Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

У как мы вцепились!
Перовая мысль которая просто требует выкрикнутся. Нам нужно сопло внешнего сгорания.
Типа вот этого:



http://www.answers.com/topic/aerospike-engine

Тольок нам понадобится одностороннее… И тогда форма "царапающего" становится  похожа на очень пузатый воздушно-реактивный гиперзвуковик…

Еще мысль.

А что если в  струю водорода (уже отработанного на охлаждении кожуха и попавшего в камеру наружного сгорания)  впрыснуть что-нибудь типа графитовой пыли?
Эти почти абсолютно черные тела мгновенно раскалятся и создадут "термическую баню" от которого водород и нагревается.

По сути дела в этом аду такая пыль будет выполнять роль нагревающих стержней в ЯРД.
Как мне кажется (хотя тут может быть очень хитрая термодинамика)

[alex_semenov]

попробовал прикинуть форму тела...
Насколько я понимаю самое сложное будет сконструировать корабль так чтобы вектор тяги от параболических сопел проходил в нужном направлении и через центр тяжести.

[alex_semenov]

Музыка навеяла…



Еще…
Как быстро происходит весь маневр?
Сам выстрел от Солнца - это 3450 с - это же почти 60 с на 60 минут, то есть час?
Интересно есть ли возможность совершить боковой маневр в процессе разгона?
А можно ли наблюдать со стороны за процессом разгона?
Солнце ведь очень слепит…

Я конечно дико извиняюсь за оффтоп.
Но меня заинтересовала технология несколько в ином ключе чем перелеты к звездам…

Фактически, открывается возможность запустить относительно дешево в мгновение ока космический корабль на скорости 200 км/с из-за Солнца (малозаметно).  Это очень неплохое …  космическое оружие.
Скажем дежурят такие вот болванки на орбите Кларка… 0.1 а.е. Потом сходят с нее и появляются из пекла Светила дюжинами.
200 км/с. Это даже до Койпера…  45 а.е. … 33750000 с полета или 390 суток… Гм…  Если, скажем влепить по ядру кометы болванкой на 200 км/с массой в 1000 тонн? Развалится?
Энергетически это не так уж и много. Всего 4,78 мегатонны в тротиловом эквиваленте. В обще то пшик… Но есть еще и импульс.
Гм…

[alex_semenov]

vsevolodson, как у вас все просто!
И вы хотите таким образом получить 12 км/с истечения?

У корабля вообще не должно быть черных поверхностей. Потому что это означало бы что она нагревается почти как  АЧТ до температуры поверхности солнца. Сколько там? 5 000 К?
Насколько я помню под 6000…
У вас есть материал сохраняющий прочность при такой температуре?.
Нет!
Сопло должно быть зеркальной сложной поверхностью по касательной к которой вдувается водород (возможно с зачернителем) Зачернитель раскаляется до белого каления солнца ( тех самых 5000-6000 К) греет водород и … естественно тянется сзади шлейфом расползаясь по сторонам. А водород (гораздо более легкий) раскаляясь расширяясь и огибая сложный контур одностороннего сопла РАЗГОНЯЕТСЯ назад, отдавая именно соплу импульс вперед. И желательно с хорошим КПД процентов под 70. То есть на сопле тут жалеть нельзя. Его желательно размером с корабль делать. Как у гиперзвуковых прямоточников. Единственное- у тех есть боковая сила тяжести. А у нас ее нет. Что содает проблему.

Весь аппарат должен быть зеркальным. Как новогодняя игрушка. Даже при этом он будет интенсивно принимать тепло. Если же вы что-то там сделаете черным - это станет светиться как поверхность Солнца. Во всех направления. И наружу и внутрь.

[alex_semenov]

а теперь посчитайте, сколько дельта-v нужно, чтобы столкнуть на Солнце массу с орбиты в 0,1 АЕ
 
как вы думаете, зачем L_Pt гравиманёвр у Юпитера для достижения Солнца тут приплёл?

Блин. Ведь знал. Еще по динамике световых парусников… По сути ~700 км мы и получаем  падая "отвесно" на Солнце…

[alex_semenov]

4488К - равновесная температура АЧТ на дистанции пролета?
Допустим.

А КАКОЙ СМЫСЛ?

Вы себе представляете трубу раскаленную до 4488 К? Даже если это у вас супер-пупер материал!
Есть сопло идеально подходящее под задачу. Односторонне. Открытая сторона направлена на расколенный нагреватель-солнце. Тыльная сторона - зеркальная. Допустим 4% она поглощает (и это отбитается хладогентом текущим внутри) а 96% солнечной радиации уходят назад. Это те лучи которые не поглотил водород который межу стенкой сопла и солнца. В итоге водород попадает между двух огней. С одной стороны солнце с другой -зеркало. Если ему и этого мало - подмешиваем туда еще сажу.

Моя конструкция получается менее напряженная по температуре.
Учтите. Это будет немалых размеров аппарат. Даже в моем скромном случае для 1000 тонн это будет очень большая махина.

[alex_semenov]

B том-то и дело, что не стоит расходовать водород раньше времени.

vsevolodson, ну вы и жмот!

Мало того, что вы так и остались глухи к моим воплям не гнать массовое число до неразумных величин, вы и тут ни грамма не отдадите?

По поводу расчетов - вы меня уели. Моим же аргументом. Уйду в монастырь! Поплачу!
Но (моя мстя! О! …. ) не забудьте для своей махины в миллионы тонн пересчитать площадь коллектора солнечного тепла.
Напомню вот отсюда:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.msg1864064.html#msg1864064

Это круг радиусом 47,6 м. Соответственно, и газовое сопло должно быть соразмерным.
Повторяю, это на 1 кт запускаемой массы.

Это на килотонну пустого корабля! "Жаровое окно" двигателя обращенное к солнцу где-то 90 на 90 метров для тысячетонного "летательного аппарата". Это по массе две загруженных "Мрии". А у нее длина 80 и размах где-то такой же.  То есть ваш аппарат должен буквально РАСПЛАСТАТЬСЯ к Солнцу своей камерой сгорания.  Как самолет на крыльях. Даже больше.

[alex_semenov]

Мое видение аппарата в первом приближении (без всяких расчетов! Голая идея)



S - это и есть те самое жаровое окно в нужные квадратные метры обращенные к Солнцу. В очень консервативной версии это окно должно быть прозрачным. Из чего? Кварц? А масса? А прочность?
Размером ведь с армейский плац (100 м )!
И прозрачность не может быть идеальной. Значит будет поглощать и греться. А значит надо само окно охлаждать. Поэтому идеальней было бы обойтись без такого вот окна.

Говорю сразу. Замелить окно АЧТ - маразм. Как вы эту раскаленную часть такого гигантского сопла будете удерживать?

Задняя стенка сопла - ЗЕРКАЛО. И с ее охлаждением, прочностью и т.д. вроде как особых проблем нет.
Испарившийся водород врывается в носовую часть этого гигантского сопла и продолжная разогтеваться расширяется. И сама форма сопла говорит сама за себя - куда этот водород движется. Получим ли мы 12 км/с?
Гм… не уверен.
Тут будет очень хитрая газодинамика.
Обратите внимание. Обычно рабочее тело сначала нагревается а потом АДИАБАТИЧЕСКИ (без обмена энергией с соплом) расширяется ускоряясь. В нашем же случае сопло и камера сгорания совмещены. Расширение и нагревание идут параллельно. И что мы в итоге получим? Тут нужны зубры от ракетной газодинамики.

[alex_semenov]

В ионниках проблема увеличить количество прогоняемого рабочего тела. Интересно, почему это сложно?

Мощность. Электриеская мощность.
Плотность тока через двигатель сильно ограничена. Но несложно сделать двигатель БОЛЬШЕГО сечения. Но вся проблема в мощности. Этлектрической мощности. Генератор тока ограничивает расход  ионника (и тягу) ВСЕЦЕЛО.

[alex_semenov]

Q = m⋅∑с_iΔT_i

А нельзя ли это написать по-людски?
http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php

[alex_semenov]

Т.е. если ионизировать слишком много рабочего тела, то существующей решётки не хватит для его разгона? Или такой плотный поток ионов будет слишком хорошо взаимоотталкиваться и разрушит двигатель?

Инопланетянен. Почитайте что-нибудь общетеоретическое. Об ионниках в сеть - тьма иноформации. В классическом ионнике проблема в объемном заряде. Ионы между зазорами экранируют разность потенциалов. Если их слишком много впустить  - они закупоривают напряжение катода.
Но все это не такая уж и проблема в сравнении с энергией.
При 1 гс тяги с см2 вы имеете 98 Н тяги с метра квадратного. Но при 50 км/с истечении вам нужно…  50 000*96 = 4 800 000 Ватт электрической мощности.
Прикиньте например, для этого метра квадратного сопла, солнчную батарею на орбите Земли.
Солнечная постоянная 1400 Вт/м2. Допустим ваша батарея выдает КПД 50% (очень круто!) Тогда вам нужно для вашего ионного движка площадь батарей более 6800 м2.
Представите себе прямоугольник 68 м на 100 метров и где-то затерявшееся на этом фоне сопло ионника метр на метр.
Представили?
Если вы используете ядерный реактор для питания ионных двигателей, у вас появляются поля радиаторов. Если они не светятся красным, то размеры их получаются на ту же мощность примерно теми же что мы посчитали для панелей фотоэлементов.

Вы думаете НПО "Энергия" из любви к прекрасному такие вот межпланетные ионники проектирует?

[alex_semenov]

жаровое окно

выплюньте каку

Я бы с удовольствием.  Но это по сути первоначальная идея автора.
При этом ваш вариант мне кажется еще большим убожеством.
Я никак не могу понять его преимущества…

там в секунды будет пробегать много тонн водорода
в виде газа он нагреваться до 4000К излучением точно не будет, даже если свет будет 100 раз туда и обратно через него проходить

Если это так,  то  что даст ваше АЧТ ? У него будут те же проблемы!

водород намного быстрее будет отдавать тепло стенке вашего окна, температура плавления которого будет никак не более 2000..2500K - это предельная температура вашего водорода

Не факт. Он же не просто греется. Он еще и расширяется. У нас ведь тут сопло.

добавите сажи? да она налипнет на ваше окно и расплавит его раньше, чем водород успеет нагреться хотя бы на 100 градусов

Ладно. Забыли эту идею. Сажа была как вариант. К окну она никаким боком.

способ нагрева только один - прямой теплопередачей в длинной горячей трубке
посмотрите на мои уравнения выше

И чем длинная, горячая трубка ЛУЧШЕ моего прозрачно-зеркальног сопла?
Гм…
Я кажется понял.
Вы собираетесь греть водород не излучением а… теплопередачей?!!! Броуновским движением, так сказать?
А при этих температурах это разве ЛУЧШЕ работает?

возможно чтобы трубка нагревалась хотя бы до 4000К с такими объёмами протекающего через него холодного водорода придётся сделать её совсем чёрной, даже если почти нырять в атмосферу Солнца
проблема не с перегревом, а скорее будет с недостаточным прогревом прямо в хромосфере (!)

Послушайте. Если моя схема не работает (непосредственный нагрев водорода ИЗЛУЧЕНИЕМ Солнца) и остается  только ваша, то она херит всю затею на корню. Вы ведь не можете иметь температуру водорода на выходе в сопло выше температуры вашго нагреватела, то есть более 4000 К. А значит и водород сильней не нагреется. А отсюда вы не получите вожделенные 12 км/с.
Хотя за бортом 5000-6000 К!!!
Вам не кажется ваш путь - неразумным?
Кроме того.
Как вы будете подводить солнечную энергию (не T а Q, джоули, калории) к этим вашим трубкам-грелкам?  Концентраторы там не работают же! Вам надо иметь огромную площадь собирающую тепло и значит такую же площадь раскаленных трубок!!!

Блин, да без проблем. Из термоса торчит чёрная трубка. Термос внешне зеркальный и куда более холодный даже у самого Солнца. Трубка горячая - но неравномерно! Чем ближе к концу - тем горячее, так как в этот отрезок поступают уже всё более горячие порции водорода. По мере продвижения в трубке водород всё больше нагревается, давление ускоряет его до вожделенных 10км/с (и, соответственно давит на предыдущие порции водорода в трубке и термосе, ускоряя разгонный блок).

Хорошо. Пробуйте. Считайте. Рисуйте.
Делайте расчеты и эскизы.
Мне кажется, вы тут чего-то недопонимаете очень важного (тогда в процессе расчетов вы сами на это наткнетесь). Или это  я - торможу на совершенно ровном месте.

[alex_semenov]

Ваши латекс-теги не видны гостям форума, что делает их использование тут по сути бесполезным. Я тоже их не вижу. Они у меня выключены. Форумный движек их отображает с огромными тормозами.
Но есть уловка. Я поправил ваш текст. Теперь все видят ваши формулы как вставленные извне картинки.  Картинки и генерирует сайт, на который я вам дал ссылку.
Посмотрите как я этого добился (возьмите его в цитату и манипуляции с тегами вам станут видны).

Немножко матмодели.
 
 Фазы нагрева, через которые проходит водород в двигателе:
 1) нагрев твёрдого водорода;
 2) плавление водорода;
 3) нагрев жидкого водорода;
 4) испарение водорода;
 5) нагрев газообразного молекулярного водорода;
 6) диссоциация молекул водорода;
 7) нагрев газообразного атомарного водорода;
  ионизация водорода;
 9) нагрев водородной плазмы;


 
 В то же время, рабочему телу можно передать ровно столько же тепла,
 сколько оболочка сможет поглотить:
 

 
 где N - поглощаяемая оболочкой удельная (на ед. площади) мощность:
 


      Δt - время работы двигателя с внешним нагревом;
      R/R_сол - расстояние от центра Солнца в его радиусах;
      σ - постоянная Больцмана;
      ε - степень черноты оболочки бака;
      T_сол - эффективная температура Солнца;
 
Получается уравнение, что связывает габариты эффективной оболочки двигателя/бака, время работы и массу водородного рабочего тела. Фиксируя время работы (Δt, например 1сек) получаем соотношение необходимой минимальной площади к массе водорода:

[alex_semenov]

Вот на вскидку нашел брошюрку.

http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/znan/1978/06/panevin.html

Во-первых, ясно что при 4 000 К вы получите свои несчастные 10 км/с.



Осталось выяснить как подвести солнечную МОЩНОСТЬ к вашим трубкам.
Но здесь же есть и график для газофазного ЯРД.



При 6 000 мы получим обещанные изначально 12 км/с. При этом речь идет именно уже о РАДИАЦИОННОМ нагреве.
Вот что пишется о ЯРД  называемом "лампа-реактор":

Газофазный ЯРД с прозрачным разделителем. Этот ЯРД содержит газофазный (реактор, в котором ядерное горючее заключено внутри прозрачного разделителя – кварцевой трубы, установленной внутри реактора, а в кольцевой зазор между корпусом реактора и этой трубой поступает рабочее тело (водород). Газообразное ядерное горючее, нагретое до высокой температуры, испускает интенсивное излучение в инфракрасном, ультрафиолетовом и оптическом диапазонах спектра, которое свободно проникает сквозь кварцевую трубу и поглощается водородом, и он в результате нагревается. Такой реактор несколько похож на обычную осветительную лампу, и поэтому его иногда так и называют – «реактор-лампа».
Самым важным (определяющим) элементом рассматриваемого ЯРД является прозрачный разделитель. Он работает в исключительно неблагоприятных условиях: при большой разнице температур внутри и снаружи (достигающей нескольких тысяч градусов) и под воздействием мощных гамма- и нейтронных потоков. Одним из немногочисленных материалов, из которых можно изготовить подобный разделитель, является кварц, имеющий достаточно высокую температуру плавления (1900 – 2000 К) и почти не задерживающий электромагнитное излучение.
Для того чтобы предотвратить чрезмерный нагрев разделителя, его необходимо охлаждать. С этой целью он может быть выполнен либо в виде двух соосных труб (с кольцевым зазором между ними), либо в виде трубы, стенка которой образована небольшими трубками, плотно прилегающими одна к другой. Водород, предварительно охладивший блок замедлителя-отражателя, радиационный защитный экран и другие элементы ЯРД (при этом водород может нагреваться до температуры порядка 1000 K), поступает затем в указанный кольцевой зазор или в трубки, охлаждая таким образом разделитель. После этого он направляется в кольцевой зазор, расположенный на периферии реактора, где рабочее тело окончательно нагревается до расчетной температуры 5000 – 6000 К, а затем поступает в реактивное сопло. При такой схеме охлаждения разделителя используется особое свойство водорода – его прозрачность для излучения ядерной плазмы при сравнительно низких температурах (порядка 1000 – 1500 К).
Газофазный ЯРД описанного типа в варианте, содержащем несколько тепловыделяющих элементов (и соответствующее число кварцевых трубок), представлен на рис. 14. Этот вариант ЯРД содержит, кроме того, раздельные замедлитель и отражатель и так называемые кольцевые реактивные сопла, отличающиеся от обычного, «круглого», сопла, используемого в современных РД.
Для того чтобы еще больше повысить нагрев водорода и предотвратить Сквозное прохождение оптического излучения ядерной плазмы (и его попадание на поверхность замедлителя), водород искусственно «зачерняют», добавляя к нему небольшое количество либо неона, имеющего более сильную поглощательную способность (три высоких температурах), либо твердых пылевидных или жидких каплевидных частиц (например, вольфрамовых), хорошо поглощающих излучение.



То есть.
Я все-таки мыслю в верном направлении. Нужна схема типа "ядерная лампа" только с той разницей, что светильник "за стеклом" у нас Солнце.
Кстати и зачернение тут тоже идет в ход.

Ваша же схема - это действительно стим-панк!
 

[alex_semenov]

Осталось выяснить как подвести солнечную МОЩНОСТЬ к вашим трубкам.

Если вы могли обратить внимание то в трубку водород уже попадать должен с Т~1000K.

Да, но учитывая что энергия ~ T, то это 1/6 от того что в принципе можно получить от Солнца-нагревателя! Это ведь только температура рабочего тела "на входе" в камеру сгорания!
Это та температура, которая у меня только впрыскивается в зеркальное сопло!!!

Остальное пущай собирает за счёт черноты трубки и её длины.

Нифига себе подходец!!!

Вот что пишется о ЯРД  называемом "лампа-реактор":

Лампореактор нихт арбайтен.

И вся аргументация?
И кому мне теперь верить? Пускай популярной, но изданной еще в СССР (а по нынешним временам это уже знак качества) брошюре, или человеку который на полном серьезе собирался поджечь литий с водородом сталкивая мишени?

Если вам удастся доказать что:
а) нужное кол-во водорода в секунду сможет прогреваться выше чем до 5 тыс К одним лишь излученьем;

Легко!


Длина пробега квантов света в ударной волне при 6—8 тыс. К составляет 0,1—1 м

Речь идет о ядерном взрыве. Пробеге света в ударной волне. Воздух не водород. И тем не менее.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2

Вообще это достаточно ЧЕТКО считается.  L_Pt  тоже говорил что водород в виде плазмы уже непрозрачен.

б) водород при 5-6 тыс градусов не расплавит окно;

Кварцевое окно с двойной стенкой и охлаждается тем же водородом но при температуре всего 1000 градусов!

Но! Вы упустили главное. Если водород прекрасно греется до 6 000 К именно излучением (странно, неужели все эти разработки реакторов сделаны на бездумных фантазиях?) то возможно никакого прозрачного  окна НАМ вообще не понадобится (или понадобится окно только в носовой части, очень небольшое).
Я здесь изначально приводил хитрые сопла которые работают без одной стенки, так сказать…
Хотя не факт что оно в вакууме будет иметь смысл...

[alex_semenov]

Не раскатывайте губу.

Эффективная температура Солнца 5778 K
И это значит что никакими ухищрениями вы большую температура (а значит и соответственно скорость истечения рабочего тела из сопла ракеты) получить за счет прямого нагрева солнечной энергией не сможете.

У красных карликов этот предел еще ниже. Да и яма гравитационная там меньше. В общем там с подобным маневром - совсем труба. Полная безнадега!

[alex_semenov]

никакими ухищрениями вы большую температура (а значит и соответственно скорость истечения рабочего тела из сопла ракеты) получить за счет прямого нагрева солнечной энергией не сможете.

непрямым - я же говорю - фокусировкой коллектором на истекающей плазме в магнитном сопле но всё это может иметь хоть какой-то смысл только если удастся добиться нагрева до 20-25 тыс К
иначе проще греть трубками...

Экий вы затейник!
Хорошо. Давайте поставим мысленный эксперимент.
У вас есть некая система линз или зеркал. Здесь на Земле. И вот вы концентрируете свет солнца, абсолютно черного тела, которое нагрето до 5700 К  в фокус и получаете... ну к примеру  10 000 К. То есть второе АЧТ, которое нагрето до десяти тысчя.
Можете?
Почему бы и нет?
И вот у вас два тела СВЯЗАННЫХ термически друг с другом...
Но вот что вас начинает мучить. Вы взяли холодное тело (солнце) и с помощью своей чудесной системы линз организовали САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ поток энергии к... более горячему! Ведь ваша мишень нагрета до 10 000 градусов! Она - более горячая чем поверхность Солнца!
Нет. Мы все живем в век кондиционеров и знаем что такое бывает...
Но кондиционеры перекачивают энегию от холодного к горячему  затрачивая на этот неестественный процесс электрическую энергию.
А ваша линза?
Они ничего не тратят на это дело. Вот в чем загвоздка...
Улавливаете, на ЧТО вы тут наступили? На какой мозоль господа бога своей чудо системой?
Второе (свят, свят, свят) Начало!!!
У вас получилась так называемая "машина Клаузиуса" или вечный двигатель второго рода...



И кто сказал, что пытаться строить звездолеты - бесполезная трата времени?! Ну как иначе вы ОЩУТИТЕ всю неколебимость законов природы? Их взаимосвязь?
 
В общем.
Ничего не выйдет. Нельзя используя любую оптику, нагреть от Солнца тедо до температуры, которая выше чем у поверхности Солнца. Этот закон знают все мальчики зачитвывавшиеся в детстве "Гиперболоид инженера Гарина"  и хотевшие себе такой же девайс... Разьяснять почему "лучи смерти" невозможно (или сложно) получить - занятие до изобретения лазеров было очень популярное. Ну а когда появились лазеры - тем более. Все кому не лень объяснял что лазеры намного ярче даже поверхности Солнца и теперь....
 

У красных карликов этот предел еще ниже. Да и яма гравитационная там меньше.

насчёт ямы опять ошибаетесь
вторая космическая у поверхности КК не меньше, чем у Солнца

Гм... Неуже ли?  Не считал. Заявил на глаз... И попал пальцем в небо...
Надо же!
Век живи - век учись!
Обязательно посчитаю!
Удивительно! Видимо это как-то связано с плотностью звезд? Карлим менее массивен но и более плотен (имеет меньший радиус)?
Тогда... а как насчет планет-гигантов? Юпирета, например?

Мне лично этот маневр интересен не столько как двигатель для межзвездной сколько как еще один РЕДКИЙ подарок природы разуму. То есть как ШТРИХ к портрету РЕАЛЬНОГО будущего, а не выдуманного дураками-писаками в угоду дуракам-читакам.

[alex_semenov]

Интересно, можно ли использовать как-нибудь солнечные выбросы (вспышки) для разгона корабля?

Ну если использовать магнитный парус на солнечном ветре, то лучше "подставляться" под корональные выбросы. Только вот выброс быстро пролетит мимо и тяги заметно не прибавит.

Ну вот. Опередили. И при этом опошлили.
 
Я как раз ПЕРВОНАЧАЛЬНО и думал о магнитном парусе. Но при этом я совсем не учитывал эффект Оберта. Я просто рассчитывал на два положительных момента.

Первый.
Плотность солнечного ветра (поток протонов на скоростях ~ 500 км/с) так же как и световой падает обратно пропорционально квадрату расстояния. То есть на расстоянии в 0.1 а.е. плотность ветра в 100 раз больше чем на орбите Земли.  На расстоянии 0.01 а.е. он по идее должен быть в 10 000 раз плотней. Это уже что-то. То есть проходя близко от солнца можно попробовать получить на магнитном парусе заметное ускорение за коротки промежуток времени.

Второй
Почитайте:  http://go2starss.narod.ru/pub/E014_PPV.html



Так называемая нормальная тяга паруса гораздо выше чем аксиальная. Для межзведного перелета через среду нормальная тяга годится только для коррекции курса (что уже немаловажно). Для тормоза нужна аксиальная. Но вот если вы идете по параболе вокруг Солнца, то как раз нормальная тяга работает в нужном направлении. Поток от Солнца - тяга по касательной. Вы доразгоняетесь именно так как это делает царапающий Солнце.

Фактически, я сразу сообразил это когда понял идею L_Pt. Что это - второй и возможно гораздо более интересный вариант. Но придержал его. Я хотел чтобы мы все же довели до ума идею L_Pt.
Кстати уже сто раз замечал. Люди находят интересную идею. Начинают обсуждать... и на самом интересном уходят "скакать по верхам"...

Обе идеи (я бы назвал ракету термическим или солнечным глисером) хороши тем что используют именно шаровую энергию клокочущего у корабля под днищем стеветила. Но по магнитному парусу нужны расчеты. И есть одна неприятность. Магнитный парус - это сверхпроводник, который надо держать при очень низких температурах. На чиркающих Солнце расстояниях самая лучшая термоизоляция не спасет. Нужно значит и охлаждение. А это может убить все достоинства. Одна надежда. Корабль не очень долго находится в пекле. Но все равно. Нужны расчеты.

Огромный плюс магнитного паруса - это многоразовая система. На ней можно разгонятся и тормозится ни один раз у разных звезд и при этом, возможно, у красных карликов такой системе будет даже комфортней. Меньше термическая нагрузка. Что там с потоком протонов? Не знаю. 

[alex_semenov]

Да нет же. Мощность более горячей точки в фокусе будет всё равно меньше, чем мощность, собираемая зеркалами. Приток энергии будет извне в фокус. Не пойму Фокус он на то и фокус... никакого мошенничества. Может быть конечно у меня эпический пробел в знаниях в этом месте.

Никто не спорит. Энергия меньше. Температура у вас больше.
Тонкий нюанс.
Похоже но совершенно "перпендикулярное". Это как энергия mv2/2 и количество движения mv. Вроде из одного и того же состоит... А совершенно разные вещи. Одно скаляр, а другое - вектор.

Так и здесь. Температура тут мера порядка и хаоса.

Не ну почему таки  Мы же можем собранную энергию обернуть в электричество и нагревать небольшое кол-во вещества до ещё более высокой температуры...

Можем собрать. НО НЕ ВСЮ.
Когда вы будете превращать энергию солнца в электрический ток (высококачественную энергию) вы ЗАПЛАТИТЕ хаосу по счетам второго начала той частью, которую не сможете собрать. И вот теперь, заплатив природе налог ХАОСОМ вы можете получить из своего тока и БОЛЬШИЙ порядок. Вернее вы уже его имеете в виде тока. И можете разменивать на 10 000 К! Хоть миллион!
Все верно!
Но вы для начала должны заплатить Мытарю Господню. За уменьшения хаоса вы должны где-то его увеличить и при том в большем размере. Таков закон природы!

Есть замечательная книга



П. Эткинс.

Порядок и беспорядок в природе

можно скачать, например, здесь.
http://bookvit.ru/9282-etkins-p-poryadok-i-besporyadok-v-prirode.html

Настоятельно рекомендую потратить несколько вечеров на вдумчивое чтение этой книги от корки до корки. Эта книга  пытается очень доходчиво объяснить КРАЙНЕ сложную вещь нашей реальности. Хаос и порядок, энтропия, второе начало термодинамики.
Я уверен что второе начало - самый недопонятый людьми закон природы. Я подозреваю, что даже маститые физики иногда с ним попадают впросак.

Да, поздние красные карлики плотнее свинца. B то время как Солнце примерно такое же плотное, как и Юпитер. Bсё дело в том что мощность звёзд растёт в 3,5 степени от массы. Более массивные звёзды распирает очень сильно.

Да, моя интуиция это не учла.
Вот.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BA

Радиус красного карлика 0,15 от солнца а масса 0,1 от солнца.
Кстати, вот формула второй космической:



Масса в числителе, радиус в знаменателе. Обье велчины уменьшились примерно в десять раз и результат не сильно изменился.
Хотя, если бы плотность карлика была как у солнца, то уменьшившись в 10 раз по массе (объему) его радиус должен был бы уменьшится в корень кубический из 10  в... 2.15 раза.

Тогда... а как насчет планет-гигантов? Юпирета, например?

У Юпитера же маленькая плотность. Ну давайте прикинем.
v2 = 59 км/с
Отседова прирост скорости 30 км/с даст лишь 2хкратное умножение - до 66 км/с.
Для межпланетных перелётов ещё годится, но не более того.
Юпитер неплохо было бы использовать, чтобы недорого швырнуть наши разгонные блоки к Солнцу уже на гиперболической скорости относительно последнего.

Вот вот! Я об этом. Тем более что у Юпитера нельзя использовать шаровой источник энергии как у Солнца. Но как раз как УСИЛИТЕЛЬ гравитационного манера эффект Оберта как раз можно было бы применить и здесь для торможения.

[alex_semenov]

ВНИМАНИЕ!!!
РАБОТАЮТ ВСЕ РАДИОСТАНЦИИ бывшего СОВЕТСКОГО СОЮЗА!
позывные:
http://otroki.druid.ru/files/XtFvVcBnHc/mp3/01-Moskva-Kassiopeya.mp3

Прослушайте важное правительственное сообщение!
Сегодня 23.02.2012-го года, в бывшем СССР совершено важнейшее открытие в области межзвездных перелетов!!!

Прямое включение с места событий:

******************



 

И так.
Насколько я понимаю, считать магнитную петлю никто не рискует?
А зря!
Я взял для начала парус Дэнфорда. 

http://go2starss.narod.ru/pub/E014_PPV.html



Здесь показана полезная нагрузка и стропы. Но у автора (обратите внимание) в расчетах "голая" токовая петля диаметром 20 км состоящая из кабеля толщиной (диаметром) 12 мм и массой 36 тонн (с экраном). Почти вся эта масса в основном сверхпроводник Ba2Cu3O7Y с критической температурой  90 K. Ток в петле мегаампер (миллион ампер!).
Нормальная тяга в среднем потоке протонов (500 км/с) на уровне орбиты Земли (150 000 000 км от Солнца) согласно вычислительной модели  Дэнфорда  обеспечивает этому голому парусу ускорение 0.009 м/с^2.
Вот давайте теперь от этой оценки и  отталкиваться. Ее более чем достаточно.

Расстояние 0.01 а.е. это 1 500 000 км. Почти диаметр Солнца (1 391 000) или два радиуса. Предположим, что на этом расстоянии все еще действует закон обратных квадратов (а на еще меньшем уже нет). Из этого допущения получаем, что тяга у поверхности Солнца на петлю Дэнфорда возрастет в 100^2 = 10 000 раз. Пропорционально возрастет и ускорение.
Таким образом выйдя на этап разгона петля Дэнфорда, если его расчетная модель верна (а она по порядку совпадает с моделью Зубрина) будет получать ускорение в 90 м/с2 

Почти 10g!!!

НИФИГА СЕБЕ!!!
Гм… у меня начинают "труситься ручки" от предвкушения!

Теперь считаем S - путь на котором происходит этот фантастический разгон. У термического глиссера L_PT это половина длины окружности Солнца. Я беру в качестве радиуса окружности 1 500 000 км (более чем в два раза больший радиуса Солнца). Тогда



и S ~ 2 356 200 000 м

На этом расстоянии придется пересчитать  вторую космическую. Но для начала собственная скрасть магнитной петли. Из хорошо известной всем школьникам формулы (несмешная шутка по нынешним временам!) мы легко получаем конечную скорость корабля:



В итоге, пройдя пол выбранного диаметра в 0.01 а.е. мой парус приобретет скорость в…
1 302 482 м/с!
Ничего себе! И эффект Оберта не нужен!
Но посчитаем и его добавку. Надо пересчитать вторую космическую. Так как мы удалились от центра Солнца в 2 раза (по сравнению с его поверхностью), значит вторая космическая упала в корень из 1/2. И составит на этом расстоянии 436,78 км/с (кстати "упасть" на эту орбиту кораблю будет куда проще).
Тогда с учетом эффекта Оберта мы получаем конечную скорость ухода из системы в 1683,52 км/с!!!
Это 0,0056 c!!!
 
Вау!!! Говоря по-русски, Е.П.Т. М.Т…!!!!
 
У нас получается новый шаровой межзвездный двигатель! И не только… Не столько он!
Мать моя женщина!!!
Ведь это примерно та скорость, которую надо дотормозить чем-то другим после выключения аксиального магнитного парашюта, тормозящего о межзвездную среду!!! То есть  получается, что можно ПОЛНОСТЬЮ погасить ЛЮБУЮ (верхняя граница скорости для парашюта "гомно-вопрос"!) скорость межзвездного корабля ТОЛЬКО за счет токовой петли!!!! Сначала о среду, а потом проходя у звезды и используя поток протонов с ее поверхности (кстати, для выхода в планетарную эклиптику все равно придется падать к звезде). И многочисленные красные карлики в этом смысле наверняка не так уж и меньше дуют протонами  чем Солнце!!! Мы почти решили проблему торможения для быстрых фон-Нейманов (моих горяче любимых правнуков)!!!

Где моя валерьянка!
Меня сейчас хватит кандражка!!! Подарочек на день Советской Армии от самой матери-природы?!!!

Спокойствие… Только спокойствие…

Природа коварная баба… Не злонамеренная, но коварная…
Это слишком хорошо, что бы быть правдой. Или где-то ошибка в расчетах или недоучтено какое-то западло…

Ну, прежде всего. Очевидные западало. В нашем расчете нет полезной нагрузки. Но даже если она составит половину от петли (+30 тонн) это не сильно нас и обременит в итоге. Снизит ускорение в 2 раза. Порядки мы не потеряем. А вот более совершенный сверхпроводник (больший ток в петле, меньшая плотность кабеля) мы вполне можем рассчитывать получить еще от прогресса науки… То есть то на то и свести…

Далее. Западлом может оказаться меньшая реальная плотность или скорость протонов на 0.01 а.е.  Но Дэнфорд брал все по среднему. Очень скромно. Подвести может только закон обратных квадратов…
Но не думаю что он подведет.

Еще. У красных карликов радиус соответствующей орбиты будет в 10 раз меньше и все из этого вытекающее. В корень из 10 меньшая, примерно в  3 раза… Хотя не факт.

Вот в чем может быть РЕАЛЬНАЯ засада - температура и термоизоляция токовой петли. Был бы у нас тот самый буржуйский анабтаниум (все б им шару! Гадам!)… Но его нет и быть не может. Скорей всего.  Удержать внутри 90 К когда снаружи 5 000 К - задача может оказаться нетривиальная…

Надо тщательно пересчитать многослойную термоизоляцию. В принципе несколько  зеркальных слоев через вакуумную прослойку могут дать неплохой эффект. Мы где-то это уже считали…
Ага! Когда бомбили кометами Марс!!!
Сейчас пойду найду….

А уважаемая публика может поискать ошибки в расчетах. Не может быть что бы реальность оказалась настолько хорошей!