Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

лично мне совсем не нравится такая идея

Потому что мы строим совершенно разного класса корабли.

всё это выйдет из строя и развалится ещё до достижения крейсерской скорости
такое шатание ист нихт гут

Людям летать через межзведное пространство – ист нихт гут.
Я сам поверить не могу что в этом диапазоне цифр такие противоречивые требования, так хорошо срастаются. Мы не просто помещаем людей в космос, мы их еще и достаточно быстро (средняя скорость!) можем доставить к ближайшим звездам на СУЩЕСТВУЮЩИХ технологиях!
Пониматете. Тут нет речи о выборе технологий. Если у вас получится с литием – да ради бога. У Виверна может получится с его супердлинной трубой. И это тоже круто.
Может быть что-то выгорит у Ивана Моисеева с его идеей.
Но все они опираются на непроверенные идеи.
Я сам вынашиваю такой проект. "Одуванчик". Беспилотка правда (а я роботов люблю!)...
А этот концепт – попытка ВЫЖАТЬ МАКСИМУМ из идеи взрыволета.

Ничего не развалится. Как раз если бы у нас были тросы и балки – могло развалится. А так у нас работают механизмы, которые под контролем, которые дублированы, которые...
В общем все как раз выходит лучше чем даже думалось в начале.

вроде бы решение было очевидно - расположить пушки ближе к эпицентру и их повысить частоту
тяга остаётся постоянной
точнее как раз тягу нужно будет медленно уменьшать при разгоне, но это уже другой вопрос

Разумеется, большая частота взрывов (лучше меньше да больше) это прекрасно. Но в случае взрыволета это не проходит. В сущности 1 взрыв в секунду – это уже рекордная частота. Но мне она нужна (чтобы все параметры встали в класс "фулл реал").
Так как лететь бомбе уже 1.5 км, то нужна скорость ее выстреливания под 2 км/с.

А как ее достичь для 1-тонного снаряда? Это параметры большой Берты, кажется...
А у меня таких пушек будет не менее 10-и!

[NotsWin]

Видите красный конус?
Это гамма-экран. Многослойная фольга или вообще "вольфрамовая вата". Смысл в том что гамма лучи проходят через массу тонких слоев (или волокон) металла, оставляя в каждой часть своей энергии и так постепенно вязнут в объеме. Но так как у ваты отношение поверхности к объему очень большое, то она быстро сбрасывает полученное тепло в окружающее пространство в виде диффузного излучения (надо считать отдельно.

Я может быть, что то упустил, так как в данной области являюсь полнейшим дилетантом, но разве  этот "колпачок" из ваты не сомнёт плазмой, раз уж, по вашим расчётам, 19 метровый из не слишком качественного металла рвётся? (извиняюсь, если написал глупость, реально не понимаю данного момента)

[gans2]

Ганс, солнце мое, чего молчите?

А чего говорить-то. Гуру как всегда кидается с экселем на перевес не разобравшись в модели.
Относительное удлинение стального троса под нагрузкой
около 3%
А тут достаточно  меньше 0.5%, чтобы саммортизировать.

Не надо его делать жестким.

не сможете жесткий сделать. Кольцо будет играть просто от нагрева-остывания не меньше, чем от нагрузки от заряженных частиц.

Вон уже експерты по сминанию плазмой подтянулись, ага. 

Кольцу опасны только гамма и нейтроны от бомбы. Бризантность и проникающая способность. Все заряженные частицы пролетают мимо кольца и только создают тягу.
Всё это мы уже обсуждали. Главное - бланкет. То, что поголотит излучение и не даст бездарно утащить энергию нейтральными частицами мимо магнитного сопла.
Интересный момент - как можно более разнообразные ионы по массе нужны - тогда воздействие на магнитное сопло растягивается по времени и снижает рывок-бризантность подрыва - скорости у ионов будут разные - обратно пропорционально массе ионов. Поэтому кроме бомбостволов нужны мелкие стволики-бланкетометы. Они выстреливать должны части бланкета из смеси элементов с таким расчетом, что бы в направлении кольца у гаммы и нейтронов не было шансов попасть в кольцо.

[alex_semenov]

Я может быть, что то упустил, так как в данной области являюсь полнейшим дилетантом, но разве  этот "колпачок" из ваты не сомнёт плазмой, раз уж, по вашим расчётам, 19 метровый из не слишком качественного металла рвётся? (извиняюсь, если написал глупость, реально не понимаю данного момента)

Ничего страшного. Я сам все время расчетами пытаюсь извести в себе  "обыденную физику" и никак не могу.
Суть в том, что ядерный взрыв в космосе это не ядерный взрыв в атмосфере Земли.
Здесь, энергия, выделившаяся в огненном шаре, остается атмосфере (падая экспоненциально от эпицентра) и та "размазывает" ее в виде теплового излучения и ударной волны. Выделившаяся в течении наносекунд энергия очень долго еще "гуляет" и рассеивается в атмосфере.
В космосе ядерный взрыв похож на мощную фотовспышку, энергия которая распределяется в несколько расширяющихся со световой и сантисветовой скоростью в виде плотной сферы...
Доли секунды и  все закончилось.
Если это простой ядерный взрыв 90% энергии взрыва –гамма вспышка, плотность которой падает с квадратом расстояния от взрыва (медленней чем в атмосфере там по экспоненте, а здесь по квадрату).
Если это "простой" термоядерный взрыв 80% энергии уносят быстрые нейтроны. Это тоже "удар" энергии, который длится всего доли секунды. Есть еще плаза. Ей обычно достается  ~10% энергии. Она тоже летит быстро (~1000 км/c) и в сущности это тоже всплеск излучения. Поток заряженных частиц, плотность которых тоже падает с квадратом расстояния.
Так вот.
Наша задача – как можно большую часть энергии взрыва передать плазме и как можно меньше оставить гамма и нейтронам. Обычно в боевых боеприпасах такой задачи не ставится. Напротив. Гамма и нейтроны прекрасно устраивают военных. Что в атмосфере, что в космосе (перехватчики боеголовок).
Но у нас другая задача.
Нам надо чтобы энергия взрыва досталась ЗАРЯЖЕННЫМ частицам.
Конечно, всю энергию взрыва мы в энергию плазмы (испарившегося материала заряда) не превратим. Если получится 80-90% - это будет ОЧЕНЬ здорово.
Но все равно останется 10-20% "паразитной" энергии. Нейтроны и гамма.
Это очень много. Если мы рвем 1 Мт бомбу, то в паразитке это эквивалент 100-200 Кт.
И этот взрыв происходит в 1.4 км от нашего бублика.
Все эти нейтроны и гамма беспрепятственно со скоростью света обрушатся на наше кольцо. Все что нас защищает – закон обратных квадратов.
Легко высчитать паразитную энергию приходящуюся на наш щит. И это по сути энергия света (излучения). Там нет импульса, который что-то мнет. Но это тепловой удар.
Он будет заметным. Но засада в том, что выделяется она импульсом. Так гамма-лучи, попав в слой металла создадут на его поверхности "бризантный" эффект. Глубоко не проникнут. Но поверхность абелирует, испарится.
Кстати, на этом и строилась концепция "Орино". На поверхность плиты выливался тонким слоем абелирующий материал (масло?), который испаряясь, защищал плиту от разрушения.
В нашем случае я бы не хотел еще расходовать какой-то материал на абеляцию. Поэтому я решил, что надо РАЗМАЗАТЬ бризантный эффект жесткого излучения.
Как?
Надо пропускать это излучение через множество слоев тонкой фольги. Каждый из слов – прозрачен для этих лучей. В каждом слое задерживается незначительная часть излучения. Бризантного эффекта нет.
Но этой энергии достаточно чтобы раскалить до каления нити накаливания в лампочке данную фольгу  (мы ведь в вакууме! Круче чем в колбе лампы). Раскаленная, скажем, до 1000 К фольга будет эту энергию быстро рассеивать (четвертая степень температуры).
Самое главное. Экран – это экран от излучения.
Притом только той части излучения (узкое кольцо на сфере) которое попало по миделю "бублика". То есть из 10-20% паразитной энергии (не попавшей в плазму) на бублик обрушится опять же не более 10% (~1% в итоге).
Плазма до этого экрана долететь не успевает. Она заряженная и попав в магнитное поле, начинает "тормозить" в поле. И поле, разумеется получает импульс в результате этого торможения.
Обратите внимание. Если экраны принимают только узкий сектор паразитной энергии, то поле принимает практически ВСЮ энергию разлетающейся во все стороны плазмы (даже той, что летит чуть от тора). То есть 0.8-0.9 от всей энергии взрыва и еще 0.65 от этого. Это 60-50% всей энергии взрыва.
А на экран попадает ~1%
Еще раз.
Плазма, которая рвет наш бублик – это почти вся энергия взрыва.
И она будет рвать бублик налегая (сминая) собою поле тора.
Именно поле.
А поле, будет рвать сам тор.
Улавливает?
Кстати плазма, даже если бы и прорвалась на экран, опять же это только  ~10% от всей ее части (кольцо на сфере). Плотность этой плазмы – мизерная.
Даже учитывая, что поле принимает всю плазму, тонна-пол тоны материи для корабля под сотню миллионов тонн- слону дробинка. Ускорение по направлению движения – едва заметное (поэтому разгон до ~0.01c будет длиться почти 2 года). Но удар плазмы происходит быстро. Не так быстро как гамма и нейтронный удар по экрану, но тоже доли секунды. Импульсом. Поэтому пиковое усилие, что рвет бублик - огромное. Это действительно удар, который надо как-то размазать, амортизировать.

[vsevolodson]

гамма-излучение проходит в глубь многослойного экрана быстро и легко. превращается в тепловое. выведение которого из под слоёв фольги будет затруднено. нет ли здесь проблемы? получается ведь ловушка для гамма и рентгена своеобразная... если поднять температуру фольги до 2-3 килоградусов, то можно уже будет пытаться сливать тепло в фотоэлементы

[alex_semenov]

Ганс, солнце мое, чего молчите?

А чего говорить-то. Гуру как всегда кидается с экселем на перевес не разобравшись в модели.

Если не я то кто? Это только вы у нас Моцарт, который видит суть вещей играючись.
А я, Сольери... Я музыку познал числом...

Относительное удлинение стального троса под нагрузкой
около 3%

Ну вот! Ай молодца! Все верно. Спасибо! Про удлинение под нагрузкой я как-то забыл.
Действительно, даже если  наш бублик НЕ БУДЕТ иметь специального механизма удлинения, произойдет призабавнейшая вещь, которую нельзя понять "обыденной физикой". Никто двухкилометровые кольца в миллионы тонн массой в космосе не рвал пока.
Смысл в том, что сила инерции просто "не пустит"  силу удара разорвать кольцо. То есть ей будет сопротивляться не упругость кольца, а МАССА кольца.
Улавливает?
Не важно связано кольцо или нет. Импульсу одинаково тяжело придется. Он увязнет, толкая кольцо наружу в его инерции, массе.
Это тяжело уловить.
Поэтому мне так понравилась идея.

А тут достаточно  меньше 0.5%, чтобы саммортизировать.

На самом деле тут конечно не все так просто. Надо рисовать диаграмму события. И вообще оценивать массу вещей. Кстати, выше я хамутнул. Взял 10 000 метров,  а не 1000.
То есть ускорение даже загруженного корабля будет заметным.
В общем, "так просто" задача амортизации не решается.

Кроме того. Читал про стэндфордский тор в воскресенье. Его параметры  близки. А масса радиационной брони близка к массе тормозного топлива. Но конструктора сразу сказали - если тор можно вращать, то броню – нет. Ее масса просто "оборвет мост".
А мне надо вращать все.
Если разгон я еще могу попытаться сделать без вращения тора (хотя два года без гравитации – это проблема. Если бы сократить этот срок...), то столетия в пути без гравитации никак.
Ключевая идея? Корпуса бомб надо использовать НЕ ТОЛЬКО как массу радиационного экрана, но и как  несущий каркас.
В общем, красота получается неописуемая.
Ганс, вам нравится?

Не надо его делать жестким.

не сможете жесткий сделать. Кольцо будет играть просто от нагрева-остывания не меньше, чем от нагрузки от заряженных частиц.

Кольцо не будет играть от температур. Потому что снаружи кольца проходят сверхпроводящий бандаж.
Именно поэтому и нужен отдельный, специальный экран, защищающий кольцо от тепловых перепадов.
Кроме того. Внутри кольца находится город. Он потребляет массу энергии. И ее надо куда-то сбрасывать. Я пока не делал этих расчетов. Но боюсь, придется еще лепить и радиаторы.
Но в любом случае наружная поверхность кольца будет под пристальным контролем экипажа все время. Даже в инерциальном полета, поле кольца будет создавать активный экран против набегающего потока.

Сейчас меня волнует последняя крупная проблема (чтобы концепт замкнулся в первом приближении). Надо подавать в фокус зеркала бомбы с частотой ~1 Герц. А это огромные скорости запуска снарядов.
Я вот думаю. А действительно ли, так необходимо дождаться конца предыдущего взрыва, чтобы запустить очередную бомбу?
Сумасшедшая идея?
А что в этом концепте не сумасшедшее?
 
("-Верблью, а почему у тебя шея кривая? -А что у меня прямое?")

А что если очередной заряд встретит взрыв на расстоянии 900 м? Или даже 300м? В совбодном полете к месту своего подрыва?
Не уж то заряд разрушится?
Специально перерыл прошлогодний спор по межзвездной войне и нашел вот эту работу, спасибо вам...

http://www.tarusa.ru/~alik1/sgs/VOLUME10/NUMBER3/v10n3p5.pdf

У нас чистные взрывы. То есть там мало гаммы и нейтронов.
А плазма - той только надувные шарики лопать!

То есть если мы сможем все же безболезненно запускать бомбы "навстречу взрывам",  то всегда можно иметь 2-3 бомбы "в пути". И скорость запуска снизить до 300 м/с, а частоту взрывов сделать даже больше чем 1 Гц.
Если это получится обосновать, концепт сросся.
Получается такой красивый сплав ряда сумасшествий.
Красивая такая "кузькина мать"

[alex_semenov]

гамма-излучение проходит в глубь многослойного экрана быстро и легко. превращается в тепловое. выведение которого из под слоёв фольги будет затруднено. нет ли здесь проблемы? получается ведь ловушка для гамма и рентгена своеобразная... если поднять температуру фольги до 2-3 килоградусов, то можно уже будет пытаться сливать тепло в фотоэлементы

Надо считать все. Но качественно (на уровне "эврика!")
Гамма и нейтроны будут пробивать фольгу насквозь отдавая ей энергию. Фольга будет греться, размазывая энергию по спектру АЧТ. Конечно это тепло попадет в ловушку. Соседние слои фольги будут друг друга греть. Поэтому я и предложил "вату". Хаотично распушенные в пространстве тонкие нити. Они будут раскалятся именно до КилоКельвинов. Поэтому я и предложил вольфрам, что светится в лампочках накаливания.
Да. Можно будет попробовать часть этой энергии отобрать фотоэлементами.
Хотя главная задача этой нитки - удержать паразитную энергию на пути к тору, который в тени и очень холодный в отельных местах, где сверхпроводник (~ 23 К)
В космосе легко добиться сильных градиентов температур. Мы в гигантском термосе.
Тонкие экраны творят чудеса.
Можно или нельзя рекуперировать эту энергию - вопрос второй. Насколько я понимаю, во время разгона корабля недостатков всяких левых источников энергии на борту не будет. Назову два.
1. Прорывающийся вперед поток плазмы. Сам бог велел снять с него часть энергии.
2. Амортизаторы. У нас механически раскачивающаяся система. Ставь магниты, сердечники и качай энергию напрямую.

[alex_semenov]

Интересный момент - как можно более разнообразные ионы по массе нужны - тогда воздействие на магнитное сопло растягивается по времени и снижает рывок-бризантность подрыва - скорости у ионов будут разные - обратно пропорционально массе ионов.

Очень, интересная мысль! Не знаю насколько применима?
Но огромное спасибо!
Надо оценивать. Скажем, если разница в массе у вас 10, то в скорости разлета ~3.
Легкие частицы 1 км преодолеют за 1000/2500 000 = 0,0004 с, а тяжелые в 3 раза дольше...
0,0012. Реально им понадобится в два раза больше времени (они ведь идут с ускорением, "мягко" останавливаются в поле).
Кстати, отношением масс, можно профилировать форму ударного всплеска.
Другой вопрос, в самой конструкции заряда мы и так сильно связаны используемыми материалами. Там наверняка будет уран 238 (как толкатель) и сконей всего бор. Бор хорош еще тем, что корпус из боранов будет ПРОЧНЫМ. Если я собираюсь вешать кольцо на корпуса бомб – это важно.

Поэтому кроме бомбостволов нужны мелкие стволики-бланкетометы. Они выстреливать должны части бланкета из смеси элементов с таким расчетом, что бы в направлении кольца у гаммы и нейтронов не было шансов попасть в кольцо.

Гм... не очень нравится мне эта идея. Это надо везти с собой еще массу для этой вашей "завесы".
Ганс, вы как-то афишировали на НК работу по взрывлету, где используется снеженская идея размазывать взрыв в струе натрия (кажется).
Нельзя ли ссылочку на нее бросить и сюда?
Чтобы я не рылся на НК?...
Мне тогда эта идея не очень понравилась. Слишком расточительный расход массы. Для межпланетных систем может и годится. Но не для межзвездных. Но я бы все равно сейчас ту работу полистал.

[alex_semenov]

Полез разбираться с ядерными боеприпасами...
Наткнулся на информацию что Тейлор утверждал, что 6 кт/кг – это физический предел "плотности мощности" в термоядерных боеприпасах. Хотя параметры некоторых современных боеприпасов оказываются чуть ПЛОТНЕЕ!
То есть Дайсон в 1968-м году занизил оценку в 6 (!!!) раз.

Пересчитываем среднюю скорость истечения плазмы (при 80% превращении выделившейся энергии в энергию заряженной плазмы):

1 кт/кг    2 587 354 м/с
2 кт/кг    3 659 071 м/с
3 кт/кг    4 481 428 м/с
4 кт/кг      5 174 708 м/с
5 кт/кг      5 785 499 м/с
6 кт/кг      6 337 697 м/с

При оптимальной u/v в  0,6275 (и принятых выше массовых числах) а так же при эффективности магнитного зеркала 65% (одновитковое магнитное зеркал) получаем такую скорость полета взрыволета для разных удельных мощностей зарядов:

1 кт/кг  0,0089с
2 кт/кг  0,0126с
3 кт/кг  0,0155с
4 кт/кг  0,0179с
5 кт/кг  0,0200с
6 кт/кг  0,0219с

Время полета в годах на этих скоростях
(1)А.Центавра 4.5, (2)Барнарда 6, (3) E-Эридан 10,  (4)Цель на 40 св.л.

1   504   672   1119   4477
2   356   475   791   3166
3   291   388   646   2585
4   252   336   560   2239
5   225   300   501   2002
6   206   274   457   1828

Разумеется, я бы не раскатывал губу на 6 кт/кг. Но, скажем, 3 кт/кг можно закладывать в проект уверенно. И вполне реалистично 4 кт/кг.

[alex_semenov]

Заскучали, я смотрю?
Вот интересная информация к размышлению.

Проект Freedom Ship, Корабль свободы.
Комфортабельный плавающий город, экстерриториальный оффшор, который должен был иметь 18 000 постоянных жителей (и вмещал с гостями до 100 000 человек!)

http://ru.wikipedia.org/wiki/Freedom_Ship

http://www.vseneprostotak.ru/2010/04/korabl-apokaliplisa-freedom-ship/

Это многоэтажный город в 25 этажей, длиной 1 км и шириной 300 м.



Если пересчитать, 25*300*1000 = 7500000 м2
На одного (кстати элитарного) жителя этой высокотехнологической экстеритории  приходится всего 417 м2



В случае 2000 м3 на человека (в случае моего корабля) и приняв среднюю высоту потолка 4 м (более чем!) на каждого жителя моего корабля поколений приходится по 500 м2

[AlexOrex]

Насчет вращения брони - а надо ли? Может, сделать двойной каркас - внешний тяжелый, с броней, секционный и с амортизаторами для растяжения. Он качается при взрывах, но не вращается. А внутри (с зазором на амортизацию) вращается (но не раскачивается) жилой тор. Пространства часть потеряем, но нагрузки меньше, и пассажиров не трясет. Сколько там, говорите, ход амортизации по новым расчетам?
Да и пушки лучше не крутить, чтобы кориолисовы силы при движении снарядов не мешали.
Насчет вольфрамовой ваты - надеюсь на Вашу идею с остроугольным экраном, направленным в сторону взрыва - может, ватой его покрыть? Излучение и плазма распределятся по большей площади, а переизлучение пойдет всей поверхностью (только угол подгадать, чтобы на противоположную сторону тора меньше попало).
Если нужны радиаторы - имеет смысл сделать их в тени тора по радиусу от точки взрывов (если поток плазмы, идущий через центр тора, не засветит). В этом смысле тоже выгодна невращающаяся оболочка тора.

[alex_semenov]

Насчет вращения брони - а надо ли? Может, сделать двойной каркас - внешний тяжелый, с броней, секционный и с амортизаторами для растяжения. Он качается при взрывах, но не вращается. А внутри (с зазором на амортизацию) вращается (но не раскачивается) жилой тор. Пространства часть потеряем, но нагрузки меньше, и пассажиров не трясет. Сколько там, говорите, ход амортизации по новым расчетам?

Да я думал об этом. Но мне такое решение показалось сложным....
Хотя, если кто-то убедит меня в обратном – я соглашусь.
Надо оставлять табличку "достоинства- недостатки"

Да и пушки лучше не крутить, чтобы кориолисовы силы при движении снарядов не мешали.

Да. Очень верно! Я тоже подумал об этом. Кориолисов силы будут смещать снаряды.

Насчет вольфрамовой ваты - надеюсь на Вашу идею с остроугольным экраном, направленным в сторону взрыва - может, ватой его покрыть? Излучение и плазма распределятся по большей площади, а переизлучение пойдет всей поверхностью (только угол подгадать, чтобы на противоположную сторону тора меньше попало).

Да так все и предполагалось.
Вообще нет разницы КУДА направлен излучающий экран. 100 нс идет облучение. Энергия всаживается в экран из "ваты" (и его подложку –теневой экран из фольги). Он раскаляется в мгновение ока. А потом (до следящего взрыва) она излучает. Это в миллион раз дольше (нано – миллиардная секунды).
В общем, идею с экраном уже нужно просто обсчитывать. Она либо работает, либо нет.

Если нужны радиаторы - имеет смысл сделать их в тени тора по радиусу от точки взрывов (если поток плазмы, идущий через центр тора, не засветит). В этом смысле тоже выгодна невращающаяся оболочка тора.

Совершенно верно. И невращающаяся оболочка здесь так же получается в плюсе. Нет центробежной силы и радиаторы можно делать ажурней.
Все верно.

И так. Давайте подводить баланс.

Если оболочка вращается. Что мы получаем?
А получаем мы простоту конструкции. Посмотрите на эту дуру еще раз:



Я здесь заложил толщину хранилища только для тормозного топлива из расчета что удельная плотность зарядов как у воды 1 т/м2. Когда я рассчитал и разгонное топливо из этой же оценки, то получил диаметр тора уже в 194 метра. Это больше чем у стердфордского тора! 130 м! Я понял что для начала надо уточнить плотность зарядов. И верно. Она где то 5-7 тонн/м2 (но я не закончил сбор информации по боеприпасам).

Там (в торе) 130 метров закладывалось из расчета получить "небо". Простор, который должен радовать глаз...



Я с этим играться не собираюсь. Я думаю что идея "радовать глаз" такой ценой – идиотская (это я комментирую доклад стэндфордской творческой группы). Люди все равно будут знать об искусственности этого "простора". Не думаю что море пустого места для радостного глаза – хороший подарок тем, кто не будет видеть другого мира от рождения до смерти.
Честность – лучшая политика. Поэтом мы им просто предоставим просторные помещения и возможность их перепланировать временя от времени (скажем, на время спортивных игры, перестроить некоторые отсеки под стадионы или вообще перестраивать отсеки через 10-20 лет по новому плану). А привыкать к просторам они будут  в хорошем виртуальном симуляторе.
Я думаю этого достаточно для УМНЫХ людей.

И тем не менее.
Жилой модуль это цилиндр 64 м в диаметре и длиной в почти 100 м (98). А вся труба  - более 6 км в длину массой примерно 3 миллиона тонн. У стендфорцев масса на порядок меньше. Но у меня в трубе вся цивилизация! С промышленностью и ресурсами, а не просто поселение "на отшибе". 300 тонн на человека – я думаю, это может быть даже мало...
И вы предлагаете  этот "состав", даже пускай по магнитным рельсам, пускай и магнитным, со скоростью. ... примерно 100 км/ч? А во время разгона-торможения, еще и создать ему кочки (стук колес? Один удар в секунду?)

Гм...
Заманчиво конечно...

Дело в том, что я собирался каждый модуль снабдить пушкой. То есть 64 пушки. Меньше НЕЛЬЗЯ!  Каждая стреляет 1 бомбу в минуту. Нормальный интервал. Каждая бомба готовится к выстрелу где-то пол часа. Это от извлечения ее из хранилища и до снаряжения, проверки... и  выстрела.
Стрелять я собрался из рельсотрона...
Это дура немалая по длине. 1 тонну толкнуть со скоростью, пускай даже 300 метров – нужна хорошая масса, база...
В общем вся обслуживающая система займет тоже немало. Где-то 30 роботов-погрузчиков работают в хранилище каждого из 64-х отсеков. Слишком много погрузчиков  – накладно по массе. Я полагал, что разборка склада будет идти в каждом модуле от  пушки, по кругу (спирали).
При этом я думал, что в процессе будут учувствовать и люди...
Сами пушки (у них будут длинные рельсы) я хотел поместить в жилых отсеках...
А так их придется выносить за них...
Что бы попасть в зону невесомости нужен какой-то механизм...
Это все масса, масса, масса...

Гм... То что и вращаться и разгоняться ЦЕЛЬНЫЙ тор не может одновременно – об этом я догадывался. Процесс торможения длится пару месяцев. Это можно пережить (в преддверьи нового мира...). А разгон – два года. Уже муторно. Но люди еще полные сил. Только начало пути!
Полет к звездам – занятие недетское. Трудности только мобилизуют и сплачивают...
На что была надежда? Что существа отправляющиеся в этот путь будут адоптированы к невесомости генетически. Это люди звезд. Космические люди. И космос для них дом родной. Возможно, им и тяжесть в пути не понадобится особо.
Но разумеется, такое допущение делает проект не таким привлекательным...

Гм...
А вы знаете? Я готов согласиться на вращающийся центр.

Как версию непременно надо рассмотреть!
Кстати, если что-то движется относительно неподвижного основания, то должно что-то двигаться и в обратную сторону. А здесь нечему...
Я вообще то цельный тор собирался разгонять и тормозить ионными двигателями. Здесь без них тоже, наверное, не обойтись.

Еще.
Центральный поезд все равно будет давить на неподвижный тор из топлива всей своей массой (3 миллиона тонн). И прочность этой конструкции придется придать немалую...
Я собирался использовать корпуса бомб не только как экран, но и как несущий каркас.
Пока бомб много – нагрузка "состава" не важна. Но когда они будут кончаться...
Правда, тогда можно и уменьшить постепенно скорость вращения (массу состава).

У вас есть идеи, как организовать движение состава?
И самое главное - как посчитать издержки?

[alex_semenov]

кстати. Не обязательно, что 3 миллиона тонн будут давить на неподвижные рельсы.
Эти 3 миллиона тонн могут висеть... сами на себе. "На тамбурах".

Чем еще хороша идея? То что при толчках поезд будет именно "подпрыгивать" на рельсах. Не давить на них толчком, а толчком отрываться от "рельс"

[AlexOrex]

Я представлял себе внутренний тор самонесущим, не как поезд на рельсах, а как замкнутое, хоть и эластичное кольцо, подвешенное на магнитных, вероятно, амортизаторах, вокруг которого качается от взрывов оболочка. Внешний тор тоже самонесущий (передает внутреннему только поступательное движение).
Ну или разделить жилой вращающийся тор и сегментированный "трясущийся" экран, принимающий удары плазмы. Масса его будет меньше, может получиться большая амплитуда. Пушки, в таком случае, придется размещать в этом экране/за ним. Правда все равно засада получается с сообщением и грузо/бомбопотоком между движущейся и неподвижной частью. Разве только ВСЕ разгонное топливо вынести в невращающуюся (масса для тряски увеличилась! ) часть тора (конфигурацию надо продумать) , а при торможении (несколько месяцев) сидеть без силы тяжести и с тряской, пока бомбы из защитного слоя жилой части тора тратятся. В общем, некрасиво получается.
 

[gans2]

Ганс, вы как-то афишировали на НК работу по взрывлету, где используется снеженская идея размазывать взрыв в струе натрия (кажется).
Нельзя ли ссылочку на нее бросить и сюда?
Чтобы я не рылся на НК?...
Мне тогда эта идея не очень понравилась. Слишком расточительный расход массы. Для межпланетных систем может и годится. Но не для межзвездных. Но я бы все равно сейчас ту работу полистал.

Это ВЫ анонсировали эту работу, в КВС-прожекте,
http://go2starss.narod.ru/vzryvnaya_deyterievaya_energetika.djvu
 а я начал её пересказывать, с сомнением насчет того, что вся эта текущая масса жидкого натрия останется неразрывна и защитит стенку от ударной нагрузки. Но одно дело защищать ВСЮ полость, а другое - только кольцо.

[gans2]

"Моцарт" начинает осмыслять "Тор Зеленой Линии".
1. Этот корабль только для беглецов. От раздувающегося Солнца, от непримиримой вражды, от уничтожения. Все остальные задачи решаются внутри системы.
2. Внутренний объем, вращающийся для гравитации, не обязательно должен быть непрерывным. Я вижу тор из сегментов с метателями бомб, пеной радиационной защиты и сверхпроводящими сегментами магнитного зеркала. Он свит из тросов и постоянно подновляется такими же тросами - переплетаются. Внутри тора, используя магнитное поле плазменного зеркала летят слегка изогнутые цилиндры жилых отсеков. В обе стороны сразу - тоннель-тор двойной. компенсируется противовращение оболочки.
3. Связь между жилыми кабинами и несущей оболочкой не нужна - даже вредна.
4. Все бомбы для разгона вовсе не обязательно тащить на себе - вполне реально подрывать наведенные с внешних катаульт рои разгонных бомб. Экономия на первичном толчке, за счет меньшей стартовой массы.

[Прохожий]

........
4. Все бомбы для разгона вовсе не обязательно тащить на себе - вполне реально подрывать наведенные с внешних катаульт рои разгонных бомб. Экономия на первичном толчке, за счет меньшей стартовой массы.

А ловить их как, сочком?

[alex_semenov]

Это ВЫ анонсировали эту работу, в КВС-прожекте,
http://go2starss.narod.ru/vzryvnaya_deyterievaya_energetika.djvu
 а я начал её пересказывать, с сомнением насчет того, что вся эта текущая масса жидкого натрия останется неразрывна и защитит стенку от ударной нагрузки. Но одно дело защищать ВСЮ полость, а другое - только кольцо.

Нет-нет. Это само собой. Но кто-то (мне казалось что вы) давал ссылку на какую-то работу еще. Доклад? Там помимо всего прочего был именно взрыволет, как я понял (возможно неверно), "подпружиненный" по-снеженски. Завесой.
Если не вы давали ссылки то кто?
Кот-кот, может вы?

[alex_semenov]

"Моцарт" начинает осмыслять "Тор Зеленой Линии".
1. Этот корабль только для беглецов. От раздувающегося Солнца, от непримиримой вражды, от уничтожения. Все остальные задачи решаются внутри системы.

Ну можно сказать и так. Хотя я бы назвал это мягче.  "Пилигримы".



http://ru.wikipedia.org/wiki/Отцы-пилигримы

Я все же настаиваю на этой гипотезе. Разум – это эволюция мемов (информационных объектов) и в какой бы форме она не происходила, существование разума это всегда внутренний конфликт. Мемы (идеи) плодятся по экспоненте

I(t) >= A*2^[b*(t)]

Но бесконфликтно этого не может быть. Наш мир не становится проще. Вопрос есть ли бог или нет - остался открытым. Но добавился может ли машина мыслить или нет?
Что есть жизнь? Важней общество или личность?
Таких проклятых вопросов становится все больше и больше. И они все сильней и сильней делят людей между собой.
Мемам  нужны носители, число которых определяется  материальными ресурсами, которые (в свою очередь) можно приращивать  в нашей вселенной только по полиноме (предел скорости света).

J(t) <= D*t^(k); k<=3

Какую бы форму разум не принимал, он всегда столкнется с "теснотой" занимаемого им пространства. Отсюда только два выхода. Либо убить себя (как разум). Остановить процесс эволюции (инакомыслия). То есть по сути думанья.



Либо продолжать "двигаться наружу". Расти над собой. В том числе и предоставив возможность инакомыслящим найти свое место ПОД ДРУГИМИ солнцами.


В Солнечной системе масса ресурсов. И тем не менее есть ресурс, который в ней скуден.
Даже Оорт, ~100 а.е. пересекается светом за 14 часов. То есть любому мему (новости, идее, мысли)  в Солнечной системе ТЕСНО. Не носителям идей, например, людям. А именно мыслям, которые живут в головах людей.
Если люди действительно найдут способ выйти за пределы Земли (а это куда тяжелей сделать чем, их потомкам потом полететь к звездам) то задолго до того как в Солнечной системе "закончатся"  богатые для проживания места, в системе возникнет "единый порядок", который устроит не всех.
Как это было в те времена, когда Европа еще не открыла все континетны (Австралию) но ряд метрополий уже разделили известный им мир на колониальные империи.
А ведь подумайте.
С какой скорость новости (мемы) двигались по Земному шару тогда из метрополии в колонию и обратно? Со скоростью клипера?  Месяц, пол года?
А у нас уже 14 часов!
Конечно, в системе можно ПРЯТАТЬСЯ до бесконечности. Но это означает, что ваши убеждения, мысли, идеи, ВСЕГДА будут "на голодном пайке". В меньшинстве. Без шанса показать всему миру право на существование.
Все что вы можете – накопить силы и отвоевать этот скудный ресурс себе. Убив старый набор мемов. Это схема "пауки в банке". Но в этом случае останется жить не самый разумный набор идей, а самый УДОБНЫЙ для носителей набор идей.
Увы! Это издержки эволюционного процесса.
Поэтому развивающийся мир ВСЕГДА должен быть "открытым". В отличии от закрытого "железным занавесом".

Если люди (как носители разума) выйдут за пределы Земли (задача архисложная) то это очень быстро (сотни лет? тысячелетия?) приведет к тому что они отправятся на "внешнюю границу". За пределы нашей звездной системы. Если мы мыслящие существа – по другому и быть не может.

[gans2]

Это ВЫ анонсировали эту работу, в КВС-прожекте,
http://go2starss.narod.ru/vzryvnaya_deyterievaya_energetika.djvu
 а я начал её пересказывать, с сомнением насчет того, что вся эта текущая масса жидкого натрия останется неразрывна и защитит стенку от ударной нагрузки. Но одно дело защищать ВСЮ полость, а другое - только кольцо.

Нет-нет. Это само собой. Но кто-то (мне казалось что вы) давал ссылку на какую-то работу еще. Доклад? Там помимо всего прочего был именно взрыволет, как я понял (возможно неверно), "подпружиненный" по-снеженски. Завесой.

А, опровержение орионоложества?

Жидкометаллический многослойный преобразователь импульса как решение проблемы амортизаторов для ядерных импульсных реактивных систем.

К.т.н. Пономаренко А.В.

Список сокращений

КК-космический корабль

ЖМПИ- жидкометаллический многослойный преобразователь импульса

ЖМ- жидкий металл

ЯЗ-ядерный заряд

ЯВ-ядерный взрыв

РИ-рентгеновское излучение

ИИ-ионизирующие излучения

УВ-ударная волна


Рассматривается концепция импульсного ядерного реактивного движителя с жидкометаллическим многослойным преобразователем импульса (ЖМПИ) для заатмосферного запуска космических кораблей (КК) большой массы. Реактивная тяга обеспечивается периодическим подрывом на удалении от ЖМПИ ядерных зарядов (ЯЗ) сверхмалой мощности или на основе лазерной или кумулятивной имплозии малых плутониевых мишеней. При подрыве ЯЗ в вакууме формируется комплекс проникающих излучений ядерного взрыва (ЯВ)– рентгеновское, гамма и нейтронное излучение, световое излучение области взрыва. Так же образуется разлетающаяся область плазмы вещества конструкции боеприпаса. Основная энергия ЯВ в космосе (около 67%) выделяется в виде рентгеновского излучения (РИ) со средней энергией спектра 1-10 кэВ, около 25% выделяется в виде кинетической энергии вещества ЯЗ со средней энергией частиц до 50 кэВ /1-3/. Перед подрывом ЯЗ, между КК и ЯЗ создается система слоев или струй жидкого металла, например, лития, ориентированных в направлении, перпендикулярном оси КК-ЯЗ. При этом, воздействие РИ на слой ЖМ, ближайший к ЯЗ, приводит к формированию в нем экспоненциально спадающего профиля поглощенной дозы РИ в течение длительности воздействия порядка единиц-десятков наносекунд. При относительно небольшом расстоянии от ЯВ, в зависимости от толщины слоя, он или полностью превращается в высокоэнергетическую плазму или внешняя часть слоя взрывообразно переходит в состояние плазмы. В последнем случае, на оставшуюся в жидкометаллическом состоянии часть слоя , действует так называемый термомеханический удар или реактивная сила при взрывном расширении плазмы с температурой 10-40 тысяч градусов в вакуум, оставшийся жидкометаллическим слой приобретает реактивный импульс. Дополнительный импульс он приобретает при последующем воздействии плазмы вещества ЯЗ. В процессе последовательной передачи импульса следующим слоям или струям , вся область ЖМ с импульсом, близким к исходному импульсу первого слоя и относительно небольшой собственной скоростью взаимодействует с приемным устройством КК, безударно передавая ему свой импульс в течение секунд. Благодаря геометрии формирования слоев или струй и оптимальному выбору конфигурации приемного узла для течения ЖМ, может быть обеспечено практически постоянное ускорение КК от подрыва к подрыву ЯЗ без ударных воздействий на конструкцию КК.

Импульсные движители для космических кораблей на основе ядерных зарядов разрабатывались с 70-х годов 20 века /4-6/. Особенностью этих разработок является наличие так называемой «тяговой плиты» со слоем аблирующего покрытия между КК и ЯЗ. При этом, тяговая плита прикреплена к корпусу КК через механические амортизаторы, с помощью которых предполагалось уменьшить ударные нагрузки на собственно КК и обеспечить передачу импульса системе в целом. В работе /5/ проводились эксперименты с малыми моделями КК с тяговыми плитами и амортизаторами при использовании небольших количеств взрывчатки. Работоспособность таких систем возможна, однако не корректен прямой перенос результатов на случай воздействия факторов ЯВ с термомеханическим воздействием РИ и плазмы вещества конструкции боеприпаса на покрытие тяговой плиты. При этом будут сформированы ударные волны высокой интенсивности, эффективно проходящие по веществу плиты, амортизаторов и собственно конструкционным материалам КК, при определенных условиях воздействия, приводящие к разрушению конструкции. Давление расширяющихся продуктов при взрыве в космосе по порядку величины составляет /7/:

P=7e-4*q/R3, (1)

где P-избыточное давление, МПа, q – мощность боеприпаса, кт тротилового эквивалента по ударной волне, R – расстояние от ЯВ, км. Для ЯЗ мощностью 1 кт на расстоянии 50м от тяговой плиты это дает 5,6 МПа. При этом поток энергии РИ в вакууме в первом приближении составляет

F=7.96 n*q/R2, (2)

где F – поток энергии РИ в вакууме, кал/см2 , n- доля РИ в полной энергии ЯВ. Последняя величина для оценок может быть принята равной 0,689. При этом для ЯЗ мощностью 1 кт на расстоянии 50м от тяговой плиты Фr составит 2184 кал/см2 . Принимая для углерода (аблятор) средний массовый коэффициент ослабления для РИ спектра ЯВ на уровне 20 см2/г, длительность импульса РИ 10 нс, можно получить, что давление в ударной волне, распространяющейся по аблятору, составит порядка 1,7*106 МПа (термомеханический удар при воздействии РИ ЯВ ). Реальное поведение плазмы при таких воздействиях описывается ударной адиабатой и будет несколько отличаться от этой оценки. Учитывая, что сильное разрушение «станочного оборудования» по терминологии и данным /7/ происходит при воздействии избыточного давления в 60-70 кПа, а «контрольно-измерительной аппаратуры» при 20 кПа, и даже «трубопроводы диаметром менее 350 мм» разрушаются при 1МПа, дальнейшие комментарии по использованию тяговых плит и механических амортизаторов не требуются. Все оценки имеют точность по порядку величины, т.к. используют оценочные открытые данные по параметрам ИИ ЯВ из /1-3,7/.

Разработка механических традиционных пружинных или газовых амортизаторов, способных преобразовывать ударные волны с наносекундными фронтами и на уровне 106 МПа в импульсы давления на уровне десятков-сотен Па с характерными длительностями порядка секунд, представляется технически невозможной задачей. Такой преобразователь необходим для безударного квазиускоренного движения КК при использовании импульсного движителя.

В связи с этим, в /8/ авторами разработан жидкометаллический многослойный преобразователь импульса (ЖМПИ), исключающий воздействие ударных волн на материалы конструкции КК и эффективно обеспечивающий такое преобразование. В /8/ рассмотрен ЖМПИ в приложении к использованию инерциального термоядерного синтеза на основе кумулятивной или лазерной имплозии малых мишеней, окруженных асимметричным рабочим телом, например, из металлического лития или гидрида лития. Основным результатом работы стало заключение о возможности получения реального удельного импульса (УИ) такой реактивной системы на уровне 1500-2500 с, ограниченного сверху потерями вещества жидкометаллической системы на испарение. Показана оптимальность использования в качестве вещества ЖМПИ лития как рабочего тела исходя из его малой атомной массы, широкого температурного диапазона жидкометаллического состояния, относительно высокой удельной теплоемкости и низкой температуры плавления.
......
Литература.
1. «Действие ядерного взрыва», сборник статей, М.Мир,1971
2. «Действие ядерного оружия», пер.с англ., М.,Воениздат,1965
3. Хаффнер Дж., «Ядерное оружие и защита в космосе», М.,Атомиздат,1971
4. "Nuclear Power Space Propulsion Systems", отчет LA-4541-MS, Los Alamos, 1970
5. "Experiments with Bomb-Propelled Spaceship Models", p. 320 in Adventures in Experimental Physics b, edited by Bogdan Maglich, World Science Education 1972.
6. "Мирные ядерные взрывы" С.А.Новиков, Соросовский образовательный журнал, №11,1999
7. “Оценка устойчивости работы объектов и систем народного хозяйства”, Величко К.Ф. и др.,М.,МИФИ,1984
8. “Оценка возможности создания Термоядерной Инерциальной Космической Реактивной импульсной Системы "ТИКРИС". Пономаренко А.В. , Пономаренко В.Г., 2003 РОЛ: Ошибка 404
9. "Литий в термоядерной и космической энергетике 21 века" В.Н. Михайлов и др., М.,Энергоатомиздат,1999