Ликбез - все что вы хотели знать о космосе, но боялись спросить.

Alexandrc> для Земли орбитальная скорость на высоте 100км будет 7.8км/сек. На высоте ГСО - 3км/с.

Если закрепить трос на высоте ГСО, то нижний его конец будет относительно земли неподвижен. Ник и предлагает опустить верхний конец до более реалистичной орбиты, не знаю, сколько у него в расчётах, это зависит от массы противовеса.

Соответственно, противовес движется со скоростью, скажем, 5 км/с, с него свисает вдоль местной вертикали трос, нижний конец троса находится на высоте 100 км. Что соответствует радиусу 6475 км. Если противовес движется со скоростью 5 км/с, то радиус его орбиты в 5 раз больше и равен 32375 км, что соответствует высоте 26000 км вместо 36000 для стационара. Цифры из головы, реально они будут другие.


Alexandrc> Откуда 1км/с взялся на высоте 100км?

Вообще-то, это произвольно выбранная цифра. Допустим, мы можем построить трос в 5000 км. Получится одна цифра на высоте 100 км. Допустим, мы можем построить трос в 10000 км - цифра будет меньше, т.е., более благоприятной. Если же мы можем построить трос в 36000 км, то никаких проблем с движением нижнего конца вообще нет.

Полл> Как я себе представляю: буксир ныряет в атмосферу, чтобы погасить скорость где-то до 4 км/с. Носитель с Земли запускается так, чтобы встретится с буксиром на равной скорости, когда тот "вынырнет" из плотных слоев атмосферы. Стыковка ПН с буксиром и доразгон до орбитальной скорости.
Полл> Возможна ли такая схема выведения?
Только если космическое сырьё будет условно бесплатным в бесконечных масштабах.
Почему:
если мы берем КС, связанную с аппаратом, то становится очевидно, что уменьшить скорость на 4 кмс или увеличить - потребует одинаковую массу горючего. Уменьшить, потом увеличить - аналогично массе для набора 8 кмс. А увеличить вместе с ПН - еще больше. Учитывая неустойчивость орбиты и потери (гравитационные, атмосферные, маневровые) еще и стыковку так проводить - выглядит каким-то извращенным мазохизмом. Дешевле выводить на топливе с земли сразу на ЛЕО.

Bredonosec> Только если космическое сырьё будет условно бесплатным в бесконечных масштабах.
Даже при добыче на одном мелком астероиде в масштабах наших сегодняшних потребностей сырье будет "условно-бесконечным": масса вторых ступеней РН у нас порядка 2000 тн в год, а запасы даже на мелком астероиде в миллиардах тонн, на 6 порядков больше.
Стоимость добычи - вопрос, сильно завязанный на существование самой добычи в космосе и космическое производство. При наличии и того, и другого, добыча становится "условно-бесплатной".

Bredonosec> если мы берем КС, связанную с аппаратом, то становится очевидно, что уменьшить скорость на 4 кмс или увеличить - потребует одинаковую массу горючего.
Нет, уменьшаем скорость на 4 км/с в основном за счет атмосферы.

Bredonosec> Дешевле выводить на топливе с земли сразу на ЛЕО.
В твоем случае для вывода 20 тн на ЛЕО с Земли придется запускать 2 ступенчатую ракету в 500 тн, у которой вторая ступень еще долго будет одноразовой.
В моем варианте с Земли запускается 1 ступенчатая ракета в 100 тонн, которая может быть многоразовой уже сегодня. При той же грузоподъемности.

Wyvern-2>> P.S. Какая нафиК "атмосфЭра"? Для тела летящего со скоростью всего 1 км/сек на высоте 100 км - вакуум, как он есть
Alexandrc> Это какая-то другая планета? Не Земля?.... Откуда 1км/с взялся на высоте 100км?

Оттуда же, откуда ~400м/сек (скорость вращения Земли) у нижнего конца классического лифта

Б.г.> Если закрепить трос на высоте ГСО, то нижний его конец будет относительно земли неподвижен.

Да, я вдруг :-( забыл об угловой скорости и получил "забавные" числа.

Б.г.> Ник и предлагает опустить верхний конец до более реалистичной орбиты, не знаю, сколько у него в расчётах, это зависит от массы противовеса.

Вот это мне и хотелось услышать от "начальника транспортного цеха". На вскидку противовес будет имеет орбиту около 20к км. Будем сбивать им навигационные спутники

Alexandrc>> Это какая-то другая планета? Не Земля?.... Откуда 1км/с взялся на высоте 100км?
Wyvern-2> Оттуда же, откуда ~400м/сек (скорость вращения Земли) у нижнего конца классического лифта

Понятно как такая скорость получается. Другой конец какой массы предлагается?

Kuznets> в наступающий век многоразовых первых ступеней это вообще неактуально.
Что не актуально? Экономия в 2-3 раза? Или космический лифт в частности/альтернативные системы вывода в целом?

wstil> Что не актуально? Экономия в 2-3 раза?
Если можно экономить на 1-2 порядка - кому нужны эти 2-3 раза?
wstil> Или космический лифт в частности/альтернативные системы вывода в целом?
А для альтернативных схем нужны совсем другие грузопотоки, которые пока и на горизонте не видны.

Xan> И это будет не просто "голубое свечение" в глазах, как в ядерных инцидентах.

Оно и ультрафиолетом достигается неплохо...
Воспринимается физиологически весьма неприятно.

Wyvern-2> Совсем другое - моя голубая мечта (не "мечта голубого" ! ) - тросовое выведение

А как материалы гипотетического троса будут вести себя в поясах Ван Аллена? В смысле сколько они там продержатся без существенной потери прочности?

Wyvern-2>> Совсем другое - моя голубая мечта (не "мечта голубого" ! ) - тросовое выведение
Naib> А как материалы гипотетического троса будут вести себя в поясах Ван Аллена? В смысле сколько они там продержатся без существенной потери прочности?

Радиацию, причем любую, от инфракрасной до ультрафиолета и гаммы, терпеть не могут лестничные и полулестничные полимеры (классический пример - скандал с бронежилетами сделанными из самого прочного и термостойкого на сегодня полимера - Зайлона-Zylon, полиоксазол)
А линейные полимеры, к коим относится самый перспективный, как по прочности, так и по цене, СВМП (сверхвысокомолекулярный полиэтилен), к радиации практически равнодушны. Срок службы на орбите, в т.ч. даже в радиационных поясах, до десятилетий.

Wyvern-2> А линейные полимеры, к коим относится самый перспективный, как по прочности, так и по цене, СВМП (сверхвысокомолекулярный полиэтилен), к радиации практически равнодушны. Срок службы на орбите, в т.ч. даже в радиационных поясах, до десятилетий.

Ну, лавсан как бы не на порядок устойчивее чем ПЭ. Самый светопрочный, из синтетики.
Но вопрос не только в этом.
ЕМНИП, один из поясов образован ускоренными протонами Для них состав полимера роли не играет.
И да СВМП прекрасно сшивается под действием гаммы и при этом теряет эластичность. И окисляется растворённым в нём кислородом.

Sandro> Потому, что ответ прост: лифт должен быть натянут центробежной силой, и брать импульс (момент его), от вращения планеты. Что увеличивает необходимое натяжение троса, и значительно. Поэтому все эти расчёты сбалансированного противовесом лифта — пшик и ни о чём. А ещё потому, что сбалансированный лифт динамически неустойчив и неизбежно намотается на планету.

Всё еще хуже. Трос по определению работает только на сжатие (описка: растяжение, ессно), и как его не натягивай - момент импульса передавать не способен (ну не работают на изгиб консольно закреплённые тросы).

А при движении груза по лифту с конечной скоростью неизбежно появляется сила Кориолиса - т.е. изгибающая. Лифт-стержень бы так работал, но тросовый - никогда. И лифт бабах! - падает. Не мгновенно, но неотвратимо.

Не, если озадачить кучу математиков - гипотетически представима ситуация, когда кориолис от поднимающегося груза компенсируется противоположно направленной силой от опускающегося лифта. Но тогда или грузопоток - тождественный нуль, или груз-"противовес" вниз должен идти много быстрее, чем поднимаемый вверх (со всеми вытекающими, включая пропускную способность). И... ну тут желающие самостоятельно легко усмотрят примерно десяток проблем минимум - лень их расписывать. Каковые если и разрешимы теоретически, то переводят задачу о лифте из разряда хоть сколько-нибудь инженерно правдоподобных при современном техническом уровне в совершенно фентезийные.
Диссер на этом сделать можно, а вот лифт...

Wyvern-2> А линейные полимеры, к коим относится самый перспективный, как по прочности, так и по цене, СВМП (сверхвысокомолекулярный полиэтилен), к радиации практически равнодушны. Срок службы на орбите, в т.ч. даже в радиационных поясах, до десятилетий.

Ну да - космической пылью и микрометеоритами (не говоря о спутниках) нити порвёт существенно раньше

(хотя для такого грандиозного сооружения, как гипотетический лифт, срок службы в единицы десятилетий - это уже крест на идее)

Fakir> Всё еще хуже. Трос по определению работает только на сжатие, и как его не натягивай - момент импульса передавать не способен (ну не работают на изгиб консольно закреплённые тросы).

Ну так запуск тросом рассчитан именно на то, что Земля будет тянуть трос наклонно, так что горизонтальная компонента силы будет давать момент силы.
Я это в школе проходил!!!

Xan> Ну так запуск тросом рассчитан именно на то, что Земля будет тянуть трос наклонно, так что горизонтальная компонента силы будет давать момент силы.

А кориолис всегда будет давать компоненту, нормальную не только к вертикали, но и к тросу.

Xan>> Ну так запуск тросом рассчитан именно на то, что Земля будет тянуть трос наклонно, так что горизонтальная компонента силы будет давать момент силы.
Fakir> А кориолис всегда будет давать компоненту, нормальную не только к вертикали, но и к тросу.

Ничего не понял. Это плохо или хорошо?

Xan> Ничего не понял. Это плохо или хорошо?

Фор хум хау.

Fakir> нормальную не только к вертикали, но и к тросу.

К какой из половинок троса?
Он же в месте лифта изгибается.

Ну и трос надо закреплять не на экваторе, а со смещением по широте, иначе спутники посшибаешь.
К вертикали непердикулярно будет, никак.

Видишь, логика у тебя хромает. На обе ноги!

Fakir> А кориолис всегда будет давать компоненту, нормальную не только к вертикали, но и к тросу.
Т.е, как я понимаю, лопасти вертолета, от любой изгибающей поперечной силы тут же сложатся?

Xan> К какой из половинок троса?
Xan> Он же в месте лифта изгибается.

Зачёт!

Xan> Ну и трос надо закреплять не на экваторе, а со смещением по широте, иначе спутники посшибаешь.

Чтобы он упал еще гарантированнее, даже до начала движения грузов?
Тонко!

Fakir>> А кориолис всегда будет давать компоненту, нормальную не только к вертикали, но и к тросу.
Wyvern-2> Т.е, как я понимаю, лопасти вертолета, от любой изгибающей поперечной силы тут же сложатся?


1. Кориолис всегда и целиком действует перпендикулярно тросу. Как бы он ни был повёрнут, пока груз движется с той же скоростью - сила ровно та же самая, и снова по нормали к тросу. У вертолёта суммарная сила, приложенная к лопасти, имеет постоянную направленную строго вверх компоненту - иначе вертолёт не летает. Т.е. другие условия. Поэтому возможно равновесие.

Можно о том же самом, но чуть другим языком: вертолётной лопасти нет необходимости передавать момент импульса движущемуся вдоль неё грузу.

2. (чисто в довесок) Ты много видел вертолётных лопастей из троса? Т.е. в принципе не имеющих поперечной жёсткости?

Fakir> 2. (чисто в довесок) Ты много видел вертолётных лопастей из троса? Т.е. в принципе не имеющих поперечной жёсткости?
С ходу не нашёл, когда в 90гг обсуждали гонку солнечных парусников к Марсу на приз Колумба, один из концептов был ротор с лопастями исключительно их тросов в качестве силовых элементов солнечного паруса.