигде оптимизм хрущёвской эпохи не проступает так ярко как в ранних Стругацких. Ну разве что еще у Носова в "Незнайка на Луне"?

Это конечно шутка. Был Казанцев, был и ныне забытые писатели-фантасты, которые эпоху передавали очень ярко (Стургацкие просто оказались и в новой эпохе на острие, а те - не перестроились вовремя). И не только наши. В соцлагере были (даже Лем по-началу подряжался),  Пеев например... А Бабула? Один чех Бабула чего только стоил?!!!!



Что ни говори, но я подростком в знйоно-застойном лете 70х  ЧЁТКО ВИДЕЛ разницу между 50-и и 60-ми и уже нашим (то есть 70) временами. Очень большая разница. В 70е  к "кукурузным" 60м относились с сарказмом и презрением. Да, понятно, Брежнев не любоил Хрущёва. Но не только это. Вообще всё как-то сильно и резко (хотя и незаметно) ПОБЛЕКЛО, потемнело... Мы как-то резко потеряли "светлое будущее". Хотя положено было продолжать в него верить, но теперь туда подмешивалась изрядная доля цинизма.
Но, теперь,  оказывается, это произошло в эти же 70е не только в СССР! Это произошло и на Западе! Там тоже 70-е - резкий отказ от "светлого будущего"! И тогда вопрос. А откуда ветер подул? А ведь подул! Точно подул!