Межзвёздный зонд с пропеллером

bbs12> 1. В космосе есть вещество, газ.
bbs12> 2. Пропеллеры могут двигаться в газе.
bbs12> 3. Необходимо построить гигантский пропеллер 1000 километров в диаметре и с помощью него полететь к другим звездам.

Вертолет? Тогда лучше соосную схему наверное счас начнётся вечный холивар Ми поротив Ка

И надо бы рассчитать параметры винтов - есть субъективные сомнения что 1000км будет достаточно

bbs12> 1. В космосе есть вещество, газ.
bbs12> 2. Пропеллеры могут двигаться в газе.

Смотря в каком Вот сборничек (наверное самый полный) по проблеме -читать внимательно и все: Горизонт возможного

bbs12>> 3. Необходимо построить гигантский пропеллер 1000 километров в диаметре и с помощью него полететь к другим звездам.
Sheradenin> Вертолет? Тогда лучше соосную схему наверное счас начнётся вечный холивар Ми поротив Ка
Роторную схему солнечного парусника сюда не постили?

Sheradenin> И надо бы рассчитать параметры винтов - есть субъективные сомнения что 1000км будет достаточно

Считать лениво, но можно косвенно прикинуть.

Для солнечного ветра размер паруса прикидывается в 1000 квадратных метров. Ну, пусть это будет символизировать 1000x1 метр.

По памяти уже плотность солнечного ветра не помню, но помню, что не так давно считал длину свободного пробега частиц в солнечном метре. Выходило что-то порядка 10¹⁰ метров.

Аналогичный подсчёт для межзвёздного пространства, ЕМНИП, давал что-то порядка единиц парсеков.То есть порядка 10¹⁶ метров.

Значит наш винт потребует (с точностью до порядков) размеров лопасти более чем 10⁹ метров Миллион километров - не так уж и много Правда, у солнечного ветра скорость частиц порядка километров в секунду. Наши лопасти буду бить по межзвёздному водороду гораздо медленнее. Так что не мешало бы миллионов до 100 километров размеры увеличить, чтобы тягу сохранить

Balancer> Наши лопасти

...ближе к окраинам перейдут под руководство релятивистской физикомеханики, нет ?

Алдан-3> ...ближе к окраинам перейдут под руководство релятивистской физикомеханики, нет ?

Не... Я же как раз на среднюю линейную скорость в десятки метров в секунду ориентировался

Если лопасти делать околорелятивистские, то они будут намного меньше

Balancer> По памяти уже плотность солнечного ветра не помню, но помню, что не так давно считал длину свободного пробега частиц в солнечном метре. ¹ Выходило что-то порядка 10¹⁰ метров.

Ну во-первых, пробег - он сильно разный в разных местах Плотность ветра-то падает с удалением от солнца. И одно дело ветер где-то вблизи Солнца, а другое - у гелиопаузы.
А так он вообще-то получается из честных уравнений газовой динамики - чего бы не было при пробегах в десятки мульонов км
Такие пробеги если есть, то разве на самой окраине, возле гелиопаузы.

Да, и если совсем по-хорошему, то как солнечный ветер, так и межзвёздный газ - это всё же не идеальный газ, то всё ишо похуже. Ну, в плане сложности оценки то есть.


¹ Cветовой год теперь не одинок


Balancer> Аналогичный подсчёт для межзвёздного пространства, ЕМНИП, давал что-то порядка единиц парсеков.То есть порядка 10¹⁶ метров.

Не, для межзвёдного, ЕМНИС, меньше, чем тысячные доли парсека (в сотни раз меньше характерных расстояний между звёздами).
Были бы там парсеки - не видать бы нам bow shock-a

Хотя - строгости для - и в мёжзвёздном пробеги тоже будут разными в центре галактики и в нашем окраинном захолустье, или в какой еще большей дыре поодаль от галактической плоскости

Balancer> Значит наш винт потребует (с точностью до порядков) размеров лопасти более чем 10⁹ метров Миллион километров - не так уж и много

Да не, нет тут какого-то минимального требования.
Ну не будет нормальной газовой динамики, будет кнудсеновское течение.
Просто всё будет чисто по-Ньютону, без всякого Жуковского
Стукаются атомы в "лопасть", отскакивают под углом, плюс прибавка в скорости от её движения.

Да, тяга куда меньше, чем у честного аэродинамического пропеллера в нормальном газе, ну что ж... но будет тяга, ненулевая.

Другой вопрос, что всё равно это бред и проще повеситься, чем так летать

Balancer> Правда, у солнечного ветра скорость частиц порядка километров в секунду. Наши лопасти буду бить по межзвёздному водороду гораздо медленнее.

Дык, и у молекулы воздуха скорость существенно побольше, чем у лопасти винта кукурузника Само по себе это несмертельно.
(хотя у нормального пропеллера механизм тяги сильно другой, да; )

Fakir> Ну во-первых, пробег - он сильно разный в разных местах Плотность ветра-то падает с удалением от солнца. И одно дело ветер где-то вблизи Солнца, а другое - у гелиопаузы.

Я считал плотности где-то на уровне Земли-Марса Задача, правда, другая была - каких размеров сосуд должен быть, чтобы космос в нём перестал считаться вакуумом Отсюда и длина пробега.

Fakir> Да, и если совсем по-хорошему, то как солнечный ветер, так и межзвёздный газ - это всё же не идеальный газ, то всё ишо похуже.

Когда искал - видел выкладки на тему того, что свободный пробег считается по тем же формулам, что в МКТ

Fakir> Были бы там парсеки - не видать бы нам bow shock-a

Так то - ударная волна. Это совсем другая фигня Она же - сверхзвуковая.

Fakir> Да не, нет тут какого-то минимального требования.
Fakir> Ну не будет нормальной газовой динамики, будет кнудсеновское течение.

Неужели даже с точностью до порядка не совпадут?

Fakir> Стукаются атомы в "лопасть", отскакивают под углом, плюс прибавка в скорости от её движения.

Ну, ок. Лопасть 1000x1 км при скорости один оборот в минуту, значит, даст нам что-то около...
~1000e3*1e3*pi/60/2*sin(45)*100**3*1,672e-27 = 3e-14 килограмм тяги

А теперь рассмотрим гипотетическую лопасть в 100 млн. километров длиной, 1000км шириной и скоростью вращения в один оборот в час (чтобы совсем на релитивистские скорости не выходить )

Выходит
100e9*1e6*pi/3600/2*sin(45)*100**3*1,672e-27 = 0,00000005кг. Уже кое-что!

Balancer> Я считал плотности где-то на уровне Земли-Марса

Так она только от Земли до Марса раза в два измениться может

Balancer> Когда искал - видел выкладки на тему того, что свободный пробег считается по тем же формулам, что в МКТ

В первом приближении - да. А так - всё же он частично ионизован.

Balancer> Так то - ударная волна. Это совсем другая фигня Она же - сверхзвуковая.

Ну и что? Всё одно это гидродинамическая модель, базрвые требования к применимости модели те же. Чтобы характерные размеры задачи были много больше пробега - одно из.

Fakir>> Ну не будет нормальной газовой динамики, будет кнудсеновское течение.
Balancer> Неужели даже с точностью до порядка не совпадут?

Кто с кем? При каких условиях?
"Гидродамическая" модель с чисто ньютоновской?
Не совпадут, конечно. В общем случае. И очень сильно.
В том и была проблема и камень преткновения - почему двести лет не могли посчитать подъёмную силу крыла, получали дико заниженные оценки.

Иногда - могут прилично совпать. Так, на гиперзвуке в разреженной атмосфере совпадение довольно хорошее.

Но в "задаче о межзвёздном пропеллере" (гыыыыы) гиперзвуком и не пахнет.


Balancer> Ну, ок. Лопасть 1000x1 км при скорости один оборот в минуту, значит, даст нам что-то около...
Balancer> Выходит
Balancer> 100e9*1e6*pi/3600/2*sin(45)*100**3*1,672e-27 = 0,00000005кг. Уже кое-что!

Может и так Чесгря, даже проверять лень

Fakir> Так она только от Земли до Марса раза в два измениться может

Так мы же с точностью не до двоичного порядка прикидываем, а до десятичного

bbs12> Необходимо построить гигантский пропеллер

Проложить по нему рельсы и отправлять зонды в дальний космос, в оптовых количествах причём, с помощью "центробежной силы" !

bbs12> и с помощью него полететь к другим звездам

Это не самое безумное про космос между прочим, как я внезапно вспомнил.

В Ginga Tetsudo 999, например, была всегалактическая железная дорога, на паровозной тяге.

А ещё в какой то древней НФ, емнип, была космическая пиратская галера на которой космические рабы гребли космическими вёслами.

Хотя это оффтоп... или не офф ?

Алдан-3> А ещё в какой то древней НФ, емнип, была космическая пиратская галера на которой космические рабы гребли космическими вёслами.
Алдан-3> Хотя это оффтоп... или не офф ?

В серии «Ойкумена» у Олди есть такие Только это современное и с замахом на НФ Там человечество пошло в плане энергетики по трём направлениям развиваться и в одном случае как раз рабов заставляли психической энергией корабли гонять. Корабли так галерами и назывались, а рабов заставляли в виртуальной реальности на виртуальных галерах грести

...

Вообще, весьма необычная вселенная в этой трилогии