Двигатель для межзвёздных перелётов

[Иван Моисеев]

конечно можно)(log x)^2 = log 2x

Я тоже почти уверен что можно, но что-то застопорилось в голове... Спасибо!

Это кстати удельная мощность ракеты. u - скорость истечения. k - отношение массы топлива к массе ракеты, S - дистанция перелета f - коэфициент разгона (отношение ВРЕМЕНИ разгона к времени инерциального перелета в случае мгновенного разгона и торможения, для крутой ракеты можно взять 0.1-0.3).

Я раньше привязывал удельную мощность к v - пиковой скоростьи некого абстрактного звездолета (который разгоняется/тормозится равномерно ). В данном случае привязка идет к скорости истечения и k. Мне было интересно как, собственно, на удельную мощность влияет k. Я удивлер - не очень сильно! Я ожидал что куда сильней!

Я тут недавно получил финальный отчет по Дедалу, они там тоже используют удельную мощность. Но пока читаю. А вот как быть если ракета 2-х ступенчатая? Какая там удельная мощность?

[ivanij]

 

Комментарий модератора раздела

Взаимные "наезды" удалены

[olenellus]

конечно можно)
(log x)² = log²x

Никогда не встречал.

[ivanij]

Antarctic2054_VProClone, если нечего сказать по теме, лучше ничего не пишите.

Комментарий модератора раздела

Ваше сообщение удаляется.

[ivanij]

 С логарифмами понятно. А по существу темы что-нибудь будет?

[Макар]

При этом,  давно понятно, что постройка двигателя для разгона на 0.1c научно-техническая задача огромной сложности, многократно превосходящая все, что до настоящего времени было сделано в космосе и в ядерной энергетике вместе взятых.

Теоретически, 0.1 как и 0.5 С достижимы. Разгоняете рабочее тело до скоростей истечения близких к С и получаете необходимый эффект. Вопрос находится в практическом поле, а именно получение энергии из той же термоядерной реакции и преобразование ее в ускорение рабочего тела.

[OratorFree]

Теоретически, 0.1 как и 0.5 С достижимы. Разгоняете рабочее тело до скоростей истечения близких к С и получаете необходимый эффект. Вопрос находится в практическом поле, а именно получение энергии из той же термоядерной реакции и преобразование ее в ускорение рабочего тела.

Вопрос пока в "фантазийном поле", простите.  Где вы обнаружили управляемую термоядерную реакцию, да еще с "преобразование её в ускорение рабочего тела"? Да и где вы возьмете "рабочее тело" в пустом межзвездном пространстве? Все очень плохо уважаемый. 
Очень и очень плохо.

[bob]

Вопрос находится в практическом поле, а именно получение энергии из той же термоядерной реакции и преобразование ее в ускорение рабочего тела.

Хороший вопрос. Так получите энергию из термоядерной реакции и преобразуйте ее в ускорение рабочего тела. Это же мелочь. Всего-то навсего. И благодарные падонкипотомки никогда не забудут Вас.

[alex_semenov]

Сообразил после того, как нажал кнопку "отправить"... Провисело где-то 30 секунд, потом удалил. Вот как рушатся репутации...

Не берите в голову!
Не ошибается тот, кто ничего не делает!
Кстати, формула выше - оказалась неверная. Не зря я ей сразу и не поверил. И я никак не могу понять где я ошибся при ее выводе... Я вывел удельную мощность другим способом и получил другой результат. И судя по поведению другой функции, она как раз и верная:



А если эту "новую" формулу выразить через скорость истечения u, а не конечную V_k, то вообще получается красиво-просто:



И интуитивно все логично. Мощность растет пропорционально росту массового числа.
Но вот где ошибка в выводе предыдущей формулы - никак не могу уловить.

Я тут недавно получил финальный отчет по Дедалу, они там тоже используют удельную мощность.

Мне фото этого отчета в виде фото всех страниц присылал Первушин (тот самый, который публицист и фатнаст). Я его давал, кажется, Кто-Кто и он выкладывал распознанные куски на "народе".
Я так и не удосужился его основательно почитать. Только полистал, поискал знакомые буквы кривые и формулы. Хорошо если кто-нибудь таки сделал перевод (хороший) этой работы. Но я уже не возьмусь. Мне это не очень уже интересно.

Но пока читаю. А вот как быть если ракета 2-х ступенчатая? Какая там удельная мощность?

Двухступенчатость вырисовывается там, где массовое число дорасло до 9 и при этом топливо остается жидким (а гелий-3 - именно такая гадость), то есть баки для топлива составляют заметную часть массы пустой ракеты.
Хотя меня именно в двухступенчатости "Дедала" смущало вот что.

Доля массы двигателей в массе пустой ракеты у "Дедала"  должна быть явно выше чем у обычной ракеты. У обычной ракеты, ЖРД (насколько я знаю) составляют мизерную часть от массы пустой ракеты (ступени). Главный пожератель стартовой массы - именно корпус-бак. Поэтому есть смысл ставить последовательно ступень на ступень и  даже "катать" неработающие двигатели на верхних ступенях (там, разумеется появляется масса других преференций). А вот для звездолета… Оправдано ли вот так вот как на "Дедале" "катать" двигатель верхней ступени?



Интуитивно, мне это кажется В ДАННОМ СЛУЧАЕ неразумным.
Но я вроде помню, что  в отчете есть даже отдельная глава где они  доказывают выгодность двухступенчатости. Прадва, я не вникал насколько они это делают хорошо?

Что касается удельной мощности, то как мне кажется, ступенчатость тут мало что решает.

[alex_semenov]

конечно можно)
(log x)² = log²x

Никогда не встречал.

Кстати, я тоже не могу припомнить такого... Хотя ведь по-идее логично! Почему это для sin, cos  - можно, а для других функций - нельзя? Ведь вопрос всего лишь условности языка! Притом искусственного языка (не сильно обремененного маразмами традиций).
Но именно потому что язык - весь на условных традициях (нельзя вывести, надо знать) я и засомневался. Мало ли?

С логарифмами понятно. А по существу темы что-нибудь будет?

По существу - работаем… 

[OratorFree]

Хороший вопрос.  Так получите энергию из термоядерной реакции и преобразуйте ее в ускорение рабочего тела. Это же мелочь. Всего-то навсего. И благодарные падонкипотомки никогда не забудут Вас.

Да ладно вам ёрничать. Вас же насквозь видно.  Чего вы толчетесь на астрофоруме? Конечно же есть тайная мечта о звездных перелётах. Разбитая вдрызг о суровую реальность. Это как с нашей сборной футболу, втайне мечтаем, чтобы она победила, а вслух костерим её и предлагаем разогнать её нафиг.

[Кремальера]

Так получите энергию из термоядерной реакции

В новостях уже мелькало.http://lockheedmartin.com/us/products/compact-fusion.html
Но меня поразил размер.У "Мастерской скунса" неплохая родословная.,возможно что-то выгорит(во всех смыслах).

[OratorFree]

Магнетронный двигатель

В качестве примера - оценка возможности использования существующих технологий, для межзвездных перелетов.

На сегодня самый "экономный" по расходу материалов источник энергии ядерные реакторы. "Фотонный источник" - СВЧ магнетрон.
Т.е. это магнетронный двигатель - излучатель и ядерный реактор на процессе деления.

Предположим наш межзвезный зонд можно упаковать в 100 т.(1*10^5 кг.) и его нужно разогнать до 3 000 000 м/c (0,01c)

Оценим необходимую мощность излучения. Для этого используем формулу Е=m*c^2;
Т.е. эквивалентная масса излучения m=E/с^2, а импульс соответственно m*c^2/2=Е/2;

Импульс зонда соответственно m*v^2/2=Е/2; (из закона сохранения импульса).

Т.е. потребная энергия излучения Е=m*v^2=10^5*(3*10^6)^2=9*10^17 Дж.
Полагая возможным "растянуть" разгон ориентировочно на десять лет, получаем требуемую мощность излучения :
 
9*10^17/10/3,2*10^7=2,8*10^9 = 2,8 ГВт.   
(3,2*10^7 - приблизительно секунд в году)

Я не знаю можно ли построить такой магнетрон, но знаю, что радиотелескоп в Аресибо может излучать до 2 МВт, что минимум в тысячу раз меньше.

Теперь энергетическая установка. Сам магнетрон имеет высокий КПД (потери в антенне игнорируем) 0,8 ; Реактор тепло-электричество только около 0,05;

Итого потребная тепловая энергия реактора 2,8/0,8/0,05=70 ГВт. Это грубо 370 реакторов, таких как на атомных подводных лодках класса "Борей".

Вряд ли это можно упаковать в 100 т. массы. Вот такое безнадежное дело эти перелёты.

Примечание.
В тексте слово "импульс" следует читать как "кинетическая энергия". 
Ибо это она и есть.
"Давненько я не брал в руки шашечек"(с)

[Иван Моисеев]

Да и где вы возьмете "рабочее тело" в пустом межзвездном пространстве?

Мало его там. С собой брать придется. Но ракетчики привыкли.

[Андрей Курилов]

Магнетронный двигатель

Вижу сразу две ошибки дизайна, которые убивают идею на корню:
1) УИ больше максимальной скорости на 2 порядка (а должен быть примерно одного порядка или меньше, чем макс. скорость). Энергетически неоптимально, т.е. магнетронный двигатель больше согревает вселенную, чем двигает.
2) Электрический привод, из которого сразу же вытекает необходимость радиаторов размером с Луну, чтобы энергоустановка безопасно согревать вселенную и не испариться.

[Иван Моисеев]

Оправдано ли вот так вот как на "Дедале" "катать" двигатель верхней ступени?

По моим старым расчетам оправдано сбрасывать блоки ДУ по ходу дела. Сейчас я это все перепроверяю на современной технике, потом (в следующем году) напишу, что получилось. А совсем сейчас - перепроверяю расчеты Дедала в этой части. Они кое-что существенное не проясняют, приходится Щерлоком Холмсом работать.

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Оффтопик почистил. Демография Европы имеет крайне отдалённое отношение к двигателям для межзвёздных перелётов.

[Прохожий]

Материалы по тексту о "Дедале":
http://daedalus-zvezdolet.narod.ru/index.html

[Прохожий]

Оправдано ли вот так вот как на "Дедале" "катать" двигатель верхней ступени?

По моим старым расчетам оправдано сбрасывать блоки ДУ по ходу дела. Сейчас я это все перепроверяю на современной технике, потом (в следующем году) напишу, что получилось. А совсем сейчас - перепроверяю расчеты Дедала в этой части. Они кое-что существенное не проясняют, приходится Щерлоком Холмсом работать.

Так у двигателей Дедала ещё  и ресурс есть.Может из-за этого вторая ступень?

[Иван Моисеев]

Так у двигателей Дедала ещё  и ресурс есть.Может из-за этого вторая ступень?

Не из-за ресурса. Из-за того, что топливо криогенное, они не могли заложить требуемое М0/Мк, вот и разбили на две ступени. Хотя и 1-ступенчатый вариант тоже смотрели.