Двигатель для межзвёздных перелётов

[Андрей Курилов]

Величинае

А это, наверное, вы на латынь перешли?

[shuricos]

Да ну? И как же Вы собираетесь увеличить конечную (после гравиманёвра) скорость аппарата, если объект, возле которого совершается такой манёвр, не движется относительно цели полёта аппарата, либо движется с пренебрежимо малой скоростью?

Я кажется возражал касательно независимости от 2-й космической. Читай внимательнее.

1. Я с ВАМИ на брудершафт не пил.
2. И какова же связь второй космической скорости с гравиманёвром?

Не учи отца, кхм, размножаться.
...
Поверь, отрок...

Позволю себе не опускаться до присущего Вам хамства, молодой человек.

[Андрей Курилов]

2. И какова же связь второй космической скорости с гравиманёвром?

Весьма хороша и значительна.
При отсутствующей связи можно было бы разгоняться гравиманёвром около космической пылинки, что есть абсурд.

[Retired]

чтобы потом не выглядеть идиотом.

by gad?

[shuricos]

При отсутствующей связи можно было бы разгоняться гравиманёвром около космической пылинки

Как и ожидалось, никакой формулы Вы привести не в состоянии. Ибо её нет и быть не может.

1. Скорость тела перед входом в гравияму и после выхода из неё равны, вне зависимости от величины ямы. Разница заключается в том, что если яма глубокая, то расстояние от входа до выхода из ямы будет пройдено быстрее.

2. Взаимодействующие при гравиманёвре движущиеся тела (например, корабль и планета) обмениваются импульсами. Импульсы зависят от массы взаимодействующих тел, их взаимных скоростей и направления движения.
Планета тоже получает приращение скорости в направлении движения корабля. Если масса корабля несоизмеримо меньше массы планеты, то приращение скорости движения планеты будет незначительным и им можно пренебречь, а вот корабль получит значительный импульс в ту сторону, в которую движется планета.. Если же корабль совершает манёвр возле астероида, то приращение скорости астероида может оказаться заметным. Если же корабль гравитационно взаимодействует с камнем, то изменение скорости камня будет большим, а корабля - малым.
Если же планета достаточно большая, несоизмеримо больше, чем масса корабля, то тут уже не имеет значение - будет ли эта планета размером с Землю или с Юпитер. Значение будет иметь скорость и направление движения планеты.  Одна и та же планета, движущаяся с разными скоростями, даст разное приращение скорости нашему кораблю.

[ВадимZero]

Учите мат(ематическую)часть: http://youtu.be/Vwsp--48OEM
А вот финские школьники "на пальцах" показывают как это работает: http://youtu.be/JnPmL7hbGaI Или у Вас с английским так же плохо, как с небесной

Вы матчасть учите на ютюбе, просматривая видео научных фриков? Не позорились бы.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%F0%E0%E2%E8%F2%E0%F6%E8%EE%ED%ED%FB%E9_%EC%E0%ED%B8%E2%F0

Теперь посмотрим на ту же ситуацию в системе отсчёта, связанной с Солнцем. В этой системе отсчёта планета движется по орбите (в случае Юпитера, со скоростью более 13 км/с), поэтому скорость космического аппарата относительно Солнца может измениться. Юпитер увлекает КА за собой в своём движении по орбите, добавляя ему скорость своего орбитального движения (возможно, не полностью). Однако, поскольку при этом происходит также и изменение направления движения КА, то модуль вектора приращения скорости может значительно превосходить орбитальную скорость движения планеты.

[shuricos]

Вы матчасть учите на ютюбе, просматривая видео научных фриков?

Дал ссылки для товарища Курилова: там картинки доходчивые - товарищу Курилову должно быть понятно  . Словами-то он не понимает 

Теперь посмотрим на ту же ситуацию в системе отсчёта, связанной с Солнцем. В этой системе отсчёта планета движется по орбите (в случае Юпитера, со скоростью более 13 км/с), поэтому скорость космического аппарата относительно Солнца может измениться. Юпитер увлекает КА за собой в своём движении по орбите, добавляя ему скорость своего орбитального движения (возможно, не полностью).

Вот именно это я и пытаюсь донести до тов.Курилова: "Юпитер увлекает КА за собой в своём движении по орбите, добавляя ему скорость своего орбитального движения". Вторая космическая скорость Юпитера - ни при чём. Я уж и не говорю о том, что вторая космическая скорость на разном расстоянии от Юпитера - разная.

Однако, поскольку при этом происходит также и изменение направления движения КА, то модуль вектора приращения скорости может значительно превосходить орбитальную скорость движения планеты.

Совершенно справедливо (см.прилагающийся файл).

[ВадимZero]

Я уж и не говорю о том, что вторая космическая скорость на разном расстоянии от Юпитера - разная.

Вторая космическая понятие конкретное для каждого тела. Максимальное прирощение скорости гравманевром происходит вблизи поверхности планеты. О нем собственно и речь.

Совершенно справедливо (см.прилагающийся файл).

У Юпитера орбитальная скорость 13 км/с, а максимальное прирощение скорости 45км/с. А для Земли с ее орбитальной скоростью в 30км/с и 8км/с не набрать. То есть ваша картинка не актуальна. Школьная интуиция с картинками здесь не работает.

[Андрей Курилов]

Если же планета достаточно большая, несоизмеримо больше, чем масса корабля, то тут уже не имеет значение - будет ли эта планета размером с Землю или с Юпитер.

И опять бред.

[vika vorobyeva]

Теория гравитационных маневров неплохо разобрана тут:
http://crydee.sai.msu.ru/Universe_and_us/4num/v4pap2.htm

Там и формулы есть, и график векторного сложения скоростей приведен.

[vika vorobyeva]

Аккуратно все пересчитала.
Что получилось.
Рассмотрение графика векторного сложения скоростей при гравитационном маневре (можно посмотреть у Левантовского или у Ксанфомалити по ссылке выше) показывает, что для эффективного ускорения нам требуется быстро движущаяся компактная звезда. Если белый карлик, условно говоря, покоится относительно нас, космический аппарат при гравитационном маневре может только повернуть вектор скорости, но не изменить модуль этой скорости (с чем прилетели, с тем и вылетели). Для того, чтобы изменился и модуль скорости, белый карлик должен двигаться относительно нас, причем чем быстрее, тем лучше.
Если взглянуть на формулу приращения скорости
dV = 2 v_вх sin фи/2
видно, что в идеале мы можем увеличить скорость на 2v_вх, т.е. на удвоенную скорость движения компактной звезды.
В диске Галактики звезды движутся сравнительно медленно относительно Солнца, скорости выше 100 км/сек уже редкость. Поэтому надо рассматривать тесные двойные системы, где орбитальная скорость компонентов может быть в несколько раз выше.

Рассмотрим пару белых карликов по 0.6 солнечных масс и радиусом в 1 земной радиус каждый, вращающихся по круговой орбите вокруг общего центра масс.
По закону Кеплера
a³/T² = gamma (m₁ + m₂)/4 пи
Если орбитальный период БК - 1 сутки, то расстояние между ними будет 0.03 а.е., а орбитальная скорость - 327 км/сек. Маловато.
Сделаем пару еще теснее. Пусть пара делает один оборот за 2 часа. Тогда расстояние между ними будет 870 тыс. км (1.25 солнечных радиусов), а орбитальная скорость возрастет до 760 км/сек. При этом расстояние между БК будет все еще в 137 раз больше их собственных радиусов!
На такой тесной паре свободно можно разогнаться как минимум до 1 тыс. км/сек, в идеале до 1.5 тыс. км/сек. С этой целью надо будет пролететь на расстоянии ~2 радиусов БК от одного из БК.

Продолжение следует.

[Андрей Курилов]

С этой целью надо будет пролететь на расстоянии ~2 радиусов БК от одного из БК.

Порвёт же

Вика, а почему бы не рассмотреть эффект Оберта? Тогда не требуется экзотический тесный двойной белый карлик.

[vika vorobyeva]

В принципе, масса белых карликов может быть и выше (~1 солнечных масс), а сама пара может быть еще теснее (насколько я знаю, известна пара с периодом около 50 минут!) Так что в отдельных редких случаях можно получить и 2 тыс. км/сек.
Но.
Это в любом случае редкие системы. Которые встречаются с частотой одна на несколько сотен парсек. Такую систему хорошо использовать как пропеллер, разбрасывающий корабли (причем - массивные корабли, поскольку энергия черпается из энергии орбитального движения звезд, здесь не нужны нанопаруса и прочие предельные технологии) по окрестностям. Но транспортную галактическую сеть на них не построишь.
Еще большие скорости может дать, скажем, БК, вращающийся вокруг черной дыры звездной массы. Но таких систем, наверно, всего несколько штук на Галактику.

[vika vorobyeva]

С этой целью надо будет пролететь на расстоянии ~2 радиусов БК от одного из БК.

Порвёт же

Приливными силами?
Хорошо, запускаем рой из элементов конструктора Лего модулей, потом, уже разогнавшись, собираем большой корабль в космосе

[Иван Моисеев]

С этой целью надо будет пролететь на расстоянии ~2 радиусов БК от одного из БК.

Порвёт же

Приливными силами?
Хорошо, запускаем рой из элементов конструктора Лего модулей, потом, уже разогнавшись, собираем большой корабль в космосе

Неплохо. Но. При уменьшении размера быстро падает отношение площади паруса к массе.

[Retired]

Приливными силами?
Хорошо, запускаем рой из элементов конструктора Лего модулей, потом, уже разогнавшись, собираем большой корабль в космосе

Мне другое интересно: по всем законам после "пращи" наше "пробное тело" получило приращение путевой скорости deltaV. Его кинетическая энергия соответственно увеличилась по известному закону. Даже не суть дело-откуда взялась эта энергия, вопрос в ином: я постоянно, "как из пулемета", запускаю в Белый Карлик или, что еще эффектней - в Черную Дыру  пробные тела и неким образом (технические детали сейчас не важны) извлекаю после пращи энергию той самой deltaV. Энергетический баланс - положительный. Получаю больше, чем трачу на запуск. Натурально получается Perpetuum Mobile - что в моей логике не так?

[Retired]

При уменьшении размера быстро падает отношение площади паруса к массе.

Проще парус свернуть до минимальной толщину в направлении градиента приливной силы. Интересно как людей сворачивать...

[vika vorobyeva]

Мне другое интересно: по всем законам после "пращи" наше "пробное тело" получило приращение путевой скорости deltaV. Его кинетическая энергия соответственно увеличилась по известному закону. Даже не суть дело-откуда взялась эта энергия, вопрос в ином: я постоянно, "как из пулемета", запускаю в Белый Карлик или, что еще эффектней - в Черную Дыру  пробные тела и неким образом (технические детали сейчас не важны) извлекаю после пращи энергию той самой deltaV. Энергетический баланс - положительный. Получаю больше, чем трачу на запуск. Натурально получается Perpetuum Mobile - что в моей логике не так?

Очевидно, что энергия разгона наших кораблей берется из энергии орбитального движения двух звезд, которые после каждого акта разгона становятся чуть ближе друг к другу.
Аналогично, "Вояджеры", разогнавшись у Юпитера, сам Юпитер слегка замедлили (на какие-нибудь нанометры в секунду)

[Retired]

Очевидно, что энергия разгона наших кораблей берется из энергии орбитального движения двух звезд, которые после каждого акта разгона становятся чуть ближе друг к другу.

Нет второй звезды - есть просто одиночная звезда-пилгрим между произвольно взятыми галактиками. Пробные тела я запускаю так, чтобы вектора реакции опоры взаимно друг друга компенсировали.

[Андрей Курилов]

Хорошо, запускаем рой из элементов конструктора Лего модулей, потом, уже разогнавшись, собираем большой корабль в космосе

Неплохо. Но. При уменьшении размера быстро падает отношение площади паруса к массе.

А речь вроде не о парусе.

Кстати, ещё забыли рассмотреть красные карлики. Звёзды массой 0.1-0.2 солнечных упаковываются в размер Юпитера обычно и, как следствие, имеют довольно высокую плотность и значительный гравитационный градиент вблизи. При этом они встречаются много чаще и тесная пара "БК+КК" также встречается много чаще, чем тесный двойной БК.