Идея на грани безумия, поэтому в ЧД
Ракета с электродуговым двигателем, питание по проводу с Земли.
(http://img365.imageshack.us/img365/6066/rocjm1.gif)
Мощность нагревателя = полупроизведение УИ на тягу.
УИ на водороде вполне может быть 9000 м/c
Тогда при тяге этак в 600т, получаем мощность – 3 ГВт. С учетом потерь и т.д. – 5 ГВт.
Ток = мощность / напряжение
1 мм2 - 10А тока.
Напряжение 100 кВ. Выше - изоляция съедает выигрыш.
Ток = 50 кА, то есть 5000мм2 провод или диаметр провода 80мм
Провод длиной, скажем 10 км.
0,005* 10000* 10 000 = 500 000 кг
Провод явно надо армировать чем-то, иначе порвется.
Не очень то весело.
Но дирижабль, который примет на себя часть массы провода, немного поможет.
При УИ 900с при массе ракеты 300т (с массой провода) и массе водорода 300т скорость будет равна 6 км/c.
Хотя с такой тягой... не успеет.
Вторая ступень ракеты – ЖРД на паре кислород-водород.
Кстати, а что если сделать смешанную схему на первой ступени ?
Три водородно-кислородных ЖРД и один электродуговой водородный.
УИ конечно меньше чем у электродугового, но и провод можно сильно уменьшить.
Обойтись без дирижабля ? как разматывать провод ?
Я так понимаю, после отцепа от РН, кабель падает на землю, увлекая за собой дирижабль?
ЦитироватьЯ так понимаю, после отцепа от РН, кабель падает на землю, увлекая за собой дирижабль?
Дирижабль открывает парашюты :)
Один дирижопель - бяка. При рывке в нижней точке траектории падающего кабеля массой 500 тонн рывок будет такой, что каркас дирижопеля (а может ещё и оболочку с тросами) - порвёт как бумажные.
Чтобы процесс падения был равномерным нужно много небольших жирижаблей вдоль кабеля...
Кстати, кабель должен быть длиннее высоты, на которой он отцепляется - чтобы не было рывка вверх, когда кончится длина кабеля раньше достижения его ЦМ высоты с нулевой вертикальной скоростью.
Вообще - по мне так идея очень сомнительная...
ЦитироватьОдин дирижопель - бяка. При рывке в нижней точке траектории падающего кабеля массой 500 тонн рывок будет такой, что каркас дирижопеля (а может ещё и оболочку с тросами) - порвёт как бумажные.
Чтобы процесс падения был равномерным нужно много небольших жирижаблей вдоль кабеля...
Кстати, кабель должен быть длиннее высоты, на которой он отцепляется - чтобы не было рывка вверх, когда кончится длина кабеля раньше достижения его ЦМ высоты с нулевой вертикальной скоростью.
Вообще - по мне так идея очень сомнительная...
О! Придумал, что делать с кабелем! Надо выполнить его изоляцию в виде гермооболочки, наполненной гелием! То есть сам кабель становится дирижаблем- в полном соответствии с ТРИЗ!!! Тогда, после отцепа от РН, он - кабель- остается висеть в воздухе и, при плавном стравливании гелия, кабель - опять же плавно- приземляется :lol: :lol: :lol:
Я о чём-то в таком духе думал (для взлёта с Луны в первую очередь), но большая гадость в том, что по кабелю необходимо пропихивать невшизенную мощь, гигаваттного уровня. И даже в этом случае длина кабеля получается не в один километр (это для случая, когда на Луне запитываемая по кабелю ступень обеспечивает ХС всего-то 1 км/с).
То есть кабель - просто чудовищный. Что делает затею совершенно нереальной. Для старта с Земли, с куда большей ХС - тем более.
У меня была чем-то похожая идея.
Не один, а ДВА, не кабеля, а ПРОВОДА без изоляции, поднимают аэростаты на максимальную высоту паралельно на небольшем растоянии друг от друга. Аэростаты закреплены через несколько сот метров и имеют по два электродвигателя с винтами, для коректировки своего положения. К проводам прикладывается напряжение в несколько сотен киловольт, а РН имеет специальные штанги для своего электроснабжения, возможен вариант, когда штангах можно разместить дополнительные электродвигатели, которые еще и будут тянуть РН относительно проводов (может на нижнем участке это и станет основным средством разгона). Каждая герлянда аэростатов может иметь и еще по одному дополнительному кабелю, для питания эл.двигателей положения и для удержания аэростатов, после того, как они отцепятся от основного провода (когда РН к нему приблизится).
Если кому интересно могу развить эту тему.
ЦитироватьИдея на грани безумия, поэтому в ЧД
Ракета с электродуговым двигателем, питание по проводу с Земли.
(http://img365.imageshack.us/img365/6066/rocjm1.gif)
О ! Кордовая модель !
Читал, что дирижабли сложно удерживать на одном месте. На высоте всегда ветры дуют. А дирижабль большой. И атмосфера разряжённая.
И вроде как поэтому их и не удаётся использовать в качестве ретрансляторов. Что ветер постоянно уносит.
Кенгуру, читай те про дирижабли в средствах выведения :)
ЦитироватьКенгуру, читай те про дирижабли в средствах выведения :)
Нее, ну все хорошо. Только вот весь смысл состоит в том, что ракета на этом сверхвысоком удельном импульсе должна не просто подняться на десять км, но и разогнаться до скорости явно большей скорости звука. Вот и представьте себе кабель, да еще и с дирижопелями, на сверхзвуке. Это почище, чем правительственный самолет с мотоциклами в анекдоте про чукчу... :D
Цитировать1 мм2 - 10А тока.
Чего-то маловато. Это наверное для провода в обмотках трансформатора, который должен работать 30 лет не нагреваясь выше 60С? Думаю, можно смело умножить на 10, пусть себе греется! А вообще, чего бы лазером канал не ионизировать, да по нему мощность и подавать...
Цитировать1 мм2 - 10А тока.
согласен с предыдущим оратором, маловато будет. Чего стесняться, возьмем сверхпроводник и масса провода упадет порядка на 2.
Но это все технические нюансы, имхо основная ошибка - в неимоверном удельном импульсе, и как следствие в высоких требованиях к энергетике. Общепринято считать, что чем УИ выше, тем лучше. Доля правды в этом есть, но всегда существует оптимальный УИ, который определяется конкретной задачей. Например в чисто ракетном варианте он сравним с требуемой ХС (что-то вроде ~0.8 ХС). В случае выведения химическими РД на LEO до оптимума как до луны пешком и стоит задача тупо выжать все возможное и невозможное.
Здесь же ситуация другая. Потенциально достижимый УИ превышает требуемую ХС и имеет смысл пооптимизировать параметры на разных участках траектории навроде того, как оптимизируют межпланетные перелеты на ЭРДах с переменным УИ. Думаю на одном этом можно съэкономить до 50% мощности. Другое полезное обстоятельство - наличие атмосферы. На начальном участке естественно использовать не водород, а забортный воздух, его много. Пускай УИ будет поменьше, зато в расходе мы не ограничены и легко создадим большую тягу при умеренной мощности. Думаю было бы интересно пооптимизировать электродуговую ракету в одноступенчатом варианте и в виде разгонной (воздушной) ступени. Результат имхо должен отличаться как от традиционных ракетных схем , так и от АКСов. А какое там будет питание, по проводу или еще как - дело десятое, тут сначала надо выяснить реальные требования по энергетике, а потом уже думать как их воплощать в жизнь.
Мощность можно передавать не только током, но и напряжением. Т.о. задача становится вполне решаемой.
Ток * напряжение = мощность. Так, что нужен и тот и другой и много - очень много.
Пробить канал лазером -- БРЕД. Представте РН немного взлетела и к ней идет две дуги мощностью с молнию. У Чубайса столько мощностей не хватит, да и какую цену заломит. Да и не будут эти молнии такие прямые и послушные.
Тянуть за собой кабель с Земли не просто не эффективно и тяжело, еще и спалит его и поджарит, если закрепить с боку на палочке -- РН окосеет на один бок. Тогда уж с двух сторон два повесить на коромысло.
Даже если как то подавать с дирежабля все равно окосеет.
Я уже описывал вариант питания с двух проводов поцепленных к гирлянде управляемых аэростатов, и то проблемно, но хоть перекосов РН можно избежать, да и на нижнем участке немного за них подтянуться. Для максимального ускорения на старте.
В идее электрдугового нагрева водорода есть рациональное зерно.
Но подвод мощности по проводу это непроходной вариант.
Но если разогнаться до гикерзвука на РДТТ, то получаем обтекание плазмой элементов конструкции, дающих вклад в аэродинамическое сопротивление. А плазма, как известно, субстанция переносящая элетрический заряд. Задача из области элетрофизики -создать систему стока заряда, и использовать его для формирования дуги. С охлаждением системы стока, конечно, большой геморой. И вклад в сопротивление даст всенепременно. Неоднозначно.
В результате имеем вариант для двигателя разгонной ступени. С этой идее надо бы толкнуться в институт ядерной физики СОАН. Это их профиль. Может чего и выйдет. Но НИОКР будет не из дешевых.
Разве, что проводить испытания попутно с учебно- боевыми пусками стратегов.
И для гиперзвуковых двигателей тоже может подойти сия идея. Давно в голове крутиться.
вешаем ракету с проводом на дирижебль(стратостат) и паааднимаем на высоту 20 км, запуск осуществляем оттуда, провод нужен для подрыва твердотопливного ускорителя ракеты и подрыва дирижепля для его послестартовой самоликвидации , запуски можно осуществлять из центра крупных мегаполисов все безопасно))))
ЦитироватьНе один, а ДВА, не кабеля, а ПРОВОДА без изоляции, поднимают аэростаты на максимальную высоту паралельно на небольшем растоянии друг от друга... К проводам прикладывается напряжение в несколько сотен киловольт...
Если кому интересно могу развить эту тему.
А кулоновские силы не притянут ваши провода?..
При растоянии не мение нескольких метров, при напруге сотни киловольт, сила будет копейки. Несколько больше будет сила при прохождении амперов, но по сравнении с ветерком и это не о чем. Я думаю этот проект все таки утопичен, если только разминка для мозгов.
ЦитироватьУ меня была чем-то похожая идея.
Не один, а ДВА, не кабеля, а ПРОВОДА без изоляции, поднимают аэростаты на максимальную высоту паралельно на небольшем растоянии друг от друга. Аэростаты закреплены через несколько сот метров и имеют по два электродвигателя с винтами, для коректировки своего положения. К проводам прикладывается напряжение в несколько сотен киловольт, а РН имеет специальные штанги для своего электроснабжения, возможен вариант, когда штангах можно разместить дополнительные электродвигатели, которые еще и будут тянуть РН относительно проводов (может на нижнем участке это и станет основным средством разгона). Каждая герлянда аэростатов может иметь и еще по одному дополнительному кабелю, для питания эл.двигателей положения и для удержания аэростатов, после того, как они отцепятся от основного провода (когда РН к нему приблизится).
Если кому интересно могу развить эту тему.
Что это за космический троллейбус? Да у него штанги послетают к матери уже на 50 м/сек! (Знаю наверняка, доводилось работать водителем ЭлектроСотоны - троллейбуса).