По тропе Кенгуру. Ствол в небо.

[ujn]

Высокоточно обточенный ствол не обязателен, достаточно три рельса, установленные по лучу лазера, и стреляй сколько хочешь! Все элементарно!

[ujn]

Разгонять на колесах было бы проще, но рекорд не превышает сверхзвуковой скорости, а может в тоннеле с выкачанным воздухом можно разогнаться и выше?
Хотя для ракеты и начальная скорость до 1 маха тоже не лишняя была бы, так что игра стоит свеч.
Итак ставим ракету на гоночный авто, и стартуем с шоссе на околозвуковой скорости

[Boo]

Осталось на платформу "Одиссей" прицепить воздушную подушку и пару ТРД...

[ujn]

С воздушной подушкой и больше наверно можно разогнаться, вопрос в том как она будет себя вести на сверхзвуке!?
ТРД не обязателен, можно мощный электромотор поставить, или даже гоночный ДВС, или обыкновенную турбину

[Llevellyn]

Разгонять на колесах было бы проще, но рекорд не превышает сверхзвуковой скорости,

как это? мировой рекорд на рельсах 10240км/ч
http://press.try.md/view.php?id=28096&iddb=Yellowpage

[Boo]

Разгонять на колесах было бы проще, но рекорд не превышает сверхзвуковой скорости,

как это? мировой рекорд на рельсах 10240км/ч
http://press.try.md/view.php?id=28096&iddb=Yellowpage

Первое Апреля приближается?
Журналисты не совсем правильно переводят понятие "рельсотрон".
http://en.wikipedia.org/wiki/Railgun

[Llevellyn]

там не рельсотрон а реальная реактивная тележка, на которой даже людей запускали, правда не больше чем на 1000км/ч

[ujn]

На рельсах все иначе, можно разгонять и сильнее, но сверхбольшие скорости возможны без колес, а на бронзовых колодках.
На колесах свыше сверхзвука едва ли разгонишься, но интерес сделать гоночное авто грузоподьемностью в сотню тонн для легкой ракеты, но резина едва ли выдержит нагрузки на колеса, скорее нужно сплошное металлическое колесо.
А собственно нет смысла с этим заморачиваться, когда можно сделать простейшую мощную турбину для ракеты или самолета

[Boo]

мировой рекорд на рельсах 10240км/ч

или факты (нормальные), или слив засчитан!

На колесах свыше сверхзвука едва ли разгонишься

На машине-рекордсмене (Синий Шторм, вроде), были цельнолитые колёса. Какая там резина,
а=V^2/r
Ускорение 50 000 - 100 000 "жо" на ободе при скорости 1.2 М.

[Кенгуру]

Извиняюсь, что долго не отвечал, давно не был на форуме.

Что то с "этим кризисом" на работе тишина, время от куда то появилось, и  с дури понесло на альтернативщину.

Сам знаю, что это не "то", но опишу, может и Кенгуру поймет, что этот путь не более чем разминка для мозгов. Но все таки не безинтересно.

Смысл идеи в том, что сделать цилиндрическую шахту метров 200 глубиной. Внутрь слоев пусть в 150 трубчатый телескопический ствол. Слои-трубки допустим из плотной пропитанной стеклоткани (или не знаю как этот материал называется, прочный, термостойкий, не пропускает ни газ не воду, поверхность гладкая, внутри тканый). толщина слоя пусть 7мм, Диаметр внутренней трубки пусть 3м наружной 5м по диаметру шахты. На внутренней трубке с верху отстреливаемая заглушка.

Внутрь подается перегретый водянной пар под давлением 50-70 атм. Весь этот ствол-телескоп за 1,5-2 минуты достигает высоты 30 км, после этого срывается верхняя заглушка, так же наверно в каждой десятой секции дополнительно открываются спускные клапана, давление быстро падает, тем более, что и часть воды начинает конденсироваться, но все равно остается немного выше наружного.

По этому стволу так же с помощью перегретого пара давлением так же 50-70 атм. выстреливается последовательно 5-7 спутников (с разгонными блоками), с периодичностью 40-60 секунд, Конечная вертикальная скорость "снарядов" составит примерно 2 - 2,2 км/сек, и масса по 40 - 60 тонн. То есть не больше чем просто замена обычной 1-й ступени.

Не буду описывать подробно, как можно все это время удерживать ориентацию ствола, как обеспечить точную фиксацию секций "телескопа"....

По окончанию "стрельб" ствол обмякает и падает вниз, его режут на полосы и продают в народное хозяйство в качестве гидроизоляции. Парогенератор превращается в обычную электростанцию. В шахту спускают ткацкий станок, который снова по месту ткёт новые чулки и пропитывает их лаком.

Кратко УСЁ.

Здесь где-то была тема В космос на паровой тяге, с очень похожей идеей, только они там использовали не только пар, но ещё и водород, потому, что в водороде скорость звука больше, и его можно сильнее разогнать ( до 3 км/сек ).

Через поиск, что-то не нашёл, вот картинки статьи:

http://traintospace.googlepages.com/steampank1.jpg
http://traintospace.googlepages.com/steampank2.jpg
http://traintospace.googlepages.com/steampank3.jpg
http://traintospace.googlepages.com/steampank4.jpg

Только это всё равно лишь в качестве первой ступени. Потому, что даже если бы они разогнали снаряд до первой космической. то тогда бы, из-за того, что шахта вертикальная, он просто взлетел бы вверх, а потом развернувшись полетел бы обратно на землю. Всё же разгоняться лучше горизонтально, с трамплином в конце.


А вообще в паре и сжатом водороде хорошо то, что их можно заранее запасти, практически в любых количествах, и в общем без особых технических проблем. Если бы в них можно было повысить скорость звука ещё больше, то может и можно было бы сделать космический паровоз, разгоняемый извне, последовательным открытием клапанов в трубе, через которые входящий газ разгонял бы поезд всё быстрее и быстрее. Причём, тогда такой запуск был бы возможен даже в 19 веке, а может и во времена римской империи.

[Гусев_А]

Если бы в них можно было повысить скорость звука ещё больше, то может и можно было бы сделать космический паровоз, разгоняемый извне, последовательным открытием клапанов в трубе, через которые входящий газ разгонял бы поезд всё быстрее и быстрее. Причём, тогда такой запуск был бы возможен даже в 19 веке, а может и во времена римской империи.

Представляю паровоз, оторвался от рельсов, кочегары повыпрыгивали на парашютах....

[Кенгуру]

У меня вопрос возник. А если у этой выстреливаемой ракеты, в момент выстрела, когда её разгоняют пар или водород подаваемые в ствол, будет ещё и собственный двигатель работать, то как это повлияет на его характеристики?

Ведь если двигатель работает на открытом воздухе, то это одно. А если в стволе, то истекающим из него газам деваться некуда. Это должно как-то влиять?

[Boo]

Ведь если двигатель работает на открытом воздухе, то это одно. А если в стволе, то истекающим из него газам деваться некуда. Это должно как-то влиять?

Естественно. Хрупкий двигатель разрушит ударная волна снизу, что приведёт к взрыву. Трубу разорвёт к такой-то бабушке независимо от другой физики.

[Кенгуру]

Ведь если двигатель работает на открытом воздухе, то это одно. А если в стволе, то истекающим из него газам деваться некуда. Это должно как-то влиять?

Естественно. Хрупкий двигатель разрушит ударная волна

Можно укрепить.

снизу, что приведёт к взрыву. Трубу разорвёт к такой-то бабушке независимо от другой физики.

Тоже можно укрепим.

Это вопрос не в том, разорвёт или разорвёт, а о физических процессах. Как это сказывается на разгоне.

[Кенгуру]

Читая статью про разгон ракеты водородом, почему-то очень хочется не толкать её водородом, а использовать водород просто как топливо. Нарисовал такую картинку:



Тут ракета движется по трубе со скоростью 1.1 км/с, а топливо с собой не везёт, вместо этого кислород и водород впрыскиваются в неё с обоих сторон, со скоростью 1 км/с. Таким образом скорость потоков впрыскиваемых кислорода и водорода относительно ракеты составляет всего лишь 100 м/с, то есть дозвук, а не сверхзвук и не гиперзвук. Таким образом потери на сопротивление минимальны. В общем то эти 100 м/с нужны только чтобы создать напор на входе в двигатель. Дальше кислород с водородом попадают в двигатель, сгорают, создают тягу, которая двигает всю конструкцию вперёд всё быстрее и быстрее.

По мере возрастания скорости движения, скорость впрыска тоже должна возрастать, чтобы всегда быть меньше скорости движения аппарата на условные 100 м/с. Таким образом эту схему можно сравнить с самолётом, который всё время летит относительно окружающих газов со скоростью 100 м/с. Правда относительно земли скорость его растёт до куда больших значений.

Хоть скорость впрыска по мере разгона должна возрастать, но объём подаваемых газов на погонный метр трубы, должен снижаться, так как при большей скорости за одно и тоже время аппарат преодолевает большее расстояние.

Для впрыска на относительно небольших скоростях газ нужно только сжимать и нагревать, плюс открыть во-время клапан. Для бОльших скоростей видимо потребуется кумулятивный эффект. Насчёт этого пока не знаю. Знаю только, что в трубке Титова разгоняли до 14 км/с, а чего там и как - не в курсе. Но и получить скорость в несколько километров в секунду, думаю не плохо, особенно если учесть, что вес такой "ракета-носителя" будет крайне мал.


Число инжекторов которые должны впрыскивать топливо и окислитель пропорциональны их размерам. Если они стоят редко, то должны впрыскивать много. Если их через каждый метр понатыкано, то порции должны быть небольшими.

Систему можно сделать полностью автоматической. Проложить две заправочные трубы, по которым будут подаваться кислород и водород, во все баки. Потом, перед стартом баки нагревают. Потом, когда мимо проносится аппарат, открывают инжекторы и, так сказать, заправляют его на ходу. Вот собственно и всё.


Эта схема, в случае возможности её реализовать, хороша тем, что не требует огромных электрических мощностей, и потому подошла бы и для России.

Покритикуйте, пожалуйста, конструктивно. :wink:

[Гусев_А]

Попробую конструктивно, хотя сложно.

1) В трубе перед снарядом, даже при условии технического  вакуума возникнет лобовое сопротивление. И скорость снаряда относительно того разряженного газа будет вернее всего сверхзвуковая.

2) Я понимаю технологию струйных принтеров, но при на столько быстром движении снаряда на пролете успеть попасть впрыснуть в бензобак, это круто.

3) Что предлагается впрыскивать? Газ или жижу? Если газ, то например сколько кубов нужно подать водорода в секунду? Если жижу, то сколько будет стоить такой криогенный струйный принтер длиной несколько десятков километров?

4) Опять про точность попадания заправочного пистолета в бензобак. А если какая нибудь форсунка плюнет перед снарядом? А если случайно там и водород окажется и кислород?

5) Если я правильно понимаю, то эта труба будет многоразовая, то расскажите сколько потребуется форсунок, и через какое расстояние их нужно установить, и через сколько пусков предлогаете делать ТО.

6) Чем будем делать начальный разгон?

Можно было бы продолжить.

[Кенгуру]

Попробую конструктивно, хотя сложно.

1) В трубе перед снарядом, даже при условии технического  вакуума возникнет лобовое сопротивление.

Ничего. Вот насосы всякие: http://www.tako-vakuum.ru/pumpen_membran_01.php

Откачаем до одной тысячной атмосферного давления. Сила сопротивления уменьшится в 1000 раз. Наружная сила сопротивления создаёт перегрузку в районе 2g. Значит в конце трубы (где максимальная скорость) будет тормозиться не с 2g, а с 0.002g.

Если мало, то откачаем воздух ещё сильнее, будет 0.0002g или 0.00002g.

2) Я понимаю технологию струйных принтеров, но при на столько быстром движении снаряда на пролете успеть попасть впрыснуть в бензобак, это круто.

Бензобак можно сделать большой длины. Должна быть прочная конструкция передающая усилие от двигателя до полезной нагрузки, а остальное особой прочности не требует.

Когда газ движется со скоростью километр в секунду, он и не может впрыскиваться медленно, важно только во-время открыть инжектор.

А электроника у нас, к счастью, работает намного быстрее чем движется поезд, так, что точно рассчитать момент открытия, думаю, вполне возможно.

3) Что предлагается впрыскивать? Газ или жижу?

Газ.

Если газ, то например сколько кубов нужно подать водорода в секунду?

Ровно столько же, сколько будет вылетать из двигателя. Вернее по массе. А кубы, конечно, разные. Потому, что после сгорания происходит сильное расширение.

4) Опять про точность попадания заправочного пистолета в бензобак. А если какая нибудь форсунка плюнет перед снарядом?

Чтобы событие произошло, нужно чтобы был подан управляющий сигнал. Например, подан ток, на механизм открывающий клапан. Если сигнал не подан, и тока нет, то ничего "само" срабатывать не должно.

Если, скажем, какой-то клапан заклинило, и он не открылся, то ничего страшного. Подача топлива должна быть с запасом, и недостаток компенсируют другие впрыскиватели.

Если бак наполнен до максимума, то поезд должен послать сигнал об этом системе управления, чтобы она не открывала несколько следующих инжекторов, пока не освободится место.

5) Если я правильно понимаю, то эта труба будет многоразовая, то расскажите сколько потребуется форсунок, и через какое расстояние их нужно установить,

Я же написал, что зависит от их размеров. Можно устанавливать большие, но редко, можно маленькие, то но часто.

"По три но маленькие, или по пять, но большие." ©

Постоянным является только объём впрыскиваемого вещества, а как распределить его по впрыскиваемым дозам - дело вкуса.

и через сколько пусков предлогаете делать ТО.

Надо сделать десяток таких инжекторов, провести десять тысяч испытаний, и посмотреть что там может сломаться и через какое время. На основании этого сделать вывод.

Можно производить замены по мере выхода из строя. Потому, что все разом выйти из строя не могут. Сломалось - заменили.


А желаемый ресурс - думаю устроил бы в 3650 запусков. То есть по одному запуску в день, и так 10 лет.

Что там может сломаться? Котёл, нагреватель, клапан, инжектор, система управления. Клапан думаю, что скорее выйдет из строя, чем котёл, но его и заменить проще.

6) Чем будем делать начальный разгон?

Чем угодно. Вообще не проблема.
Хоть электричкой прицепленной сзади толканём. Рубеж в 100 метров в секудну или в 360 км в час электрички давно перешли. Поезда TGV, AGV и прочие.

Завершены испытания нового высокоскоростного поезда AGV
17 декабря 2008 года, 22:40 | Текст: Эльвира Кошкина

В минувшие выходные во Франции завершились испытания высокоскоростного поезда Pegase AGV, созданного компанией Alstom. В ходе испытаний на участке европейской железнодорожной линии «Восток» поезд развил будущую эксплуатационную скорость — 360 км/ч.



AGV выгодно отличается от своего предшественника — модели TGV — по нескольким параметрам. Поезд основан на принципе сочлененной конструкции и распределенной тяги: его двигатели расположены под вагонами, а не в голове и хвосте поезда, как у TGV. Благодаря новой системе тяги и использованию композитных материалов масса поезда уменьшилась на 70 тонн, а энергопотребление — на 15% ( по сравнению с аналогичными поездами). Но основное новшество, главная особенность — это эксплуатационная скорость AGV, равная 360 км/ч, что на 40 км/ч превышает максимальный показатель TGV. Экспресс будет состоять из 7-14 вагонов и сможет вмещать от 250 до 650 пассажиров.

В течение четырех недель Pegase AGV выезжал на испытания ночью в выходные дни, чтобы не мешать регулярному движению. В испытательную команду входили 60 инженеров из компаний Alstrom и EurailTest, которые проверили все конструкционные параметры — аэродинамику, управление тягой, измерили динамические характеристики, испытали тормозную систему, использующую «орошение» рельсов, провели акустические измерения...

Результаты удовлетворили специалистов. Сообщается, что в конструкцию поезда будут внесены лишь незначительные улучшения. Теперь Pegase AGV отправится на очередной этап испытаний в Чехию, а затем пройдет сертификацию в Италии. К слову, первым заказчиком AGV стала итальянская компания NTV, которая уже в 2010 году получит первый из 25 составов.

http://science.compulenta.ru/390061/

Можно было бы продолжить.

Давайте.

[Кенгуру]

Вот ещё картиночка красивая:




Про поломки хочу добавить, что их следует разделить, на не опасные и опасные. Если ломается нагреватель, или что-то там с котлом, то это не опасно, так как проявляется до запуска, и жизням людей не угрожает.


Систему открытия клапанов можно сделать вообще децентрализованной, независимой. Если закрепить на поезде, скажем два мощных магнита в определённом месте, друг за другом, а на трубе - датчик. Когда датчик чувствует два импульса от магнитов проходящего поезда, то по ним рассчитывает скорость поезда, и вычисляет момент, в который надо открыть клапан.

[Кенгуру]

Решил посчитать, сколько действительно нужно топлива для разгона таким способом, ведь формула Циолковского тут не годится, так как топливо мы с собой не берём, а заправляемся им по дороге.

Допустим, возьмём удельный импульс двигателя в 3500 м/с. Пустотный Нам надо разогнаться до условных 8200 м/с. то есть топлива должно быть в 8200/3500 = 2,343 раза больше веса разгоняемой конструкции. Вес космического аппарата - 100 тонн, вес движка плюс вес всей остальной конструкции, ну допустим ещё тонн двадцать, оптимистично так. Значит топлива надо 2,343 * 120 000 кг = 281 160 кг. Длина трубы - 600 км, значит топлива на погонный метр трубы будет приходиться 281 160 кг / 600 000 м = 0,4686 кг/м = 468.6 г/метр.

Чего-то как-то не слишком много. Даже я бы сказал мало. Ничего не напутал?

А то как-то больно хорошо получается.


  А секундный расход при времени разгона в 145 секунд - 281 160 кг. / 145 секунд = 1939 кг в секунду. Почти две тонны в секунду. Вот! Уже по нашему.

Так верю.