"Термоглиссер", "корабль поколений, звездный парус

и прочие шарлатанские прожекты звездолетов
 
1 2 3 4 5 6
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 

Sergeef

втянувшийся
★★
бан до 05.07.2016

Термоглиссер.

Переношу обсуждение термоглиссера в отдельную тему.. . Исходная идея:. Цитата: L_Pt от 20.02.2012 Ну что ж, тезисы «царапающих Солнца». Понимаю, что концепция более чем сырая, я и н // www.astronomy.ru
 

Термоглиссер по сути взят у Кларка и "усовершенствован" Автор полагает возможным нагреть водород рядом с Солнцем до 4000 градусов, используя жаропрочные карбиды в качестве материала теплообменника. При этом автор полагает, что удастся получить УИ до 1500-2000!!!
Хотя теоретический предел для ТФЯРД всего 1000,
Далее автор надеется разогнать свой глиссер у Солнца до 40-70 км в сек, беря массовое совершенство в 100! И далее использует тн эффект Оберта, по которому результирующая скорость глиссера вдали от Солнца будет около 300 км в сек.
С помощью десятка подобных глиссеров он хочет разогнать части гигантского корабля поколений в виде огромного бублика, с толстой броней, (против радиации). Потом в полете этот бублик собирается и закручивается, Весь полет длится по его словам 4-6 тыс лет до ближайших звезд.
В этом бублике должно жить много поколений людей, чтоб их далекие потомки смогли высадиться в иной звездной системе, при этом торможение должно быть аналогично у поверхности звезды, с помощью жидкого водорода, который собираются хранить много тысяч лет на борту.
Итак рассмотрим прожекты по-детально!
Получить водород нагретый до 4000 град не реально, разве что с очень малым массовым выходом, Для высокой мощности двигателя, на теплообменнике должны быть большие разности температур, посему 4000 град получить не выйдет! Тем более что это почти предельная температура для известных карбидов, прочность их будет весьма низкая, не выдержат высокого давления водорода! Толстые теплообменники в свою очередь плохо проводят тепло, понадобится огромная их площадь и масса! Как результат массовое совершенство 100 им ни за что не получить!
Допустим что им удалось получить 4000 градусов, он утверждает, что около половины водорода будет диссоциировано, и говорит, что сможет греть водород даже в сопле. Якобы благодаря этому УИ будет до 1500-2000! Но сочиняет все, ибо диссоциация не существенно повысит УИ, плюс потери при этом, а после критического сечения диссоциации уже не будет! А про нагрев водорода при скоростях около 10000 м в сек, можно только мечтать! максимум получится около 1100-1200! Не более.
Правда у него в запасе еще есть якобы эффект повышения УИ при низком давлении! Кто-то слышал о подобном? Во Глушко давал!, клепал ЖРД на максимальное давление, вместо минимального!....

Не представляю, как из карбидов можно построить огромный теплообменник с водородом под большим давлением, и с огромной мощностью, необходимой для разгона корабля в тысячи тонн с большим ускорением, чтоб успеть разогнать корабль рядом с Солнцем.
По-моему эта задача технически не осуществимая. есть вариант получить хорошую тягу, но с низким УИ, или максимальный УИ, и мизерную тягу, плюс еще и низкое конструктивное совершенство.
В общем, расчетов у товарища много, но толку от них? Смахивает сплошной подгонкой, представляю, чтоб в КБ подобным образом считали бы любые конструкции, чтоб в результате получалось бы?

Итак у автора выходит, что его термоглиссер может разогнаться аж до 40-70 км в сек, имеется ввиду прибавка к орбитальной скорости.
Далее достается некий эффект Оберта, про который кстати в вузах ни гугу! и тут уже с помощью простенькой формулы вырисовывается окончательная скорость термоглиссера вдали от Солнца, по версии автора это до 300 км в сек, впрочем по его словам, с маневром у Юпитера получается аж 400!!!
Хотя тот же эффект Оберта у Юпитера он при таких скоростях минимален!
Кстати не плохо было бы проверить этот самый эффект, что-то он вызывает некоторые сомнения, в частности его простая формула....
Не думаю, что термоглиссер можно запустить вплотную к поверхности Солнца, а реально на некотором удалении, как следствие и эффект Оберта убывает....
40-70 км это безусловно вранье, при их реальном УИ и тяге, и реальном конструктивном совершенстве ничего похожего и близко не получится, хорошо если 10-20 км в сек удастся вытянуть! А это - окончательная скорость до 100 км в сек!
 8.08.0
Это сообщение редактировалось 19.01.2013 в 18:14
EU vsevolodson #05.12.2012 15:22  @Sergeef#04.12.2012 03:39
+
-
edit
 

vsevolodson

новичок

Очень неприятно, что этот чел занимается дескредитацией меня в интернете путём перевирания моих прикидок. На АстроФоруме сей персонаж уже второй раз забанен за хамство, клевету и мракобесие вроде гравиманёвра около нибиру.
homo homini lupus est  
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Sergeef> Термоглиссер. - стр. 1
Sergeef> Термоглиссер по сути взят у Кларка и "усовершенствован" Автор полагает возможным нагреть водород рядом с Солнцем до 4000 градусов, используя жаропрочные карбиды в качестве материала теплообменника. При этом автор полагает, что удастся получить УИ до 1500-2000!!!

Используя сополимер карбидов гафния и титана с tпл. 42150С действительно можно нагреть водород до 4200К. Необязательно "рядом с Солнцем" - при помощи зеркал это можно сделать и у Земли :) При этой температуре диссоциация водорода примерно 70%, поэтому молмассу можно считать равной 1,3. Итого, по упрощенной формуле: sqrt((41550*4200)/1,3) =~11580м/сек или 1180сек. Ну, такая куцая формула, без учета давления может ошибатся на 5-10%, пусть будет таки (например с давлением в 200-250атм) 1500 сек ...
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

hcube

старожил
★☆

Wyvern-2> Используя сополимер карбидов гафния и титана с tпл. 42150С действительно можно нагреть водород до 4200К. Необязательно "рядом с Солнцем" - при помощи зеркал это можно сделать и у Земли :)

У Солнца можно относительную тягу выше получить. Кроме того, импульс выгоднее выдавать на минимальной высоте.

Лично я бы летел по другому - сначала гравиманевр вокруг Юпитера, чтобы получить очень крутой эллипс, с нижней точкой глубоко внутри орбиты Меркурия. ХС к Юпитеру - порядка 15 км/c - втрое меньше, чем нужно для перехода на эллипс с даже худшими параметрами, с орбиты Земли. А в идеале - лететь надо через Плутон, ДВУМЯ гравманеврами - туда через Юпитер, и обратно - тоже через Юпитер. А на Плутоне - взять халявный ЖВ.

Дальше - пропульсивный маневр, со сбросом ~80% рабочего тела через аналог SOTV, на околосолнечном куске орбиты.

И потом - еще один гравманевр вокруг того же Юпитера. А если получится - то Юпитера + Сатурна.

В сумме, думаю, сотню-полторы км/c получится сделать.
Убей в себе зомби!  8.08.0
RU vsevolodson #05.12.2012 18:23  @Wyvern-2#05.12.2012 16:52
+
-
edit
 

vsevolodson

новичок

Wyvern-2> При этой температуре диссоциация водорода примерно 70%, поэтому молмассу можно считать равной 1,3. Итого, по упрощенной формуле: sqrt((41550*4200)/1,3) =~11580м/сек или 1180сек. Ну, такая куцая формула, без учета давления может ошибатся на 5-10%, пусть будет таки (например с давлением в 200-250атм) 1500 сек ...

Степень диссоциации будет сильно зависеть от давления в теплообменнике. Если давление понизить, степень диссоциации возрастёт, и УИ, соответственно тоже.

Вот здесь ребята получили УИ почти 1500 сек при Т=3000К играясь с формой сопла и давлением в ТфЯРД.
homo homini lupus est  16.016.0
+
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Wyvern-2> Итого, по упрощенной формуле: sqrt((41550*4200)/1,3) =~11580м/сек или 1180сек. Ну, такая куцая формула, без учета давления может ошибатся на 5-10%, пусть будет таки (например с давлением в 200-250атм) 1500 сек ...
Что-то я не понял какое значение здесь имеет давление кроме его влияния на диссоциацию, которое отмечено выше.
Насколько я понимаю "всё это по условиям задачи" будет происходить в вакууме. :)
 
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Wyvern-2>> Итого.... Ну, такая куцая формула, без учета давления может ошибатся ...
Lamort> Что-то я не понял какое значение здесь имеет давление ...

Давление - тоже энергия :) Чем выше давление - тем выше Уи.
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
hcube> Дальше - пропульсивный маневр... через аналог SOTV..

Почему же "аналог"? Это чистый SOTV и есть -я бы сказал кристальнейший и незамутненный :F
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-1
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Wyvern-2>>> Итого.... Ну, такая куцая формула, без учета давления может ошибатся ...
Lamort>> Что-то я не понял какое значение здесь имеет давление ...
Wyvern-2> Давление - тоже энергия :) Чем выше давление - тем выше Уи.
Вспомните молекулярно-кинетическую теорию, давление это "следствие" наличия у газа плотности и температуры, давление газа не является самостоятельной формой энергии.

При наличии противодавления оно имеет значение потому, что для достижения нужной степени расширения газа при каком-то давлении нужно делать сопло определённого размера.
Если давление велико, то сопло будет иметь на выходе небольшую площадь и вылетающему газу потребуется преодолевать незначительное противодавление, если же давление уменьшить, для достижения той же тяги требуется большие камера сгорания и сопло, которое будет на выходе иметь большую площадь и газ должен будет преодолевать большее противодавление, - на единицу массы вылетающего газа, разумеется, в интегральной форме, надо преодолевать большую силу атмосферного давления на срезе сопла.

А в пустоте безразлично сколько газа расширяется, противодавления нет, если давление меньше, то просто будет меньше абсолютная величина тяги. :)
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Wyvern-2>> Давление - тоже энергия :) Чем выше давление - тем выше Уи.
Lamort> Вспомните молекулярно-кинетическую теорию...
Я ее не забывал :F А ты говоришь глупость %( Два баллона с водородом с одной и той же, пусть комнатной, температурой - в одном давление 10атм, во втором - 100атм. Ты подаешь водород в сопло, сначал из одного баллона, потом из второго. Иу будет одинаков?
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  3.0.193.0.19
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Wyvern-2> Я ее не забывал :F А ты говоришь глупость %( Два баллона с водородом с одной и той же, пусть комнатной, температурой - в одном давление 10атм, во втором - 100атм. Ты подаешь водород в сопло, сначал из одного баллона, потом из второго. Иу будет одинаков?
Если процесс происходит в пустоте, то совершенно одинаков, если используется одинаковое сопло. :)

Мало того, с ростом давления в КС пустотный удельный импульс ЖРД может даже падать. ;)
 
+
-1
-
edit
 

hcube

старожил
★☆

Wyvern-2> Я ее не забывал :F А ты говоришь глупость %( Два баллона с водородом с одной и той же, пусть комнатной, температурой - в одном давление 10атм, во втором - 100атм. Ты подаешь водород в сопло, сначал из одного баллона, потом из второго. Иу будет одинаков?

Да. Если степень расширения одинакова - после определенного момента (атмосфер 20-30 примерно) УИ от давления в КС почти не зависит. Тем более, в случае внешнего нагрева.

Поэтому SOTV надо делать с многометровым соплом и рабочим давлением атмосфер в 30-50, не выше - смысла нет.
Убей в себе зомби!  8.08.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
hcube> Да. Если степень расширения одинакова - после определенного момента (атмосфер 20-30 примерно) УИ от давления в КС почти не зависит. Тем более, в случае внешнего нагрева.
Не "почти не зависит", а вообще не зависит, если температура расширяющегося газа одинакова. Закон сохранения энергии не может "почти выполняться". :)
 

hcube

старожил
★☆

Lamort> Не "почти не зависит", а вообще не зависит, если температура расширяющегося газа одинакова. Закон сохранения энергии не может "почти выполняться". :)

Есть еще такая штука, как теплопроводность стенки. Чем выше плотность энергии, тем меньший ее процент уходит в стенку. А выше она при более высоком давлении.
Убей в себе зомби!  8.08.0

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
hcube> Есть еще такая штука, как теплопроводность стенки. Чем выше плотность энергии, тем меньший ее процент уходит в стенку. А выше она при более высоком давлении.
Это верно, однако чем вы создаёте это самое давление? ;) У вас ещё есть потери в процессе подачи топливных компонентов, чем выше давление, тем они выше. :)

Если это двигатель с открытой схемой, то потери вообще прямые. :)
 
+
-
edit
 

Sergeef

втянувшийся
★★
бан до 05.07.2016
Sergeef>> Термоглиссер. - стр. 1
Sergeef>> Термоглиссер по сути взят у Кларка и "усовершенствован" Автор полагает возможным нагреть водород рядом с Солнцем до 4000 градусов, используя жаропрочные карбиды в качестве материала теплообменника. При этом автор полагает, что удастся получить УИ до 1500-2000!!!
Wyvern-2> Используя сополимер карбидов гафния и титана с tпл. 42150С действительно можно нагреть водород до 4200К. Необязательно "рядом с Солнцем" - при помощи зеркал это можно сделать и у Земли :) При этой температуре диссоциация водорода примерно 70%, поэтому молмассу можно считать равной 1,3. Итого, по упрощенной формуле: sqrt((41550*4200)/1,3) =~11580м/сек или 1180сек. Ну, такая куцая формула, без учета давления может ошибатся на 5-10%, пусть будет таки (например с давлением в 200-250атм) 1500 сек ...

Про сополимер речи не шло, и речь была о 4000 град К а не 4200, впрочем по любому небольшая разница температур на теплообменнике не позволит получить высокую скорость теплопередачи и тягу, а без нее идея термоглиссера проваливается.
Ваша формула действительно ошибочна, ибо она не учитывает резкое снижение степени диссоциации и температуры в сопловой части. Именно потому разработчики ТФЯРД и пишут, что теоретический УИ для ТФЯРД всего лишь 1000, а никак не 1500, и не 2000! и даже не 1180!
Давление в 250 атм вам никак не поможет, ибо степень диссоциации при нем минимальна, плюс давление порвет теплообменник.
Учитывая еще что прочностные свойства карбидов и сополимера при таких температурах очень низкие, плюс очень вероятны локальные перегревы, с разрушениями, да и вообще гигантский теплообменник из таких материалов это нонсенс!
Низкая теплопроводность слопает все преимущества высокой температуры, так что вольфрамовый оказался бы лучше!
Повторю еще раз, повторные гравиманевры бессмысленны, ибо эффект Оберта резко падает с увеличением скорости!
 8.08.0
+
-
edit
 

Sergeef

втянувшийся
★★
бан до 05.07.2016

Выглядит сомнительно, ибо простые методы расчета для потока с переменной степенью диссоциации не работают. Если знать степень диссоциации вдоль потока, тогда машинными методами можно посчитать результат, но можно быть уверенным, что после критического сечения диссоциация практически будет осутствовать, поэтому можно было бы попытаться сшить решения для докритического сечения, и после критики, результат где-то порядка 1100.
При низком давлении размеры теплообменника и сопла возрастут слишком сильно, высокое массовое совершенство просто улетучится
 8.08.0
Это сообщение редактировалось 06.12.2012 в 02:57
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Sergeef> Ваша формула действительно ошибочна, ибо она не учитывает резкое снижение степени диссоциации и температуры в сопловой части.

При чем тут сопло к формуле? ЖР Формула (любая) считает на критическом сечении - сопло лишь позволяет или не позволяет получить расчетный импульс.
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
hcube>> Да.....УИ от давления в КС почти не зависит. Тем более, в случае внешнего нагрева.
Lamort> Не "почти не зависит", а вообще не зависит, если температура расширяющегося газа одинакова. Закон сохранения энергии ..... :)

Мнэээ...т.е. стоять рядом с взрывающимся баллоном в котором 100атм и рядом с таким же взрывающимся баллоном с 3атм - одно и то же? При равной температуре баллонов перед взрывом? Т.е. это нам некий "закон сохранения энергии" говорит, да? И еще он нам говорит, что все, кто использует в формулаз расчета Иу "давление" - идиоты, не знающие физику?


Да-с... Да Вы, батенька, тролль, да еще и туповатый и наглый. Надо гнать-с
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  3.0.193.0.19
RU vsevolodson #06.12.2012 08:06  @Sergeef#06.12.2012 02:51
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

vsevolodson

новичок

Sergeef> Выглядит сомнительно, ибо простые методы расчета для потока с переменной степенью диссоциации не работают.

Откудв рекомбинация в сопле, дурачок?
homo homini lupus est  16.016.0
+
-
edit
 

hcube

старожил
★☆

Wyvern-2> И еще он нам говорит, что все, кто использует в формулаз расчета Иу "давление" - идиоты, не знающие физику?

Произошла типичная подмена понятий (с) :-)

Основная энергия газа, которую перерабатывает сопло, заключена не в давлении газа, а в его температуре. А давление всего лишь позволяет уменьшить потери в стенку, и увеличить полноту сгорания.
Убей в себе зомби!  8.08.0
EU vsevolodson #06.12.2012 10:03  @Sergeef#04.12.2012 03:39
+
-1
-
edit
 

vsevolodson

новичок

Разберу по полочкам наветы.

Sergeef> Хотя теоретический предел для ТФЯРД всего 1000,

так, об этом уже сказали, что это не так

Sergeef> Далее автор надеется разогнать свой глиссер у Солнца до 40-70 км в сек, беря массовое совершенство в 100!

водород не плутоний, можно тратить, сколько вообще удастся

Sergeef> С помощью десятка подобных глиссеров он хочет разогнать части гигантского корабля поколений в виде огромного бублика, с толстой броней, (против радиации).

1) не десятка, а куда больше
2) без толстой брони, бублик имеет м/п, частично отклоняющее заряженные частицы

Sergeef> В этом бублике должно жить много поколений людей, чтоб их далекие потомки смогли высадиться в иной звездной системе, при этом торможение должно быть аналогично у поверхности звезды, с помощью жидкого водорода, который собираются хранить много тысяч лет на борту.

Про жидкий водород дофантазировал наш пациент сам. Торможение в фотосфере звезды при помощи аб** щита. В два этапа - сначала у одной из альфа Центавра, потом - у второй. Эффект Оберта тут тоже прилагается.

Sergeef> Получить водород нагретый до 4000 град не реально, разве что с очень малым массовым выходом, Для высокой мощности двигателя, на теплообменнике должны быть большие разности температур, посему 4000 град получить не выйдет! Тем более что это почти предельная температура для известных карбидов, прочность их будет весьма низкая, не выдержат высокого давления водорода! Толстые теплообменники в свою очередь плохо проводят тепло, понадобится огромная их площадь и масса! Как результат массовое совершенство 100 им ни за что не получить!

Смотреть как устроены цеппелины. При длине в 200+ м их масса конструкции менее 100 тонн. Термоглиссер будет по сути аналогичен цеппелину. Варианты конструкции, позволяющие достигнуть сбора нужного кол-ва солнечной энергии для прогрева, рассматривались - "плот", "клин", "полуоткрытое сопло Лаваля".

Sergeef> Допустим что им удалось получить 4000 градусов, он утверждает, что около половины водорода будет диссоциировано, и говорит, что сможет греть водород даже в сопле. Якобы благодаря этому УИ будет до 1500-2000! Но сочиняет все, ибо диссоциация не существенно повысит УИ, плюс потери при этом, а после критического сечения диссоциации уже не будет! А про нагрев водорода при скоростях около 10000 м в сек, можно только мечтать! максимум получится около 1100-1200! Не более.

1200 будет уже достаточно для реализации термоглиссера

Sergeef> Правда у него в запасе еще есть якобы эффект повышения УИ при низком давлении! Кто-то слышал о подобном? Во Глушко давал!, клепал ЖРД на максимальное давление, вместо минимального!....

В ЖРД диссоциация ест кинетическую энергию, болван.

Sergeef> Далее достается некий эффект Оберта, про который кстати в вузах ни гугу!...Кстати не плохо было бы проверить этот самый эффект, что-то он вызывает некоторые сомнения, в частности его простая формула....

Я проверял дискретной моделью эффект Оберта, так как сам не верил в его существование. Выводится легко из уравнений параболической или гиперболической траекторий. И формула даёт неплох** по точности оценку для термоглиссера.

Sergeef> 40-70 км это безусловно вранье

такие заявления вызывают иногда дробление костей лицевой части черепа
homo homini lupus est  
06.12.2012 11:34, ED: -1: Такие заявления нередко отражаются на репутации.
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Wyvern-2>> И еще он нам говорит, что все, кто использует в формулаз расчета Иу "давление" - идиоты, не знающие физику?
hcube> Основная энергия газа, которую перерабатывает сопло, заключена не в давлении газа, а в его температуре.
Правильно :) НО И В ДАВЛЕНИИ ТОЖЕ - иначе не существовало бы просто пневматических РД, например, в "летающих креслах" астронавтов/космонавтов

hcube>А давление всего лишь позволяет уменьшить потери в стенку, и увеличить полноту сгорания.
И это тоже - но еще меньше, чем просто энергия накопленная сжатием газа :)
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
MD Wyvern-2 #06.12.2012 11:35  @vsevolodson#06.12.2012 08:06
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Sergeef>> Выглядит сомнительно, ибо простые методы расчета для потока с переменной степенью диссоциации не работают.
vsevolodson> Откудв рекомбинация в сопле, дурачок?

Строго говоря - рекомбинация именно в сопле :) Но это не играет роЯли: рекомбинация атомарного водорода в молекулярный при снижении температуры происходит с выделением энергии которая и отдается стенке сопла. Учитывается это повышение как Иу за счет снижения молмассы на уровне критического сечения
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Wyvern-2>> Используя сополимер карбидов гафния и титана с tпл. 42150С...
Sergeef> Про сополимер речи не шло..

Напомню любителям вырывания из контекста - сополимер карбидов Просто раньше самым тугоплавким считался карбид тантала, а сополимер карбидов гафния и титана с более высокой Tпл. получен недавно. И карбиды весьма прочные, твердые вещества сохраняющие свою твердость (а прочность нам и не нужна в нагревательном элементе) почти до точки плавления/аб**.
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
1 2 3 4 5 6

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