Обсуждение способов безракетного запуска с Земли

[sharp]

Сколько тераватт надо будет - вот в чем вопрос

[Forest]

Сколько тераватт надо будет - вот в чем вопрос

Столько же сколько как бы из недр Земли сделать Протон и все все все что с ним связано чтобы бы запустить 24тонны ПН  им на НОО?
Или больше гораздо?

[sharp]

Побольше гораздо.

[neolopus]

В капсулу садятся космонавты. люки закрываются. Плавно подается напряжение,капсула медленно (как нам надо) уходит на рабочую высоту висения равную ..100-150 км. Когда поле перестает действовать капсула инерциальными силами отрывается  от своего толкающего поля и становиться спутником Земли.

Какой чудо-силой Вы хотите дистанционно разогнать капсулу до высоты 150км?

Магнитным полем?
Создать магнитное поле протяжённостью 150км вне источника и напряжённостью достаточной чтобы разгонять тяжеленную капсулу с космонавтами?
Я даже не знаю - возможно ли это вообще. Вы же знаете, что все материалы имеют некоторый предел насыщаемости магнитным полем. Предел намагниченности. Далее, для Ваших целей подойдёт, видимо, только сверхпроводник. Сверхпроводники перестают таковыми быть при достаточно больших значениях индукции магнитного поля.

Так что даже не совсем понятно - возможна ли такая конструкция вообще.
Не исключено что да.
Но вряд ли Вы сможете вытрясти с кого-нибудь деньги на постройку подобного агрегата. Полагаю никто не даст.

[neolopus]

Если- бы удалось в качестве выбрасываемой массы использовать вещество атмосферы, а она довольно таки высоко заходит. А энергию на снаряд передавать с Земли.

Что-то вроде атомолёта. С атомным реактором, сосущей трубой спереди и соплом сзади. Спереди сосёт набегающий воздух, пропускает через реактор, тот нагревается до тысяч градусов и вылетает из сопла.

Фактически да, как уже было замечено, вариант самолёта. Прямоточного. Но самолёты на химическом топливе ограничены его теплотворной способностью и его запасами; самолёт с атомным реактором может иметь бОльшие возможности.

В конце концов можно тот же воздух во время полёта накачивать в баки в плотных слоях атмосферы и потом, нагревая через реактор, выбрасывать через сопло на той высоте, где его за бортом брать уже будет невозможно.

Но опять-таки это так или иначе вариант ракеты.

[sharp]

Но вряд ли Вы сможете вытрясти с кого-нибудь деньги на постройку подобного агрегата. Полагаю никто не даст.

Даже если чисто теоретически срастется - потребуются тераватты мощности на такое циклопическое магнитное поле.

Какой чудо-силой Вы хотите дистанционно разогнать капсулу до высоты 150км?

Можно это попробовать делать лазером. Экономии правда не получается в сравнении с "Протоном", но требуются уже не тераватты, а десятки-сотни гигаватт. И технически несколько более реалистично - есть ведь даже проекты лазерных парусов, где лазер бьет на миллионы км. А тут всего десятки км до цели.

[neolopus]

Даже если чисто теоретически срастется - потребуются тераватты мощности на такое циклопическое магнитное поле.

Если срастётся - то такое циклопическое магнитное поле можно будет ведь использовать не только для запуска.

На самом деле - можно попытаться чистить орбиту от мусора, можно подправлять/корректировать орбиты уже пролетающих тел, можно просто ставить опыты с сильным магнитным полем, когда это будет нужно, можно забрасывать не очень сильным магнитным полем те же грузы в Америку... Это будет многофункциональная установка.

Интересно, правда, в каком радиусе от такого поля нельзя будет ни нормально работать, ни вообще жить?
Сильное магнитное поле может влиять на биоту? На экологию?
Не превратим ли мы район запуска в мёртвую зону?

И на каком расстоянии от генератора подобного поля у людей будет железные бляшки с брюк срывать и зубные коронки из нержавейки изо рта выворачивать?

[leon10010]

Мощные генераторы (в ТЭЦ) намагничиваются (является проблемой) и собирают гайки со всего помещения. На большее не рассчитывайте.

[CADET]

И на каком расстоянии от генератора подобного поля у людей будет железные бляшки с брюк срывать и зубные коронки из нержавейки изо рта выворачивать?

В 19-м веке, кажется, один изобретатель предложил сажать вражеские суда на мель сбывая показания их компасов мощным магнитным полем. Для этого на несколько береговых орудий были намотаны обмотки и подан ток. В радиусе нескольких метров у людей вырывало ключи из рук... Но закон обратных квадратов суров, но это закон. На вражеских судах стрелки компасов и не шелохнулись...
Такая установка раньше саморазрушится, чем приподнимет нагрузку, хоть на километр. Только эстакада на Эверест с последовательным ускорением на электромагнитах. Не нужно отказываться от реактивных двигателей вообще. Но пара км/сек на высоте Эвереста, это, фактически отказ от от первой ступени, самой дорогой, громоздкой и оснащённой одноразовыми моторами. Наносящей самый большой ущерб экологии.

[crazy_terraformer]

Колёса тоже придётся делать рассчитанные на удар в 160 раз больше веса.

Какие колёса при магнитной левитации?

[sharp]

Колёса тоже придётся делать рассчитанные на удар в 160 раз больше веса.

Какие колёса при магнитной левитации?

Живительные! Чтоб перегрузки 30g легче переносились

[Forest]

Колёса тоже придётся делать рассчитанные на удар в 160 раз больше веса.

Какие колёса при магнитной левитации?

Живительные! Чтоб перегрузки 30g легче переносились

Тут стОить сделать оговорку что  запуски человека-это на втором этапе эволюции системы, когда можно переходить к СЖОЧ.
 При оттачивании  технологии системы и нахождения оптимуму -начинать придется с робота Федора и Белки со Стрелкой (версия2).   
Левитанционная пушка перспективная штука при условии определенных открытий в области материаловедения для :
-материала оболочки капсулы (которая должна не только отрабатывать 99% кпд в технологии запуска ,но и защищать аппаратуру внутри от воздействия сильного поля).
-материала электрического проводника .
-распространенности энергогенераторов с высоким кпд и большой мощности (чемоданные атомные станции).
Сегодняшняя "топорно-медно-водная" парадигма электротехники- понятно не потянет.
Важно заметить: действующие микромодели данной системы-УЖЕ существуют (на малые токи и малые массы и на малые высоты)!   "А это жжжж-не спростА" как говаривал Винипух)..

Мощные генераторы (в ТЭЦ) намагничиваются (является проблемой) и собирают гайки со всего помещения. На большее не рассчитывайте.

С точки зрения масштабов представления обсуждаемой проблематики слово :Мощные в "Мощные генераторы..."  следовало бы взять в кавычки
Запущенный недавно в космос спутник   "Маяк" имеет массу всего как 300-400 штук   среднестатистических гаек...

[crazy_terraformer]

Электромагнитная катапульта на магнитной левитации - это устройство для масштабного присутствия человечества в Солнечной системе, или хотя бы на Луне, в ином случае для запуска людей и массивных грузов оно не подходит по причине своего гигантизма, и как следствие дороговизны строительства и эксплуатационных расходов. Гигантизм нужен, чтобы снизить различного рода нагрузки на элементы катапульты с целью увеличения срока их службы, а также чтобы минимизировать нагрузку на капсулы с грузом или людьми, а также на людей и чувствительные к перегрузкам грузы. Как я понял 10 км километров над уровнем моря будет мало, а 30 км хватит, чтобы снизить массу теплозащиты(абляционный экран или сбрасываемый за борт охладитель) до приемлемых величин и справиться с перегрузками при выходе капсулы из вакуумированной трубы в атмосферу на скорости от 4 до 8 км/сек включительно?

[LonelyWanderer]

Как я понял 10 км километров над уровнем моря будет мало, а 30 км хватит, чтобы снизить массу теплозащиты(абляционный экран или сбрасываемый за борт охладитель) до приемлемых величин и справиться с перегрузками при выходе капсулы из вакуумированной трубы в атмосферу на скорости от 4 до 8 км/сек включительно?

Изучайте хронологию катастрофы Колумбии - там указаны температуры на разной высоте при разной скорости от момента вхождения в атмосферу до момента разрушения.
Например здесь: http://www.vonovke.ru/s/katastrofa_shattla_kolumbiya_-_hronologiya_tragedii

8:50:53 — «Колумбия» входит в десятиминутный период, во время которого корпус корабля подвергается наиболее тяжёлым тепловым нагрузкам. Скорость: 24,1 Маха; высота: 74 км.

8:52:00 — «Колумбия» примерно в 500 км западнее береговой линии Калифорнии.
Температура на передней кромке крыла в этот момент обычно достигает 1450 °C.

8:53:26 — «Колумбия» пролетает над береговой линией Калифорнии западнее Сакраменто. Скорость: 23 Маха; высота: 70,6 км.

8:58:00 — К этому моменту времени температура передней кромки крыла обычно составляет 1580 °C.
8:58:20 — «Колумбия» пересекает границу штатов Нью-Мексико и Техас. Скорость: 19,5 Маха; высота: 64 км.

Как видно, даже на высоте около 72  километров, температура достигает 1450 градусов. А на высоте 65 километра, где скорость уже упала примерно на 5 Мах (на 1500 м/с), температура достигает 1580 градусов. А если добавить эти 1500 м/с, то теплозащита будет на грани, температура, наверное, превысит 2000 градусов. Короче говоря, ниже 70 километров - никак. Но лучше уж 80 километров брать - разница будет невелика (относительно), но зато куда лучшие условия для схода с направляющей, и для самого корабля. Вот только построить такую конструкцию нереально.

[neolopus]

«Колумбия» входит в десятиминутный период

Тут ещё дело во времени. Может быть.

Наверняка «Колумбия» со своей скоростью в 20 с лишним Махов входила в атмосферу полого. Поэтому и получился 10-минутный тяжёлый период.

В случае вертикального запуска предлагается «выстреливать» снаряд вертикально вверх с похожей скоростью. Тело, выпущенное со скоростью в 8км/с дойдёт до 80-километровой высоты при вертикальном пуске за 10 секунд, хватит ли этого времени чтобы каменная или стальная или вообще покрытая жароупорной керамикой «болванка» сильно разогрелась и разрушилась?

Трение о воздух колоссально - но ведь и время преодоления слоя плотного воздуха - секунды. Всего лишь секунды.

[neolopus]

Вырыть двух-, да и трёхкилометровый колодец вполне реально и вполне современными, сегодняшними силами.
И километр или два, а то и много вполне можно достроить.
Вполне можно выкопать такую штуку в горе.

Грубо говоря вертикальный тоннель длиной примерно километров в пять соорудить можно и сегодня-завтра.

Посчитаем ускорение снаряда в таком "орудии", предположив что движение равноускоренное и вылет снаряда из ствола со скоростью 8км/с.

a = v^2 / 2S = 64*10^6 / 10^4 = 6400м/с^2 = 640g.
Для живых организмов и многих приборов такое ускорение недопустимо, для электроники на твёрдых компонентах, где ничего не болтается и не висит - сборок на микросхемной базе, к примеру, ускорение вполне допустимое. Артиллерийские снаряды испытывают похожие ускорения - однако их начиняли и радиолокаторами, и электроникой, и светящимися составами, и детонаторами, и чем только можно. Это означает что и такой "снаряд" можно начинить электроникой и каким-нибудь взрывателей, который после выстрела расколет каменную капсулу и в космос (возможно на дополнительных двигателях) выйдет спутник, который сам себе и антенны развернёт, и сориентируется нужным образом, и многое другое.

А стоит запуск такой штуки всего ничего - кладём болванку в туннель-рельсотрон и... Огонь! Импульс тока - всё, старт состоялся.
Безо всякого гептила.

[sharp]

Посчитаем ускорение снаряда в таком "орудии", предположив что движение равноускоренное и вылет снаряда из ствола со скоростью 8км/с.

Опять забыли то что чуть выше уже обсуждалось: 8 км/с слишком большая скорость для околоповерхностного полета и даже для высоты 10 км. Плотность атмосферы слишком велика - даже с идеальной аэродинамикой болванка будет пригорать аки метеорит.

[neolopus]

Но "пригорать"-то она будет несколько секунд, не более. Ей выдержать секунд 10-15, ну 20 - а потом хоть пусть на части разлетается - это уже неважно. Всё равно всё самое ценное скрыто под оболочкой "снаряда".

[neolopus]

Понятно что космонавтов таким способом особо не покидаешь - но вот некоторые грузы на МКС закидывать таким образом вполне возможно. Какую-нибудь воду для космонавтов, или пиротехнические "кислородные" составы, или мало что ещё - главное - чтобы это самое "оно" выдерживало ударное ускорение в сотни "жэ".

[sharp]

Но "пригорать"-то она будет несколько секунд, не более. Ей выдержать секунд 10-15, ну 20 - а потом хоть пусть на части разлетается - это уже неважно. Всё равно всё самое ценное скрыто под оболочкой "снаряда".

"Пригорая", она теряет скорость. Значит начальная скорость должна быть больше - будете запускать еще быстрее - еще сильнее пригорит. Замкнутый круг
Потом, делая болванку тяжелее чтобы она выдержала атмосферный полет - вы увеличиваете энергозатраты на единицу полезной нагрузки и снижаете ПН на запуск.