Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

В общем. Надо писать НОВЫЕ УЧЕБНИКИ. Ей богу! СРОЧНО. Пока опять кто то очередную глупость не изобрёл.

Разве что по психиатрии...

Да нет. Учебник по общей теории звездоплавания давно уже напрашивается. Очень явно. Потому что не перестаю удивятся тому чудовищном нагромождению мифов вокруг этой темы!
Например, то что несёт тот же Сенкевич о проблеме прямоточки Бассарда... ну невозможно это слушать без слёз (пургу про бомболёты меня научил терпеть Штерн)! Я вообще не слышал о двигателе Бассарда НИ ОДНОГО УМНОГО СПИТЧА на русскоязычном ютубе. От слова "свосем".
Люди несут полную пургу. Полнейшую! И так - почти везде.
При этом. У меня есть подозрение что я сам приложил руку к формированию части этой пурги... Моя мурзилка про "проблему" прямоточки Бассарда, видимо, имела популярность в Интернетах. Но народ В МАССЕ ее полян ровно на первые три абзаца...  И значит надо исправлять недоразумение.

[alex_semenov]

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

Вам зачем?
Ну если надо, поищите в R.



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

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

[alex_semenov]

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

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

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

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

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

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

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



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

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

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

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



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

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

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

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

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

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

[alex_semenov]

Кроме того, для Десанта k=7,02

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

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

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

F = W/u

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

[alex_semenov]

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

Я сегодня в перерыве между выключением света попробовал нарисовать вот такую диаграмму. Это конечно же логарифмический оптимизм (это круче еврейского оптимизма). Но это действительно отражает МОИ ожидания в будущем развитии технологий межзвездных приводов. И всё что и близко не приближается к этому я воспринимаю как несерьёзный подход.



И так. Логарифмическая сетка. По вертикали - удельная мощность. По горизонтали - скорость звездолётов от 0.01с ( меньшие скорости считаются гарантированно достижимыми) до скоростей близких к свету. Эту сетку снизу вверх с лева направ пересекает прямая диагональ. Из точки А в точку Б. Точка А - это удельная мощность в 3000 ватт/кг. Да, современные реально продуманные проекты ядерных ионолётов выдают лишь 30 ватт/кг. И надо еще два порядка, что бы мы попали в этот "зелёный", стартовый угол возможностей. Но я не думаю что это будет слишком уж сложно. Еще в 60х были уже проекты ядерно-космических ионных систем с удельной мощностью 4 000 ватт/кг. Хотя та идея не годилась для звездолётов, мы допускам возможность создать "конвернциональный" ионно-ядерный звездолёт с удельной мощностью ~3 000 ватт/кг. Это реально доступно. Но такой звездолёт это 1000 лет в пути на дистанцию 10 св. лет.
Мы хотели бы быстрее.
На самом деле мы хотели бы ускоряться с 1g используя световой луч (фотонную ракету) или двигатель Бассарда. Это - предел мечтаний (сверхсвет - это алфизика). И  для подобного полёта нам необходима головокружительно большая удельная мощность в 3 000 000 000 ватт/кг. Это и есть точка Б на графике вверху справа.
Можем ли мы-вы вскарабкаться (и как высоко? По какому пути?) по этой наклонной "прямой"?
Как не странно, шансы для этого я вижу. И я их тут как вижу - отобразил. Получился этакий "квест". Попробуйте найти там знакомые буквы. Может возникнут вопросы?
Но главное.
Что бы ТАК В ЦЕЛОМ увидеть ситуацию как я ее тут показал, надо понимать ценность идеи удельной мощности, ее центральную, стержневую суть в проблемы звездоплавания. Что все сколько нибудь здравые идеи КУЧКУЮТСЯ вокруг этой "оси"!
Удельная мощность - это по-сути и есть ось вей проблематики! (дети, ос - это не махнатый полосатый мух, это большая железная палка на которой крутится Земля!)
Остальное всё - шашечки. Подтанцовка, мелочи (хотя да, они придают сюжету замысловатость). Мало видеть деревья. Надо видеть и весь лес! Море, сынок! МО-РЕ!!!!
Что главное, что вторично?
А не просто разгребать кучу, казалось бы, возможностей и пытаться из букв Ж, П, О, А собрать слово "СЧАСТЬЕ"...
И ярчайший пример того, как можно запутаться в "шашечках", без понимания основ - пример "изобретения" Сенкевича.
Но то что Сенкевич сам запутался - ладно. Куда показательней и удивительней то, как на этом же ЗАТУПИЛИСЬ уважаемые эксперты! То есть они, ТУПИЦЫ, тоже не видят за деревьями леса. От слова "совсем"!
И таки да. Есть необходимость писать учебник по основаниям звездоплавания (тоска то какая зелёная!) и кроме как мне, написать, видимо, его некому! Что бы люди понимали проблему не урывками-кусками-мифами (порой совершенно идиотскими) а системно, "от печки". "Хандбук Старшип" Метлофа и Малова - это лучшее что есть. Но это тоже слишком поверхностно. Слишком эклектично.
Увы. По-настоящему глубокого исследования темы в природе, видимо, сейчас НЕ СУЩЕСТВУЕТ.
Все изобретают один едиственный, самый лучший звездолёт.
Я сам хотел так же. Но как-то не получается... единственный и лучший... Зато явно всплывают общие закономерности, до которым всем остальным дела нет. И даже возникает некое подобие стратегического плана взятия проблемы отдельными мыслимыми подходами. План окружения.... Тут он точно виден. А вы видите?

[alex_semenov]

удельную мощность я не использовал,

Зато Вы использовали тяговооружённость.

Не совсем. Звездолет стартует с орбиты, критического минимума тяговооруженности нет. Какая получится при оптимизации - такая и получится.
Для оценки прочности и, следовательно, массы конструкции, требуется знать ускорение.

Да надо знать ускорение и тягу. НО ЭТОГО МАЛО!
Тяга:  F =W/u - мощность, делённая на скорость истечения.  При одной ПОТРЕБНОЙ мощности W у вас может быть  как чудовищная тяга (как у ЖРД с его 3-4 км/с истечением)  так и НИЧТОЖНАЯ тяга при 10 000 км/с, например, но всё равно вы нуждаетесь в огромной мощности на килограмм конструкции. Энерговооружённости или удельной мощности (энерговооружённость лучше относить к всему транспортному средству а удельную мощность можно применять к отдельным агрегатам, например двигателю).
То есть, если мы как инженеры смотрим только тягу, мы можем ПРОСМОТРЕТЬ куда большую инжеренрую трудность-проблему - где взять такую чудо-мощность? Даже если тяга - ничтожна, вам может потребоваться недостижимая энерговооружённость. А вот удельная мощность - это ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ параметр, который показывает техническое совершенство, которое вы должны достичь.

Сейчас здесь обсуждается не энерговооруженность (Дж/кг), а удельную мощность (Вт/кг). Причем не для двигателя (может иметь смысл), а для ракеты в целом.

Иван, вы тут тормозите как лыжи на асфальте (и кажется уже не в первый раз). Вы удельную энергоёмкость (калорийность Дж/кг) путаете с  энерговооружённостью Вт/кг.
Я не поленился сделать скриншот с википедии и подчеркнуть красным важное, что бы вы, не дай бог глазки не отвели:



Только не надо говорить что Википедия  - помойка. Да, помойка. Но не настолько. И не в этом смысле помойка.
Я тоже всю жизнь ТАК ЖЕ понимаю энерговооружённость и удельную мощность. У вас есть БОЛЕЕ АВТОРИТЕТНЫЙ ИСТОЧНИК В ЗАЩИТУ ВАШЕЙ ВЕРСИИ "ЭНЕРГОВООРУЖЁННОСТИ"?
Тогда в студию, пожалуйста!
Будем разбираться у кого в голове тараканы более кривые.

[alex_semenov]

  Существует. Встречались интересные разборы полетов, расчеты и тп.

Покажите мне. Я бы с удовольствием почитал.

Кстати да. Под вторым номером в списке "Изотопный шар". Эт что-за!?) Подробнее про него есть что-нибудь!?)

Блин... Это всё что вас на этой картинке заинтересовало?
Но я должен быть благодарным, что хоть кого-то что-то там заинтересновало...
Я уже который раз тут выставляю ПО-НАСТОЯЩЕМУ НИКЕМ НЕ ПРЕДЛОЖЕННУЮ КОНЦЕПЦИЮ (среди прочих)... даже две, и хоть один бы спросил, "а это что за хрень такая чудестная?"
То есть. Мои собеседники - такие же эксперДы в теме, как те, кто с умным видом слушали Сенкевича... (парень говорил местами дельное... но он крайне слаб в теме ну и, в части своего изобретения вообще нёс пургу, которая должна была сразу же вызвать массу вопросов... но... только одобрение, мол, товарищ, работайте!)
 

Про шарик.
Вот он. Наслаждайтесь.



И тут есть всё, что про него известно. Еще у меня где то лежит полный обсчёт его конструкции. Почти полный...

Я одно время пытался придумать как это переделать в реактор. Как сделать реактор на герераторе Мозли.
Кто такой  Генри Мозли знаете? Он успел оставить свой след в физке.
Генератор Мозли - это так, побочный продукт...


Генри Мозли с одной из своих колб, используемых для изучения рентгеновских лучей. К сожалению, жизнь перспективного учёного и изобретателя оборвала пуля снайпера в битве при Галлиполи во время Первой мировой. Источник: New York Public Library
Дайсон считал, что гибели этого умного мальчика в окопах Первой Мировой, он обязан своей жизнью во время Второй Мировой. Мол, Мозли, его спас... Это есть в "Оружие и надежда". Именно после гибели Мозли и поднятого в связи с этим скандала, было принято решение не то что призывать, но и запретить подающей надежды британской молодёжи (учёным в первую очередь) принимать прямое участие в военных действиях. Только на вспомогательных работах без риска для жизни большего, чем у остальных гражданских. Поэтому Дайсон попал в штаб к Мяснику Харису... Он занимался статистикой для Бомбардировочного командования. И поэтому в той же книге (кажется там) есть замечательный пассаж (образчик тонкого британского юмора). Дайсон, как всем известно, после войны женился на австиячке. И однажды семейстов Дайсонов с уже подросшими детьми посетили родовое гнездо мамы. Мама показывала детям дом и подвал-сарай в который они во время войны прятались при воздушных налётах Союзников... То есть, когда друзья папы их бомбили. Дети никак не могли взять в тол, как это так? Друзья папы бросали бомбы на голову маме и та пряталась в тёмном чулане...


А что такое радиоизотопный генератор Мозли? Знаете? К его недостаткам, обычно, относят высокое напряжение и малый ток. Хотя для ионникак это как раз то что надо (не нужны преобразователи сильного тока и слабого напряжения как при снятии тока с фотопреобразователей).
Я одно время думал это переделать под реакто. Но... Проблема в том, что стенка пузыря должна быть настолько тонкой, что через нее пролетают (не сталкиваясь ни с чем)  сильно заряженные осколки деления. А раз так, нейтроны через такую стенку будут пролетать совсем никак ее не видя. То есть реактор не получится. Даже если я в центре размещу источник нейтронов (скажем на открытой ловушке), это будет бесполезно.
Можно конечно использовать "антипротонный катализ". Но, как меня когда-то убедил AlexAV, - это дурной номер. Жаль конечно...

[alex_semenov]

Отличная картинка!

Да, я старался (в смысле получил удовольствие ее рисуя, буквално САМОВЫРАЖАЯСЬ...).
И ваша картинка интересна, не видел (откуда, что такое параметр "экономическая эффективность"?).
Но, если искать родство,  тогда уж ближе эта:

 

А вообще, ирония, которая там тоже присутствует навеяна больше вот этими картинками-планами-схемами (на оболжке):



На обложке - эрзац. Но в самой книге рассматривающей историю разных подходов к управляемому термояду есть несколько подобных графиков где по вертикали была температура, а по горизонтали плотность удержания плазмы. И на графике располагались всякие эксперементальные термоядерные установки (отмеченные по годам) и мол, это был план-карта наступления на термоядерный синтез. Условие термоядерного синтеза (критерий Лоусона) было в верхнем левом углу. Типа вражеская "крепость". И разные результаты на разных установках и подходах (магнитное удержание, лазерный инерционный синтез... ) как танки лезли со всех сторон снизу вверх и слева направо... Вперёд, впрёд!!!

Если я найду такую схему (их было тогда много) - я ее покажу (приложу сюда). С ходу не нашёл в этих говнюшниках-Интернетах...
Ну вот. Быстро нашёл у себя...  Из журнала "Химия и Жизнь" 1979 год...



Тогда это выглядело как здоровый юмор.
Хотя уже знали что через первые 20 лет... было уже второе обещание "через 20 лет"... Но теперь, когда всё произошло уже в третий раз... Три зараз по 20 лет и опять через 20 лет... это уже стало кащенизмом. Шуточка стала недобрая... Штурм крепости как-то не сильно задался... дам-с...
И не хотелось бы мне повоторения того же "юмора" на моей план-карье...


А ведь смотрите (я не задумывал, это оно само так получилось) звездолёт Моисеева находится как бы на направлении главного удара. И не факт что эта "танка" доползёт до нужной "позиции". Особо отмечено место гибели проекта "Делал". Видите? Где могилка его?
А вот есть обходной манёвр (синие стрелочки от бомболётов) и на "таранный конвертер". И никто не спросит что за зверь, а ведь в литературе научной такого термина нет. Это чисто моё название и вообще идея, что называется незапятнано-моя!... Ну почти... Всегда есть предшественник...

Я только сейчас допёр что если ценность взрыволёта Дайсона понижается ( в смысле мы можем на нём разогнаться не до 3,3% света, а лишь до 1%) то ценность идеи собрать тандем из бомболёт с таранным конвертером... резко повышается!
Я прикинул и обомлел.
Если бомболёт с массовым числом 4 может разогнаться только до 0,01с, то что бы такой бомболёт разогнать до 0,1с надо...

u = 0,01/Ln(4) = 0,007213475; R = exp(0,1/0,007213475) =1 048 576

Вот оно дурное "проклятье формулы Циолковского". А конвертер может его обойти (реально обойти!) показав всю силу идеи и... учебника Пёпышкина!

Что бы превратить скорость 0.01с в скорость 0,1с (то есть в 10 раз) нам нужно разменять (в идеале) массу в 10²=100 раз.
Ну и массовое число самого бомболёта 4. Итого отношение начальной и конечной массы - 400.
Сравните  массовое число (разница массы на старте и в конце) 1 048 576 и 400...
Есть выигрыш?
Еще какой!!!
И ни капли алфизики! Упаси бог!!!
Готов показать откуда такое чудо!
 
Здесь (на этой схеме) я конвертору  впревые назначил персональное имя Подвысоцкого-Семёнова, ну как Теллера-Улмам, но тут всё "правильно" в следовании фамилий. Идею-затравку выдал Подвысоцкий. Реализация идея была дурная, но идея была хорошая (хотя и я сразу это не понял). Начальная идея была сырой как и идея Улама в те годы (но сейчас идея Улама приобрела новый смысл в бомбоделании), а окончательно правильный вид идее таранного конвертера придал уже я (да так, что Повысоцкий вряд ли и заметил бы первородство его идеи), как Теллер придал схеме Теллера-Улама ее теперешний совершенный и окончательный вид и Теллер упорно считал до смерти что водородную бомбу изобрёл он, без помощи Улама. Я тоже так жадничал по-началу. Но потом подумал, а чего жадничать то? Всё - тлен... Будь нормальным! Подвысоцкий был первым!

[alex_semenov]

Я не верю что он и его "подельники" не знали этой величины прямо со школы.

Алексей Николаевич, да отстаньте в от ИХ (злобной академической закулисы) шеи! Не надо их больше пинать и душить.
Ну чуть-чуть повеселеинись и будет!
Ради бога!
Дурак, если он неисправимый дурак, он сам себя накажет в итоге. Если исправимый - значит молодей. За битого двух небитых дают.

[alex_semenov]

Как память странно работает.
Сразу подумал, я это сто лет знаю.
Потом подумал, а может я у вас и читал это?

Вообще термин ТАРАННЫЙ в приложении к прямотоной тяге  я (лично я) читал (кажется) впервые у Ларри Нивена. В "Защитник". Там у него прямоточнки называют таранными звездолётами.  Во всей серии книг. Тараный звездолёт...  У Ларри Нивена это во многих его романах. Еще он там использует в таранниках монополь Дирака что бы сжигать водород в гелий... Но это уже совсем фантастика...



Мне этот термин очень понравился! Таранить - очень правильное, уместное тут слово. Дело в том что звездолёт с мощным магнитным полем на огромной скорости реально будет таранить межзвездную среду (создавая ударную волну, шок в межзвездном разряженном газе). И есть надежда  что мы так мы сможем ИОНИЗИРОВАТЬ изрядную часть межзвездной среды перед кораблём (во всяком случае у магнитного поля Солнца есть такая шоковая волна и есть ионизация), а раз она ионизировалась, то можно попробовать ее адиабатически собрать (задача ионизации - одна из проблем такого типа систем, адиабатически собрать - вторая). Хотя именно адиабатически сжать (и тем самым нагреть) это газ до нужной кондиции почти не потеряв энергию в некой ловушке из магнитных и электростатических полей - дело непростое. Сразу говорю. Технология на грани фантастики... Но если это получилось - всё остальное уже семечки.  Всё. У таранного ковнертера проблемы, можно сказать, кончились (хотя у прямоточки Бассарда они только начинаются и это непреодолимые проблемы, их можно только монополем Дирака уговорить).
Кстати почему КОНВЕРТЕР? Почему преобразователь? Что бы чётко подчеркнуть что это НЕ ДВИГАТЕЛЬ!
Именно потому что Подвысоцкий это назвали "двигателем", возникла масса проблем и недоразумений. Это не двигатель. Назвать это двигателем - шарлатанство. Но преобразователь, то есть трансформатор или конвертер - да.



Подробней см. здесь (хотя там я еще не понимал что это реально можно применить в паре с тяжелым бомболётом что бы разогнаься до 0.1с)

Двигатель преобразовывает один вид энергии в другой вид. А конвертер преобразовывает один и тот же вид энергии но с другими параметрами. Это по-сути трансформатор, который берёт большую массу m₁v₁²/2 на малой скорости и превращает ее в малую массу на большой m₂v₂²/2 . Но закон сохранения энергии - соблюдается. Четко. Никакая новая энергия тут не добывается из топлива (это - уже следующий шаг к таранному термоядерному звездолёту). Хотя, конечно же неизбежна и плата (то есть какие-то потери при преобразовании). И если эти потери окажутся слишком большими, то идея конечно же теряет ценность. Чем сильней потери - тем больше...
Таранный конвертер - это половинка таранного термоядерного звездолёта.
Пол пути к нему. Они на моей схеме выше так и показаны. Один за другим.
Получится конвертер - можно мечтать о таранном термоядерном звездолёте.
Кстати, а вот таранный термоядерный звездолёт  давно уже изобретён и давно в фантастике "летает". Это по сути концепций RAIR. В том же "Пламя над бездной" у Вернера Винджа.
А вот с таранным конвертером никто, никогда (насколько я знаю) даже в фантастике не летал.
Вещь - абсолютно новая.
Потерянная и которую можно было найти только исследую ОБЩИЙ ПЛАН ИДЕЙ... а не потупившись узко в одну идею-фикс...
И у меня есть все основания считать, что это последняя по-настоящему новая идея в области звездолётов, которую можно добавить к уже имеющимся.
Всё. Сезон закрыт!
Ставки сделаны!

[alex_semenov]

это последняя по-настоящему новая идея в области звездолётов,

У нас есть страпельки. У нас есть островок стабильности. У нас есть темная энергия. У нас есть  тёмное вещество. У нас есть космические струны. Нужны идеи? - пожалуйста! Всеми любимый бублик вертится вокруг космической струны, собирает водород и подаёт к оси. На струне при аккреции выделяется больше, чем при термояде. Назад бьёт релятивистский джет, бублик летит вперёд.

Гм... а что такое страпельки? Остальные слова я узнал... более-менее... и как я понимаю вы о том, что физика еще может много что НОВОГО открыть и вот на этом...
Я в этом смысле придерживаюсь мнения большинства СТАРЫХ физиков, типа Штерна, которые в один голос говорят. Да, наука еще умеет много гитек. Много неясного. И много что будет открыто. Но, это всё уже никак не будет касаться ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ людей. То есть, та же тёмная энергия ли, материя ли. Это проявляет себя на таких огромных масштабах, что как-то это взять, накопить, запрячь... не получится ну никак!
Физика доступных человеку масштабов, увы, изучена! Рационализирована и почти утилизирована!
Поэтому надо рассчитывать только на то, что мы уже твёрдо знаем.
Например, тот же Кип Торн описывал способ разогнаться до каких угодно релятивистских скоростей используя две вращающихся друг вокруг друга чёрные дыры. Это - известная физика. И это можно использовать. Это уже рационализировано но не утилизирована. Из таких эффектов много что можно использовать. Если добраться до таких объектов.
Но рассчитывать на новую ПРИКЛАДНУЮ физику? Гм...
Я конечно же не могу утверждать что ее не будет. Но я склонен соглашаться с такими консерваторами как Штерн, что ее скорей всего не будет.
Кстати.
Тут был спор. Мол, на прегибе мы логистической кривой НТР-перехода или уже на верхней площадке (переход закончился). И как доказательство, что наука уже перестаёт выдавать новые для использования идеи. Так вот именно это (передовые идеи кончились) я и воспринимаю как перегиб. Середину. Идеи кончились. Но накопленное не пошло еще в практику. Даже очень многое из ньютоновской механики не используется пока. Например? Гравитационный поезд. Здесь на Земле мы не можем путешествовать сквозь горячую магму ядра планеты. Но это не значит что этот эффект мы не можем использовать на более мелких и холодных небесных телах.
И если копнуть - такого много. У нас на Земле "не залетали" дирижабли. Но посмотрите на Титан... Это по-идее планета дирижаблей! Для них!
Еще есть слой в атмосфере Венеры  да и на Сатурне - тоже...
Поэтому, когда я заявляю что, мол, вот, это последняя идея... то это "последняя идея" именно в области хорошо известной нам физики. Я это не уточнил именно в силу своих "религиозных убеждений" что новой (ПРИКЛАДНОЙ, уточняю еще раз) физики не будет.
Новая физика будет но это будет чисто для познания мира. Так сказать "отыскания бога". Только и всего.

Про струны. Про них масса язвительных замечаний и анекдотов. Раньше у нас был долгострой в экспериментальной физике (тот же термояд) и вот теперь у нас долгострой в теоретической физике. Теория струн. Она как была "вещью в себе" так и остаётся... Не зря Шелдон Купер из "Теория большого взрыв" - струнник (в первых сериях там были удивительно тонкие физико-математические шутки, которые могли понимать только физики).

Островок стабильности (еще знакомое слово). Допустим найдут (хотя опять таки его ищут уже сколько?) И как мы можем это оседлать? Сверхмалые критические массы? А это много даст выгоды? Всё равно эту сверхтяжёлут материю надо производить. Почти как антивещество. И вы хотите на это построить транспорные системы?

Я скептичен по поводу новой физики, вернее ее новых ДАРОВ. Даже квантовые вычисления... давно вы о них слышали? А ведь какой бум был! Я сам был захвачен...
НО. Не всё же так плохо!

В чём моя благая весть? Вот на той картинке, что я нарисовал вчера, я привёл все обнадёживающие направления, которые обещают нам достижение, фактически, любых скоростей БЕЗ НОВОЙ ФИЗИКИ. То есть я говорю: БРАТЦЫ, даже то что уже есть - достаточно!!!
Я даже могу допустить тут отсутствие УПРАВЛЯЕМОГО термояда.  Да, на моей картинке он есть. И пульсолёт Моисеева и термоядерный таннанник- это управляемый термояд (инерционный и магнитный). Тут опущена Медуза Винтенберга, тут опущен Вивернджет, но это - вариации...  Но вообще говоря они все и не обязательны. Бомболёты, звездолёты на луче материи и лазерные паруса вполне могут обойтись даже без управляемого термояда. Только на "неуправляемом". И они покроют собой все диапазоны скоростей!

Собственно, я с читаю что человечество давно уже имеет технологию неограниченного получения энергии из сжигания дейтерия. Это бомбы. И в СССР и в США были проекты КВС  и PACER которые по-сути (если смотреть на них из 50х годов) являют собой шикарный вариант решения проблемы дешёвой энергии. Просто в силу политической конъюктруры (нерапространение) эти направления ЗАМОРОЖЕНЫ, как заморожены взрыволёты. Но если завтра человечеству срочно понадобится много термоядерной энергии всё это будет разморожено.
И по-сути всё.
Да. есть чёрные дыры и действительно супер-гравитационные астрообъекты. Но это - редкость. Самый массовый источник в нашей вселенной - термояд. Как не верти. А самое распространённое топливо - дейтерий. Что ты не выдумывай.  И мы уже умеет с 1952-го эту энергию добывать. Природа нам дала всё.



То что мы сейчас мудохаемся с "управляемым" термоядерным синтезом... Как это объяснить? Я здесь вижу тоже политическую коньюктуру. Нет никакой острой необходимости в новом источнике энергии, но есть острая необходимость утилизировать массу мозгов, способных создавать ядерное оружие, чего пытаются всеми силами избежать.  Во-первых, направление магнитного удержания на самом деле оказалось НЕВЕРНЫМ и это понимал даже еще Курчатов. Как только поползли первые неустойчивости было ясно, что чем больше мы будем сжимать и греть плазму, тем сильней она будет нам сопротивляться всё новыми и новыми выкрутасами.  Умные это понимали еще СРАЗУ... Что управляемый магнитынй термояд - "шорош орехов". Что это в руки не дастся. Не зря он это слили в 1955-м, кажется, в "международное сотрудничество". Идея магнитного термояда (это моё мнение) может быть (только может быть!!!) заработать  шиворот-на-выворот. Единственная надежда это оседлать, не загонять плазму ВНУТРЬ магнитными полями, а наоборот, держать плазму вокруг магнитного бублика, как Земля держит плазму радиационных полей вокруг себя. Там проблемы неустойчивости нет. Напротив. Такая ловушка удивительно устойчива к всякого рода ударам-магнитным бурям. Отдельные частицы попав в нее держаться там десятилетиями!



Поэтому у меня на схеме есть (ожидается) таранный термоядерный звездолёт с ВНЕШНИМ удержанием плазмы (а Вивернджета с традиционно-внутренним - нет). Вокруг некой структуры звездолёта.
Как предельная опция.
Как предел мечтаний для тех кто хочет иметь бортовой источник энергии.
Да, если бы это получилось, мы бы получили бы корабли на 0.2-0.3 с, которые могли бы заправляться в любой системе куда прилетят. С автономностью династии Джон Хэ ("Пламя над бездной").
А если нет? Ну и суда нет.
Не больно то и надо!

Опыты по такому удержанию уже ведутся. Но... это неестественная для условий Земли технология. Это технология для голого космоса. То есть идея магнитного удержания родилась, подозреваю, слишком рано. Не в  свою эпоху. Не в той среде обитания. Поэтому с ней - всё плохо.
Это - для свободно живущего в космосе человечества...

Что же касается лазерного инерционного синтеза то это технология бомб (попытка сделать чисто термоядерную мини-бомбу) которую пытаются заставить работать в НЕЕСТЕСТВЕННЫХ для термояда условиях - слишком мелкой мишени.
Да, теория говорила что это возможно.
10 миллиграмовая мишень и 1 МДж лазер. Даже по началу был 100 кДж (но это без хольраума). Но гладко было на бумаге.
Тут тоже быстро выяснилось, что это условие, при котором термояд упорно не хочет даваться на практике. Опять же потому что возникают неустойчивости.
Но теперь причина (опять таки) в другом. Слишком мелкая мишень.
Хотя уже известно с 1980х (опыты Галит, Центурион, серия опытов была и в СССР) что если бы вы взяли драйвер помощней, 100 МДж и мишень покрупней, давно бы жар-птица была бы у вас в руках.  Граммовые (в 100 раз большие) мишени отлично бы взрывались бы. Это уже практически достижимый масштаб. Но это были бы уже по-сути подземные (пусть и чисто термоядерные) взрывы, которые ПОЛИТИЧЕСКИ запрещены. Неуместны. Скажем там. И изначально обещали что взрывы будут ма-а-а-ленькие до 3 тонн ТНТ. Не более!
То есть.
Проблема не в науке и даже не в практике. Проблема в политике. Термояд давно был бы освоен и на Земле, будь на него реальный запрос. А так как это технология на завтра, то завтра вы его и получите, господа учёные. А пока - работайте... Учите ишака говорить...
Я в своих прогнозах опираюсь на термоядерную энергию. И по-стуи только на неё. Как на самое распространённый в мире источник энергии. Атом, деление ядер - прекрасно. Но урана и тория в мире мало (хотя на Земле его как спайса на Аракисе). Это - витамины. Это не было и не будет базой. Это - особо-тонкое. А вот дейтерий и даже гелий-3, этого везде - в избытке. И мы по-сути уже умеем этим пользоваться. Просто не знаем.
Поэтому никакой новой физики...
Увы...

Но заметьте. Даже при таком ограничении на моей картинке всё очень радужно. То есть звёзды даже в этом случае будут наши!
Природа дала нам все решения!
Ну и что нам еще надо?

[alex_semenov]

Гильзин Карл Александрович. Путешествие к далёким мирам  1960 г

В настоящее время устройство электрического (ионного) двигателя можно представить себе следующим образом. На межпланетном корабле устанавливается мощный генератор электрического тока — динамо-машина. Энергия, необходимая для привода этого генератора, может быть получена с помощью атомной силовой установки или же за счет улавливаемой энергии Солнца.

Электрический ток, вырабатываемый генератором, используется для зарядки пластин гигантского конденсатора, представляющих собой, например, плоские тонкие проволочные сетки. В результате этого между пластинами конденсатора создается разность электрических потенциалов, которая и разгоняет электрически заряженные частицы вещества — ионы.
В специальной ионизационной камере от обычных молекул отрываются электроны, и таким образом получаются положительно заряженные частицы — ионы. Предлагается, например, для получения ионов пропускать пары цезия или рубидия через раскаленную платиновую сетку (журнал «Флайт», март 1959 г., и др.). При этом атомы этих металлов будут превращаться в ионы. Затем образовавшиеся ионы пропускаются между пластинами конденсатора и вытекают наружу с большой скоростью, например, равной 100 километрам в секунду или даже более. При таком истечении и создается реактивная тяга, необходимая для полета корабля.

Можно представить себе ионный ракетный двигатель и в виде приспособленного для установки на ракете ускорителя заряженных частиц. Подобные ускорители давно уже поставлены на вооружение ядерной физики, с их помощью ученые разгадывают тайны строения атомных ядер.

В спиральном канале-трубопроводе такого ускорителя частицы будут разгоняться до огромных скоростей, а затем выпускаться через прямой участок трубы наружу. При этом будет возникать необходимая для полета корабля реактивная тяга. Недостатком подобного метода является, однако, малое число излучаемых частиц и, следовательно, малая величина тяги. Правда, развитие ионных двигателей такого рода могло бы в значительной мере устранить этот недостаток.

В частности, по одному из проектов ионный двигатель должен быть создан на принципе линейного ускорителя заряженных частиц, в котором эти частицы движутся только по прямым траекториям. В двигатель вводятся распыленные частицы рабочего вещества или же это вещество в виде газа. Под действием электронов, бомбардирующих частицы, они ионизируются, то есть превращаются в ионы. Те частицы, которые не стали ионами, отсасываются специальным вакуум-насосом, а ионы, имеющие положительный электрический заряд, проходят через ускоритель, где с помощью импульсов тока высокого напряжения разгоняются до больших скоростей. Вытекающий из двигателя поток ионов и создает реактивную тягу. Электроны, образовавшиеся при ионизации частиц, также выбрасываются из двигателя в том же направлении с помощью специальной «электронной пушки». Это необходимо для того, чтобы двигатель и ракета не заряжались в результате истечения ионов.



Конечно, ионы в таком двигателе разгоняются до несравненно меньших скоростей, чем в ускорителях элементарных частиц, — здесь нет необходимости в подобных скоростях. Все же скорость истечения ионов может быть гораздо больше, чем из обычных жидкостных ракетных двигателей. В этом несомненное преимущество ионных межорбитных кораблей.

Но ни на минуту нельзя забывать и о недостатках ионных двигателей, связанных, главным образом, с требованиями, которые предъявляются к электрическим силовым установкам ионных ракет. Эти установки должны генерировать электрический ток очень большой силы, а их мощность при сколько-нибудь значительной тяге двигателя становится колоссальной. Так, если ионный двигатель рассчитан на такую тягу, какую развивают двигатели современных реактивных самолетов, то его мощность будет большей, чем самой крупной из существующих гигантских гидроэлектростанций! Вот почему ионные двигатели могут быть применены лишь в тех случаях, когда их тяга невелика, как, например, в случае межорбитных космических кораблей.

Это по поводу того, насколько свеж'А идея использовать линейный ускоритель в качестве ракетного двигателя.

Кстати, в этой же книге есть СОВЕРШЕННО УНИКАЛЬНЫЙ проект ПРЯМОТОЧНОГО и ФОТОННОГО звездолёта....

Если скорость корабля будет еще гораздо ближе к скорости света, то такой корабль может за короткое время совершать экскурсии даже в отдаленные от Солнца уголки Вселенной. Так, например, до ближайшей к нашей Галактике спиральной туманности, находящейся в созвездии Андромеды и отстоящей от нас на расстоянии более миллиона световых лет, этот корабль долетит всего за несколько «растянутых» часов.

Правда, даже при такой скорости межзвездных кораблей продолжительность полета будет гораздо больше указанной, так как постепенный, медленный разгон корабля, а потом такое же торможение потребуют большого времени. Можно полагать, что разгон и торможение корабля будут происходить с ускорением, близким к ускорению земного тяготения, как наиболее «комфортным» для длительного полета. И все же эти околосветовые скорости открывают необычайные возможности межзвездного полета.

Так, если представить себе такой полет, при котором первую половину пути корабль летит с постоянно возрастающей скоростью при ускорении, равном ускорению земного тяготения, а затем вторую половину пути с таким же ускорением тормозится, то за срок в половину своей жизни, то есть за 30 — 40 лет, межзвездные путешественники смогут добраться и совершить благополучную посадку на небесном теле, удаленном от нас на расстояние в миллиард световых лет! Это значит, что за время путешествия и на Земле пройдет миллиард лет... Так наука открывает принципиальную возможность «управления» временем (правда, в одном, все том же направлении) и сокращения колоссальных расстояний.

Но для этого требуется «немногое» — полет с околосветовой скоростью. А это связано с поистине неимоверными трудностями, столь большими, что открывшиеся возможности межзвездного полета оказываются, при ближайшем рассмотрении, призрачными, воспользоваться ими практически, вероятно, не удастся.

И не потому, что наука не знает двигателя, способного разогнать корабль до нужной невиданной скорости. Такой двигатель, единственный в своем роде, известен — это фотонная ракета (подробнее о ней рассказано в главе 18). Фотонный двигатель создает реактивную тягу в результате истечения из него не вещества, а квантов энергии, фотонов. Правда, для создания фотонного двигателя потребуется совершить решающий скачок вперед в искусстве использовать сокровенные запасы энергии атомных ядер. Понадобится решение и других задач феноменальной сложности, к которым пока еще даже неизвестно как и подойти. Но фотонная ракета будет создана, это дело лишь времени.

Однако и после этого главная трудность осуществления подобных межзвездных полетов будет все еще впереди — она заключается в поистине невероятных количествах энергии, которые для этого потребуются. Так, для осуществления упомянутого выше полета с непрерывным разгоном, а затем таким же непрерывным торможением в течение примерно 40 лет понадобится превратить в энергию вытекающих фотонов в фотонном двигателе корабля, даже если его вес ничтожно мал и равен всего 10 тоннам, вещество общим весом... 10 миллиардов тонн! Этой энергии хватило бы для расплавления всей оболочки земного шара на глубину в сотни километров.

Какое разочарование!.. Открывшиеся на миг ворота к звездам безжалостно захлопнулись. По-прежнему путь к мыслящим существам на других планетах кажется достижимым ценой жизни многих поколений звездоплавателей, которые не увидят ничего, кроме тесных стен корабля. Ну что ж, если этот путь единственный, то и он, конечно, будет использован.

Но единственный ли все же это путь? Разве не казалось так во многих других случаях, когда человеческий гений находил решение неразрешимых на первый взгляд задач? Не считалось ли совсем еще недавно, что цепи земного тяготения нерасторжимы?

Почему, в частности, все запасы «фотонного» топлива должны находиться на самом межзвездном корабле? Ведь как ни «пусто» межзвездное пространство, в нем плавают отдельные частицы вещества1. Разве не может «питаться» ими прожорливая фотонная ракета? При колоссальной, околосветовой скорости движения корабля он будет встречать каждое мгновение не так уже мало этих частиц. Огромный, площадью в сотни квадратных метров, заборник фотонного двигателя будет заглатывать все встречные частицы вещества, а затем этот своеобразный фотонно-прямоточный двигатель «переварит» их в фотоны для излучения с целью создания движущей силы. Однако даже в такой гигантский заборник двигателя за каждую секунду движения корабля попало бы всего несколько миллиграммов межзвездного вещества (так оно разрежено), если бы не все те же эффекты теории относительности — в действительности это количество будет неизмеримо большим. А ведь существуют в мировом пространстве и колоссальные газопылевые туманности и могучие реки космического излучения, где плотность материи значительно выше.


Межзвездный корабль с фотонно-прямоточными двигателями.

Правда, встреча, точнее — столкновение, корабля с частицами вещества при такой скорости опаснее самого вредного радиоактивного излучения, защита от него потребует экранов толщиной в десятки сантиметров. Что же говорить о столкновении с метеорным телом, в результате которого корабль попросту мгновенно испарится?

На пути осуществления межзвездного полета встанут и другие, еще, может быть, даже неизвестные трудности, однако мы ни на минуту не сомневаемся, что люди сумеют протянуть руку своим сотоварищам из далеких миров...

Какая прелесть? Правда?

Книга издана в один год со знаменитой статьёй Бассарда и автор явно ничего не знает об идеи собирать и сжигать (как-то) водород в гелий (что стало потом общим местом). Люди не понимают что Бассард изобрёл не прямоточку. Он даже не изобрёл прямоточку, сжигающую водород в гелий. Эта идея была ОЧЕВИДНА уже лет 10... Но Бассард (возможно в полемике с Зенгером) показал релятивистское решение, что ТЕОРЕТИЧЕСКИ для бесконечного ускорения достаточно явно "слабой" (что было сразу ясно и Аккерету и Зенгеру) термоядерной реакции. В этом и была суть его работы на самом деле. Что есть релятивистское решение, позволяющее разгонятья и барионному звездолёте. Не только фотонному.
И до Бассарда всем НЕМНОГОЧИСЛЕННЫМ энтузиастам релятивистского полёта было ясно, что топлива обычной фотонной ракете для путешествия вокруг видимой вселенной не напасёшся. Проклятье формулы Циолковского давит идею в зародыше.  И очевидный выход - прямоточная фотонная ракета с которой и носятся как со сферическим конём в вакууме все 50е годы. Ибо фотонная ракета на релятивистской скорости - лучшая. Значит прямоточка тоже должна быть КАК-ТО фотонной...
После статьи Бассарда 1960-го этот нюанс ВСЕ НАЧИСТО ЗАБЫЛИ...
Но так было в начале. Рудимент чего мы тут и наблюдаем.

Тут собираемая материя и сразу (как-то, не понятно как) превращается в поток фотонов. А если вы хоть немного осилили изданную и всем известную книгу Зенгера "К механике фотонной ракеты" (еще до 1960го)  то вы с удивлением обнаружите, что вся эти невыносимая (да еще в СГС) математика про... именно прямоточную фотонную ракету. То есть красочно описанную тут и потом (после Бассарда) всеми забытую.
То есть.
Хотя это совсем недавняя история, но она уже полностью ИЗВРАЩЕНА в памяти потомков.
"Не так всё было! НЭ ТАК!" (с)
И Бассард не изобрёл прямоточку Бассарда.

[alex_semenov]

А тем временем....
Почему отменили будущее?

https://www.youtube.com/watch?v=xoUXGgO0Lj4

Товарищ явно меня моложе, но переживает "украденное у нас будущее" куда острее!
И про цифровых баранов, да... что ни говори, но так же и получается!
 

[alex_semenov]

Только дальше тоже по взрослому, это все на бочку весом от 3 до 10 миллионов тонн, до 3 км  и без взлета посадки на поверхности более 0,01 же.

Концепция существует в очень умозрительном виде.
Как я шучу, лучшее что я видел в этом духе в фантастике - это корабль пришельцев в "Молчание доктора Ивенса" 1973-й год.
На меня в детстве это производило ошеломляющее впечатление. 
Я этот фильм видел в городском пионерлагере на большом кино-экране раза ...четыре... наверное. Ну так получилось. Выбрыки советского кинопроката...



"Корабль из плазмы" - это вершина "инопланетных технологий"! И да, то что он стартует с планеты - это недоработка. И это унижает концепци до бомболёта. Постановщик спецэффектов явно насмотрелся запретной кинохроники (или наяву) ядерных взрывов.... Задержку с приходом ударной волны придумать нельзя. Это можно только восстановить по личным воспоминаниям.

https://www.youtube.com/watch?v=jbdftu5cNEU

 
Собственно говоря,  в "таранный термоядерный звездолёт"  соединены сразу две очень мутные идеи. 
Прежде всего термоядерный двигатель ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ (это один из "золотых", то есть наиболее мощных прорывов к высокой удельной мощности, бомболёт поэтому и показывает невиданную удельную мощность потому что там мало того что импульсный режим но еще и внешнее сгорание). И если так, то может оказаться, что чисто термоядерный двигатель с магнитным удержанием крайне разряженной плазмы снаружи корабля окажется даже эффективней чем с инерционный пульсолёт и бомболёт с обнадёживающими пульсациями.
На самом деле это еще одна "забытая" линия-история. Термоядерную энергию с магнитным удержанием пытаются приспособить к межзвездным полётам давно. Но самая ранняя мне известная статься на эту тему (в британском журнале) 1962-й год и там сразу говорят: удельная мощность получше  ядерно-ионной (там есть распольцовка по массе узлов!), но всё равно дрянь. Далеко не улетим...  Ну в 10 раз лучше... Это не бог весть что. То есть магнитное удержание (разумеется не бублик, а трубу, открытую ловушку) всё время С ТЕХ ПОР пророчат только на межпланетные полёты.
Это есть во всех книгах 60х... До самого конца десятилетия. Но так как с магнитным удержанием плазмы - не заладилось (конец 60х - почти полное уныние), то наступает совсем разочарование к и так мутной идее....  Но потом появляется статья Дайсона (1968) про бомболёт и Наколлса (1972) про "взрыв в 1000 раз сжатой капле", и всех как прорвало на двигатели с инерционным термоядерным синтезом. 70е - золотой век пульсолётов. Самый известный - "Дедал" (опять же от британских учёных), но менее проработанных проектов было  гроздьями, все кому не лень на этой ниве подряжались! Вот статья Лонга (тут его учебник недавно можно было скачать) где есть и история всех предложений. Ну почти всех...
Магнитный термояд, ясный пень, с тех пор нервно курит бамбук в стороне. Хотя японцы в своём аниме 80-90-х его не забывли и время от времени... он там мелькал как "абсолютно новый, прорывной двигатель".
Но если идея с "вывернутым наизнанку" бубликом окажется верной, то может так случится, что термоядерный звездолёт именно с магнитным термоядерным синтезом оставит позади и мои любимые бомболёты на "неуправляемом" синтезе и все пульсолёты на "управляемом" и инерционном.
Нам не дано предугадать. Но надежда такая  есть.

Ну а прикрутить к этому еще и таранную воронку... Это было бы "окончательное решение". Но таранная воронка  - сама по себе штучка, которую надо еще изучать и придумывать. Хотя там нет никакой невозможной физики, но это поведение плазмы и это (в чём главная трудность) адиабатически сжать межзвездную пустоту в миллион раз и потерять при этом не более 5% энергии! Это может оказаться просто физически неосуществимым.
А было бы здорово...

[alex_semenov]

Автор явно знал об этой идее. В 1959 году в журнале Знание - сила был опубликован рассказ "Частные предположения", в котором эта идея излагается.

Идея была ОЧЕВИДНА. Но не было ясно, хватит ли энергии синтеза для постоянного релятивистского ускорения прямоточки? Только статья Бассарда показала что хватит. В этом и было ее содержание. Идея прямоточки и релятивистского полёта в статье появляется как само-собой очевидное, давно известное. Но вот то что только на разности масс водорода и гелия можно ускориться до какой угодно гамма, Бассард показывает выкладками и  графиками в этой своей статье. В это и был элемент новизны. Доказательство что фотонный звездолёт не нужен.
Идея достаточно долго лежала незамеченной.
На самом деле ее стал активно педалировать Карл Саган в ряде передач (это по-сути своего рода Пётр Капица для западной публики был) и на рубеже 60-70х прямоточка Бассарда расцвела. "Тау Ноль" Пола Андерсона 1970 - пробило блокаду в самых тупых мозгах (спустя только 10 лет). И с тех пор Запад  в своей фантастике летает только на таранных звездолётах (когда не пользуется сверхсветовом, разумеется. А сверхсветом он пользуется почти всегда).

[alex_semenov]

Кстати, а почему мой текст приписывается "Алексей Николаевич".

Обычное форумное приведение. Глюк о котором все завсегдатаи давно знают.

Идея была ОЧЕВИДНА.

Это легко говорить пост-фактум.
Кто опубликовал эту идею до 1959 года?

Не знаю. Но есть точно известный факт. Книга Зенгера.



Eugen Sänger
ZUR MECHANIK DER PHOTONEN-STRAHLANTRIEBE
(Deutsche Fassung)
R. OLDENBOURG VERLAG MÜNCHEN
Januar 1956

К МЕХАНИКЕ ФОТОННЫХ РАКЕТ
Перевод с немецкого
В.М.Пацкевича
Под редакцией
И. М. ХАЛАТНИКОВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва - 1958

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

Откройте любую статью их 50х про полёты к звёздам. Там везде одна мысль (впервые высказанная в работе Аккерета 1947 года) что для релятивистского полёта энергия синтеза легких элементов НЕДОСТАТОЧНО. Нужно почти полное превращение материи в энергию. Тогда всё полетит. И эта мысль - главная все 50е года.  Эпоха обожествления фотонной ракеты.
Если кто-то и высказывал мысль, что мы могли бы полететь на термоядерном синтезе собираемого водорода в гелий с постоянным релятивистским сжатием на 1g - его воспринимали как дурака и неуча. Мол, мели емеля, твоя неделя. Пока Бассард в 1960 не показал, что таки да, аннигиляция или полное превращение собранного вещества в энергию-свет не надо. Можно разгоняться и на барионной тяге. Не только фотонной.

[alex_semenov]

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

Возможно вы видели это:



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



Тут под номером 18

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

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

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

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

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

[alex_semenov]

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

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

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

Теперь понятно, откуда Стругацкие идею взяли.

Вы о диафильме?




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

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



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

[alex_semenov]

ЗЕНИТНЫЕ КОДЕКСЫ АЛЬ-ЭФЕСБИ

Но, теперь,  оказывается, это произошло в эти же 70е не только в СССР! Это произошло и на Западе!

Запад большой и разный. Где-то торможение, где-то ускорение.
Ни разу не слышал термин "застой" применительно к Западу.
Более того именно быстрый технологический рост запада в 70-е и 80-е привел к краху СССР а 1991 году.
Умники из Политбюро сказали: "Мы тоже так хотим", забыв, что то, что позволено Зевсу не позволено быку.

Блин... Ну нормальный вы мужик Иван, вроде, ... пока не включите вы этот свой Соросовский Органчик в башке... Ей богу!
Я понимаю что многие бывшие совки не могут жить без светлого образа "прекрасного далёка" и потеряв его они придумали себе Град На Холме Западный...
Но мозги то пора иметь свои на старости лет? Даже Черчиль язвил, кто не был в молодости либералом, у того нет сердца, кто не стал к старости консерватором, у того нет мозгов.
Ладно. Проехали.

Тот, кто долго листал старые журналы, знает, что у любой эпохи есть собственное будущее, подобие «future in the past» английской грамматики: люди прошлого как бы продлевают себя в бесконечность по прямой, проводя через свое время касательную к вечности.

Вот Витечка, су... ка! Умеет же! Это еще с "Омон Ра" понятно было... А еще "Из жизнь насекомых". Он же почти мой одногодка. МИРОВОСПРИЯТИЕ у нас с ним одно! Одна тоска... Вот умеет человек самое сокровенное вывернуть "мехом внуть"  и, смешав с дерьмом кащенизма  всё вокруг этим измазать...  Многие истовые ракетчики и историки отечественной космонавтики Вите очень хотели рожу набить за пасквиль на советскую космонавтику по-началу. Но лично я никакого пасквиля в "Омно Ра" не увидел. Я увидел именно ту самую пронзительную детскую обиду,"мехом внутрь", на... взрослых моего детства. За луноход вместо высадки на Луну... И я понял что не я один такой "обиженный". Хотя бы Пелевин - тоже! Значит нас много таких!

А вот "Зенитные кодексы Аль-Эфесби" не читал. Это поздний Пелевин? Поздний всё-таки стал выдыхаться. Я читаю очень выборочно. И да, мастерство не пропьёшь!

Кстати, братцы. То за что я вас "дебилами" костырю. За тупой "туннель реальосьти" и за "продлённое настоящее", паст-индефенет... Витечка очень хорошо сказал.

продлевают себя в бесконечность по прямой, проводя через свое время касательную к вечности.

Отлично сказано! Но это не только "люди прошлого". Мы - такие же дебилы. Почти без исключения. Один в один. Даже когда небо готово нам упасть на пустую бОшуку, мы строим планы как и где будем в следующем году сажать картошку...


Кстати. Эта "тупая деловитость навозного жука" (когда на него катется потоп) достойна уважения для случая людей обречённых. На меня произвело сильное впечатление книга Майка Маллейна "Верхом на ракете". Он говорил что космонавтов так натаскивают всякого рода инструкциями, что бы они не паниковали (военных тоже учат "цепляться за рефлексы"). Жуткая подробность. Когда кабину "Челленджера" подняли со дна, обнаружили что  после взрыва, когда кабину уже оторвала и та фатально летела к земле по баллистической траектории, экипаж продолжал выполнять "накатанные инструкции" включая оборудование на панели. Хотя очевидно было что всё... конец... Но это видимо было последнее за что человек хватается... "Делай что должен, и будет что будет" (с)
 

А "Пределы роста" - это сборник ошибочных прогнозов.

"Пределы роста"  - НАСТОЛЬКО ОЧЕВИДНАЯ ИСТИНА, что люди тупо не хотят ее признать. Люди в большинстве своём - трусы. Человечество в целом - абсолютно трусливо (главное свойство Западной Цивилизации - ХАНЖЕСТВО).



Кстати, никто не задумывался? Победи на планете, скажем фашистская мировая идеология (ну "Человек в высоком замке" например) и... то что открывают нам "ПРЕДЕЛЫ РОСТА" смотрелось бы совсем по-другому? Никто бы голову в песок (как в нашем мире "победившего Добра") не прятал бы... А?

[alex_semenov]

Давайте ближе к теме

Там везде одна мысль (впервые высказанная в работе Аккерета 1947 года) что для релятивистского полёта энергия синтеза легких элементов НЕДОСТАТОЧНО.

Это неверная мысль.
Многоступенчатая термоядерная ракета может развить релятивистскую  скорость.

А посчитать? То есть доказать расчётом?
Для начала. Что мы назовём "релятивистской скоростью"? (1/2)^1/2?