Космический лифт и проблема дешевого вывода на LEO

Wyvern-2>> Только ты допускаешь ОШИБКУ - в формуле не ПРОЧность, а МОДУЛЬ УПРУГОСТИ -у того же арамида он за 130ГПа.
Wyvern-2>> Ник
S.I.> К сожалению, нет-
S.I.> Модуль упругости- это такая абстрактная нагрузка, при которой образец должен увеличить свою длину в два раза. Используется для расчета деформаций.
S.I.> Трос должен быть сделан из материала с чрезвычайно высоким отношением растяжимости (предела прочности на разрыв) к плотности. Космический лифт будет экономически оправдан, если можно будет производить в промышленных масштабах за разумную цену трос плотности, сравнимой с графитом, и растяжимостью около 65-120 гигапаскалей.

На такой длине углеволоконный трос будет как пружина. Причем поскольку время распространения возмущений будет достаточно большим, вся эта конструкция заиграет как гитара.
А там где волновые эффекты, там и резонансные явления...

... и фигня получится. Даже если допустить возможность создания достаточно мощного магнитного поля - все равно прочность магнита много, МНОГО меньше чем прочность замещаемого кусочка троса.

По поводу макания - не катит. Т.е. можно так допустим поднять орбитальную скорость всей конструкции - если конец троса движется быстрее чем нужно. Но он ведь не сам по себе так движется, его что-то разогнало... Идея Лифта как раз в ПОЛУЧЕНИИ импульса от стационара или по крайней мере в АККУММУЛИРОВАНИИ его.

hcube> ... и фигня получится. Даже если допустить возможность создания достаточно мощного магнитного поля - все равно прочность магнита много, МНОГО меньше чем прочность замещаемого кусочка троса.
hcube>

не обязательно МП - например электрическое,
изолированные участки на поверхности ленты с большой разностью потенциалов будут притягиватся друг к другу ...

Wyvern-2>>> Только ты допускаешь ОШИБКУ - в формуле не ПРОЧность, а МОДУЛЬ УПРУГОСТИ -у того же арамида он за 130ГПа.
foogoo> Wyvern-2>> Ник
S.I.>> К сожалению, нет-
S.I.>> Модуль упругости- это такая абстрактная нагрузка, при которой образец должен увеличить свою длину в два раза. Используется для расчета деформаций.
S.I.>> Трос должен быть сделан из материала с чрезвычайно высоким отношением растяжимости (предела прочности на разрыв) к плотности. Космический лифт будет экономически оправдан, если можно будет производить в промышленных масштабах за разумную цену трос плотности, сравнимой с графитом, и растяжимостью около 65-120 гигапаскалей.
foogoo> На такой длине углеволоконный трос будет как пружина. Причем поскольку время распространения возмущений будет достаточно большим, вся эта конструкция заиграет как гитара.
foogoo> А там где волновые эффекты, там и резонансные явления...
Которые можно использовать.

И вообще, где зачинщик этой темы?

foogoo> По моему скромному мнению, его даже построить не удастся. Материал троса будет деградировать быстрее, чем будут его удлинять.
foogoo> Плюс к этому, трос будет столько весить, что это сильно перевешивает суммарный объем вывода на орбиту всех КА в мире за несколько лет.
foogoo> Ну и последнее, лифту придется где-то брать энергию, чтобы ехать. Всякие подсветки лазером будут работать только на относительно небольшом растоянии.

а где берет энергию лента транспортера?
Только движущееся кольцо! И бороться с разрушением проще! Да и все вообще проще!

S.I.> О безопасности троса от внешних воздействий (метеоритов, мусора, радиации).
S.I.> Странно видеть на рисунках художников лифт, висящий на ленте – самой уязвимой для внешнего воздействия форме (отношение площади к объему максимально возможное). Почему ленту нельзя свернуть в рулон/жгут??
S.I.> Вероятность внешнего воздействия уменьшится во столько раз, во сколько уменьшится площадь поверхности.
S.I.> Конечно, все спутники и мусор пролетают через плоскость экватора. Как, к стати сказать, и любую другую плоскость.


кто сказал что лифт д.б. на экваторе? Опустили трос и перемещайте его хоть на полюс! Ну будет он с небольшим наклоном, ну длиннее чуть-чуть на наших широтах, ну и что?

foogoo>> Ну и последнее, лифту придется где-то брать энергию, чтобы ехать. Всякие подсветки лазером будут работать только на относительно небольшом растоянии.
S.I.> Лифту- да, крану - нет, если в качестве противовеса использовать груз расположенный выше центра масс системы.


Рывки здесь ни при чем.
Дело в том, что лифт имеет постоянный запас потенциальной энергии, из-за чуть более высокой, чем ГСО орбиты верхней станции. При подъеме груза часть этого запаса расходуется, а без подъема просто переходит в натяжение троса.

летающий подхват после каждого подъема теряет высоту ...

S.I.> Вопрос знатокам: предположим трос вращается по элиптической орбите, с разностью высот перигея/апогея 500км. В перигее трос ныряет в атмосферу к нему цепляют груз. Апогей, естесно снижается, например на 250км. В следующем перигейном нырке груз сбрасывают, апогей опять поднимается. Поскольку за счет вращения Земли точка под перигем сместилась получается перемещение груза. За счет какой энергии?


Когда груз сбрасывают - он никак не влияет на энергию троса. Поэтому это игра в одни ворота - все время падает.

S.I.> И вообще, где зачинщик этой темы?


Премного извиняюсь. На работе было не продохнуть;)

А если вот так?
Не одно кольцо - а несколько. Разной толщины. Соединять через простейший блок. Причем колеса блока разного диаметра, т.о. можем иметь разную скорость на разных участках. Выигрываем в общей массе конструкции. Любая балка имеет менее толстый незакрепленный конец.
Движет этот транспортер станция на земле. При сбалансированности грузопотоков - расход энергии - минимальный.
Далее кабина.
К лешему все микроволновые приемники и моторы!
Две пары колес с тормозами - и все!
Подцепили на земле - скорость троса минимальная, скорость кабины - нулевая. Потихонечку начинаем притормаживать колеса и плавно, без рывков, набираем скорость. При переходе на более быстрое кольцо - та же история. Ближе к верхней станции - замедляемся. От одного из последних блоков натянут неподвижный трос к верхней станции - об него тормозимся.
В принципе в местах соединения колец можно подвесить и автоматические станции обслуживания троса.
Гироскопический момент от колес поможет стабилизировать трос.
Нижняя станция - на широте например Новороссийска или др. транспортного узла на берегу моря. Неохота защищать от зусулов!


Конечно теряется возможность обслуживать трос на земле. Но выигрыш массы! На порядок. Если ориентироваться на нанотканый трос можно уложиться в разумные массы.

jpg!!

S.I.>> Вопрос знатокам: предположим трос вращается по элиптической орбите, с разностью высот перигея/апогея 500км. В перигее трос ныряет в атмосферу к нему цепляют груз. Апогей, естесно снижается, например на 250км. В следующем перигейном нырке груз сбрасывают, апогей опять поднимается. Поскольку за счет вращения Земли точка под перигем сместилась получается перемещение груза. За счет какой энергии?
kost2> Когда груз сбрасывают - он никак не влияет на энергию троса. Поэтому это игра в одни ворота - все время падает.
Как так?! Центр масс системы ушел вверх! Да хотяб из соображений симметрии процесса...

S.I.> Как так?! Центр масс системы ушел вверх! Да хотяб из соображений симметрии процесса...

это с чего это он вверх ушел? Пружиной оттолкнулись что-ли. От троса оттолкнуться проблематично - он ведь согнется и все.

S.I.> Я бы ориентировался на реальное кварцевое волокно прочностью до 35ГПа.

уже есть метры наноткани! а шоб запустить взрыволет наверняка нужно ориентироваться на нитки швейные
Ничего кроме наноткани не выдержит собственного веса.

S.I.> Всё равно для запуска нужен Орион-взрыволёт, а его экономичность растет с ростом массы.

или так
внизу показан завод по непрерывному восстановлению нанотроса
колеса на земле оборудованы тормозами и моторами-генераторами.
кабины с тормозами и колесами.
Верхний участок имеет петлю с пониженной скоростью и неподвижный трос между станцией и блоком. Об этот трос и тормозим.
кабины с парашютами - для троможения при движении вниз. Возможны варианты с неподвижным тросом или торможением с помощью включения электромоторов на кабине.

В новостях писали проект намораживания пирамиды в антарктиде, высота 25 км. По идее там нужна только энергия к насосам и 10 - 15 лет. На вершине планировался космодром.
Интересно теоретически какой высоты можно сделать такую штуку?

> Интересно теоретически какой высоты можно сделать такую штуку?
Правильней спросить - сколько времени она простоит... И сколько диаметр основания будет...
Тот же марсианский Олимп высотой 20 с чем там км - при движении по поверхности можно просто не заметить - настолько он шире, чем выше...

kost2> или так
kost2> внизу показан завод по непрерывному восстановлению нанотроса
kost2> колеса на земле оборудованы тормозами и моторами-генераторами.
kost2> кабины с тормозами и колесами.
kost2> Верхний участок имеет петлю с пониженной скоростью и неподвижный трос между станцией и блоком. Об этот трос и тормозим.
kost2> кабины с парашютами - для троможения при движении вниз. Возможны варианты с неподвижным тросом или торможением с помощью включения электромоторов на кабине.
как только вы начнете один трос двигать вверх а другой вниз, силой Кориолиса эти два троса растянет друг от друга на километры в средней части...

А парашют поможет лишь нижние 100 км из 36000.

Ну и что нам какие-то километры? Да мы тут десятками тысяч занимаемся!

S.I.>> Как так?! Центр масс системы ушел вверх! Да хотяб из соображений симметрии процесса...
kost2> это с чего это он вверх ушел? Пружиной оттолкнулись что-ли. От троса оттолкнуться проблематично - он ведь согнется и все.

Я так тупо рассуждаю, что если часть массы отделили (груз) и эта часть находилась не в центре масс, то он т.е. центр должен сместиться.. Извините.

Joint> В новостях писали проект намораживания пирамиды в антарктиде, высота 25 км. По идее там нужна только энергия к насосам и 10 - 15 лет. На вершине планировался космодром.
Joint> Интересно теоретически какой высоты можно сделать такую штуку?
интересно теоретически, сколько будет стоить доставка килограмма на этот космодром )

Joint>> В новостях писали проект намораживания пирамиды в антарктиде, высота 25 км. По идее там нужна только энергия к насосам и 10 - 15 лет. На вершине планировался космодром.
Joint>> Интересно теоретически какой высоты можно сделать такую штуку?
Bredonosec> интересно теоретически, сколько будет стоить доставка килограмма на этот космодром )

mg(h2-h1) на время подъема на стоимость электричества

kost2>> или так
kost2>> внизу показан завод по непрерывному восстановлению нанотроса
kost2>> колеса на земле оборудованы тормозами и моторами-генераторами.
kost2>> кабины с тормозами и колесами.
kost2>> Верхний участок имеет петлю с пониженной скоростью и неподвижный трос между станцией и блоком. Об этот трос и тормозим.
kost2>> кабины с парашютами - для троможения при движении вниз. Возможны варианты с неподвижным тросом или торможением с помощью включения электромоторов на кабине.
foogoo> как только вы начнете один трос двигать вверх а другой вниз, силой Кориолиса эти два троса растянет друг от друга на километры в средней части...

это уж фигушки! при таком то натяжении троса силой кориолиса можно пренебречь.
максимальное ускорение на поверхности Земли при скорости движения 1 м/сек составит всего лишь 0,0231 мм/сек. да и если чуток растянет - чем плохо -то?


foogoo> А парашют поможет лишь нижние 100 км из 36000.

а он нужен только чтобы тормозить перед приземлением. Вполне ничего себе решение. Скорость кабины много ниже первой космической.

S.I.>>> Как так?! Центр масс системы ушел вверх! Да хотяб из соображений симметрии процесса...
kost2>> это с чего это он вверх ушел? Пружиной оттолкнулись что-ли. От троса оттолкнуться проблематично - он ведь согнется и все.
S.I.> Я так тупо рассуждаю, что если часть массы отделили (груз) и эта часть находилась не в центре масс, то он т.е. центр должен сместиться.. Извините.

ЭЭЭ...
центр масс вообще-то смещается только при приложении импульса. Т.е. как бы вы руками и ногами в полете не дрыгали - все равно упадете на землю. Только если плавки бросите с силой в сторону земли - немного замедлите падение. А вот представьте, что прыгнули вы с гирей на веревочке - попробуйте оттолкнуть эту гирю толкая веревку вниз ... А от того, что вы ее просто отцепите - никакого доп. импульса вы не приобретете.