Космический лифт и проблема дешевого вывода на LEO

Бродяга>> Относительно шаттла, СА Союза и т. п. - засуньте их в печь и нагревайте до 800 градусов сколь угодно медленно, когда нагреются они расплавятся ко всем чертям.
Fakir> Вы собираетесь летать в печи?
Я это про то, что для разрушения конструкции не имеет значения тепловой поток как таковой, а сама температура конструкции, которая приводит к падению прочности и разрушению этой конструкции.
Бродяга>> Шаттл садится медленнее, прогревается дольше, именно поэтому ему нужна более совершенная теплозащита, чем, допустим, СА Союза. А тепловые потоки на СА Союза больше.
Fakir> Ну опять ерунда!
Fakir> У шаттла больше ИНТЕГРАЛЬНЫЙ теплопоток, хотя УДЕЛЬНЫЙ и ниже.
Хм. "Путь ratman-а" - изобретение новых физических сущностей?
Что такое "ИНТЕГРАЛЬНЫЙ тепловой поток"? Тепловой поток это количество тепла проходящего через единицу площади в единицу времени. В рассматриваемом случае это не "количество тепла проходящее", а количество тепла выделяющееся при торможении или разгоне объекта в атмосфере на единицу площади теплозащитного покрытия.
Вы хотите сказать, что у шаттла отношение площади теплозащиты к массе меньше, чем у Союза и в процессе торможения на единицу площади теплозащиты выделяется бОльшая энергия, чем у СА Союза?
То, что вообще энергия больше, это Ясен Пень - шаттл поздоровее будет.

Streamflow> А какой коэффициент сопротивления, как Вы думаете, может быть на том же режиме у тела с оптимальным контуром головной части и без всяких игл, выдувов водорода и горения? А то же самое в набегающем потоке водорода?

На Трайдент-2 "тарелка на носу" есть.

Кроме того, "лазерная игла" отодвигает ударную волну от носа и при этом сама не разрушается, потому как она "не есть тело".

Streamflow> А на это отвечу, что скрэмджет начинает сколько-нибудь прилично тянуть при числе Маха 5.5. На высоте 5 км скоростной напор при этом числе Маха будет около 1.1 МПа, что в 15 раз больше, чем у разрабатываемых ГЛА со скрэмджетами, и раз в 50 больше, чем современных авиалайнеров. Думаю, что труба должна быть высотой 20 - 25 км
А зачем?
Пусть аппарат десяток-другой секунд горит - не успеет он разрушиться. Какая будет тяга у скремджета, её достаточно будет чтобы скомпенсировать лобовое сопротивление?

Streamflow> И последнее. А причём здесь космический лифт?
А эта разгонная труба и есть своего рода "лифт", в том смысле, что разгон механический.

>>А причём здесь космический лифт?
T.A.> в названии топика уже содержится "подвох" "...и проблема дешевого вывода на LEO"
T.A.> И оно правильно, так как только лифт очень специализированно. А он собственно одна из попыток дешевого вывода. Да и сравнительный анализ разных систем полезен. Вот даже scram cannon выплыл!
Я думаю, что на обозримый период времени есть только один дешёвый (относительно) способ выведения полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту - АКС. Но это утверждение относится только для случаев выведения нагрузки с поверхности Земли. При её доставке из других мест возможна организация миссий с помощью иных методов.

>>А какой коэффициент сопротивления, как Вы думаете, может быть на том же режиме у тела с оптимальным контуром головной части и без всяких игл, выдувов водорода и горения? А то же самое в набегающем потоке водорода?
T.A.> Да, конкретное обсуждение здесь требует знание конкретных деталей. Но если Вы знаете об этих работах, то Ваши комментарии были бы крайне интересны!
Нет, ничего кроме того, что известно из указанной ранее ссылки, об этих работах я не знаю. Однако, совершенно очевидно, что если вместо иглы на тупом лбу у этого тела сделать оптимальную головную часть, то его сопротивление заметно уменьшится. При выдуве инертного газа из носка в случае сколько-нибудь разумных его расходов иглы сопротивление у тела с иглой и выдувом газа всё равно будет больше, чем у тела с нормальной носовой частью. При выдуве и горении водорода ситуация с отношением сопротивлений сравниваемых тел, насколько я могу судить, становится не вполне очевидной, но если тело будет просто лететь с той же скоростью в горячем водороде, то число Маха полёта у него будет глубоко дозвуковым, и волнового сопротивления, составляющего львиную долю сопротивления полного, у этого тела не будет вообще. А у тела с иглой и выдувом - будет, так как скачки уплотнения не исчезнут.

В общем, метод исследования тут простой - сначала всё испортить, а затем улучшать испорченное с помощью хитрых методов, требующих огромного расхода ресурсов, и эти расходы не учитывать в окончательно оценке, по крайней мере явно.

Streamflow>> А какой коэффициент сопротивления, как Вы думаете, может быть на том же режиме у тела с оптимальным контуром головной части и без всяких игл, выдувов водорода и горения? А то же самое в набегающем потоке водорода?
Бродяга> На Трайдент-2 "тарелка на носу" есть.
У Трайдента были серьёзнейшие габаритные ограничения, в этой ситуации игла оказалась в самый раз. А у всяких аэрокосмичесикх аппаратов я этих ограничений в упор не вижу.

Бродяга> Кроме того, "лазерная игла" отодвигает ударную волну от носа и при этом сама не разрушается, потому как она "не есть тело".
Хорошо бы на это чудо посмотреть хоть одним глазком. А пока я вижу одни слова, а они меня не убеждают

Streamflow>> А на это отвечу, что скрэмджет начинает сколько-нибудь прилично тянуть при числе Маха 5.5. На высоте 5 км скоростной напор при этом числе Маха будет около 1.1 МПа, что в 15 раз больше, чем у разрабатываемых ГЛА со скрэмджетами, и раз в 50 больше, чем современных авиалайнеров. Думаю, что труба должна быть высотой 20 - 25 км
Бродяга> А зачем?
Бродяга> Пусть аппарат десяток-другой секунд горит - не успеет он разрушиться. Какая будет тяга у скремджета, её достаточно будет чтобы скомпенсировать лобовое сопротивление?
Я думаю, он будет не гореть, а, скорее, просто разрушится под действием таких аэродинамических нагрузок.

Бродяга>> На Трайдент-2 "тарелка на носу" есть.
Streamflow> У Трайдента были серьёзнейшие габаритные ограничения, в этой ситуации игла оказалась в самый раз. А у всяких аэрокосмичесикх аппаратов я этих ограничений в упор не вижу.
Ну как это у аэрокосмических и вообще космических аппаратов нет таких ограничений?
Трайдент несёт боеголовки - компактную ПН с достаточно высокой плотностью, а в космос выводятся объекты с очень низкой плотностью, причём не только пилотируемые аппараты отличаются этой особенностью. Это очень просто оценивается буквально "на глаз" - достаточно посмотреть на обтекатели полезной нагрузки РН и саму ракету.

Бродяга>> Кроме того, "лазерная игла" отодвигает ударную волну от носа и при этом сама не разрушается, потому как она "не есть тело".
Streamflow> Хорошо бы на это чудо посмотреть хоть одним глазком. А пока я вижу одни слова, а они меня не убеждают
Думаю, скоро посмотрим.
Я вам уже говорил, что техника развивается и этот фактор может влиять на развитие другой техники. Различного рода мощные источники излучения активно разрабатывались последние двадцать лет в военных целях, например, для ПРО. Специально для рассеивания атмосферы никто не стал бы создавать мощный излучатель с высоким КПД, но их сделали для других целей...

Бродяга>> А зачем?
Бродяга>> Пусть аппарат десяток-другой секунд горит - не успеет он разрушиться. Какая будет тяга у скремджета, её достаточно будет чтобы скомпенсировать лобовое сопротивление?
Streamflow> Я думаю, он будет не гореть, а, скорее, просто разрушится под действием таких аэродинамических нагрузок.

Снаряды не разрушаются, вы наверно помните о испытаниях снярядов со скремджетом - там был получен результат для горения жидкого топлива, что не устраивало разработчиков само по себе именно в смысле использования в пушках, видимо недостаточна прочность для перегрузок в канале ствола. Далее сообщалось, что будут проводиться испытания с твёрдым топливом для этой же цели.

Если отвлечься для начала вообще от оценки прочности аппарата?

Streamflow> А на это отвечу, что скрэмджет начинает сколько-нибудь *прилично тянуть * при числе Маха 5.5.

А что такое "прилично"? А до 5,5М (может все же до 5,47М? Или 5,518М?) он тянет как? "Неприлично"? Или "стыдливо"? Даже страшно подумать ЗА ЧТО скрэмджет (СРАМджет?) "тянет"!

Ник

Бродяга> Я это про то, что для разрушения конструкции не имеет значения тепловой поток как таковой, а сама температура конструкции, которая приводит к падению прочности и разрушению этой конструкции.

Ыгы. Тока вот температура конструкции и температура газа (ии уж тем более так любимая нек-ми температура торможения ) - связаны весьма и весьма неоднозначно.

Fakir>> У шаттла больше ИНТЕГРАЛЬНЫЙ теплопоток, хотя УДЕЛЬНЫЙ и ниже.
Бродяга> Хм. "Путь ratman-а" - изобретение новых физических сущностей?
Бродяга> Что такое "ИНТЕГРАЛЬНЫЙ тепловой поток"?
Бродяга> Вы хотите сказать, что у шаттла отношение площади теплозащиты к массе меньше, чем у Союза и в процессе торможения на единицу площади теплозащиты выделяется бОльшая энергия, чем у СА Союза?

Мне лениво и недосуг заниматься ликбезом (тем более что в одном из соседних топиков это уже делалось) - читайте соответствующую литературу

Streamflow> И по поводу тепловых потоков и всяких тепловых нагрузок: известно, что при прочих равных условиях с увеличением интенсивности торможения (увеличения перегрузок) увеличиваются максимальные тепловые потоки и уменьшается количество тепла, которое поступило на тело от набегающего потока (в случае, когда радиационными потоками можно пренебречь).

И ещё раз упомяну блок "Ц" Энергии.
С ним, очевидно, происходило следующее, он в процессе разделения приобрёл вращение относительно продольной оси и летел "боком", тормозился он быстро и при этом вращался, потому долетел до земли не разрушившись и не имея при этом специализированной теплозащиты вообще.

Повтор, прошу прощения.

Fakir> Ыгы. Тока вот температура конструкции и температура газа (ии уж тем более так любимая нек-ми температура торможения ) - связаны весьма и весьма неоднозначно.
Интересно, как это "неоднозначно связаны"? Так, что сомнений и не вызывает?
Максимальная температура газа окружающего аппарат при входе в плотные слои атмосферы, когда нагрева ещё вообще нет. А максимальная температура при нормальном торможении аппарата угадайте когда?
Праааавильно. В конце торможения максимальная температура аппарата.

Fakir> Мне лениво и недосуг заниматься ликбезом (тем более что в одном из соседних топиков это уже делалось) - читайте соответствующую литературу

Замечательно, тогда я им займусь, этим самым ликбезом в отношении вас.
Площадь нижней поверхности ТЗП шаттла около 400 квадратных метров, масса садящегося шаттла около 100 тонн - 250 кг на квадратный метр.
Для Союза. Масса СА около 3 тонн, площадь теплозащитного щита около 4 кв. м. - 750 килограммов на квадратный метр.

И на какой теплозащите по-вашему рассеивается больше энергии на квадратный метр?

T.A.> спич из той же конторы
T.A.> Наука в Сибири
T.A.> между "ракетой" диаметром с карандаш и расположенным выше по потоку вторым электродом и возникает разряд...
T.A.> с помощью электрического разряда мы получили почти восьмикратное снижение давления торможения.

Неплохая иллюстрация к вопросу о "неимоверной технической сложности" вопроса - человек полукустарным способом собрал установку и получил нужный результат.

T.A.> может и так, но одно дело результаты, которых мы не видели и не проверяли. А в науке вранья, к сожалению много, много саморекламы. И результатов для практики пока еще нет. Потом, там разряд с внешнего электрода. Потом, я нигде не нашел мощности разряда,
T.A.> никаких цифирь.

Помимо стандартного и уже хорошо отработанного решения - банально нагреть атмосферу лазером есть ещё одна идейка - обычная эмиссия электронов с конца снаряда. Не нагревать газ электронным пучком, а просто "напихать в него электронов", после чего статический заряд сам сделает дело.

Бродяга> Ладно, продолжу по теме разгонного тоннеля.
Бродяга> Есть проблема, причём достаточно важная, сперва я её недооценил, её сформулировал ранее Tot Amon, а именно - тоннель будет "гулять", например, за счёт приливной волны. Я рассматриваю общий случай, когда это ещё и глобальная транспортная система для Земли.
Бродяга> Проблему составляет также прокладка тоннеля в океане, по той же причине и потому, что суммарное давление течения или воздушных масс при надводной прокладке на тоннель может быть огромным.

Гуляние тоннеля как транспорта не так страшно, как гуляние орбитального разгонного тоннеля. Поэтому орбитальный тоннель должен быть на суше. Ну а подводный тоннель можно привязать к дну несколькими наклонными тросами (по типу растяжек, под углом градусов 45), тогда при достаточной плавучести тоннель не так будет подвержен сносу течением.

А суммарное давление в этом случае нас не интересует - оно будет распределено по всей длине

Бродяга>>> На Трайдент-2 "тарелка на носу" есть.
Streamflow>> У Трайдента были серьёзнейшие габаритные ограничения, в этой ситуации игла оказалась в самый раз. А у всяких аэрокосмических аппаратов я этих ограничений в упор не вижу.
Бродяга> Ну как это у аэрокосмических и вообще космических аппаратов нет таких ограничений?
ТАКИХ(ЭТИХ) нет. Длина Трайдента ограничена диаметром и высотой ракетной шахты подводной лодки, а та, в свою очередь, её осадкой. Диаметр тоже ограничен по очевидным причинам. При данных линейных ограничениях Требуется разместить в ракете максимальное количество твёрдого топлива. Решение - сделать ракету цилиндром с диаметром, максимально близким к диаметру шахты, с соответствующей длиной и с очень тупым носом, для минимизации высоты автобуса, а сверх- и гиперзвуковое сопротивление уменьшить с помощью носовой иглы. Какое отношение всё это имеет к аэрокосмическим объектам?

Бродяга> Трайдент несёт боеголовки - компактную ПН с достаточно высокой плотностью, а в космос выводятся объекты с очень низкой плотностью, причём не только пилотируемые аппараты отличаются этой особенностью. Это очень просто оценивается буквально "на глаз" - достаточно посмотреть на обтекатели полезной нагрузки РН и саму ракету.
Бродяга, я знаю, что "средняя плотность полезной нагрузки" (отношение её массы к объёму обтекателя ракеты или отсека полезной нагрузки АКС) составляет около 200 кг/м³, что более чем в 1.5 раза ниже, чем даже у водородно-кислородного топлива (где-то 345 кг/м³ при массовом соотношении водород - кислород 6 : 1, кажется)

Бродяга> Бродяга>> Кроме того, "лазерная игла" отодвигает ударную волну от носа и при этом сама не разрушается, потому как она "не есть тело".
Streamflow>> Хорошо бы на это чудо посмотреть хоть одним глазком. А пока я вижу одни слова, а они меня не убеждают
Бродяга> Думаю, скоро посмотрим.
Бродяга> Я вам уже говорил, что техника развивается и этот фактор может влиять на развитие другой техники. Различного рода мощные источники излучения активно разрабатывались последние двадцать лет в военных целях, например, для ПРО. Специально для рассеивания атмосферы никто не стал бы создавать мощный излучатель с высоким КПД, но их сделали для других целей...
Ну-ну. А энергию для этого излучателя где или за счёт чего брать собираетесь? За счёт маршевого двигателя?

Streamflow>> Я думаю, он будет не гореть, а, скорее, просто разрушится под действием таких аэродинамических нагрузок.
Бродяга> Снаряды не разрушаются...
Так вы супостата поражать собираетесь с помощью этой дуры? А я думал, в космос летать.

Бродяга> ...вы наверно помните о испытаниях снарядов со скрэмджетом...
Не помню

Бродяга> Если отвлечься для начала вообще от оценки прочности аппарата?
Снова сфероконь в вакууме?
Напомню, что когда F-104 совершал рекордный пролёт вблизи Земли на сверхзвуке, то его обшивка пошла волнами, насколько я помню. А оценка скоростного напора в этом полёте навскидку - 100 кПа. Сколько там будет у скрэмджета на высоте 5 км?

>>вместо иглы на тупом лбу
T.A.> в случае с лазерной "меткой" там был конусообразный наконечник, см. приложение. Но в любом случае материала мало. Трудно не согласиться с Streamflow, что сейчас АКС самое то!
T.A.> А насчет стартовой трубы 20 км не нужно. Ей главное выбросить скрэмджет на нужную высоту 20 км со скоростью 1-3 км\с.
А Вы оцените скоростной напор на высоте 1 км и далее. И давления внутри газового канала при работе двигателя.

Streamflow>> А на это отвечу, что скрэмджет начинает сколько-нибудь "прилично тянуть" при числе Маха 5.5.
Wyvern-2> А что такое "прилично"? А до 5,5М (может все же до 5,47М? Или 5,518М?) он тянет как? "Неприлично"? Или "стыдливо"? Даже страшно подумать ЗА ЧТО скрэмджет (СРАМджет?) "тянет"!
Wyvern-2> Ник
Ник, Вы имеете право задавать мне вопросы, но не будете иметь возможности получить на них ответы до тех пор, пока:
1. не ответите сами мне на 3 вопроса, которые я задал ранее;
2. не измените форму вопросов с глумливой на адекватную содержанию.