Модератор: aaasi

Стою, вот, и виновато шаркаю ножкой... Вы сразу в штыки восприняли идею и, возможно, поторопились с вынесением вердикта. Я своё скептическое мнение обозначила в головном посте, но после прорисовки должна признать, что идея гениальна. Это, конечно, не значит, что она может воплотиться в реальность "легким движеением руки".
И ещё такое соображение. На уровне генерации идей не грех всерьез рассматривать любой бред. Этого, как правило, чурается официоз. А нам-то кто запретит 😀

Анди, я помню о своём намерении иллюстрировать кольцегранные танцы микромира и очень хочу это сделать. Но вечно наваливается всего на меня - не успеваю разгребать. Главное - нет в голове лаконичной картинки. Она обязательно созреет, я в этом уверена. Спасибо!

Вот видишь, и переубедил 😀

Через изменение высоты орбиты "пращи". Рассмотрим случай, когда груз отправляется с Земли: при присоединении к тросу груза меняется центр вращения (ЦТ) системы, при тсоединении - он снова меняется, в итоге - "праща" теряет скорости, энергии и высоты орбиты, зато при спуске все происходит точно в обратной последовательности, т.е. если рассмотреть цикл, как Ася изобразила, то праща после него будет обладать той же самой энергией, хотя один груз отправила, а другой - приняла и спустила на Землю, заметь, в целости, а не как современные ракеты - в виде головешки.


Есть, конечно, "косяк". В идеале, трос должен в атмосферу "нырять" на одном месте, никуда не двигаясь относительно поверхности. Это достигается большой скоростью его вращения, конец троса летит с 1 космической, тогда при длине троса в 50 км, перегрузки на нем будут аж в 125g, при длине в 200 км - 31g, в 1000 км - 6.3g, в 6300 - g, короче, перегрузка на тросе будет относиться к g как радиус троса к радиусу Земли. Правда, там зависимость от окружной скорости в квадрате - перегрузки можно очень сильно уменьшить, если конец троса будет двигаться относительно Земли. Допустим, скорость вращения планеты, и доставка груза на самолете, летящем со скоростью в 1000 м/с дают снижение перегрузок более чем на треть, если груз разгонять еще больше - так и выигрыш будет еще больше, правда, на этот разгон и торможение нужно тратить энергию, т.е. доставка на Луну и обратно будет только условно бесплатна. И вообще, на Луне проще такой подъемник построить. там и радиус, и скорость меньше, и атмосфера не мешает.

Еще одна идея - использовать солнечный ветер для поддержания и ускорения "пращи"

Да, знаю, большая часть частиц от Солнца отклоняется, и на попадает к орбите "пращи, и тем не менее - представьте, что радиус пращи равен, например, трети радиуса Земли, и она за оборот вокруг Земли совершит 3 оборота вокруг своей оси, там, где праща выходит из тени Земли - она движется параллельно (почти) поверхности, ее площадь - мала, а когда наоборот, уходит от Солнца, встает вертикально, и солнечное (хотя бы световое) давление ее ускоряет.

Кто в фотонных двигателях и солнечных парусах силен, посчитайте, плиз, какой эффект можно от этого получить, и удастся ли поддерживать орбиту за счет солнечного излучения? Или, может даже, раскручивать пращу?

Проще,мне кажется, ускорять ее теми же транспортными самолетами.

Вообще, изначально думал доставлять на конец "хлыста" капсулы с топливом, которые затем поднимаются по нему вверх (как по лифту) к центру тяжести, там расположена одна из станций лифта (это будет достаточно большая конструкция, на которой будет жить и работать персонал. Чуть позже нарисую, как я себе это представляю, а Ася, надеюсь, переделает, чтоб посмотреть любо-дорого было). На станции - плазменные двигатели, питаемые энергией от ядерного реактора (да, на противовесе лифта, подельше от людей, будет и такой).

Вообще, я придумал и безопорный движитель (работающий), но пока - не хочу его приплетать, так что, ускорять будем по старинке - реактивными двигателями.

Кстати, обнадеживающие новости - доченняя конторка НАСА заявляет, что километр ленты из однослойных нанотрубок, предназначенный для Космического Лифта, будет весить всего то 7.5 кг, и выдерживать при этом вес ленты, сброшенной с высоты в 36000 км, и торчащей за орбиту вплоть до 100000 км.

Если для создания пращи нужно всего-то 1000 км (можно - меньше), т.е. 7500 кг, то материал для ленты (если ее производить на орбите), или даже готовую ленту, можно доставить на нужную орбиту ВСЕГО за один запуск ракеты!!! Ну, еще десяток - для создания станции, проект в разы реальнее, чем я сначала думал 😀

Добавил файл со схематичным и очень предварительным изображением станции. Сначала собирается "демо версия" - сам трос с захватом, и часть "жилого блока" в качестве противовеса, на нем же солнечные батареи и двигатели (когда станция параллельно земле - работают как ускорители, когда перпендикулярно - закручивают)

Дальнейшие материалы для строительства станции доставляются на нее уже по "лифту", за исключением астероида (что еще проще - его притаранить из космоса, или на Земле тяжестей набрать, да "поднять" по лифту)

Лучше бы они прочность на разрыв сообщили, и плотность, а то неепонятная какая-то формулировка.
Я в математике не очень силен, но как смог попробовал просчитать это дело для обычной стали. При длине порядка 110км масса троса, удерживающего груз 10кг, получается сопоставима с массой земли. И это расчет на разрыв только для земного g, типа просто висит на чем-то над землей. Сечение первого километра 1мм², в конце уже не помню: ужаснулся и удалил файл с расчетом 😀

Toxik идея хорошая, но на мой взгляд она пока из области фантастики, чтоб при таких радиусах закидывать массу в космос, энергозатраты на удержания Центра масс будут колоссальные, даже при большой массе, а его постройка эквивалентна строительству двух колайдеров на орбите😳, но пофантазировать конечно можно я думаю к тому времени появятся двигатели подешевле и надобность в рогатках такого типа отпадет😎

Сталь - не лучший вариант 😕 да, она прочна, но и очень тяжела, поэтому необходимая толщина для равнопрочного троса набирается очень быстро. Титан - уже гораздо лучше результат покажет, карбон - вполне можно использовать, а углеродные нанотрубки при малой массе в 100 раз прочнее стали (прочность реальных полимеров - гораздо ниже).

А центр масс и не будет удерживаться 😀 при присоединении груза он сместится, при отсоединении - вернется на прежнее место, при запуске - станция замедлится (незначительно, если груз много меньше по массе), зато при приземлении - ускорится. Да, нужно будет бороться с трением (МКС каждый день на 15 метров падает), но при большом объеме - это на так сложно, а главное - если доставить груз до конца троса, то натяжение последнего скомпенсирует силу тяжести, а на ее преодоление уходит львиная доля энергии топлива при старте. Забросить груз на конец троса, поднять его к центру вращения, а потом "ускорить" всю станцию, чтоб скомпнсировать потерю скорости, будет в разы дешевле и менее энергозатратно, чем запуск такого же груза с Земли на ракете, не говоря о том, что ракета - одноразовая, а тут - станция и транспортные самолеты, которые можно использовать десятки и сотни раз.

Тысяча и один вариант «космического лифта»
[ссылка]


PS Есть во мне что-то besовское 😎

Toxik
Да не увлекайся ты этим космическим лифтом. Во первых, масса советской фантастической литературы середины прошлого века просто захлебывалась такой идеей. Первым, где я прочитал про такой лифт, был Беляев. В такой литературе часто были и такие же расчеты.
Помно, в каком-то номере ТМ тоже есть эта идея с картинками и расчетами.
Все уперлось в материал троса.
Ты же говорил, что изобрел безопорник. Ты уже можешь стать миллиардером. Чего же тебе еще надо. Будут деньги - можешь продвигать исследования с лифтом.

Бес, просто голова работает вне зависимости от моего желания, вот придумал, и все.

Тем не менее, эту идею - я на всеобщее обозрение выложил, а безопорник себе пока оставил... Короче, решил наоборот - продвинуть идею с лифтом, заинтересовать заинтересованных, научить ученых, короче, привлеч внимание, чтоб потом с идеей безопорника считаличь, а то ведь у нас все умные, а III закон Ньютона само его существование, типа, запрещает.

Что касается идеи - она вполне реализуема, полвека назад не было ни нанотехнологий, ни карбона и кевлара, сейчас - есть, и поэтому вспомнили про эту идею, причем сначала - НАСА, а птом - я начал думать, как можно сократить длину троса, и придумал 😀


Lepeton ну, там общие положения. Есть даже название "космическая праща", правда, там смысл несколько другой - общего - только то, что тросс есть. Придется как-то подругому назвать конструкцию, как вам spacewhip?

Но самое главное - система работает без затрат энергии!!! теоретически можно наладить обмен грузами между 2 космическими телами без затрат энергии (а прикинь, сколько энергии сейчас тратится!!!)

Может лучше взять маленький спутник и большую рогатку 😊
[ссылка]

Мне кажется, ты невнимательно посмотрел. Там (ТМ1990-10) есть именно твой вариант, называется "несинхронный лифт". 1969 Юрий Арцутанов, 1975 Ганс Моравек, 2009 Toxik. 😀

Во, старая (2006) новость на эту же тему. [ссылка]

Ну да 😕 сама концепция несинхронного лифта - почти то же самое. Так что - не я первый.

А вообще, я сейчас посчитал, применение троса всего в 10-20 км заменит третью ступень современных ракет!!!! При этом, можно либо запускать на орбиту (высокую, можно и 2 космическую сообщить) грузы в 3-5 раз больше полезного груза нынешних ракет, либо использовать носители в 3-5 раз меньше. Естественно, 3 ступень так и нужно использовать дальше, просто груза можно забрасывать больше.

Другими словами, строительство "пращи" начнет себя оправдывать буквально сразу, как ее начнут. Запускают на орбиту несколько блоков - жилой, энергетический, блок с плазменными двигателями, блок-производитель ленты-троса, склады для сырья (после того, как сырье выработано, склады заполняются оборудованием). Так же, запускают изготовленную на Земле ленту-трос, длиной около 20 км, после стыковки и сборки на орбите станции ее приводят в рабосее положение и раскручивают, окружная скорость троса составит 1000-1500 м/с.

Масса ракеты убывает в зависимости от скорости по формуле Целковского, зависимость логарифмическая, тот же Протон может вывести на низкую орбиту 22 тонны, на геостационарную - всего 5, разогнать же до скорости в 6500 км он сможет более 120 тонн, если при этом совершить стыковку с находящимся в нижней части тросом, то можно 1) ускорить этот груз и вывести его на более высокую орбиту, 2) поднять по тросу к станции топливо, дополнительные модули, материал для продолжения строительства ленты. 3) запустить груз меньшей массы в далекий космос.

При этом топливо экономится в разы. Да, нужно будет поддерживать орбиту станции (она каждый раз переходит на более низкую орбиту), но с этим будут справляться плазменные двигатели, кушающие очень мало топлива, и работающие на солнечной энергии, или от ядерного реактора на борту станции.

Перегрузки на начальном этапе (трос 10 км, окружная скорость 1 км/с) будут около 10 g, трос можно строить хоть из стали! прочности хватит, размер будет не такой уж и большой, можно забросить за раз, а если применять современные материалы, так его масса вообще копеечной будет. Потом, по мере строительства продолжения (вернее начала) троса, и совершенствования технологии, нижние, отработавшие концы обрезаются, трос становится короче, но толще и прочнее, и может забрасывать больший груз.

Сейчас игрался калькулятором, интересно получается, необходимая прочность для такой "пращи" зависит только от ее окружной скорости.

Пошел в другую сторону - что будет, если уменьшить пращу, до вменяемых размеров в несколько метров, оставив окружную скорость космической. Ускорения - бешеные, их только нанотрубки углеродные и выдержат то (ну, или карбон, меньше, но лучше, чем ничего), "праща" как-то быстренько трансформировалась в маховик из сверхпрочного материала. Получилось вообще интересно - такой маховик на единицу массы сможет запасти больше энергии, чем кислород+ керосин в 160 раз!!!

Ну, пусть в 100 раз, все-равно, получается что для аналога современной ракеты-носителя нужны 2 маховика по 2-3 тонны, и мощный ионный двигатель с 2-3 тоннами жидкого азота для его работы. "заправляем" маховики энергией на Земле, и впуть.

Интересен и вариант ускорения рабочего тела непосредственно за счет маховиков, в первом приближении - что-то типа турбин Тесла, работающих в режиме насоса. Раскручиваем маховики в вакуумной камере, подаем туда воздух, тот от соприкосновения с ними ускоряется и через сопла летит назад, т.е. в атмосфере рабочим телом служит атмосфера. Нужно только позаботиться, чтоб в воздухе уже не было кислорода (иметь с собой запас легкого водорода, который "выжигает" кислород из воздуха, одновременно повышая температуру, и дополнительно ускоряя корабль).

Хорошо, что про ; -- "Стою, вот, и виновато шаркаю ножкой...""" гусары Скифа - промолчали..

А по поводу : --""" должна признать, что идея гениальна. """
Вы оченно поспешили.

Там элементарное незнание законов сохранения момента движения.

Ну вот представьте!
Удалось таки вбить - приторочить к небу кольцо!
Прокинули с поверхности планеты сквозь данное кольцо замкнутую цепь ,или верёвку!!!

Притащили к верхней части данного "устройства" (поближе к кольцу!.. астероид, или кусок кометы. (как советуют тут некоторые).
Теперь задача:
Необходимо приподнять ближе к кольцу, скажем, - несколько тонн апельсинов....
А у нас на подвесе как раз ровно столько есть астероида....!! (уряяааа.)
Астероид вниз -- апельсины в космос....

А теперь м е д л е н н о посмотрите .... ЧТО будет происходить с грузом (астероидом) при спуске с высокой орбиты, и с апельсинами - при подъёме на неё....
Помня о законе сохранения импульса....

И подумайте...
Что надо будет опустить (как противовес) на поверхность, чтобы второй раз что - либо поднять с поверхности.??

Когда поразмышляете в н и м а т е ль н о.
Тогда поговорим о "гениальности" идеи.

donskov, ты сам то примени закон сохранения импульса, да не лезь не по делу... Да, я писал о том, что при "прицеплении" грузов на систему она будет переходить на более низкую орбиту, а при отцеплении "в космос" - еще разок отпускаться, незначительно, если масса "пращи" больше массы "апельсинов", и ее либо ускорять плазмеными двигателями, либо...

Апельсины то на Луну полетели, и там - были пойманы лунной "пращей", при этом она ускорилась - на орбиту вверх поднялась, сбросила на Луну апельсины - еще поднялась, а до этого - отпустилась, посколько на Землю послала остатки Аполлоновского лунного модуля, чтоб его с молотка тут толкнуть. И если равны по массе апельсины и модуль, то и отпускание с подъемом - тоже равны, так и на Земле, поймали Аполлона кусок - дважды поднялись на орбите.

т.е. топливо нужно только для коррекции, и для поддержания орбит "кнутов". Они только в паре работают без затрат энергии, ну, или при запуске парочек в свадебное путешествие, чтоб по элиптической орбите прошли, натрахались в невесомости, осточертели друг другу, и на Землю вернулись на развод подавать.

Ты лучше не через импульс считай, а через энергию - если "жонглировать" несколькими челноками туды-сюды, то и начальная их скорость почти равна нулю, и конечная, трения - нет, ударов - тоже нет, так куда по твоему энергия девается??? Представь для начала этот процесс без посадки, просто с троса на трос, если будет один груз отцепляться, а другой - цепляться - не многое изменится.

Toxik, в цирке был, там есть воздушные акробаты бросают "асю" туды-сюды, жаль будет нашу "асю" в этой системе. 😨

Главное, чтоб не уронили 😀 а вообще, акробаты гимнастку перебрасывают, энергии им хватает, пример как раз чтоб donskovа и ему подобных убедить, что работать - будет. Если бы гимнасты сами еще "солнышком" крутились, так вообще наш пример 😀

Не, я посчитал получше, если делать на первое время пращу в 10000 м (10 км), причем современные материалы (кевлар, карбон) выдержат, и разгонять их до скорости в 1 км/с (по концу троса), то она сможет ловить грузы с "пролетающих мимо" ракет (на скорости в 6800 м, из которых 465 - уже было), что позволит для выведения на орбиту грузов одинаковой массы сжигать ВТРОЕ меньше топлива, как видишь, проект не такой уж и глобальный, а экономия от него была бы аж в 3 раза, а при увеличении "пращи" (постепенное достраивание летны прямо на орбите) - экономия была бы все больше и больше.

Внимательно можно размышлять, как минимум, в двух направлениях: либо доводить идею до абсурда либо до практической работоспособности. В первом случае это делается легко. Умозрительно запускаем в космос раскрученную связку из двух кирпичей и пробуем с помощью её поймать вагон апельсинов. Фигня получится. Но если у нас «гантелька» из двух вагонов апельсинов связанных между собой фермами Эйфелевой башни, а мы одним из них ловим кирпич? Есть надежда, что поймаем. Значит, далее нужно искать оптимальные параметры конструкции, чем Токсик и занимается. Конечно, ему никак не обойтись без полномасштабного эксперимента, но теория и визуализация проекта должна ему предшествовать. По крайней мере, ничего предосудительного…

Идею нельзя довести до абсурда. Можно довести мысль. Идея она заложена, а вот мысль ее доводит или до, или нет. Но доводит, тем самым познает. Идею человек не может выдумать, только подчеркнуть или у природы или фантазии, мировоззрении.

И дощитался 😀 вот планчег практической реализации проджекта:

1)На орбите строится станция, включающая в себя систему жизеобеспечения, источник энергии (ядерный, или подпитка солнечной энергией), мощные ионные двигатели для подъема орбиты и трос, длиной всего в 10 км.

2) такой трос, вращающийся со скоростью (по концу) в 1000 м/с позволит съэкономить топлива для ракет в 2-3 раза, т.е. выводить те же грузы, используя меньшие и более дешевые носители. После стыковки груза с концом троса, к станции по нему едет лифт, питаемый от энергии вращаюшегося маховика. Стоит заметить, что маховик - это бобина из таких же волокон, как и трос. Запасаемая энергия - колоссальна, ее вполне хватит, чтоб поднять лифт, ускорить станцию и восстановить орбиту (топливо на это - так же на лифте), и на нужды самой станции, после выработки энергии маховик разбирается на составляющие - разматываются волокна, которые идут на удлиннение ленты.

3) По мере работы станции, технологии изготовления волокна растут, его прочность - повышается, стоимость доставки на орбиту - падает, поднимаются все более тяжелые ленты. Нижние части ленты (подбитые метеоритами, более тонкие и менее прочные) срезаются по мере необходимости.

4) станция выходит на режим, когда доставлять грузы можно уже не ракетой, а специальным самолетом, что делает доставку в сотни раз дешевле, наращивается общий объем и масса станции, начинается постройка второй ленты, отходящей в другую сторону.

5) после того, как 2 ленты будут изготовлены, станция поднимается на более высокую орбиту, и расстыковывается таким образом, что новая часть (с новой, более прочной и еще неповрежденной лентой) остается на орбите Земли, а старая - берет курс на Луну, и встает на окололунную орбиту. К этому времени (в момент строительства 2 ленты, если не раньше) на Луне уже есть небольшая колония людей, "кнут" синхронизирует свое вращение так, чтобы отпускаться точно над колонией (чуть в стороне, чтоб в случае ЧП никто не пострадал)

6) наслаждаемся - переброска грузов с Луны на Землю стала сравнима по цене с авиаперевозками. На Землю идут крупные партии Реголита (и чего еще там найдут интересного), а на Луну - оборудование для строительства, разворачивается полномасштабная колония. В это время на околоземном Кнуте можно начать строительство нового троса, на сей раз - старая станция полетит к Марсу, где к этому времени уже так же есть колония Людей.

Да, для дальних перелетов с Людьми на борту предполагается устанавливать на борту маховики, из того же материала, что и трос, которые питают плазменные двигатели (или мои безопорники, что еще вкуснее), поэтому пассажирский рейс на Марс будет занимать гораздо меньше времени, чем балистический полет - пол дороги разгон, потом - торможение.

Toxik
При возможности проведи на МКС эксперимент в виде броска двух коробков спичек, связанных нитью от шерстяных носков 😬 зима, однако
Интересно, натянется ли трос, если эту конструкцию просто отпустить из рук, находясь на орбите? А если выйти в космос?

Срочно нужно в космос!!! 😛

У Вас нет прав отвечать в этой теме.

Форум - Прочие идеи (разные) - новые идеи (прочие) - Космическая праща - Стр 2