Обсуждение способов безракетного запуска с Земли

[crazy_terraformer]

StarTram Gen1.5 довольно интересен. На 3g ракета с пассажирами разгоняется до скорости в 4 км/с в электромагнитной катапульте в вакуумированном тоннеле длиной 270 км ведущем на вершину горы высотой 6 км до скорости в 4 км/с,г  проходит ч/з плазменное окно и вылетает в атмосферу. Плазменные окна достаточных размеров пока не созданы, вопрос ещё как оно будут воздействовать на материалы и аппаратуру ракеты. Но в принципе на конце тоннеля может стоять какая-то автоматически открывающаяся заглушка, которую можно пробить, если автомат не сработает без вреда для ракеты.
Я тут подсчитал для 3 g надо около 271 км 832м, но естественно можно делать кратковременные рывки,чтобы сократить длину тоннеля.
Гора Килиманджаро могла бы подойти идеально - спящий стратовулкан, если бы не озеро магмы в 400 метрах под поверхностью вершины Кибо, если бы не это путь можно было бы удлинить до западной границы Танзании и разгоняться практически от 1 g. А достраивать "трамплин" осталось бы всего ничего 6000-5895=105 метров
Другой вариант гора Кения в Кении, тоже стратовулкан, но потухший. Высота главного пика 5199 м, достраивать 801 метр. Проблема на западе близко находятся крупные водоёмы, т.е. придётся либо строить много мостов и опор, либо строить трубу тоннеля не параллельно экватору, или в сторону противоположную вращению Земли? Либо пассажирам придётся  пережить до 10-15g какое-то время.

(кликните для показа/скрытия)

v=(2La)^0,5
a=0,5v²/L
L1=700 км=7^.10⁵ м
v=4 км/с=4^.10³ м/с
a=0,5(4^.10³)²/(7^.10⁵)
a=5^.16/7=80/7=~11,42857=~11,429 м/с²=~1,165g
L2=350 км=3,5^.10⁵м
a=0,5(4^.10³)²/(3,5^.10⁵)
a=80/3,5=160/7=~22,857м/с²=~2,33g
L3-? a=3g=9,81*3=29,43 м/с²
L3=0,5(4^.10³)²/29,43=8^.10⁶/29,43=~271 831,4645 м=~271 км 832м

Интересно бы вышло сочетание этого варианта StarTram'а и космического лифта. Нижний конец лифта со стыковочным узлом висит на высоте ~100-150 км, а ракета StarTram'а подлетает к нему в высшей точке траектории,используя набранную с помощью катапульты скорость с небольшой добавкой от собственных ракетных движков, тормозит и стыкуется.

[sharp]

Интересно бы вышло сочетание этого варианта StarTram'а и космического лифта.

А прикиньте что будет, если лифт вдруг переломится где-нибудь посередине и упадет.

[LonelyWanderer]

4 км/с - слишком большая скорость для высоты в 6 километров.

[gans2]

тормозит и стыкуется

Тормоз условно не показан.
А вообще есть способ - "ротаватор" - его и сделают сразу после получения прочных тросов. А лифт Кларка - сон разума и бред, на уровне "пушки Ньютона".

[Maki]

Как вам вариант троса, закреплённого на Луне, и в перигее доходящего почти до земной поверхности?

[sharp]

Как вам вариант троса, закреплённого на Луне, и в перигее доходящего почти до земной поверхности?

Жуть.

[crazy_terraformer]

Интересно бы вышло сочетание этого варианта StarTram'а и космического лифта.

А прикиньте что будет, если лифт вдруг переломится где-нибудь посередине и упадет.

Ну так поставить можно аварийную систему фрагментации с парашютами для каждого фрагмента.

[crazy_terraformer]

4 км/с - слишком большая скорость для высоты в 6 километров.

Используем абляционный тепловой экран, либо тугоплавкое покрытие с каналами для охлаждения водой, пар или кипящая вода сбрасывается сзади.
Ещё вариант можно поднять вакуумную трубу до 10 км, надстроив 4 км.

[crazy_terraformer]

Как вам вариант троса, закреплённого на Луне, и в перигее доходящего почти до земной поверхности?

Жуть.

Это бред, а вот в т. Лагранжа между ними, как знать.

[gans2]

Вы "придумали" ротаватор

https://en.wikipedia.org/wiki/Momentum_exchange_tether#Rotovator

, только не смогли внятно описать даже.

[crazy_terraformer]

Нэт дарагой! Никаких  рот аваторов  я нэ придумывал!
Так вот после стыковки с лифтом наши граждане либо переходят на станцию ожидания кабины лифта, либо загружаются в кабину лифта, а наш ракетоплан возвращается на поверхность планеты.

[Forest]

1. Нужно найти тела которые при определенных условиях отталкиваются друг от друга.
2. далее развить создание этих условий для выбранной пары наисильнейшего отталкивания  для:
                                                          -первое тело которое должно покинуть землю-капсула
                                                          -второе тело- толчковое тело на космодроме закрепленное неподвижно
3. Условия подачи и создания техслужбами силы отталкивания должна быть такая ,чтоб тело-капсула  смогло покинуть Землю(мощность подачи  ГВт энергии , материал тела 1  и капсулы, и т п).
Проблема  видится в стабилизации направления движения капсулы вверх на начальном этапе движения с ускорением, а так же в том что с увеличением расстояния между телами сила отталкивания может резко снижаться.
Видимо должна быть создана какая то "труба" направленная вверх в которой все и начинается.
Если курсовая стабилизация такой капсулы  в "трубе" будет решена и с количеством материала отталкивающихся тел проблем не будет (материал этих двух тел может быть абсалютно разным  по природе) , то вроде технически нерешаемых проблем я не вижу. Неподвижное космодромное тело  может теоретически быть скольугодно большим, а ограничения у нас будут только по "взлетной" массе тела-капсулы.

[CADET]

Нужно найти тела которые при определенных условиях отталкиваются друг от друга.

Начало оффтопа.
А ещё хорошо бы найти секрет изготовления ковров-самолётов. Ведь они так удобны!
Конец оффтопа.

[Forest]

Нужно найти тела которые при определенных условиях отталкиваются друг от друга.

Начало оффтопа.
А ещё хорошо бы найти секрет изготовления ковров-самолётов. Ведь они так удобны!
Конец оффтопа.

Вы меня с кем то спутали.
Конец сообщения.

[sharp]

1. Нужно найти тела которые при определенных условиях отталкиваются друг от друга.

Такие тела вообще-то найдены давно - это магниты. Либо катушки с током (электромагниты, то бишь).

Видимо должна быть создана какая то "труба" направленная вверх в которой все и начинается.

Поздравляю, вы "изобрели" электромагнитную катапульту.
Только вверх ее направлять такую длинную - не с руки, лучше пусть идет параллельно поверхности, медленно набирая высоту.

Если курсовая стабилизация такой капсулы  в "трубе" будет решена и с количеством материала отталкивающихся тел проблем не будет (материал этих двух тел может быть абсалютно разным  по природе) , то вроде технически нерешаемых проблем я не вижу. Неподвижное космодромное тело  может теоретически быть скольугодно большим, а ограничения у нас будут только по "взлетной" массе тела-капсулы.

Проблема именно в размерах сооружения - при реалистичном ускорении потребуется труба длиной в тыщу-другую километров.

Можно кстати заметить, что у такой трубы есть что-то общеее с проектом Маска "Гиперлуп". То есть можно сделать инфраструктуру двойного назначения, и одну и ту же трубу использовать как для сверхбыстрых поездов, так и для запуска кораблей на орбиту.

[Forest]

Проблема именно в размерах сооружения - при реалистичном ускорении потребуется труба длиной в тыщу-другую километров.

Зачем тысяча километров то? Космос вроде от 200т от Земли начинается?
Да и "труба" она ведь не буквально труба железная может быть...а например ограничена магнитными полями вертикального направленного вектра. Если всю мощь саяно-шушенской ГЭС долбануть на капсулу в 999 кг весом-может она выйдет в открытый космос??))

[sharp]

Зачем тысяча километров то? Космос вроде от 200т от Земли начинается?

Так для вывода на орбиту нужно не только запустить тело на определенную высоту но и, самое главное - разогнать его до 1-й космической, чтобы оно осталось на орбите. Иначе упадет обратно.

[neolopus]

Возьмём начальные условия:
v0 = 0 (тело стартует из состояния покоя)
v = 4 км/с
ускорение = 10g = 100 м/с2 , больше человек вряд ли выдержит, на орбиту надо же людей запускать, а не трупы со сломанными рёбрами и с полопавшимися сосудами.

t = (4000 - 0) / 100 = 40 секунд
40 секунд сидеть в кабине при ускорении 10g.
Ну допустим это, в принципе, перенести можно.

S = (0 + 4)/2 * 40 = 80 км.
Разгонный участок должен быть не менее 80 км. Это для ускорения 10g.
Если ускорение меньше - то высокоскоростные рельсы должны быть ещё длиннее.

Притом эти рельсы или трубы должны быть без стыков, чтобы не дай бог не тряхнуло. "Если тряхнёт" та скорость несколько км/с - может выворотить фрагмент самой установки. Не должно быть изгибов пути, потому что при любом изгибе появляется боковое ускорение. Посчитаем?

При скорости уже в 1 км/с:
a = v2 / R
R = v2 / a = v2 / 10g = (1км/с)^2 / 100 = 10000м = 10км.
Это минимально допустимый радиус кривизны. И это ещё при относительно "невысоких" скоростях.

Дело за малым - найти страну, которая даст разрешение на постройку у себя такого сооружения и найти деньги на строения сверхвысокоскоростной идеально прямой железной дороги длиной 80км.



Кстати пройденный путь зависит от скорости пропорционально квадрату. Если нужно разгонять до 8км/с - минимальная длина разгонной установки, без швов, стыков и изгибов составит чуть больше 300км. Если она не будет вакуумирована - то надо что-то делать с сопротивлением воздуха, если вакуумированной - по всей такой длине нужно будет качать воздух + что-то делать с ударом о воздух при открытии горловины. И всё это на идеально прямой трассе без изгибов, как мы помним.

[neolopus]

А ещё хорошо бы найти секрет изготовления ковров-самолётов. Ведь они так удобны!

Это да. Очень удобны.
Жаль, что их секрет, видимо, навсегда утерян...

[Forest]

Кстати пройденный путь зависит от скорости пропорционально квадрату. Если нужно разгонять до 8км/с - минимальная длина разгонной установки, без швов, стыков и изгибов составит чуть больше 300км. Если она не будет вакуумирована - то надо что-то делать с сопротивлением воздуха, если вакуумированной - по всей такой длине нужно будет качать воздух + что-то делать с ударом о воздух при открытии горловины. И всё это на идеально прямой трассе без изгибов, как мы помним.

Да не надо горизонтально разгонять по железным рельсам без стыков и т п. Про рельсотрон МО слышали,знаем.))
И путь должен быть кратчайший-вверх.
"Трубень" должна быть -электромагнитный туннель вверх, а не стальной из магазина Северсталь))
задача: на 100 километровом отрезке действия электромагнитного туннеля работающего статично с Земли забросить 999кг болванку (для начала без людей чтоб без фарша) на орбиту Земли.
Видели как железная "монетка" висит в воздухе в электромагнитном поле?? Теперь увеличивая силу поля и  забрасываем монетку по маршруту вверх.  Тут первонаперво надо считать рабочее ускорение  на единицу массы  капсулы при преодоллении  притяжения  Земли + сопротивление воздуха при приложенной энергомощности.