A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 1420138 раз)

0 Пользователей и 3 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2620 : 27 Июл 2024 [14:49:51] »
Но в доныне используемых ракетах w aka удельный импульс есть какой дан природой происходящих процессов (сгорания топлива), менять его хоть и можно, но не имеет смысла,
Блин, и вы туда же?
Да, в случае химической ракеты смысла нет. Но свет клином на химических ракетах же не сошёлся! Да и нахрен нам на межзвездных трассах химические ракеты?
А вот ионный двигатель можно очень даже тоноко и точно настороить на ЛЮБУЮ скорость истечения между 50 м/с и 10 000 м/с.
При этом получить 10 000 куда проще чем 50!
Во-первых подбирая подходящую рабочую массу, во-вторых варьируя напряжение на разгоных сетках.

Далее. Термоядерный магнитный. "Вивернджет". Сам Виверн постоянно указывал, что выхлоп  открытой ловушки (если та заработает) можно разбавить "холодеой" инертной массой разменяв импульс на тягу. Это в случае полётов с Солнечной системе (а за пределы он не очень то и годился, вокруг концепции Виверна были свои огромные баталии, я видел в ЖЖ, кажется, Зелёного Кота или кого-то такого же).

В общем. Идея выбрать оптимальную скорость истечения - не так уж и абстрактна. В случае ковчега Штерна она просто предметно-объективна. Ковчег Штерна с истечением 10 000 км/с, тупо не может существовать (Штерн облажался в трёх соснах и я это показал. Энергетики на это у него нет). Но мой метод оптимизации показвает, что Штерн хотел глупого и странного. Что при принятых скромных возможностях звездолёта (100 ватт/кг - это вполне можно помыслить) он выбрал не просто недостижимую (для его схемы) скорость истечения но и глупо-неоптимальную скорость истечения!
Да, на борт придётся взять еще (не помню, 1000 тонн?) рабочей массы к той что он планировал, в виде лития или углерода (надо думать что лучше), но его ковчегу нужна скорость истечения 35000 км/с. Не больше не меньше если он хочет добраться до цели (60 св. лет) как можно быстрей на своей одноступенчатой ионной ракете.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2621 : 27 Июл 2024 [14:51:37] »
Ну так что все-таки определяет этот базовый показатель?
Помимо отношения мощности двигателя к неопределенному весу сухой ракеты?
Почему по-вашему сухая масса у одноступенчатой ракеты не определена? У меня она всегда определена и неизменна. Она часто равна 1! :)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2622 : 27 Июл 2024 [15:22:08] »
Да не двигателя Иван! ДвиЖителя!
А что у ракеты движитель?
А вы догадайтесь!  :D

У самолёта - пропеллер
У корабля - винт,  гребное колесо, весло, парус.
У бегущего человека - нога на дороге.
У машины, поезда - колесо на дороге или рельсе.
А у ракеты?

Вспомнилось:

"У кошечки и собачки - 3
У коровки, гуся  и козочки - 2
У петушка - 8
А у ослика сколько?"

:)

Цитата
ак что, Иван... вы тут пока один со своими тарабанами в башке! А нас тут уже банда! Вас это не пугает? 
На форуме, возможно, и один. Это ситуация частая.
А вот в мире - далеко не один.
Ибо, как я неоднократно говорил выше, все википедии и прочие энциклопедия ни разу не вспоминауют о вашем БАЗОВОМ параметре. Да и учебники по ракетостроению - тоже.
Врёте не краснеете. Я вам привел и с Википедии пример и из Сендфорда какого-то лектора припёр и закидал вас ссылками-документами у  авторитетов типа Зенгера и Маркса. Но вам всё как с гуся вода...

"Но он всегда был спорщиком
   Припрёшь к стене - откажется!
 Прошёл он "коридорчиком",
   И кончил "стенкой", кажется..."

Кстати, вы Шепарда вычитали? Он же по-сути тоже в моей банде. Заметили? Нет еще?  :)
Да, я зашёл в абсртагировании дальше чем остальные (хочется верить). Так сказать, развит тут (ненароком) целую теорию (на которую даже уже приятно смотреть!) Но вы же заявили, что вся эта математика базируется на неверных базовых посылках. А я вам показал что базовые посылки тут вообще не мои. На что вы обозвали Зенгера и Маркса "физиками". Ну как, после этого вас можно серьёзно воспринимать, Иван?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2623 : 27 Июл 2024 [15:40:32] »
Почему по-вашему сухая масса у одноступенчатой ракеты не определена?
Для одноступенчатой все просто. А для многоступенчатой?

Подождите. Так вы признаёте все мои выкладки для одноступенчатой ракеты? Вы же изначально ни для какой не признавали! Вы вообще считали бессмысленными всякие эффективности и КПД (что меня давно уже неприятно поразило)! Энерговооружённость вы так же сочли бессмысленным для ракетодинамики понятием. Кидались тут пустыми и плоными фалконами... Нет? Вы переобуваетесь теперь?

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.


Вообще же, впадать в многоступенчатость - это грех. Не думали? Это сговор с дьяволом. Скорости складываются, а массы за это - умножаются... И дьявол рано или поздно свою плату тут берёт. :)

Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2624 : 27 Июл 2024 [15:52:24] »
дельная мощность двигателя смысл имеет. Ракеты - нет.
Меня уже уговорили называть удельную мощность всей ракеты энерговооружённостью.
А какой смысл удельной мощности? В чём он?
Почему энерговооружённость бессмысленна? Из энерговооружённости транспортного средства (в нашем случае - точно) легко высчитывается его максимальное усконетие.
Я как раз наоборот считаю что удельная мощность в общем-то оценочный показатель (для сравнения в среднем по отрасли). А вот энерговооружённость прекрасно работает в расчётах, моих - точно!

Цитата
Но вы не устраивайте перекличку своей банды, а ответьте на вопрос - что именно определяет ваш Базовый параметр? Скорость ракеты? Время перелета? Численность экипажа? Число ступеней?
Я повторю сказанное выше. Энерговооружённость  зведолёта (при том любого, не только ракеты) w определяет  ВРЕМЯ T перелёта на заданную ДИСТАНЦИЮ L

w >=  k L2/T3

Если у вас нет минимально необходимой энерговооружённости звездолёта w вы никогда не сможете прибыть на дистанцию L за время равное или меньшее T. Так со 100 ватт/кг ракеты вы никогда не окажитесь у А Центавра, скажем, через 100 лет. Даже если у вас будет безумная многоступенчатость (гора родит мышь).
Но это надо еще строго доказать.
« Последнее редактирование: 27 Июл 2024 [16:12:16] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2625 : 27 Июл 2024 [16:46:38] »
Не ясно, что такое "подобных"
Масса каждой субракеты  делится на массу топлива - mt, массу конструкции - mk, массу полезной нагрузки -mn.
Доли этих масс в субракете:

t = mt /(mt+mk+mn)  - доля топлива
k = mk /(mt+mk+mn) - доля конструкции
n = mn /(mt+mk+mn) - доля полезной нагрузки

t+k+n =1

Только у верхней ступени полезная нагрузка - полезная нагрузка. У всех ступеней ниже (сколько бы их ни было) полезная нагрузка - следующая субракета.
Так вот. Если во всех субракетах составной ракеты коэффициенты t, k и n  одинаковы и одинакова скорость истечения u на всех ступенях, то такие субракеты считаются "подобными"

У кого больше энерговооруженность и кто придет первым?
Вы опять бросаетесь гранатами?
Первым придёт ТЭМ так как УСРЕДНЁННАЯ энерговооружённость у него выше. Он может выдавать 30 ватт/кг, скажем  5 лет (1908000 минут, это 57 240 000 Ватт*минуту/кг), а  Фелкон с, допустим, 500 000 ватт/кг, такую мощность выдает лишь 10 минут (5 000 000 Ватт*минут/кг). И тот и тот будут в пути десятки тысяч лет к А.Центавре в инерциальном полёте поэтому не важно КАК они разгонялся (и тормозил). Это случай ИНЕРЦИАЛЬНОГО перелёта, где разгон и торможение по сравнению со сроком полёта  может считаться "мгновенным". И тут сравнение их удельных мощностей совершенно не важны. Они просто теряются в "ошибке округления". Это крайний случай.
Точно так же, С ДРУГОЙ СТОРОНЫ, очень энерговооружённый бомболёт Дайсона (допустим это правда) разгоняясь до 10 000 км/с за 10 дней, по идее имеет энерговооружённость не ниже 10^7^2/2/864000c =58 МВт/кг.
Но это не значит что он достигнет А. Центавра за 22 года (как показывает моя табличка оптимизации для корабля с такой энерговооружённостью). По той же причине что он просто не может такую энерговооружённость демонстрировать заметное времемя  (как два предыдущих корабля). Его энерговооружённость здесь не существенна. Существенна скорость, которую он разовьёт в процессе быстрого "короткого" разгона. А дальше он будет у цели через ~150 лет  ПО ИНЕРЦИИ. То есть  его траектория  предполагает (как и в первых двух случаях) полёт по инерции и псевдомгновенный разгон, возможно, такое же торможение (10 дней почти мгновенно по сравнению с 150 годами инерционного полёта).
Кстати, чтобы абстрактная идеальная ракета с 58 МВт/кг долетела до А Центавра за 22 года, скорость истечения должна быть ~120 000 км/с.  :)
« Последнее редактирование: 27 Июл 2024 [18:46:44] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2626 : 27 Июл 2024 [17:44:03] »
Форвард, кстати, тоже это считал.
И вот ещё статья
Спасибо! Чем больше банда - тем лучше! :) Да, если копнуть, то выясниться что секрет то полишенеля! Везде и почти у всех встречаются это v/u= 1.59... :) В статье Шепарда это 1.59 тоже везде торчит! При этом доказательство настолько простое (два действия) что никто особо не заморачивается это разживать тугодумам.
Собственно, я сам не додумался до этого, если честно вспомнить. Я обычный советский инженер-дурак со всеми тупыми мифами в своей бестолковке!
Намёк на эту идею (что есть энергетически оптимальная скорость истечения v/u=1.59 или как я взял u/v= 0,62..) мне дал Лэндис, аж в 2008 году (дата публикации моего перевода), когда я пытался расшифровать его ... презентацию (на ней же только намёки-кроки для говорящего)!

Межзвездный ионный зонд, снабжаемый энергией по лазерному лучу

Меня так удивили намёки Лендиса про идеальную ракету, что я отдельно сел разобраться, быстро был потнясёно открывшимся (всё же в два действия!), а по итогу не смог сдержаться от восторга и там серым текстом наделал массу собственных комментариев с рисунками и графиками на эту тему.
Это было не менее сильное потрясение-перерождение чем осознание того, что лазерный парус имеет эффективность грубо  ~ v/с.
Я не помню, какое "потрясение основ" случилось раньше? :)
Кстати, это я кажется тоже где-то мельком (без всяких доказательств) дёрнул-ухватил у Лэндиса в работах по парусам и потом сам сидел выкручивал-кумекал как же такое может быть? 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)!
« Последнее редактирование: 27 Июл 2024 [17:55:56] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2627 : 27 Июл 2024 [18:06:12] »
Было вами сказано - "Энерговооружённость  зведолёта (при том любого, не только ракеты) w определяет  ВРЕМЯ T перелёта на заданную ДИСТАНЦИЮ L."
Я вам поставлю плюс за хороший каверзный вопрос (через 72 часа). Да, формулировка у меня явно неточная. Я должен исключит все такие КРАЙНИЕ случаи. И я еще думаю как это сделать.
Про особенность Ориона я сразу знал и сразу исключал из такого рассмотрения, записывая это в его явные достоинства. Но вы нашли зеркалную проблему с другого конца... Гм...
Ясно что два ваших случая и мой один - это КРАЙНИЕ случаи, когда x, доля активного участка СТРЕМИТЬСЯ К НУЛЮ. То есть задача, что называется, вырождается....
Нужно поэтому установить границы.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2628 : 27 Июл 2024 [18:16:53] »
Да, если копнуть, то выясниться что секрет то полишенеля! Везде это v/u= 1.59... :) В статье Шепарда это 1.59 тоже везде торчит!
У Шепарда в этой статье полет к Альфе с торможением 130 лет. Считайте, какая там v/u= 1.59... ?!!
Откройте и посмотрите, 1.59 в статье встречается два раза (один раз в виде картинки и поисковик дает одно совпадение):

Цитата
Differentiation of equation (4) leads to the condition that у is a minimum for a given v. Assuming that our fuel is valuable this would be an important consideration. The condition is:

r=1.59, R = 4,9 (5)

....

Before proceeding we might well pause to consider the nature of the propulsion unit which would raise our interstellar vehicle to the considerable velocities which we are contemplating. Let us take a closer look at a vehicle having a characteristic velocity of say 10 000 km/sec. Under the optimum conditions and for γ ≤ 3.9 as we have shown, the exhaust velocity would be ve /1.59, i.e., 6 300 km/sec. In a voyage lasting 250 years we could afford to spend 100 years in accelerating and decelerating; this would only add 100 years to the transit time. This corresponds to an acceleration of 100 km/sec/year or 0.31 cm/sec2 (0.32 milligee). The specific exhaust power, i.e., the useful mechanical power in the exhaust jet per unit mass of vehicle, is given by the expression [1]

Да да! Скорость истечения в 6300 км/с  для корабля разгоняемого до 10 000 км/с как оптимум выведен именно из этого 1.59!  :D Хотя я пока не разобрался как по-другому он самом начале статьи вывернул это (надо для начала всё это упорядочить в поток русских букв), но я вижу что это ТО САМОЕ!  :P

Я вам давно поставил несколько хороший каверзный вопрос.
Вопросы поставлены, а Германа все нет.
Не переоцнивайте себя. Этот в нашем сезоне - первый хороший. :)

Зы. По-началу утверждение w >=kL2/T3 относилось к особому случаю постоянно включенного двигателя. То есть корабль непрерывно разгоняется и тормозится. Параметр x=1 (доля участка разгор-торможение в L) То есть корабль постоянно преодолевает силу инерции... И тут долго считалось, что такой полёт с минимальными энергозатратами для любого привода (Штерн тоже заложил это заблуждение в свою книгу). Но потом оказалось что нет. Не только для ракеты но и для, скажем равноускоренной траектории (с равномерным нарастающей мощностью, это тоже был отдельный катарсис), выяснилось (с вашей подачи) что оптимально иметь небольшой инерционный участок. То есть мы перешли к наиболее общему случаю когда есть и ускорение-торможение и инерционный участок. И это спутало все карты теперь... Гм... Как отделить всех мух от котлет?
Ясно что случаи, когда разгон и торможение происходит КВАЗИмгновенно по сравнению с  остальным временем полёта в инерциальном режиме, то есть параметр  x ~0  - вся эта логика выключается. Я полагал что знак "меньше" отделяет все такие случаи... а нет!

Зы. Зы. Смотрим на уравнение оптимизации:



Если x =0 (весь полёт по-сути происходит по инерции) первое слагаемое = 0, второе слагаемое =0, третье слагаемое, в знаменателе множетель ln(1)=0, то есть А/0 = бесконечность. Мы имеем неопределённость. На краю данная функция не определена. Там - вырожденные решения.
Это чистая математика.
Теперь найти этому простое физическое объяснение...
« Последнее редактирование: 27 Июл 2024 [19:52:35] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2629 : 28 Июл 2024 [11:04:44] »
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?
:D 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. :)

Цитата
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.

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 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!!!!   >:D Вот упёртая же дЫтына, а?!!!!   :D
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  8) ) 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!... >:D
« Последнее редактирование: 28 Июл 2024 [13:06:10] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2630 : 28 Июл 2024 [12:13:32] »
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.
« Последнее редактирование: 28 Июл 2024 [12:47:16] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2631 : 28 Июл 2024 [12:31:34] »
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.
:)

Цитата
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?  :)
« Последнее редактирование: 28 Июл 2024 [12:52:21] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2632 : 28 Июл 2024 [13:19:34] »
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?
Не так. Радиатор - припарки трупу.
Радиатор будет работать на 1000 ватт/кг... может быть (очень крутой радиатор)
А вот на 50 Мвт/кг....
Засуньте себе его знаете куда?
:)
Вот это красиво, наукообразно, но БЕСПРЕДЕЛЬНО глупо:



Просто сядьте и посчитайте. Не справятся такие радиаторы с отводом даже 0.01% от анигиляционной мощности тут предполагаемой.

Поток энергии вообще (и паразитной в частности) такой огромный.... что нужны некие  ухищрения на грани волшебства.
Такие случаи - уникально единичные.
С них и надо начинать проектировать звездолёт. И в любом случае его консистенция будет, как я говорю, консистенция мыльного пузыря.
То есть огномные габариты и чудовищно низкая плотность (хотя не факт, но правило).

Ярчайший пример - лазерный парус. Двигатель оставлен дома. Это снимает одним махом все эти проблемы (и возникают совсем другие) что мы можем даже мечать о релятивистском полёте! Но главное тут добавление (без чего ничего бы не срослось) - это удачно  огромная площадь ТОНЧАЙШЕГО паруса. Сотни или даже тысчяи км в поперечнике! Он одновременно, очень удачно оказывается радиатором, способным сливать ту часть потока лазерной энергии (порядка 1%) которую  парус неизбежно поглотит (хотя есть фантазии сделать это поглощение еще меньше, вообще ничтожным).



Лазерному парусу (как концепции) очень "повезло", что предтеча - слонечный прус "страдал" от ничтожной силы давления и огромное количество умов приложили усилия в своё время чтобы показать, что огномный, тонкий и лёгкий солнечный парус таки сделать можно (на грани инженерного искусства). Сам Форвадр, хотя и придумал концепцию еще в 1961-м году, но снова воспрял духом, когда ознакомился с проектом Дрекслера (см. картинку выше) суперлёгкого солнечного паруса 1976-1978 года рождения.

Другой яркий пример - бомболёт Орион. Как он ухитряется иметь и высокий удельный импульс (скажем 1000 км/с - без проблем) и при этом тягу такую, что вся махина ускоряется с 1g? Ну что за гадкий лебедь, портящий красивую общую картину (см график внизу)?



Тут секрет - во  внешнем сгорании. В том, что 3/4 двигателя у вас превращается в плазму, сгорает в виде специально устроенных бомб. Защита от паразитки - в отсутствии защиты. Испарился двигатель? Ну и хай испарился! Это нормальный его режим работы! Ну и еще тонкость, бомба сгорает не внутри корабля, а достаточно далеко за ним. Очень удачное сочетание обстоятельств! И бомболёту не приходится иметь даже "консистенцию мыльного пузыря"!
Но ничего не бывает даром.
Расплата в чём? В том что это ПУЛЬСИРУЮЩАЯ  система со всеми вытекающими (что большинству и не нравится). И да, тут есть неприятные моменты с которыми надо бороться.
Тут всё - честно!

Третий пример уникума. ЖРД. За счёт чего ЖРД может развивать такую удельную мощность как 1 Мвт/кг?
Ответ очевиден. Так совпало (не было счастья, да несчастье помогло), что через ЖРД проходит чудовищный поток жидкого (конденсированного) хлодогена и выхлоп ракеты по-сути является гигантским "дармовым" радиатором. Поэтому возможна такая непрерывно действующая удельно-мощная машина!
И это - пик!
Если вы хотите теперь дальше  резко увеличить эффективнсть непрерывной ракеты (не важно термической или электроядерной), снизить секундный расход топлива и повысить скорость истечения - то получите все проблемы с паразиткой в полном объеме и падайте с удельной мощностью до  "нуклоновских" 30 ватт/кг и пилите эту гирю, Шура, пилите! Она - золотая!!!! Может быть до 1000 ватт/кг и допилите, ну а если повезёт то, бог даст 10 000 ватт/кг в "вивернджете"!

Есть ли еще примеры? Надо искать. Если и есть их - единицы (например, "обратный токамак",  да, магнитный парашют - отличный кандидат на такую удельно-мощную тяговую систему, хотя это тормозная тяга, но всё равно тяга же!)  Главное. Надо искать именно лазейку к уникальной энерговооружённость, прежде всего, а потом уже всё остальное вокруг этого пытаться лепить (если получится). Люди ищущие чудо-топливо типа аннигиляции - лохи позорные! Они не с того конца ищут!   Даже если они это найдут, то они не смогут этим воспользоваться в полной мере! Мы вон с известным уже термоядом и делением никак не можем добиться желанного потока мощности, а они хотят анигиляцию или что-то в таком роде оседлать!
Но хрен они еще это найдут! Как квантовый анемист,  я думаю, Природа не стала бы нас дразнить таким бесполезными для нас явлениями природы... :)
« Последнее редактирование: 28 Июл 2024 [14:05:15] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2633 : 29 Июл 2024 [13:47:41] »
Нуклон Зевс отличный проект на ближайшее время но сложный и я предлагаю сразу начать наработки по следующему поколению.

Нейросеть Nvidia Nemotron-4:

. . .

Ваша идея представляет собой интересный концепт, который заслуживает дальнейшего изучения. Он может стать одним из вариантов для создания космических кораблей будущего, способных к межзвездным перелетам.

Смотрите. Это лучшее что мне удалось получить для  8 ступеней.



Это АБСТРАКТНАЯ (не важно как устроенная, в чём и достоинство параметра "удельная мощность") ракета с вполне мыслимой удельной мощностью энергоустановки в 1000 ватт/кг (тогда энерговооружённость всей сухой массы, то есть с полезной нагрузкой каждой ступени будет  546 ватт/кг).  Из установленной мной доли полезной нагрузки в полной массе каждой ступени 0,33, при 8 подобных ступенях, при стартовой массе 20 000 тонн, на орбиту звезды-цели выйдет корабль массой 6,2 тонны. Такой себе типичный межпланетный зонд типа Кассини. При этом полезная нагрузка составит 2,8 тонны. Это, видимо, оборудование для наблюдения за планетами (с орбиты или в режиме пролёта) и связи. Вряд ли в такую массу можно впихнуть что-то большее (высадку на планету, например, какого-нибудь зонда).
Кораблю для перелёта потребуется порядка 700 тонн оружейного урана-235, если общая энергоэффективность ядерной установки составит разумные 25%.
Еще. Предполагается что каждая последующая ступень (кроме первой и последней) в качестве дополнительного топлива дополнительной ракетной массы использует 33%  массы конструкции предыдущей ступени. То есть после выключения ступени, следующая ступень прежде чем отделиться, перекачивает себе на борт 33% массы предыдущей ступени в качестве топлива (канибалит отработанную ступень) и только потом разъединяется и включает свой двигатель (возможно часть дополнительной массы будет накапливаться на следующей ступени в процессе работы предыдущей, но часть наверняка можно будет извлечь лишь из неработающей предыдущей ступени).
И так. Смотрите. Чёрной рамкой обведены данные, которые я задал жестко (валюнтаристски). На жёлтом фоне вверху слева - два параметра: скорость истечения и доля массы топлива в массе каждой ступени. Много знаков после запятой у них означает, что это результат поиска решений Excel.  Внизу в пунктирной рамке - ячейка КРИТЕРИЯ оптимизации (поиска минимума) - время перелёта. Лучшее что мне удалось получить - почти 600 лет в пути.

Да, ступенчатость (8 ступеней, это своего рода предел здравого числа)  даёт выигрышь во времени перелёта ценой чудовищного отношения начальной к конечной массы (тут 3228 раз!) Но какой в итоге выигрыш? У нас есть эталон для сравнения. Оптимальная одноступенчатая ракета. Тут главное правильно сопоставить энерговооружённость.
Выше я брал 1000 ватт/кг только к массе конструкции ступени (полагая что почти вся она - энергоустановка). Без полезной нагрузки. Ибо энерговооружённость имеет смысл  только для последней субракеты.
Я выше сказал что энерговооружённость субракет (то есть на сухую массу с учётом массы полезной нагрузки) каждой ступени составит 546 ватт/кг (хотя смысл это имеет только для последней ступени). Вот ее и возьмём как энерговооружённость одноступенчатой ракеты.
Я вызвал свою табличку оптимизации одноступенчатой ракеты (которую я тут давал всем - пользуйтесь!) и отправил одноступенчатую ракету с такой энерговооруженностью к А. Центавре на 4,36 св. года. Минимальное время перелёта в этом случае я получил 1027 лет.



Картина налицо!
То есть все эти наши усилия с пределным числом ступеней и даже частичной автофагией (вряд ли будет разумна полная) привели лишь, грубо, к двойному выигрышу во времени.
Но какова расплата за этот эффект? Давайте сравним что прилетает у одноступенчатой ракеты к цели.
Массовое число оптимальной одноступенчатой  ракеты в данном случае R= 4.4. То есть на 1 тонну сухой ракеты получается 3.4 тонны ракетной массы. Скажем, при стартовой массе в те же 20 000 тонн, цели в этом случае достигли бы 4,5 тысячи тонн (доля полезной нагрузки берётся та же 33%, это более тысячи тонн оборудования). И тут бы места хватило был для сколь угодно изощрённой роботизированной миссии.
Оптимальная скорость истечения у такой экспедиции 2 750 км/с (в то время как у 8-и ступенчатой версии 1 476 км/с). Разница невелика и обе скорости истечения находятся в пределах достижимого для ионного двигателя. Зато у ступенчатой ракеты гораздо лучше условия работы реакторов. Каждая "внутренняя" ступень должна непрерывно отработать 58 лет. Крайние ступени (первая и последняя) - в половину меньше. Это мыслимо даже для современных реакторов.
По-сути, многоступенчатая ракета будет под тягой 68% времени полёта, но так как ступени работают последовательно то это конечно же огромный плюс.
В случае одноступенчатой ракеты, та под тягой будет находится примерно столько же - 64% времени. Но это 656 лет! И энергоустановка у нас одна. Ясно что без хитростей, никакой реактор или радиатор, контур получения энергии так долго не проработает.

Главный (пока промежуточный) вывод-гипотеза.
По-сути предельное использование многоступенчатости (8 ступеней - это своего рода предел разумного), в лучшем случае УПОЛОВИНИВАЕТ то время, которое нужно аналогичной (по энерговооружённости) оптимальной одноступенчатой ракете.
То есть, применение многоступенчатости даёт эффект (я раньше считал что эффекта вообще не будет, и был не прав), примерно равный эффекту повышения у одной ступени эенрговооруженности на порядок. Так, оптимальная одноступенчатая ракета с энерговооружённостью не в 546 ватт/кг, а в 5 460 ватт/кг преодолеет путь к А.Центавре за  476 лет (привет Виверну!). Чуть быстрее чем наш восмиступенчатый зонд.
Если же нашему 8-и ступенчатому зонду назначить фантастическую удельную мощность в 10 000 ватт/кг вместо 1000 ватт/кг, то он окажется у цели через... 270 лет. Почти половина предыдущего срока.
Закономерность очевидна.
Подьём на порядок энерговооружённости - плюс-минус уполовинивается время (и можно понять почему из w~ 1/T3, 23=8~10).
Ступенчатость, похожее, может дать "уполовинивание срока" один раз (и то в случае очень большого числа ступеней). Где-то так. На сегодня.
Всё что пока имеем.
« Последнее редактирование: 29 Июл 2024 [14:22:36] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2634 : 29 Июл 2024 [14:27:29] »
А именно - 9 999 999 ступеней.
А через что вы будете ОТБРАСЫВАТЬ это топливо?
Или вы всё это будете цедить через одни и тот же движок "первой ступени"? До задницы тогда все эти СВЕРХЗАПАСЫ.
Это по-сути одноступенчатая ракета с безумным массовым числом.
Эффект ступенчатости, что проявился выше, работает если вы масштабируете и энергоустановку. Не только запас рабочего тела но и двигатели, то есть их тягу. А это - не бирюльки. Это ЛИШНЯЯ (отбрасываемая) энергосистема высокой ценности. И вы ее явно перерасходуете почём зря.
Это никак не обойти.
Вот если бы вы не воротили нос от кривой  энергоэффективности рактеты с самого начала, то никогда бы не сморозили тот радостный бред, что тут сморозили, Иван!

Зы.
Смотрите. Я взял предыдущую 8-и ступенчатую ракету и задал ей долю полезной нагрузки в массе ступени 0.01 вместо 0.33. (Да. Режим автофага пришлось выключить. Поиск решения сходит с ума, нужно еще искать граничные условия). А потом поискал оптимум. И вот что получил:



Тут выскочили нули, потому что задан формат округления. А так там цифры есть. Я получил безумную ракету у которой конечная масса по сравнению с начальной различается в 447533440246934 раз! То есть масса пустой последней ракеты тут 0,00000004469 кг.

И какой же срок перелёта? 420 лет! Да всё та же ПОЛОВИНА  от одноступенчатой идеальной. Потому что энерговооружённость из-за смены пропорции последней ступени (как и всех) стала аж 955,2 ватт/кг. И если подставить это же в задачу оптимизации одноступенчатой ракеты тот там оптимум-минимум  будет 852 года.


 
« Последнее редактирование: 29 Июл 2024 [15:02:53] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2635 : 29 Июл 2024 [15:03:45] »
А может эти разведочные миссии и не будут посылать, если дольше 50-100 лет сроки. В самом деле, за 100 лет или за 300, обязательно что то откроют или найдут, что позволит быстрее летать.
Как вы думаете. Вы первый тут (а может вообще?) высказали эту "свежую" мысль? :)

Следовательно посылать очень длительные экспедиции будет интереснее и мотивированнее сразу для заселения, колонизации новых территорий.
Либо в случае крайней необходимости.
Да. Это и смущает в концепции Елистратова. Узкое место. Все это прекрасно понимают. И я ему пытаюсь тоже помочь (взяв его задачу как свою). Он же хочет послать ракету СКРОМНОЙ массы, которую можно по-частям вывести на орбиту с Земли. Он хочет предельного реализЬму... И цель он ставит скромную. Что бы прямо сейчас! Ну какая колонизация может быть прямо сейчас? А вот прилететь туда, выйти на орбиту, пофоткать планеты с пролётных траекторий... Никакой телескоп (даже в гравлинзе) такое не даст.
И если бы хотя бы мы могли вложиться в 100 лет на имеющихся технология!.... Но не получается 100 лет. Получается ~500. Да и то собирать на орбите надо не вожделенные 400 тонн, а все 20 000 тонн!
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2636 : 29 Июл 2024 [15:54:26] »
Что означает "по сути"? Описанная ракета - одноступенчатая или 9 999 999 ступенчатая?
"Дедал" сколько ступеней?
ПО-СУТИ 2. А если выделываться в вашем духе то пять.
Вот эту картинку делала "девочка":



В момент разделения из шести баков первой ступени, кажется, должны оставаться только два.
Так же?
Пустые баки я вообще не считаю за достойную вниманее массу и тем более за "ступени". Во-первых оптимальное массовое число в 4-5 не бог весть какое. Баки тут нужны небольшие. Во-вторых звездолёт наверняка стартует из космоса при этом на мизерных ускорениях. То есть нагрузки на несущую конструкцию - никакие (в сравнении с ракето-носителями у нас). Топливо можно заморозить или еще как-то самого себя хранить (например неплохое топливо для межзвездного ионника литий - метал который сам себя держит).
Конструкция корабля или ступени -  это прежде всего ДВИГАТЕЛЬ. Он - почти вся масса (всё остальное -  полезная нагрузка. То что скрепляет и держит 0.0-дым...)
Вот сколько раз вы отбросили двигательную установку (если ионник, то считаем и реакторы и ... всё к ним вплоть до ионника присобаченное) - то это и есть "ступень отошла"
То есть у Дедала ФАКТИЧЕСКИ две ступени.
Остальное - фигня. Экономия на кошечках...

Я вполне могу взять миллион тон топлива, миллион тонн двигателя и миллион тонн нагрузки.
И привезёте к цели 1 кг полезной нагрузки?
И нахрен это надо?
Сколько вы сожжёте при этом энергии на доставку этого 1 кг?
Когда вам неудобно - вы взываете к здравому инженерному смыслу, не увлекаться абстракциями.
Но когда вам удобно - вы впадаете в безумные абстракции.
Ну и как вас после этого назвать?
« Последнее редактирование: 29 Июл 2024 [16:07:35] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2637 : 29 Июл 2024 [23:09:04] »
Что бы понять границы возможного, надо отважится на невозможное.
Второй Закон Кларка


Вот очень натянутый, предельный вариант зонда-разведчика к А-Центавре искльючительно на известных нам технологиях ионно-ядерного двигателя.



В пути 174 с половиной года. Напомню, Вояджеры с 1977 года путешествуют уже 47 лет и про них не забыли, они всё еще работают и с ними работают. А тут путешествие "всего" в 3,7 раза длиннее. Да сменятся поколения. Но учитывая что темпы получения новых научных знаний теперь будут скорей всего замедляться (из-за сложности проблем), может это будет приемлемо?

...Но что было бы, если бы мы стремились обязательно лично отправиться в межзвездный полет и хотя бы на старости лет, но таки лично принимать поздравления по возвращении на Землю? Нам кажется, что чрезвычайно распространенный, особенно в популярной и фантастической литературе, этакий ура-победоносный, лженаучный взгляд на межзвездные перелеты как на дело людей-одиночек и одного поколения наукой будет отброшен. 
Даже формирование породы какого-нибудь фокстерьера требовало труда поколений. И не лучше ли вспомнить про старика, сажающего яблоньку? А преобразование климата Земли? Ведь оно может длиться тысячелетиями. Наши отцы и деды шли на каторгу, штурмовали Зимний, строили Магнитку - и все это не для себя,  а для будущих поколений. А нас хотят убедить в том, что лететь к звездам можно лишь в том случае, если надеешься по возвращении услышать победный марш в свою честь.
Это не наш взгляд на жизнь, это принцип "после нас - хоть потоп". На самом же деле, чем более грандиозные задачи будет ставить себе человечество, тем больше времени может потребоваться для их решения.  Может случиться и так, что поколения людей будут лишь строить межзвездный корабль, а потом его уничтожит какой-нибудь метеорит. Но люди упорны, и они добьются своей цели - полет к звездам реален и он обязательно будет осуществлен!

А. П. С е н ч е н к о в. "Атомные ракеты и проблемы освоения космоса"
"Атомиздат", Москва, 1964 г.




Детки! Взрослеть пора! Дети, играющие во взрослых, куда более жизнеутверждающее явление, чем взрослые, впадающие в детство (не хочу в садик! не хочу быть мальчиком!)...



Тут я допустил три натяжки.
Самая большая 30 000 ватт/кг удельная мощность энергоустановки (она считается тут только на массу конструкции, пн не участвует). И всё равно нужен какой-то невероятный технологический прорыв в космической ядерной энергетике. Напомню, сейчас достижимо ("Нуклон") 30 ватт/кг. Нам не хватает 3 порядка. И если 300 ватт/кг - здоровый оптимизм, можно помыслить,  если 3000 ватт/кг - это уже нездоровый оптимизм но можно надеяться, то 30 000 ватт/кг - это уже совсем фантастика (нужны хотя бы предпосылки к такому порыву! Хоть какие-то обоснования!)
Вторая натяжка -  ступени-автофаги превращают в топливо уже аж 75% от сухой массы предыдущей ступени (я допускаю, что при самопожирании более 50% массы уже возникнут  сложности).
Третья натяжка (самая небольшая) - поднят процент поднята доля преобразования в электричество ядерной энергии с 0.25 до 0.3. И при этом во внутненних ступенях (которые автофаги, пожирают предыдущие) уран уже составляет 80% массы конструкции (это мыслимо, учитвая что топливо в виде лития само может быть несущей конструкцией)! То есть 30 000 ватт/кг для ионника это по-сути предел по той простой причине, что тут мы подходим к пределу калорийности урана-235 при разумно-мыслимой плате по законам термодинамики.

Елистратову. Вам отсюда задача. "Прокачать вашу любимую лампу-реактор, схему термофотопреобразователя  до 30 000 ватт/кг. И вы почти у цели! Ваша идея почти срастается!
Да, стартовая масса 20 000 тонн это очень много учитывая, что это всё надо собрать в космосе. Еще 5 000 тонн оружейного урана - не детская задача. Недавно что то такое по програме ВОУ-НОУ разбодяживали... Не на те нужды пустили, жаль....

Романтическое...

Ироническое...

:)
« Последнее редактирование: 30 Июл 2024 [18:34:16] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2638 : 29 Июл 2024 [23:37:55] »
Кто такой автофаг? Часто это слово тут применяют.
И причем тут бесконечное количество ступеней!?)
Автофаг - аппарат использующий часть конструкции в качестве топлива/рабочего тела.
Бесконечное количество ступеней из-за того, что на каждую дельта-t приходится дельта-m конструкции ракеты.

Автофаг - это самопожиратель.



Кстати, шутки-шутками, но кажется были в истории случаи, когда люди отрезали себе конечности и ели... Бр-р-р...
Но в нашем случае куда уместней пример самки богомола.
При спаривании с самцом она отрывает самцу голову и съедает. Это пойдёт на пользу будущему потомству. При этом отработанная ступень самец, без головы спаривается с самкой куда активней! Последний парад же!



Крайняя идея, но в природе работает! В нашем напряженном случае - тоже должна. Хотя я сделал так что бы легко было сравнивать варианты  (автофаг включен, автофаг выкючен). Да, прирост есть, но не бог весть какой. Вот то же решение что и раньше, но опция авотфага выключена. То есть без каннибализма. Время полёта увеличилось до 205 лет вместо 174.



То есть автофагия - выжимание уже последнего. После введения 8 ступеней. Главное же что надо прокачивать - энерговооружённость. "Как и было сказано..." (с)  :D
Без этого - никак!
« Последнее редактирование: 30 Июл 2024 [00:09:01] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 523
  • Благодарностей: 701
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #2639 : 30 Июл 2024 [11:19:32] »
Семенов MenFrame Татарин!
Ну и где вы теперь, мой друг? :)
Ну я понимаю все разбежались почему. А вы куда делись?
Кстати, в ВК я не очень могу. Собственно и на этот форум мне нельзя. Я сюда через ВПН хожу пока не закрыли...
Так что лучше - здесь.
Хотя я бы давно эту тему "распустил" бы на ОТДЕЛЬНЫЕ узкие под-темы (лазеный парус так отсюда потихоньку и линяет в собственную тему).
Зонд Елистратова тоже достоин  своей отдельной темы (это совершенно отдельная "историческая реальность" скажем от "лазерного паруса"), чтобы никто не отвлекал своими "свежими идеями" (мол, нудно у вас тут братцы, формулы какие-то, глубинные реакторые проблемы! Не тем вы занимаетесь вообще, совсем, во как надо!!!!... и дальше бред мало-научный и даже мало-осмысленный).
« Последнее редактирование: 30 Июл 2024 [12:19:17] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.