Ядерный двигатель

[Myth]

pkl пишет:
На надводном корабле реактор может быть источником энергии для рейлгана и лазеров.

... а также для иксбокса и микроволновки. Равно как и газовая турбина. Пкл, Вы это к чему? Уже поняли, что для всего вышеперечисленного космический реактор не нужен или еще нет?

[Chilik]

Shestoper пишет:
Уже получился. ... Для вполне обычных веществ типа алюминия была получена скорость разлета около 35 км/с.

Там ключевая цифра - это удельная мощность. Если Вы ухитритесь довести до поверхности аблятора что-нибудь больше 10^10 Вт/кв.см - то хорошо, эти скорости получить можно. На лабораторном стенде. Как это сделать для весьма удалённого приёмника - загадка природы. Если удельная мощность меньше, то и температура ниже, удельный импульс - тоже. Вопрос просто в конкретном числе.

[Татарин]

Chilik пишет:

Татарин пишет:

И ошибаюсь ли я вообще?      

Проще мозг переключить в другую систему понятий.
Нужно вытащить КА из гравитационной ямы куда-то повыше. Для этого требуется затратить энергию. Можно это пытаться сделать бездарно и получить большие гравитационные потери. Например - зависнуть над СК в "вертолётном" режиме и тупо жечь топливо. Можно оптимизировать процесс. Но затраты энергии на вылезание из гравитационной ямы всё равно какие-то будут.

Это очевидно. Для меня неочевидны только бОльшие гравипотери при спиральном разгоне по круговой орбите.
Точнее, я вообще не понимаю, откуда они там в значимом количестве.

[Татарин]

Shestoper пишет: 
Уже получился.
Сейчас не могу найти ссылку, я читал статью про опыты лазерной абляции. Для вполне обычных веществ типа алюминия была получена скорость разлета около 35 км/с.

Chillik уже написал, но подпишусь: дело в плотности мощности.
Сжатием имульча по времени можно получить приличную плотность мощности на небольшом расстоянии... а дальше начнёт работать r^2.
И эффективность движителя будет падать не как r^2, а гораздо быстрее.

[Kap]

Shestoper пишет:
Тут есть тема "Буксир на ЭРД".

"Тут" это где?

Shestoper пишет:
Про ХС и ссылки на её расчёт - на третьей странице темы.

У меня и так есть программка решающая дифференциальное уравнение орбиты. И там ни каких страшных гравипотерь нет если только мы на гелиоцентрическую не собираемся.

Татарин пишет:
Не понимаю, откуда.
Гравитационные потери возникают там, где тяга двигателя противодействует гравитации.

Если мы рассматриваем задачу разгона межпланетника, гравипотери будут сразу после набора второй космической.

[Дмитрий В.]

Татарин пишет:

Chilik пишет:

Татарин пишет:

И ошибаюсь ли я вообще?      

Проще мозг переключить в другую систему понятий.
Нужно вытащить КА из гравитационной ямы куда-то повыше. Для этого требуется затратить энергию. Можно это пытаться сделать бездарно и получить большие гравитационные потери. Например - зависнуть над СК в "вертолётном" режиме и тупо жечь топливо. Можно оптимизировать процесс. Но затраты энергии на вылезание из гравитационной ямы всё равно какие-то будут.

Это очевидно. Для меня неочевидны только бОльшие гравипотери при спиральном разгоне по круговой орбите.
Точнее, я вообще не понимаю, откуда они там в значимом количестве.

Они будут значимыми при длительном разгоне, поскольку гравпотери есть интеграл по времени от g*sin (teta)dt

[mihalchuk]

Дмитрий В. пишет:

Татарин пишет:
Это очевидно. Для меня неочевидны только бОльшие гравипотери при спиральном разгоне по круговой орбите.
Точнее, я вообще не понимаю, откуда они там в значимом количестве.

Они будут значимыми при длительном разгоне, поскольку гравпотери есть интеграл по времени от g*sin (teta)dt

Путаницу породила некорректная формулировка. Эти потери - баллистические, хотя гравитация тут причём. Чтобы понять их природу, нужно задачу спирального разгона свести к задаче перехода между орбитами путём формирования промежуточных круговых орбит. А эту задачу свести, в свою очередь, к формированию одной промежуточной круговой орбиты. Пусть за таковую мы выберем стационарную, тогда характеристическая скорость в импульсном перелёте на неё с опорной экваториальной орбиты составит 3857 м/с, что больше второй космической скорости. А длительный разгон по спирали с выходом за пределы сферы действия Земли потребует ХС 7,2 км/с.
Формула g*sin (teta)dt ненаглядна: угол мизерный, угол уменьшается - время растёт. Игра с нулём и бесконечностью.

[Татарин]

Myth пишет: 
Татарин, Вы с реальными спутниками РЛ-разведки вообще знакомы? Вот, например, SAR-Lupe: площадь СБ 2,4 кв.м., мощность 550 Вт, орбита 500 км, масса аппарата 770 кг, время жизни 10 лет. При желании, мощность РЛС можно увеличить на порядок на счет "раз" безо всяких реакторов. Не пора ли заканчивать с разведением сфероконей?

Ну, на безрыбье и раком встать можно. 
Но возможности такого спутника сильно ограничены: это не постоянный обзор, а "когда попросят" и только крупные объекты. Мощность РЛС "на порядок" увеличить можно. Но с ней на тот же порядок вырастет масса спутника - количество СБ и масса аккумуляторов.

[Shestoper]

Татарин пишет:

Shestoper пишет:
Уже получился.
Сейчас не могу найти ссылку, я читал статью про опыты лазерной абляции. Для вполне обычных веществ типа алюминия была получена скорость разлета около 35 км/с.

Chillik уже написал, но подпишусь: дело в плотности мощности.
Сжатием имульча по времени можно получить приличную плотность мощности на небольшом расстоянии... а дальше начнёт работать r^2.
И эффективность движителя будет падать не как r^2, а гораздо быстрее.

Чтобы полностью улавливать луч на расстоянии тысячи км, диаметр приемника лазерного излучения должен составлять десятки метров.

[Alfred]

тут в прессе пишут EM Drive  доказано выдает тягу и она не много ни мало а 3 кг на 1 квт подведенной мощности!  Наконец то!!!  ракетчики плачут а все остальные ликуют!!

[Татарин]

Они будут значимыми при длительном разгоне, поскольку гравпотери есть интеграл по времени от g*sin (teta)dt

Так sin(teta) -> 0 в случае круговой орбиты.

Откуда гравпотери-то?

[pkl]

Myth пишет:

pkl пишет:
На надводном корабле реактор может быть источником энергии для рейлгана и лазеров.

... а также для иксбокса и микроволновки. Равно как и газовая турбина. Пкл, Вы это к чему? Уже поняли, что для всего вышеперечисленного космический реактор не нужен или еще нет?

Я так... вслух размышляю.

[Владимир Шпирько]

Татарин пишет:

Они будут значимыми при длительном разгоне, поскольку гравпотери есть интеграл по времени от g*sin (teta)dt

Так sin(teta) -> 0 в случае круговой орбиты.

Откуда гравпотери-то?

Орбита не круговая!, а разворачивающаяся спираль. И касательная к орбите не перпендикулярна к направлению на центр тяготения. Т.е Тета +>0(не стремится к нулю). Если же направить тягу перпендикулярно направлению на центр тяготения, то она будет направлена во внутрь! разворачивающейся спирали. Что эквивалентно "небольшому увеличению сил тяжести?"

[naunau]

Татарин пишет:

Они будут значимыми при длительном разгоне, поскольку гравпотери есть интеграл по времени от g*sin (teta)dt

Так sin(teta) -> 0 в случае круговой орбиты.
Откуда гравпотери-то?

2-х кратное увеличение потребной ХС при полёте на ДМТ по сравнению с ДБТ возникает не из-за гравитационных потерь (гравитационные потери там мизер), а из-за неэффективного использования КИНЕТИЧЕСКОЙ энергии продуктов сгорания топлива, чем ниже скорость КА, тем больше кинетической энергии достаётся продуктам сгорания. Чем выше скорость КА, тем больше кинетической энергии достаётся КА. В идеале, наверное, можно оставлять продукты сгорания вообще без кинетической энергии и всю её передавать КА.
Такой же эффект достигается при трёх импульсных манёврах при выходе на более высокую круговую орбиту - происходит экономия топлива.

[Kap]

ХС перехода с НОО на ГСО при нулевом начальном наклонении и без учета потерь - 3932 м/с (кстати, это больше разницы между первой и второй космическими). Теперь считаем спираль. Уравнения движения:

dx(1)=-x(1)*x(2)/x(4)+a;
dx(2)=(x(1)*x(1)*x(4)-gM)/(x(4)*x(4));
dx(3)=x(1)/x(4);
dx(4)=x(2);

где dx(i) - производная от x(i) по времени, х(1) - тангенциальная скорость, х(2) - радиальная, х(3) - угловая координата, х(4) - радиус, gM - масса Земли на гравитационную постоянную, a - ускорение от двигателя. Ускорение пришлось взять 0.01 м/с2 поскольку при 0.001 м/с2 сцайлаб исчерпывал доступный размер стэка еще до достижения ГСО. За 440640 секунд корабль поднялся с высоты 222 км на 35295 км истратив 4666 м/с характеристической скорости. Итого +734 м/с по сравнению с теоретической ХС.

PS Уменьшил ускорение до 0.001 м/с2 и разбил интервал интегрировал 10-суточными порциями. Значимых потерь ХС по сравнению с предыдущим вариантом не обнаружено.

[Татарин]

Владимир Шпирько пишет:

Татарин пишет:

Они будут значимыми при длительном разгоне, поскольку гравпотери есть интеграл по времени от g*sin (teta)dt

Так sin(teta) -> 0 в случае круговой орбиты.

Откуда гравпотери-то?

Орбита не круговая!, а разворачивающаяся спираль. И касательная к орбите не перпендикулярна к направлению на центр тяготения. Т.е Тета +>0(не стремится к нулю). Если же направить тягу перпендикулярно направлению на центр тяготения, то она будет направлена во внутрь! разворачивающейся спирали. 

Ну да. И чем быстрее разворачивается спираль, тем больше тета. Чем больше тяга - тем быстрее разворачивается спираль. Чем меньше тяга - тем ближе орбита к кругу, тем меньше гравипотери.
Вроде, очевидно ж.

[silentpom]

Кар, откуда формулу взял? в таком виде сложно воспринимать (16 лет геометрией не занимался, сложно уже)
но вот может подумать в какую сторону - когда мы летим по эллипсу от перегея к апогею у нас есть тангенциальное торможение, которое направлено как раз против силы тяги

[Kap]

silentpom пишет:
Кар, откуда формулу взял?

Вывел из законов сохранения энергии и момента импульса. При нулевом а уравнения описывают устойчивую орбиту с параметрами близкими к справочным, так что ошибки в них скорее всего нет.

silentpom пишет:
но вот может подумать в какую сторону - когда мы летим по эллипсу от перегея к апогею у нас есть тангенциальное торможение, которое направлено как раз против силы тяги

В модели орбита не идеальный круг так что это учитывается.

Кстати, кербонавты могут попробовать поэкспериментировать у себя. Не обязательно в реальной солсистеме - просто сравнить затраты дельты на подъем по гоману на ЖРД и малой тягой.

PS Сцайлабовский листинг решателя. Надеюсь интуитивно-понятнымй:

clear
gM=5.97*6.67*10^13;
vr0=0;
vt0=7800;
r0=6600000;
fi0=0;
a=10^-3;
x0=[vt0;vr0;fi0;r0];
tend = 3600*24*10;
t=[0:tend];
L=length(t);
function y=orbit(t, x)
y(1)=-x(1)*x(2)/x(4)+a;
y(2)=(x(1)*x(1)*x(4)-gM)/(x(4)*x(4));
y(3)=x(1)/x(4);
y(4)=x(2);
endfunction
y=ode(x0,0,t,orbit);
polarplot(y(3,: ),y(4,: )./(10^6));

Использование: Скачать и установить сцайлаб, создать новый sce-файл, вставить в него код, подставить желаемые a, vt0, r0, запустить. Единицы измерения в системе СИ. Возможно потребуется убирать пробелы между : и ) в polarplot() - вставил чтобы движек форума не превращал их в смайлы, вроде синтаксис не нарушает, но проверять лень.

[Myth]

Татарин пишет:
Ну, на безрыбье и раком встать можно.

Если Вы ознакомитесь с состоянием дел в космической РЛ-разведке, то обнаружите, что "безрыбье" с разработкой реакторов имеет обратную корреляцию, точно такую же, как и "стояние раком".

Татарин пишет:
Но возможности такого спутника сильно ограничены

В этом и состоит принцип разумной достаточности: возможности конкретного экземпляра техники сознательно ограничиваются в целях максимизации эффективности системы в целом.

Татарин пишет:
это не постоянный обзор, а "когда попросят"

Задача обеспечения постоянного обзора требует большого количества легких дешевых спутников, т.е. прямо противоположного тому, что предлагают сторонники реакторов в космосе. Вы с какой целью про "постоянный обзор" упомянули вообще?

Татарин пишет:
и только крупные объекты.

Заинтересованность стратегической и оперативной разведки в менее крупных объектах нужно обосновать. Одного желания пристроить реактор хотя бы куда-нибудь в данном случае мало.

Татарин пишет:
Мощность РЛС "на порядок" увеличить можно. Но с ней на тот же порядок вырастет масса спутника - количество СБ и масса аккумуляторов.

А с реактором она, значит, не вырастет? Или к СБ и аккумуляторам Вы как-то по-особенному строги?

[Myth]

pkl пишет:

Myth пишет:
Уже поняли, что для всего вышеперечисленного космический реактор не нужен или еще нет?

Я так... вслух размышляю.

Ясно. Не понял