[image]

Космический лифт и проблема дешевого вывода на LEO

 
1 8 9 10 11 12 23
RU Dem_anywhere #16.12.2006 05:27
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал
★☆
foogoo> Если сделать трос в виде плоской ленты шириной метр, как это предлагается, то площадь поверхности будет уже 36 миллионов квадратных метров, то через этот трос в год будет пролетать уже полтора миллиона таких метеоритов, а еще будут прилетать метеориты покрупнее
... но ему это будет пофиг. Ибо как скажется на прочности метровой ленты дырка пусть даже в 1 см? (а такую создаст метеорит диаметром в тот же сантиметр)
   
MD Serg Ivanov #16.12.2006 10:26
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

foogoo>>>>> Не доказал или не смог переубедить?
kost2>> kost2>> ни первое ни второе
foogoo> foogoo>> Первое.
foogoo> foogoo>> foogoo>> Доказательство на поверхности: материал троса деградирует еще до окончания постройки лифта.
kost2>> kost2>> может да, а может и нет
kost2>> kost2>> т.к. данных по скорости деградации нет.
foogoo> foogoo>> Есть. Микрометеориты постоянно изучаются с первого запуска искуственного спутника Земли. Данных по этим исслелованиям море.
kost2>> ну дык 5мм дырка за 5 лет!
kost2>> А у нас время экспонирования - дни!
kost2>> Да и бороться с этим можно разными способами.
kost2>> 1. Формой троса. Цилиндр.- снижение плотности упаковки волокон. Одна дырка много не порвет. Цилиндр в цилиндре - на манер противокумулятивных экранов.
kost2>> 2. Запас прочности
kost2>> 3. место лифта - подальше от основных потоков MM - распределение не равновероятное наверняка.
kost2>> 4. движущееся кольцо - инспекция и ремонт троса на земле каждый участок раз в несколько дней.
kost2>> 5. маневр верхней станции для уворачивания от больших обломков.
kost2>> 6. Минимум два троса в случае кольца, а лучше несколько пар.
kost2>> 7. Да и мусор убирать за собой ;)
foogoo> Вы наверное совсем не понимаете сколько трос весит, сколько его надо возить на ГСО и сколько нужно времени, чтобы трос размотать и построить лифт. Вы так же совершенно не понимаете какова суммарная полщадь поверхности троса и какова вероятность пролета через эту площадь метеорита, способного привезти к разрыву троса.
foogoo> Минимальная длина троса 36000 км. Если сделать трос в виде лески диаметром 1 мм, то площадь поверхности троса будет 226000 квадратных метра. Если один приличных размеров микрометеорит пролетает через 5 кв метров раз в 5 лет, то через трос диаметром 1 мм 9000 метеоритов в год.
foogoo> Если сделать трос в виде плоской ленты шириной метр, как это предлагается, то площадь поверхности будет уже 36 миллионов квадратных метров, то через этот трос в год будет пролетать уже полтора миллиона таких метеоритов, а еще будут прилетать метеориты покрупнее.
foogoo> Для разматывания этого троса со скоростью, например, 50 км в час, понадобится месяц.
foogoo> Трос порвется еще до того, как будет размотан.

Хрен его знает как Вы считаете.. Проверьте арифметику по действиям.
Хотя это конечно проблема, так же как для солнечных батарей.
Но не преодолимая. Скажем пробой ленты шириной метр микрометеоритом вряд ли приведет к катастрофе.
В витых канатах тоже не бывает чтоб все проволочки были целы. Просто количество обрывов на метр не должно превышать допустимого.
   

kost2

втянувшийся

foogoo>> Трос порвется еще до того, как будет размотан.
S.I.> Хрен его знает как Вы считаете.. Проверьте арифметику по действиям.
S.I.> Хотя это конечно проблема, так же как для солнечных батарей.
S.I.> Но не преодолимая. Скажем пробой ленты шириной метр микрометеоритом вряд ли приведет к катастрофе.
S.I.> В витых канатах тоже не бывает чтоб все проволочки были целы. Просто количество обрывов на метр не должно превышать допустимого.

Особенно, если дырочка в защитном слое, и если этот канат постоянно чинить на земле!

Кстати, Foogoo, а чего так медленно разматывать собираетесь? Скорость движения троса планируется в районе 500 км/ч.
   
UA alex_zeed #19.12.2006 23:30
+
-
edit
 

alex_zeed

втянувшийся

Народ, вы уж сразу новенького по печени не бейте - а попробуйте аргументированно рассказать, почему так сразу отмели идею транспортной системы на экваторе (вакуумная труба на 40000 км по экватору, внутри на магнитном подвесе сосиски из контейнеров с полезным грузом). Помнится, еще в давние времена когда эта идейка появилась в Юном Технике - она произвела на меня впечатление реализуемой. Да и сейчас глядя на нее и сравнивая с супер тонким и прочным мегаканатом-лентой подлиннее этих 40000...
Могу сразу ответить насчет судоходства. Оно имеет два решения. 1 - сделать трубень разъемной (плавучей она является по определению). ну и держать в ней кучу открытых просветов в спокойном состоянии. А на время запуска очередной космической сосиски состыковывать в кучу. 2 - утопить трубень метров на 50 - тут я не знаю, хватит ли 50 м для самых больших кораблей. Поддерживать ее на 50м глубине много энергии не надо. А всплывет при разгоне она тогда сама.
Источники энергии можно распределить по длине (в т.ч. на кораблях), да и не так уж ее много надо - в идеале чтоб разогнать кило груза до например 15000 м/с надо 1.125Е+8 Дж = 62.5 квт*ч энергии. А КПД электромагнитных систем должен быть не таким уж плохим. Так что наверное в сотню-другую квт*ч на килограмм вложимся. При нынешних ценах на энергию это будут десятки долларов за кг. Да, килограммов этих у нас будет неслабо - порядка нескольких миллионов тонн... Соответственно энергии тоже надо сотни тераватт-часов. Ну, можно разгонять долго, сотни часов - хотя неизвестно скоко будет жрать магнитный подвес. Мдаааа.... Вот написал и сам задумался (затраты на килограмм выглядят конечно привлекательными - а вот итоговая цифра в ТВт*ч наводит на мысли что вот я и сам себе рассказал почему эта сосиска нереализуема)
Ну хорошо, тысяча специально обученных атомоходов с мощными реакторами все еще менее фантастична чем углеродные нитки за ГСО... Ну или трубу можно сделать потоньше и отправлять груз более мелкими ломтиками, а пассажиров пока ракетами. Собсно пассажиров полюбому стремно, из-за некруглости трубы могут быть перегрузки (хотя при идеально круглом кольце - перегрузок нет вообще! Не более 1 g)
Зато по сравнению с лифтом имеем кучку преимуществ. Процент полезного груза в полном весе системы выражается десятками процентов, а не ноль целых хрен десятых. Груз при выходе на орбиту уже имеет нужную скорость. Ну и конечно груза этого миллионы тонн за один присест. Да, "присест" недетский по энергозатратам - но это ж сразу целый город на орбите. Дальше стягиваем эту вязанку сосисок в одну или несколько "кучек" и сворачиваем во что мы там хотели. Открываем солнечный парус или свинчиваем в кучу из мелких деталей атомный реактор и ионный двигатель - и уруливаем с этой экваториальной орбиты туда куда надо.
А, во - придумал че сделать чтоб все таки не потух свет на всей планете, и при этом иметь нормальную толщину трубы. Надо понизить плотность полезного груза - соединять контейнеры тросами, например контейнер длиной 3 метра и 30-40 метров промежуток - тогда можно добиться массы разгоняемой конструкции менее миллиона тонн.
А еще вы скажете что бомжи потырят металл. А я думаю не потырят - если 40-километровый кусок трубы поделить еще на части и "прицепить" к своему атомоходу (коих у нас 1000 и на каждом может есть и солдаты с ружьем) - то конструкция выйдет мобильная.
Ну в общем - начинайте ругать концепцию, я сам вижу что нифига не проработано, и еще я не спец в магнитных подвесах, какие у них характеристики по расходу энергии. Но все-таки по-моему это чудо реалистичнее косм. лифта и не требует несуществующих материалов.
   
RU Просто Зомби #20.12.2006 00:40
+
-
edit
 

Просто Зомби

опытный

Ну, что реалистичнее лифта - это-то бесспорно ;):D
   
+
-
edit
 

foogoo

опытный

Я не понял, а как груз из трубы под водой попадет на орбиту? Бомжи доставят? :roll:
   
RU Dem_anywhere #20.12.2006 02:16
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал
★☆
alex_zeed> Оно имеет два решения. 1 - сделать трубень разъемной (плавучей она является по определению). ну и держать в ней кучу открытых просветов в спокойном состоянии. А на время запуска очередной космической сосиски состыковывать в кучу. 2 - утопить трубень метров на 50 - тут я не знаю, хватит ли 50 м для самых больших кораблей. Поддерживать ее на 50м глубине много энергии не надо. А всплывет при разгоне она тогда сама.
Три - 3 - поднять её на высоту несколько сот метров. Т.е. держать в раскрученном состоянии. Вообще, оптимальный вариант - держать её вне пределов атмосферы, чтобы не иметь проблем с созданием вакуума и опускать только когда надо (а то и не опускать, а только трос с неё)
   
UA alex_zeed #20.12.2006 11:09
+
-
edit
 

alex_zeed

втянувшийся

foogoo> Я не понял, а как груз из трубы под водой попадет на орбиту? Бомжи доставят? :roll:

Поискал гуглом и нашел пару описаний.



Смелые проекты: наш журнал представил концепцию и технические средства освоения Солнечной системы предложенные тюменским инженером Владимиром Золотухиным...

И оказывается есть разные варианты этой системы. В этих статьях не совсем то что было описано в ЮТ (к сожалению не помню номер).

Там описывалось следующее. По экватору (или другому меридиану!) протянута некая труба, диаметром скажем порядка полуметра. Ну в том варианте говорилось что эта труба покоится на некоем капитальном сооружении, которое является мощным транспортным кольцом вокруг планеты. Но тогда с судоходством траблы. Я думаю выгоднее все же конструкцию сделать разборно-плавучей, и буксирами (они же упомянутые плавучие АЭС) разворачивать перед пуском. В трубу помещается другая конструкция ("вязанка сосисок") - цепочка контейнеров с полезным грузом. Она может висеть внутри трубы, не касаясь ее стенок, на магнитном подвесе. Из трубы выкачивается воздух, и та же электромагнитная система начинает разгонять сосиски выше первой космической скорости, чтобы был запас и подъемная сила. При этом труба по идее автоматом выровняется - потому как на неровностях появятся центробежные силы. Магнитный подвес должен препятствовать касанию контейнерами стенок трубы, хоть верхней, хоть нижней, хоть боковых. Эта операция может длиться достаточно долго, если у нас в контейнерах нет людей. Если есть - то надо успеть за несколько часов, или конструировать в людских контейнерах устройства для отправления естественных потребностей не особо шевелясь.

Дальше начинается самое интересное. В разогнаном состоянии труба уже висит над землей на тросах и кабелях питания, для обеспечения идеальной круглости. То что в статье говорится о возможности следования рельефу - нехорошо, ибо радиусы кривизны будут много меньше земного, а поперечные ускорения и силы соответственно более. А затем труба отпускается от земли и отключается от энергоснабжения. Электромагнитная система (она у нас двусторонняя, как и любой эл. мотор) начинает торможение внутреннего кольца контейнеров с выработкой энергии, которую тратит на подвес и предотвращение касания. Поскольку скорость контейнеров у нас выше первой космической, то они тянут трубу вверх. Кстати, отсюда делаем вывод - процент полезной загрузки должен быть как можно выше, а труба как можно легче - а то она не взлетит.

Ну допустим мы это условие выполнили, труба пошла вверх, много энергии на это не надо. Труба у нас должна растянуться на несколько процентов, можно тянуть саму трубу, а можно сделать на ней некие гофровставки, чтобы понизить упругость и не терять лишнюю энергию на растяжение. После того как она растянулась до расчетной величины (это думаю займет десятки минут, хотя надо считать - может для этого надо разогнать груз выше второй космической, а нафига ж нам такое щастье?) - супертруба раскрывается вдоль оси, вроде как ракушка, и сосиска из грузов просто вылетает в космос. Труба при этом имеет небольшую скорость, только за счет торможения внутреннего кольца с грузом при взлете. А потом на парашютах труба падает на землю (хотя наверное ей здорово поплохеет - ведь она же вылезет за плотные слои атмосферы, а потом плюхнется назад). При этом КПД системы максимален - энергия расходуется в основном на разгон груза.
Сосиску теперь можно расцепить на несколько частей, и они уйдут каждая на свою орбиту. Кстати, орбиты наверное получатся сильно эллиптическими, но этого можно избежать если контейнеры связать разматывающимися тросами, размотать их, сохраняя круглость орбиты, до нужной высоты и только потом расцепить в нужных местах.

А варианты со скоростными лентами внутри или долгим висением уводят нас от основной задачи - повышения КПД установки. Тут с высоким КПД и то энергии не напасешься... Висение системы вообще будет энергозатратный процесс (магнитный подвес кушает энергию, это ж не японский скоростной поезд, это куча груза, даже если это просто лента). Проще сразу после запуска вернуть трубу назад и разобрать.

Тут кстати всплывает еще вопрос - возможна ли труба с достаточной степенью герметичности (нам же внутринужен вакуум), но при этом состоящая из двух половинок и раскрывающаяся как ракушка? Но плюсом имеем тут то, что перепад давления будет половинки трубы сжимать, уплотняя ее. А на орбите давления не будет и ничто не мешает трубе раскрыться.
   
MD Serg Ivanov #20.12.2006 11:44
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

"Пусть безумная идея-
Не рубайте сгоряча.
Отвечайте нам скорее,
Через доку-главврача.."(С)
:-)
   
+
-
edit
 

foogoo

опытный

"С уваженьем, дата, точка.
Отвечайте нам, а-то
Если вы не отзоветесь
Мы напишем в спортлото."

Идея, конечно, масштабная, порить не буду.

"Тех, кто был обобо боек,
привязали к спинкам коек"

Не обижайтесь.

Что будет удерживать эту систему в равновесии?
   
UA alex_zeed #20.12.2006 23:09
+
-
edit
 

alex_zeed

втянувшийся

О котором равновесии идет речь? О том чтобы эта система взлетела (растянулась) и повисла? Да это и не обязательно, можно производить раскрытие трубы при ненулевой вертикальной скорости. Или наоборот, в верхней точке колебания трубы. Ведь мы ее когда с земли отпустим - она будет вести себя как грузик на пружине. Полетит вверх и в какой-то момент остановится (по вертикали естественно - реально это будет просто увеличение диаметра) и соберется стягиваться назад к Земле. Тут-то мы трубу и раскроем и груз выпустим.
Или имеется в виде что труба вместо идеальной окружности начнет колебаться всякими эллипсами и более волнистыми штуками? Ну это и помоделировать можно, и если правда неустойчивость есть - выровнять с помощью систем регулирования - например вдоль трубы сверху-снизу-слева-справа натянуть по тросу, закрепить во многих точках и снабдить актуаторами. Информацию об искривлениях получать от системы магнитного подвеса - она будет чувствовать любое искривление очень четко, для нее это поперечная сила, которую она прилагает к сосиске.
Устойчивость сосиски внутри трубы - ну это уж точно задача электромагнитной системы, датчики зазора между стенкой трубы и сосиской - думаю, не проблема, хоть лазер и матрицу фотодиодов, хоть емкостные - разве что ультразвуковые в вакууме не годятся :). В общем, раз Segway'и катаются и перевернутый маятник может стоять вертикально при правильной системе регулирования - то и труба сможет ровно крутиться.
   
LT Bredonosec #25.12.2006 10:50
+
-
edit
 
Еще вот третье начало вспоминается: Ежели мы трубу подымаем за счет того, что внутри раскручиваем магнитами некий тяжелый груз (легкий не имеет смысла, да и 40 000 км сосисок не шутки), то:
Пока труба лежит на земле - всё круто.
ситуация 2: оторвались. Разгоняем груз относительно трубы. Кто трубу будет держать, чтоб обратно не раскручивалась, тратя нашу энергию на сопротивление воздуха? + как эту энергию туда подавать бум? Потянем катушки кабелей на 300 км?
+
б) как бум гасить возникающие колебания (систему ведь правильнее представить как вращающуюся нитку, а не жесткое кольцо)
   

Joint

опытный

Башню надо строить ;) КМ на 100 высотой.
Судя по реакции боженьки, самый реальный путь. (тм) Вавилон-2.
   
MD Serg Ivanov #27.12.2006 12:03
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

Joint> Башню надо строить ;) КМ на 100 высотой.
Joint> Судя по реакции боженьки, самый реальный путь. (тм) Вавилон-2.
Из углеплёнки, и надуть гелием...
   

Joint

опытный

Joint>> Башню надо строить ;) КМ на 100 высотой.
Joint>> Судя по реакции боженьки, самый реальный путь. (тм) Вавилон-2.
S.I.> Из углеплёнки, и надуть гелием...

Хм. Хорошо. Только как быть с передачей сил? До 40 км нагрузка будет возрастать, так что вся конструкция все равно на сжатие работать будет.
Сильно не устойчивая штука получается ;)

Я себе представлял что типа стоунхеджа, с опорами в виде останкинских башен переменного сечения.
   

Joint

опытный

Азия
Название - Тайбэй 101
Местонахождение-Тайбэй
Высота - 508 м.
Этажность-101
Год строительства - 2003




вес здания 700 000 тон.
   
MD Serg Ivanov #27.12.2006 16:28
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

Joint>>> Башню надо строить ;) КМ на 100 высотой.
Joint> Joint>> Судя по реакции боженьки, самый реальный путь. (тм) Вавилон-2.
S.I.>> Из углеплёнки, и надуть гелием...
Joint> Хм. Хорошо. Только как быть с передачей сил? До 40 км нагрузка будет возрастать, так что вся конструкция все равно на сжатие работать будет.
Joint> Сильно не устойчивая штука получается ;)

Из "Техники-молодёжи" 60-70х годов идея. Там на обложке такая башня нарисована была. Сильно расширяющаяся к низу.
Отчего же она будет работать на сжатие если наддута газом легче воздуха? Фигурный резиновый шарик надуйте и опустите в аквариум.
СтоИт? СтоИт.
Можно и не из углепластика. Только гелия дохрена надо... Хотя водородом ещё лучше. Чистый водород не взрывается.
   
MD Serg Ivanov #27.12.2006 16:36
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

Предположим избыточное давление гелия в башне на уровне моря 0,1кг/см2. Поскольку гелий легче воздуха его давление по высоте падает медленнее чем давление окружающего воздуха с наружи. Т.е. давление будет избыточным внутри башни и на высоте 100км.
Пневмоопорное сооружение - понаучному...
   
LT Bredonosec #27.12.2006 21:04
+
-
edit
 
зато какие классные нагрузки будут от ветра у ентой конструкции! :) Площадь паруса * давление потока * длину плеча (кто не знал, в стратосфере также джетстримы существуют, причем побыстрее тропосферных)
   
MD Serg Ivanov #28.12.2006 11:06
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

Bredonosec> зато какие классные нагрузки будут от ветра у ентой конструкции! :) Площадь паруса * давление потока * длину плеча (кто не знал, в стратосфере также джетстримы существуют, причем побыстрее тропосферных)
Плечо уменьшим увеличение диаметра основания километров эдак до 50-100. Гулять, так гулять!
Ежели наддуть водородом, то получим газгольдер для всей водородной энергетики Земли.
   

kost2

втянувшийся

азработана новая технология изготовления нановолокон

Версия для КПК | Распечатать

Нанотехнологии
07.02.08, Чт, 17:00, Мск

Ученые из Иллинойского университета разработали технологию, позволяющую получать отдельные нанопровода практически неограниченной длины.

Исследовательская группа под руководством профессора Мин-Фенг Ю (Min-Feng Yu) соединила стеклянную микропипетку, диаметр выходного отверстия которой составлял 100 нм, с резервуаром, содержащим раствор, использующийся для изготовления нановолокон. Процесс создания наноструктур профессор сравнил с письмом авторучкой, при котором чернила также постепенно выделяются и быстро высыхают или «затвердевают».

Используя новую технологию, ученые смогли изготовить отдельные нановолокна диаметром 25 нм и длиной 20 мкм, а также нановолокна диаметром 100 нм и длиной 16 мм, которая ограничивалась только диапазоном перемещений прибора, использующегося для управления микропипеткой.

Для получения более длинных нанопроводов, исследователи усовершенствовали технологию их изготовления, наматывая получающиеся волокна на катушку миллиметрового диаметра. Нановолокна, полученные таким образом, имели диаметр примерно 850 нм и длину 40 см.

Новая технология является более экономичной по сравнению с существующими аналогами и позволяет получать нановолокна из различных материалов, сообщает ScienceDaily.


говорил же - если есть подходящее волокно, сбацать из него трос проблема технологическая, т.е. решаемая за год-два.
т.ч. товарисчи ракетчики кладите на полку проекты ракет для вывода с земли на ГСО.
первый моток кабеля потянут существующие системы.
А пора считать проекты межпланетных кораблей, которые не ограничены по весу, а ограничены по конструктиву (не должно быть кусков тяжелее 5-10 тонн, сборка на орбите в доке на станции земля-верх.)
   
EE Татарин #07.02.2008 18:03
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Эээ... сама по себе приставка "нано-" не означает прочности.
Требуемая прочность есть у конкретно углеродных нанотрубок (не волокон!), причём - одинарных, определённого диаметра и хиральности. Ну, или на худой совсем конец, у нитрида бора.

Я рад за Иллинойс, но к лифту это не имеет никакого отношения.

А насчёт "года-два" и "технологической проблемы" - Человечество всё ещё ждёт Ваших идей. :)

П.С. Давно уже ждёт. Лет 15 уже как. :)
   
RU kost2 #09.02.2008 13:14  @Татарин#07.02.2008 18:03
+
-
edit
 

kost2

втянувшийся

Татарин> А насчёт "года-два" и "технологической проблемы" - Человечество всё ещё ждёт Ваших идей. :)
Татарин> П.С. Давно уже ждёт. Лет 15 уже как. :)

я собственно исхожу из сложившейся практики в появлении тканых материалов. От первых образцов волокон до нитей - год-два, через год появляются уже ткани, тросы, изделия.
Так было с нейлоном, ацетатными волокнами, кевларом, карбоном. Особой разницы на этапе производства тросов нет, т.ч. как только появятся пучки нанотрубок или нити на их основе размерностью в метры - все сливай воду, т.е. керосин и гидразин ;)
А потом как всегда, догоним и перегоним...
короче сейчас самое время начинать шевелиться с этим вопросом.
   
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Татарин>> А насчёт "года-два" и "технологической проблемы" - Человечество всё ещё ждёт Ваших идей. :)
Татарин>> П.С. Давно уже ждёт. Лет 15 уже как. :)
kost2> я собственно исхожу из сложившейся практики в появлении тканых материалов. От первых образцов волокон до нитей - год-два, через год появляются уже ткани, тросы, изделия.
kost2> Так было с нейлоном, ацетатными волокнами, кевларом, карбоном. Особой разницы на этапе производства тросов нет, т.ч. как только появятся пучки нанотрубок или нити на их основе размерностью в метры - все сливай воду, т.е. керосин и гидразин ;)
kost2> А потом как всегда, догоним и перегоним...
kost2> короче сейчас самое время начинать шевелиться с этим вопросом.
Вам же ясно сказали - нановолокна не есть синоним нанотрубок. И прочность этих нановолокон может быть не намного выше прочности волокон обычных. Только что дислокаций может быть поменьше. Когда будут километровые нанотрубки, тогда и поговорим о космическом лифте. Но я сильно удивлюсь, если они будут.

А гидразин давно пора сливать :)
   
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
UA alex_zeed #14.02.2008 18:21
+
-
edit
 

alex_zeed

втянувшийся

Ухтышка - тема про лифт ожила...
Я правда за последний год весьма проникся уважением к существующим схемам реактивных двигателей - и просто иходя из предпосылки что ракетостроители не идиоты и не вредители :), ну и анализируя конструкции и показатели. Тем, кому кажется что легко и просто сделать космический лифт, могу посоветовать МЫСЛЕННО взять 2 жестянки, завернуть в пенопласт, присобачить турбинку от дизеля (это будет ТНА), сопло из жести покрепче, в жестянки налить кислороду да метану, полученных на простенькой самодельной криоустановке из дешевых деталей обычного холодильника - и увидите, как легко, просто и дешево можно вывести на орбиту груз с помощью обычного ЖРД. Пока не начнешь реально делать :)

Но! Мысли о "более альтернативных" методах все же не исчезают насовсем. Поэтому давайте и вам подкину, вдесятером можно накритиковать намного больше, чем сам себя :)

Итак, космический лифт. Только коротенький. Трос несколько сотен км. Выпущен с искусственного спутника земли, вращающегося по эллиптической орбите. Раскручен вокруг этого спутника в плоскости орбиты с частотой существенно выше частоты обращения спутника вокруг Земли. Собственно скорость вращения подобрана так, чтобы конец троса в перигее орбиты спутника имел по отношению к поверхности Земли достаточно низкую скорость (в идеале нулевую, но устроит любая скорость, достижимая самолетами с обычными ТРД). Трос возможно должен иметь экспоненциальное распределение массы (у спутника - толще) для того чтоб центробежной силой его не порвало. По длине троса распределены какие-либо из существующих двигателей малой тяги с высоким УИ, типа плазменных, которые его собсно и раскручивают. На спутнике - СБ для их питания. Ну и по тросу бегает собсно лифт. Трос довольно массивен, грузовой его вариант - до тысяч тонн.
Собсно процесс. На самолете поднимаем как можно выше полезную нагрузку, упакованную в небольшую термозащиту и снабженную небольшим, но мощным ЖРД или даже РДТТ. Самолету не нужна высокая скорость, ему нужна высота. Километров 30. Ну если самолета не хватит, можно добавить и небольшими ЖРД, они все равно нужны для коррекции. Происходет это в районе пергиея орбиты. Скорость и положение троса мы уже определили с хорошей точностью с помощью GPS. С помощью своих движков трос раскручен и скорректирован так, чтобы сделать в перигее один "клевок" в атмосферу Земли. До тех же 30 км. Координаты "клевка" мы тоже просчитали заранее.
Далее самолет долшен совершить упреждающий маневр, пользуясь тем же GPS, чтобы выйти в район "клевка". Когда вышел - запускаем ПН с самолета на ее ракетном движке, который имеет хорошую тягу, но небольшой полный импульс - ему много не надо. Поэтому его масса будет 10-20% от массы ПН. Конец троса у нас в районе перигея описывает нечто вроде циклоиды. Скорость конца троса в атмосфере в крайней точке этой циклоиды не должна превышать пары сотен м/с, думаю что подобная точность вполне достижима. Итак, наша ракета, состоящая в основном из ПН, подлетает к тросу и цепляется за него, отбрасывая уже ненужный ракетный движок (он на парашюте спокойно приземляется, скорость у него может быть низкой, а может и не на парашюте, а на своих движках как Lunar Lander'ы на конкурсе НАСА). Как цепляется это конечно вопрос сложный - но думаю, решаемый.
После этого начинается довольно интересный процесс разгона ПН инерцией троса. Да, название "трос" довольно условно, это достаточно массивная конструкция, у которой хватит инерции разогнать ПН и не слишком затормозиться самой. Трос после сцепления начнет закручиваться в некую спираль, разгоняя ПН. Далее возможны несколько вариантов.
1. ПН это заправщик для плазменных движков троса и самого спутника, "цистерна с ксеноном" :). Тогда он начинает потихоньку двигаться вдоль троса к центру, по дороге пополняя запасы топлива движков. Движки при этом доразгоняют трос и спутник до его первоначальной скорости, компенсируя потери скорости от того что мы подхватили заправщик.
2. ПН это спутник. Тогда он начинает двигаться по тросу до некоторой точки и затем отпускается в свободный полет. Выбором точки и момента отпускания можно достаточно широко выбирать различные орбиты. Ну и доразогнать/вывести из плоскости орбиты лифта потом спутник тоже можно, это явно дешевле чем его запускать.
3. ПН это межпланетный зонд или корабль (конечно, для запуска большого кораблика понадобится большой лифт...). Он никуда с конца троса не едет, а просто делает около полувитка на тросе и отпускается в точке максимальной энергии. Скорость центра масс лифта в перигее порядка 10 км/с, скорость этого зонда/корабля приблизится к 20 км/с.
4. ПН это запчасти или апгрейд для лифта. Доставляются в нужную точку и монтируются :)

Собственно после любого маневра с приемом груза требутся доразгон троса и спутника (добавление и орбитальной скорости, и скорости вращения).

Побочный эффект. Поскольку масса спутника (базы лифта) и масса троса сопоставимы, то спутник сам вращается в противофазе к тросу. От этого на нем появляется сила тяжести... Правда жить там все равно неудобно, да и вообще сам лифт людей наверное забирать не будет, потому как ускорение на конце троса будет несколько g, и это будет длиться довольно долго, пока лифт не доедет ближе к центру.
   
1 8 9 10 11 12 23

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru