В космос на маховике (супер-маховике)

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Не-не, я имел в виду в том смысле, что сам двигатель превратится в пар. А по поводу воды - я видел на стройках, как струёй воды с гораздо меньшей скоростью истечения режут камни. Потому и обуревают меня сомнения - как защитить узлы двигателя от струй воды, вылетающих из супермаховика со скоростью 10 км/с?

Подумал еще раз и понял, что в предложенной схеме с маховиком (парой маховиков) никаких дырочек не нужно. Изначально идея была такая - запасать кинетическую энергию в воде, заключенной в пустотелый супермаховик, отсюда и дырочки, отсюда и проблема их открытия в нужное время для создания нужного "вектора" и т.д. Но на самом деле "пустотелость" маховика создает проблемы - энергии на единицу массы все равно запасается где то в 10 раз меньше, чем в "обычном" супермаховике (при условии, что 10 проценов от этакого вращающегося бака занимает наноуглеродный материал маховика с его чудесными свойствами). Вот тут и порылась собака. Получается, что необходимости в пустотелости супермаховика нет. То есть, если супермаховик отдельно, а вода (или другой носитель реактивного импульса) отдельно, то на пределе прочности материала маховика запасаться будет столько же энергии, сколько и в пустотелом, заполненым водой. Т.е. в новой схеме предлагается бак с водой (условно - реактивный или опорный материал) хранить отдельно. Т.е. условно два супермаховика, между которыми есть зазор, в который впрыскивается вода. Вода захватывается и ускоряется поверхностями двух вращающихся маховиков, выбрасывается с другой стороны сразу из "камеры сгорания", без всяких дырочек и их открываний в нужное время. Понятно, что будет нехилый разогрев поверхностей маховиков, но на самом деле они будут контактировть с ускоряемой водой только на "разгонном сегменте" обода маховиков. Получилась совсем "деревянная" схема, чем то похожая на водяную (хи-хи) мельницу. Вот будет прикол, если с 21-22 века так и будут в космос летать.

У меня опять тот же вопрос?: при чем тут дополнительное звено, которое Вы упорно называете камерой сгорания. Где по вашему происходит это самое сгорание??? :shock:
Вы отбросили массу воды со скоростью 10км/с (я тут не обсуждаю вопрос о технической возможности этого, считаем что отбросили). Куда Вы собираетесь отправлять этот поток дальше и зачем???  :shock:

Второе. Если принять данную концепцию, то вода однозначно должна храниться отдельно и подаваться в маховик по мере необходимости. Тут спору нет.
А вот без открываемых "отверстий" Вы вряд ли обойдетесь. Вы хотите придать воде скорость 10 км/с на кривой. Она, без задерживающих устройств, прольется уже на нескольких см/с.
Скорее всего придется не только сделать раскрываемые отверстия (которые, кстати, и служат соплами при камере "сгорания" маховике), но и снабдить внутреннюю поверхность радиальными ребрами, которые позволят с меньшими затратами разгонять воду.

[Перепил]

У меня опять тот же вопрос?: при чем тут дополнительное звено, которое Вы упорно называете камерой сгорания. Где по вашему происходит это самое сгорание??? :shock:
Вы отбросили массу воды со скоростью 10км/с (я тут не обсуждаю вопрос о технической возможности этого, считаем что отбросили). Куда Вы собираетесь отправлять этот поток дальше и зачем???  :shock:

Второе. Если принять данную концепцию, то вода однозначно должна храниться отдельно и подаваться в маховик по мере необходимости. Тут спору нет.
А вот без открываемых "отверстий" Вы вряд ли обойдетесь. Вы хотите придать воде скорость 10 км/с на кривой. Она, без задерживающих устройств, прольется уже на нескольких см/с.
Скорее всего придется не только сделать раскрываемые отверстия (которые, кстати, и служат соплами при камере "сгорания" маховике), но и снабдить внутреннюю поверхность радиальными ребрами, которые позволят с меньшими затратами разгонять воду.

Еще раз обрисую "деревянную схему". Два маховика, оси маховиков расположены параллельно земле, параллельно друг другу, перпендикулярно вертикали. Между маховиками расположен небольшой зазор. В этот зазор сверху впрыскивается вода, разгоняется ободами маховиков и вылетает вниз (из "камеры сгорания"). Скорость воды определяется: вязкостью воды, растоянием между ободами маховиков, так как скорость потока жидкости зависит от растояния до движущейся плоскости и от вязкости. Кроме того, можно убрать сами накопители энергии из схемы взаимодействия с водой, заменив это место специальными "разгонными лопатками" (насадив на ось с маховиками), которые действительно могут иметь радиальные ребра (на то они и лопатки). Надо только учеть какие силы будут действовать на эти лопатки и сделать их или короткими и толстыми или длинными и тонкими (длинными, значит увеличив тем разгонное время и уменьшив силы, действующие на излом ребер). Для этого нужны специальные расчеты, какую форму лопаток они дадут, я не знаю, может окажется, что лучшая форма это волнистая (по синусоиде) форма обода лопатки, не знаю. Форма лопаток на принцип схемы не влияет. Плюс схемы замены места разгона воды с маховиков на лопатки, то лопатки могут истираться изнашиваться со временем и должны быть легко заменяемы. А вот накопителю энергии (маховику), этот износ ни к чему.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

У меня опять тот же вопрос?: при чем тут дополнительное звено, которое Вы упорно называете камерой сгорания. Где по вашему происходит это самое сгорание??? :shock:
Вы отбросили массу воды со скоростью 10км/с (я тут не обсуждаю вопрос о технической возможности этого, считаем что отбросили). Куда Вы собираетесь отправлять этот поток дальше и зачем???  :shock:

Второе. Если принять данную концепцию, то вода однозначно должна храниться отдельно и подаваться в маховик по мере необходимости. Тут спору нет.
А вот без открываемых "отверстий" Вы вряд ли обойдетесь. Вы хотите придать воде скорость 10 км/с на кривой. Она, без задерживающих устройств, прольется уже на нескольких см/с.
Скорее всего придется не только сделать раскрываемые отверстия (которые, кстати, и служат соплами при камере "сгорания" маховике), но и снабдить внутреннюю поверхность радиальными ребрами, которые позволят с меньшими затратами разгонять воду.

Еще раз обрисую "деревянную схему". Два маховика, оси маховиков расположены параллельно земле, параллельно друг другу, перпендикулярно вертикали. Между маховиками расположен небольшой зазор. В этот зазор сверху впрыскивается вода, разгоняется ободами маховиков и вылетает вниз (из "камеры сгорания"). Скорость воды определяется: вязкостью воды, растоянием между ободами маховиков, так как скорость потока жидкости зависит от растояния до движущейся плоскости и от вязкости. Кроме того, можно убрать сами накопители энергии из схемы взаимодействия с водой, заменив это место специальными "разгонными лопатками" (насадив на ось с маховиками), которые действительно могут иметь радиальные ребра (на то они и лопатки). Надо только учеть какие силы будут действовать на эти лопатки и сделать их или короткими и толстыми или длинными и тонкими (длинными, значит увеличив тем разгонное время и уменьшив силы, действующие на излом ребер). Для этого нужны специальные расчеты, какую форму лопаток они дадут, я не знаю, может окажется, что лучшая форма это волнистая (по синусоиде) форма обода лопатки, не знаю. Форма лопаток на принцип схемы не влияет. Плюс схемы замены места разгона воды с маховиков на лопатки, то лопатки могут истираться изнашиваться со временем и должны быть легко заменяемы. А вот накопителю энергии (маховику), этот износ ни к чему.

Ну вот уже лучше. Вернемся теперь к вязкости воды и зазору. Боюсь, что даже если в воду добавлять присадки для повышения вязкости и зазор сделать в доли миллиметра вода не будет успевать разогнаться на столь коротком участке до указанной скорости.
Еще одна глупая идея: А если поверхность дисков сделать в виде зубьев шестеренки. Зубья поставить в зацеп, но так, что бы между ними всегда оставался зазор. Вот теперь, если лить на них сверху воду, то они будут ее довольно активно разгонять до нужной скорости. А?  

[GRAFIT]

(///) А если поверхность дисков сделать в виде зубьев шестеренки. Зубья поставить в зацеп, но так, что бы между ними всегда оставался зазор. Вот теперь, если лить на них сверху воду, то они будут ее довольно активно разгонять до нужной скорости. А?  

сразу представлся мне КА ввиде шестерённого маслянного насоса ...   набирающего вторую космическую ...

а если "воду" выбрасывать из вращающегося соосно движению цилиндра радиально (всторону от оси движения) .. чтобы струя била в стенку сосуда типа сопло, перенапрявляя поток в обратную движению сторону ... ?

[pkl]

Господа, и как вы думаете всерьёз - это реально? Сопла, колёса с лопастями...
Какому количеству воды будет сообщена скорость хотя бы свыше 4 км/с?
Не лучше ли тогда помечтать о лазерной ракете, в двигателе которой та же вода превращается в пар лучом лазера?

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Господа, и как вы думаете всерьёз - это реально? Сопла, колёса с лопастями...
Какому количеству воды будет сообщена скорость хотя бы свыше 4 км/с?
Не лучше ли тогда помечтать о лазерной ракете, в двигателе которой та же вода превращается в пар лучом лазера?

А че, мечтать не вредно, вредно не мечтать  
Мао цзе дун говаривал, что человек, это чистый лист бумаги, а бумага все стерпит (или что то в этом роде). Т.ч. наши человеческие мечты на этом листе можно записать самыми красивыми иероглифами! ВО!      
Ну че, уж и по вр... помечтать не дадут  
     

[Chilik]

Господа, и как вы думаете всерьёз - это реально? Сопла, колёса с лопастями...

Нет. Но имеют же джентельмены право слегка порезвиться мозгом между новогодними праздниками?

Какому количеству воды будет сообщена скорость хотя бы свыше 4 км/с?

Нулевому. Hint: при соприкосновении с поверхностью, движущейся со скоростью 4 км/с, понятие "вода" исчезает, появляется понятие "водяной пар". То есть газ. А как работать с газами под давлением, уж не мне в этом форуме специалистам объяснять.

Не лучше ли тогда помечтать о лазерной ракете, в двигателе которой та же вода превращается в пар лучом лазера?

"Скрипач не нужен" (C)
Если хочется передать кинетическую энергию молекулам воды, то наиболее эффективным с точки зрения затрат энергии будет ледяная пуля в умеренно длинном канале ствола. Тогда спрашивается, зачем вода?

[Перепил]

Какому количеству воды будет сообщена скорость хотя бы свыше 4 км/с?

Нулевому. Hint: при соприкосновении с поверхностью, движущейся со скоростью 4 км/с, понятие "вода" исчезает, появляется понятие "водяной пар". То есть газ. А как работать с газами под давлением, уж не мне в этом форуме специалистам объяснять.

Абсолютно верно!, но так ли это страшно? Да, будет высокотемпературный газ и он тоже может создавать реактивную тягу. К тому же выше описана схема с лопатками, разгонящая воду без излишнего трения - т.е. лопатки были введены для увеличения коэффициента в отношении - кинтетическая энергия реактивной опоры (ускоренной воды) / энергия, пошедшая на разогрев воды и поверхности трения (лопаток). Если честно, то не вижу ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ невозможности реализации данной схемы при достижении прочности материала, достаточной для создания супермаховика с плотностью накопления хотя бы 100 МДж / кг (того самого сверхпрочного углеродного волокна - ссылку на статью Н. Гулиа я давал). Представте, запасенная с огромной плотностью энергия передается (без всяких преобразований - ну почти) или непосредственно в реактивный импульс разогнанной воды или в нагрев пара воды, что в итоге также создает реактивный импульс. Если скажут, что лопатки перегреются, изотрутся и разрушаться, ну и ладно, сделаем их одноразового пользования - как современное топливо в ракетах.

[Ark]

Давайте пофантазируем дальше...
Только в зазор между супермаховиками будет закидывать шарики.
варианты
1 - надутый мячик из углеволокна.
2 - тяжёлый упругий монокристал - из вольфрама.
3 - первые два , но внутри гексоген или другое топливо.

Я полагаю, что при скорости обода маховика - ближе к реальности 2 км/с.
надутый шарик должен вылететь со скоростью 4 км/с, а с внутренним топливом и того быстрее.

4 - кумулятивный заряд (без оболочки) - детонация при попадания в зазор ( часть заряда потратиться на разгон ), ну а остальное - скорость кумулятивной струи - в вакууме до 100 км/с

Вопрос остаётся открытым - за счёт какой энергии мы вращаем диски.
Пока мы работаем на достигнутой кинетической энергии вращения дисков.

Есть ли возможность извлекать энергию из упругости шаров - зазор меньше диаметра шариков - сила действующая перпендикулярно вылету будет ускорять вращение дисков.

[Shin]

В виду бредовости идей, тепа мягко переселяется в ЧД.

[Василий.]

Пока использовать супермаховики не представляется возможным. Но, как пишет Гулиа, создаются материалы, из которых возможно сделать супермаховики с плотностью энергии, в тысячи раз превосходящей значения для всех современных материалов. Когда эти материалы будут доведены до ума, то можно будет создать ракетный двигатель, подобный ядерному, но использующий энергию супермаховика для нагревания рабочего тела (лучше всего водорода). Тогда скорость истечения рабочего тела превысит в 2-3 раза нынешние показатели, и отношение масс заправленной и пустой ракеты для старта на опорную орбиту будет 2-4 вместо нынешних 6-10, и полёты станут значительно дешевле.

[serb]

Вот у Гулии и спросите. Форум-то при чём?

[jnet]

Еще одна идея

Зачем Вы все так усложняете???

Зайдите сюда
http://zhurnal.lib.ru/comment/l/lemeshko_a_w/azz
  Подъём спутников с низкой орбиты
 
  http://www.computerra.ru/xterra/homo/27454/
 
  Цитата:
Оказывается, ещё в 1969 году Арцутанов предложил нестационарный космический лифт. Два спутника связаны тросом, вращаются вокруг общего центра масс, и вместе движутся по орбите. При этом скорость вращения и длинну троса можно подобрать так, что один из спутников будет проходить возле поверхности земли с нулевой скоростью.
 
  Конечно, такая система (с опусканием до земли) будет иметь большие потери на трение с земной атмосферой (даже если спутние опускается почти вертикально вниз), и если выстроить башню высотой в несколько десятков километров то система станет вполне работоспособной.
 
  Лучше такой лифт делать в два этапа - вначале отработка подъёма грузов на орбиту с высоты 80-100 км (как это предполагается в соревнованиях X-Prize http://ru.wikipedia.org/wiki/Ansari_X_Prize), что позволит на два порядка уменьшить стоимость вывода грузов на орбиту. А потом, когда технология будет отработана - вместо вывода грузов на высоту 100 км мини-ракетой, построить башню, что сократит стоимость ещё на пару порядков.
Конечно эту технологию можно дополнить и вот этим
http://zhurnal.lib.ru/l/lemeshko_a_w/azz.shtml

[hcube]

Почему-то никто из лифтостроителей не думает, что если сделать из этих суперматериалов РН или АКС, то его эффективность будет НЕСКОЛЬКО выше, чем у лифта ;-)