Рельсы на орбиту

Вот увидел в новостях:

Специалисты из Национального аэрокосмического агентства США (NASA) в настоящее время приступили к исследованию, связанному с возможностью осуществлять запуск космических ракет с помощью электромагнитов. А именно, магнитной левитации (сокращенно "маглев"), возникающей во время сближения магнитных полюсов с противоположным знаком.

Если результаты этого исследования окажутся положительными, то это не только поможет решить проблемы экологического характера, но и существенно снизит стоимость каждого запуска. По предварительным расчетам, платить придется примерно в 10 раз меньше: не 10 тысяч долларов за 0,5 кг веса ракеты, а всего 1 тысячу. Кроме того, это поможет значительно уменьшить объем топлива, которое используется во время полета, и, как следствие, увеличить полезную площадь самого корабля, отметил один из разработчиков нового проекта Кеннет Хаус.

Весной прошлого года уже были устроены испытания пробной модели самолета, которому удалось развить скорость около 60 километров в час за меньше, чем полсекунды. Правда, в настоящее время разработка проекта существенно замедлилась из-за нехватки средств. Поэтому руководство NASA, не закрывая сам перспективный проект, организовало кампанию поиска авторов аналогичных, но менее дорогостоящих разработок.
Рамблер-Новости

Шаттл" на электромагнитной тяге


Специалисты NASA сейчас работают над таким проектом, который пока кажется фантастическим. Он предусматривает использование электрических магнитов для запуска ракет в космос. Пока это все находится на уровне определения возможности использования такой технологии. Но если это действительно удастся осуществить, то это обещает крупный технологических прорыв и резкое сокращение затрат на космические запуски (с двадцати до двух тысяч долларов на килограмм). Во всяком случае, такого большого количества топлива ракетам и "шаттлам" уже не потребуется.

Поезда на электромагнитной подушке уже существуют, и ездят они очень быстро. Теперь проблема в том, как соорудить аналогичные электромагнитные салазки для "шаттла". Пока таким способом удалось запустить в небо модель самолета, который разогнался до скорости почти 100 км/час менее чем за полсекунды.

Еще раз повторим, что работы по этому проекту находятся в самой начальной стадии. Об этом говорит хотя бы его бюджет - на следующий этап выделено всего 30 тыс. дол. Никаких сроков создания электромагнитной тяги для "шаттлов" также пока не называется, поскольку, все это может остаться только красивой идеей. Однако некоторые специалисты полагают, что речь идет о 20 годах, но есть и более оптимистичные прогнозы. Правда, для их реализации понадобятся немалые деньги.

Е. Волынкина

(по материалам CNN)

Так вот они что имели в виду! А! Тогда это дохлый номер. Больше 3 М, сиречь 1 км/с так не наберешь, а конструкцию РН придется сильно упрочнять. Можно, правда, сделать стартовый ускоритель в океане, вертикально плавающий... но все равно - дохлый номер. Чтобы за 10 км набрать 1 км/с нужно.. эээ... да, 20 G. Учитывая, что современные РН достигают максимум 5, да и то когда у них уже практически кончилось топливо, потребуется упрочнить конструкцию РН раз в 10. И всего 1 км/с.

Мне вот другое в голову пришло : нельзя ли оттолкнуться от магнитного поля Земли? Создать этакий 'виртуальный сверхпроводник' из электромагнитов, который будет создавать 'отталкивающееся' от земного поле. Слабое оно, правда...

...ага, и посчитай, какое при этом будет центростремительное ускорение...

Олег Лазутченко>...ага, и посчитай, какое при этом будет центростремительное ускорение...

Ну, для кольца, да - 180 G. Признаю многовато, космонавта будет легче закрасить чем оттереть , тогда еще идея - трасса с переменным радиусом кривизны, что бы она уместилась в пределах хотя бы области.Да кстати, давным-давно я прочитал статью, кажется в ТМ об англичанине, который создал некое подобие гидрокостюма, только вода внутри костюма, и в такой упаковке выдерживал перегрузки до 10 G в течении нескольких секунд. У кого-нить есть подобная информация?

Да 2hcube при 20G на дистанции 10 км пепелац разгонится до 2 км/с.

А в этом что-то есть. Только больно большой проект, вроде пресловутого лифта. Значит так - делаем колььцевой вакуумированный тунель вокруг шарика. Как вариант - поменьше на территории Африки вблизи , к примеру, Кении. Делаем у тоннеля отвилок на вершину (сколько она там, 5 км?). Защищаем капсулу абляционной защитой, разгоняем до 10 км/с в туннеле, 'переводим стрелку' и направляем ее в туннель, ведущий на гору. В конце этого туннеля - шлюзованный упрочненный участок. Как только капсула на него входит, за ней шлюз закрывается, а перед - открывается. Снаряд вылетает, пробивает атмосферу, и включив собственный движок выходит на круговую орбиту с затратами ХС максимум 1 км/с. Кстати, Кения не обязательно, можно, к примеру, в Индии. Или в Китае. Главное, чтобы было где разместить круг диаметром 100-500 Км, была хорошая энергетика и развитая ракетостроительная база . В свободное от работы время оно может подрабатывать промышленным ускорителем.
Главный минус проекта один - тяжелая защита. 5, даже 8 км - это все-таки еще нижнии слои атмосферы. Удар при старте будет как при пробивании бетонной стены. И теплозащита нужна суровая. (мечтательно) Зато какое массовое совершенство! Какой грузопоток!

hcube>Так вот они что имели в виду! А! Тогда это дохлый номер. Больше 3 М, сиречь 1 км/с так не наберешь, а конструкцию РН придется сильно упрочнять. Можно, правда, сделать стартовый ускоритель в океане, вертикально плавающий... но все равно - дохлый номер. Чтобы за 10 км набрать 1 км/с нужно.. эээ... да, 20 G. Учитывая, что современные РН достигают максимум 5, да и то когда у них уже практически кончилось топливо, потребуется упрочнить конструкцию РН раз в 10. И всего 1 км/с.

А если трассу замкнуть в кольцо? Тогда для разгона до скажем 3 км/с с ускорением 2G потребуется 7 витков по кольцу диаметром 10 км, вполне сопоставимо с размерами существующих ускорителей.

hcube>А в этом что-то есть. Только больно большой проект, вроде пресловутого лифта. Значит так - делаем колььцевой вакуумированный тунель вокруг шарика. Как вариант - поменьше на территории Африки вблизи , к примеру, Кении. Делаем у тоннеля отвилок на вершину (сколько она там, 5 км?). Защищаем капсулу абляционной защитой, разгоняем до 10 км/с в туннеле, 'переводим стрелку' и направляем ее в туннель, ведущий на гору. В конце этого туннеля - шлюзованный упрочненный участок. Как только капсула на него входит, за ней шлюз закрывается, а перед - открывается. Снаряд вылетает, пробивает атмосферу, и включив собственный движок выходит на круговую орбиту с затратами ХС максимум 1 км/с. Кстати, Кения не обязательно, можно, к примеру, в Индии. Или в Китае. Главное, чтобы было где разместить круг диаметром 100-500 Км, была хорошая энергетика и развитая ракетостроительная база . В свободное от работы время оно может подрабатывать промышленным ускорителем.
hcube>Главный минус проекта один - тяжелая защита. 5, даже 8 км - это все-таки еще нижнии слои атмосферы. Удар при старте будет как при пробивании бетонной стены. И теплозащита нужна суровая. (мечтательно) Зато какое массовое совершенство! Какой грузопоток!


Не обязательно вокруг шарика, при ускорении 2G длина разгонного участка будет 1600 км.(конечная скорость принимается равной 8000 м/с), при 5G - 640 км, при 10G - 320 км.
А вот еще один вариант - медики установили порог перегрузки, которую длительно (несколько минут) может перенести тренированный человек - 4-5G, однако было установленно, что кратковременно (несколько секунд) человек может перенести перегрузку и до 14G. Т.е. импульсный режим разгона:
постоянное ускорение 3G, кратковременное ускорение до 12G (в течение 2 с), через каждые 10 с, в таком режиме, разгон до 8000 м/с займет 178 с, вместо 267 с при постоянном ускорении в 3G, длина трассы - 723 км. При 3G - 1070, разница 347 км.Но это так, для примера. Черт, никак не могу найти данные по перегрузкам и противоперегрузочным приемам.

А спрашивать кого-нибудь не пробовал? Например, меня?

Олег Лазутченко> А спрашивать кого-нибудь не пробовал? Например, меня?


Так спрашивал же, в 6 мессаге, и тишина.

С пробивом атмосферы действительно туго дело. А вот где нибудь на Луне эта штука будет очень к месту. И по перегрузкам, и по экологии, и по прочим параметрам.

Ну, мы пока не на Луне. Потом, если уж тут не могут сделать такую штуку, то уж на Луне, куда всё это надо везти обычными ракетами...

VK>С пробивом атмосферы действительно туго дело. А вот где нибудь на Луне эта штука будет очень к месту. И по перегрузкам, и по экологии, и по прочим параметрам.


VK>С пробивом атмосферы действительно туго дело. А вот где нибудь на Луне эта штука будет очень к месту. И по перегрузкам, и по экологии, и по прочим параметрам.

Без такой, или какой-нить другой штуки на Земле (большой и глобальной) на Луне подобную и не построишь.
Предвидя реакцию сторонников ТФЯРД могу лишь сказать, что имею ввиду ситуацию, когда нужен большой грузопоток на орбиту (порядка нескольких сотен тонн в сутки), с минимумом затрат, и нагрузки на окружающую среду. А насчет большого сопротивления воздуха - во первых можно разгонять капсулу с некоторым запасом скорости, во воторых на самой капсуле будет стоять ДУ, позволяющая ей маневрировать, что дает еще прирост характеристической скорости. И в третьих еще в середине 20 века проводились опыты : стальной шарик окружали облаком низкотемпературной плазмы и выстреливали из газовой пушки со скоростью 2 км/с, так вот опыты показали, что шарик не создавал ударной волны, что уже является удивительным, для тела летящего со скоростью в 6 раз быстрее скорости звука.Что-бы не быть голословным постараюсь найти ссылку, однако точно помню, что этим занимались в СССР, и читал я это не в бульварной прессе.

Кстати, хорошая мысль! Чем выше температура среды, тем ниже ее плотность при равном давленииьше скорости движения молекул воздуха при н.у. Поэтому если подогреть воздух на выходе из ускорителя (пушкой сооружение в 300 км величиной не поворачивается язык назвать), то удар при входе в воздух из туннеля будет куда меньше.

hcube>Кстати, хорошая мысль! Чем выше температура среды, тем ниже ее плотность при равном давленииьше скорости движения молекул воздуха при н.у. Поэтому если подогреть воздух на выходе из ускорителя (пушкой сооружение в 300 км величиной не поворачивается язык назвать), то удар при входе в воздух из туннеля будет куда меньше.


Кстати, проблема прохода через плотные слои атмосферы не так критична, с точки зрения нагрева, как с точки зрения ад.нагрузки.Ведь это не спуск с орбиты, где практически вся энергия преобразуется в тепловую.Имея угол наклона траектории 30 градусов к горизонту, время полета до высоты 30 км,(плотность атмосферы на высоте 30 км примерно в 100 раз меньше, чем у поверхности) составляет 7,5 с, при 45 градусах 5,3 с, на это время хватит простой абляционной защиты.

hcube>Кстати, хорошая мысль! Чем выше температура среды, тем ниже ее плотность при равном давленииьше скорости движения молекул воздуха при н.у. Поэтому если подогреть воздух на выходе из ускорителя (пушкой сооружение в 300 км величиной не поворачивается язык назвать), то удар при входе в воздух из туннеля будет куда меньше.
hcube>Кстати, хорошая мысль! Чем выше температура среды, тем ниже ее плотность при равном давленииьше скорости движения молекул воздуха при н.у. Поэтому если подогреть воздух на выходе из ускорителя (пушкой сооружение в 300 км величиной не поворачивается язык назвать), то удар при входе в воздух из туннеля будет куда меньше.


Кстати, проблема прохода через плотные слои атмосферы не так критична, с точки зрения нагрева, как с точки зрения ад.нагрузки.Ведь это не спуск с орбиты, где практически вся энергия преобразуется в тепловую.Имея угол наклона траектории 30 градусов к горизонту, время полета до высоты 30 км,(плотность атмосферы на высоте 30 км примерно в 100 раз меньше, чем у поверхности) составляет 7,5 с, при 45 градусах 5,3 с, на это время хватит простой абляционной защиты.

hcube>Кстати, хорошая мысль! Чем выше температура среды, тем ниже ее плотность при равном давленииьше скорости движения молекул воздуха при н.у. Поэтому если подогреть воздух на выходе из ускорителя (пушкой сооружение в 300 км величиной не поворачивается язык назвать), то удар при входе в воздух из туннеля будет куда меньше.
hcube>Кстати, хорошая мысль! Чем выше температура среды, тем ниже ее плотность при равном давленииьше скорости движения молекул воздуха при н.у. Поэтому если подогреть воздух на выходе из ускорителя (пушкой сооружение в 300 км величиной не поворачивается язык назвать), то удар при входе в воздух из туннеля будет куда меньше.


Кстати, проблема прохода через плотные слои атмосферы не так критична, с точки зрения нагрева, как с точки зрения ад.нагрузки.Ведь это не спуск с орбиты, где практически вся энергия преобразуется в тепловую.Имея угол наклона траектории 30 градусов к горизонту, время полета до высоты 30 км,(плотность атмосферы на высоте 30 км примерно в 100 раз меньше, чем у поверхности) составляет 7,5 с, при 45 градусах 5,3 с, на это время хватит простой абляционной защиты.

2 HIPER:
>Так спрашивал же, в 6 мессаге, и тишина

Ага... То есть фразу "давным-давно я прочитал статью" на самом деле надо было трактовать как "ищу данные по перегрузкам и противоперегрузочным приёмам", да? Надо же, и как я сразу не догадался...
Ищи книгу "Снаряжение лётчика и космонавта", С.П.Уманский, М., "Воениздат", 1967. Тебя интересуют страницы с 54 по 79.

Олег Лазутченко>2 HIPER:
>>Так спрашивал же, в 6 мессаге, и тишина

Олег Лазутченко>Ага... То есть фразу "давным-давно я прочитал статью" на самом деле надо было трактовать как "ищу данные по перегрузкам и противоперегрузочным приёмам", да? Надо же, и как я сразу не догадался...
Олег Лазутченко>Ищи книгу "Снаряжение лётчика и космонавта", С.П.Уманский, М., "Воениздат", 1967. Тебя интересуют страницы с 54 по 79.


Спасибо за информацию, однако нет ли ссылки на инетовский ресурс?.

Не-а... Человече, ты ж из Москвы пишешь, ну утрудись, загляни в районную библиотеку...

Олег Лазутченко>Не-а... Человече, ты ж из Москвы пишешь, ну утрудись, загляни в районную библиотеку...

Если ты думаешь, что иногороднему студенту в Москве так просто придти , скажем в техническую библиотеку на Кузнецком мосту , то ты человече оч. сильно заблуждаешься. Заставляют оформлять пропуск, требуют регистрацию, и проч., короче мозги парят, а свою университетскую библиотеку я давно перетряхнул.

Ну, я ж не знал, что ты студент... Ну, попробуй по межбиблиотечному абонементу заказать (правда, ждать придётся недели две)... или на Клубе пошукать...

А идея замечательная. Выбрать в Гималаях всьмитысячник поудобней, с подходящим склоном(~45град) желательно легкодостыпный, где надо-подсыпать, где надо-разровнять.
Уподножья разместить кольцевую часть "ускорителя", ответвление вывести на склон, а там на вершину. Давление на высоте раза в 3-4 меньше чем на УМ. Вобшем стоимость выведения можно очень значительно снизить, не берусь сказать во сколько.

ZORG>А идея замечательная. Выбрать в Гималаях всьмитысячник поудобней, с подходящим склоном(~45град) желательно легкодостыпный, где надо-подсыпать, где надо-разровнять.
ZORG>Уподножья разместить кольцевую часть "ускорителя", ответвление вывести на склон, а там на вершину. Давление на высоте раза в 3-4 меньше чем на УМ. Вобшем стоимость выведения можно очень значительно снизить, не берусь сказать во сколько.


Во мно-о-о-го!!!
Особенно если сравнивать с водород-кислородной ракетой, так как производство водорода основанно на процессе электролиза, то на выработку 1 кг газообразного водорода расходуется 40 КДж электроэнергии, а его еще необходимо сжижить, на это тратится
тоже электричество, и выработать необходимо больше чем требуется, так как неизбежны потери на транспортировку.Плюс вся сопутствующая инфраструктура, для транспортировки, заправки, хранения и связанный с хранением криогенных компонентов риск. А если проследить цепочку от сжигания углеводородного горючего в топках ТЭЦ (основному виду электростанций в России) с учетом коэффициента преобразования тепловой энергии в электрическую, то идея о строительстве такой системы, как ЭМ-ускоритель, даже длинной в несколько сот километров уже не кажется сумасбродной.