Вопрос для авиаинженеров

[Экспонат]

Предлагая вниманию Форума данную идею, я почти уверен в полной её несостоятельности, как реальной инженерной идеи, которая бы могла представлять какой-либо интерес для её воплощения. В первую очередь, я хотел бы услышать аргументированные доводы о неприемлемости её реализации от профессионалов. К сожалению, среди окружающих меня знакомых людей нет таковых специалистов, профессионально имеющих отношение к авиационно-космической технике, но я уверен, что среди публики Форума найдутся неравнодушные компетентные лица, которые камня на камне не оставят  от этой технической идеи.  Суть её в следующем.
        Обращает на себя внимание то, что старт космических кораблей основан на примитивно простом реактивном движении. Затрат энергии на подъем и набор скорости (причем  с преодолением силы тяжести!) зеркально равен энергии выбрасываемых реактивных газов. С энергетической точки зрения данное кажется не очень рациональным, вся зеркально отраженная энергия просто выбрасывается, сразу же возникает вопрос – нельзя ли более полно использовать эту энергию, каким-либо образом заставляя её вторично осуществлять работу по подъему ракеты. В то же момент в авиации есть уже довольно совершенные авиационные двигатели с тягой не менее 20 тонн. (Хотя известно, что двигатели у А-380 имеют тягу 45 тонн каждый и, может быть, есть возможность создать двигатели с тягой 90 или более тонн). У меня возникла идея новой транспортной космической системы на основе использования двигателей, подобных авиационным. Допустим, возьмем связку из десяти вертикально установленных авиационных двигателей с тягой 20 т. каждый, в сумме с тягой 200 т. Над этой платформой устанавливаются баки с топливом, (например, керосин и жидкий кислород). Над ними располагается космический аппарат. После старта, эта система осуществляет вертикальный подъем с возможной скоростью (например, первые десятки км/ч), по мере подъема и расхода топлива скорость начнет расти. Поднявшись на высоту 100 или более км, на скорости, не превышающую автомобильную, система останавливается и зависает. В этой точке, уже в безвоздушном пространстве, стартует космический аппарат, который производит разгон до второй космической скорости в горизонтальной плоскости, без преодоления силы тяжести и трения о воздух. Если же система поднимется, допустим, на высоту 3000 км, то с этой высоты космический аппарат, сможет достигнуть второй космической скорости с использованием земного тяготения, осуществляя разгон, двигаясь вниз, как с горки, тратя заметно меньше топлива на этот этап полета. Стартовая платформа с авиационными двигателями, после отделения космического аппарата, начинает плавный спуск вниз, и осуществляет мягкую посадку в районе старта. Все эти стадии полета показаны на приводимом здесь рисунке. Мои предположения о достоинствах этой системы состоят в следующем:
        - количество топлива затрачиваемое на первом этапе полета, на подъем системы со стартовой площадки до точки отделения космического корабля с разгонными блоками от подъемной платформы, возможно, будет значительно меньше, чем при работе по общепринятой схеме с реактивными двигателями. Я, как дилетант, предполагаю, что авиационные двигатели более энергетически эффективны, чем простые реактивные двигатели;
        - разгон корабля с разгонными блоками, после отделения, осуществляется по горизонтали, в безвоздушном пространстве, значит следует ожидать и здесь, сравнительно меньших затрат топлива на набор второй космической скорости;
        - авиационные двигатели обладают несопоставимо более высоким ресурсом продолжительности работы, чем реактивные;
        - система является многоразовой с запасом большого количества пусков.
       Схема предлагаемой системы приводится ниже на рисунке.
        Среди недостатков я вижу большую техническую сложность создания такой системы и другие, видимо хорошо известные специалистам. Мне было бы очень интересно получить их ответ, которые бы, вкратце проанализировав данную систему - назвали бы основные принципиальные изъяны, из-за которых эту идею необходимо отложить и никогда больше не рассматривать.

[/list]

[kulch]

Эффективность системы будет примерно равна такой же с ракетными двигателями. Представьте себе ракету, которая стартует и набирает высоту 3000 км строго вертикально, а потом ее следующая ступень переходит в горизонтальный полет, стараясь увеличить горизонтальную составляющую скорости (будущей орбитальной скорости).

То есть получается, что это как ракета, которая не идет по плавной, оптимальной траектории, пытаясь набрать ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ (будущую орбитальную) скорость как можно раньше и быстрее, а, напротив, сначала взлетает как можно выше, действуя строго против земного тяготения и лишь потом берется за свою основную задачу - горизонтальную скорость...

В переводе на нормальный язык - большие гравитационные потери.

Преимущества ВРД малы из-за быстрого (вертикального) прокола атмосферы. Не зря любая АКС (в проекте, разумеется) имеет очень пологую траекторию, пытаясь набрать максимум характеристической скорости там, где больше воздуха, то есть пониже.

Задумайтесь: если бы на Земле не было атмосферы, как бы выглядел активный участок траектории ракеты? Он был бы максимально пологим, чтобы набирать скорость за минимальный перепад высот. Говоря нормальным языком - с минимальными гравитационными потерями.

[Атяпа]

Не авиаинженер. Но сходу - авиадвигатели на высоте 100 км (не говоря уже о 3000)?

И Вы путаете ракетный и реактивный. Авиадвигатели, которые Вы предлагаете, именно реактивные.

[kulch]

...старт космических кораблей основан на примитивно простом реактивном движении. Затрат энергии на подъем и набор скорости (причем  с преодолением силы тяжести!) зеркально равен энергии выбрасываемых реактивных газов. С энергетической точки зрения данное кажется не очень рациональным, вся зеркально отраженная энергия просто выбрасывается...

Вы просто рассказали о законе сохранения импульса другими словами. В переводе на нормальный язык ваше удивление звучит примерно так:

- я стою на лодке, бросаю за борт камень. лодка движется в другую сторону! отлично, но расточительно. хорошо бы она двигалась без моих каких-то действий.

Чувствуете абсурд?

[Штуцер]

Допустим, возьмем связку из десяти вертикально установленных авиационных двигателей с тягой 20 т. каждый, в сумме с тягой 200 т. Над этой платформой устанавливаются баки с топливом, (например, керосин и жидкий кислород). Над ними располагается космический аппарат. После старта, эта система осуществляет вертикальный подъем с возможной скоростью (например, первые десятки км/ч), по мере подъема и расхода топлива скорость начнет расти. Поднявшись на высоту 100 или более км...

Я не понял, Вы кислород воздуха в авиационных двигателях не собираетесь использовать? На ЖК и без азота авиационный двигатель работать не будет.

[Экспонат]

Я прекрасно понимаю, что траектории запуска современных космических кораблей определены по строжайшим расчетам вариационного исчисления и теории оптимального управления. Там учтен каждый килограмм топлива. Вариант запуска космических аппаратов, который предложен здесь - это скорее для развлечения, просто для того, чтобы взглянуть на вещи, ставшими привычными, с несколько неожиданной, новой стороны.
 По остальным замечаниям можно сделать поправки: пусть в баках с горючим будет не жидкий кислород, а жидкая смесь кислорода с азотом - если авиадвигатели работают только на ней; ну и очевидно, что в безвоздушном пространстве все компоненты топлива должны поступать из герметичных баков.

[Штуцер]

ну и очевидно, что в безвоздушном пространстве все компоненты топлива должны поступать из герметичных баков.

В воздухе 78 процентов азота - если тащить этот балласт в с собой система будет неэффективной. Кроме того, на входе в воздушно реактивный двигатель необходимо иметь набегающий поток воздуха с заданными характеристиками - из баков это нереально. Одним словом  воздушно-реактивный двигатель годится только для атмосферы, и преимущество его перед ЖРД - использует кислород воздуха.

[Старый]

Одним словом  воздушно-реактивный двигатель годится только для атмосферы, и преимущество его перед ЖРД - использует кислород воздуха.

Основное преимущество - он отталкивается от окружающей среды. Как лошадь.

[Bell]

А вообще этим топиком Экспонат наглядно продемонстрировал - какие глубоко невежественные кадры являются апологетами инерцоидов-гравицап.

[Старый]

Экспонат пал жертвой наших АКСчиков. Они так заморочили ему голову "высоким УИ" ТРД что он решил что если применить ТРД обеспечив подачу в него воздуха из баков то и вправду будет такой УИ.

[Экспонат]

А вообще этим топиком Экспонат наглядно продемонстрировал - какие глубоко невежественные кадры являются апологетами инерцоидов-гравицап.

Я - не апологет инерциоидов, я - апологет исследований. Тем более, что значительная часть движителей без выброса реактивной массы, которые были показаны в публикациях, изначально вызывали у меня глубокие сомнения в их положительном эффекте. И все же, я благодарен НИИ КС за их исследования, даже если они потерпели неудачу. И я советовал бы им не оставлять подобных экспериментов и в будущем, по мере того, как будут появляться новые идеи и установки. Нужно обследовать все уголки Природы - пусть даже если это будет держаться только на одном энтузиазме. Для меня главное то, что в этих движителях не нарушается закон сохраннения энергии - значит остальное надо исследовать.

[Штуцер]

Для меня главное то, что в этих движителях не нарушается закон сохраннения энергии - значит остальное надо исследовать.

Оффтоп. Совершенно верно! Как не нарушается в них и закон сохранения импульса.
По вышеуказанным причинам гравицапа создает все, что угодно, кроме тяги.

[hcube]

Экспонат пал жертвой наших АКСчиков. Они так заморочили ему голову "высоким УИ" ТРД что он решил что если применить ТРД обеспечив подачу в него воздуха из баков то и вправду будет такой УИ.

Нет уж. До таких глубин падения АКСникам очень далеко. Товарисч не понимает базовых принципов работы ракетной системы.

[Виктор Левашов]

И я советовал бы им не оставлять подобных экспериментов и в будущем, по мере того, как будут появляться новые идеи и установки.

Гравицапщики - не интересны.
А на счёт новых идей и установок, вот что меня удивляет.
Шаровые молнии, как природное явление, известны лет... ну, сколько цивилизация существует.
Но почему до сих пор не удалось создать "генератор шаровых молний" или что-то вроде этого?
Вот это интересно.

[Штуцер]

И я советовал бы им не оставлять подобных экспериментов и в будущем, по мере того, как будут появляться новые идеи и установки.

За свой личный счет и в подтверждение законов Ньютона - сколько угодно!

[Атяпа]

А вообще этим топиком Экспонат наглядно продемонстрировал - какие глубоко невежественные кадры являются апологетами инерцоидов-гравицап.

Я - не апологет инерциоидов, я - апологет исследований. Тем более, что значительная часть движителей без выброса реактивной массы, которые были показаны в публикациях, изначально вызывали у меня глубокие сомнения в их положительном эффекте. И все же, я благодарен НИИ КС за их исследования, даже если они потерпели неудачу. И я советовал бы им не оставлять подобных экспериментов и в будущем, по мере того, как будут появляться новые идеи и установки. Нужно обследовать все уголки Природы - пусть даже если это будет держаться только на одном энтузиазме. Для меня главное то, что в этих движителях не нарушается закон сохраннения энергии - значит остальное надо исследовать.

Кстати, закон сохранения энергии эмпирический.
А вот закон сохраненияимпулься - прямое следствие законом Ньютона, то же эмпирических.
Почему Вы отдаёте предпочтение одному над другим?

[Bell]

А вообще этим топиком Экспонат наглядно продемонстрировал - какие глубоко невежественные кадры являются апологетами инерцоидов-гравицап.

Я - не апологет инерциоидов, я - апологет исследований. Тем более, что значительная часть движителей без выброса реактивной массы, которые были показаны в публикациях, изначально вызывали у меня глубокие сомнения в их положительном эффекте. И все же, я благодарен НИИ КС за их исследования, даже если они потерпели неудачу. И я советовал бы им не оставлять подобных экспериментов и в будущем, по мере того, как будут появляться новые идеи и установки. Нужно обследовать все уголки Природы - пусть даже если это будет держаться только на одном энтузиазме. Для меня главное то, что в этих движителях не нарушается закон сохраннения энергии - значит остальное надо исследовать.

Да причем тут НИИ КС и т.п.?
Сказано же вам - вы невежественны до неприличия в широко известных вопросах, в данном случае - в реактивных двигателях. А что вы с этим невежеством в голове наисследуете - смешно даже представить

[Экспонат]

Кстати, закон сохранения энергии эмпирический.
А вот закон сохраненияимпулься - прямое следствие законом Ньютона, то же эмпирических.
Почему Вы отдаёте предпочтение одному над другим?

Вы мне как-то заметили, что импульс и энергия - это не одно и то же. Но, взглянем хотя бы так: при передаче импульса M1*V1=M2*V2 масса М2 получает приращение скорости dV2 - значит кинетическая энергия массы М2 возросла на величину (М2*dV2^2)/2.
 То есть, передача импульса одного тела другому тождественно равна передаче кинетитческой энергии.
Если в соответствии со вторым законом Ньютона сила F=M2*a   действует в течении времени t, то масса М2 приобретет импульс М2*V2, так как V2=a*t - видите какая неразрывная связь кинетической энергии, импульса и второго закона Ньютона.
Для меня понятие энергии скорее категория философская. Для себя я её определяю следующим образом. Вселенную можно рассматривать как единый непрерывный и, возможно, бесконенчный Процесс движения материи во всех её формах проявления. Тогда определить энергию можно как характеристикой степени объема и интенсивности Процесса в течении выбранного интервала времени. Тогда энергия выступает некоторой универсальной, всеобщей единицей измерения всех наблюдаемых и существующих физических процессов. А закон сохранения импульса, второй закон Ньютона и т.д. - это производные закона сохранения энергии, это уже вторичное.

[Экспонат]

Сказано же вам - вы невежественны до неприличия в широко известных вопросах, в данном случае - в реактивных двигателях. А что вы с этим невежеством в голове наисследуете - смешно даже представить :)

Где Вы увидели, что я собираюсь исследовать реактивные двигатели?
Я просто преподнес изложенную выше идею в виде курьеза. Не спорю, что я невежа - так как я не работаю ни в авиации, ни в космонавтике, весьма далек от них. Но, что я буду исследовать - это совершенно не Ваше дело. Но, пусть Вам будет хоть не много стыдно, если я в чем-то окажусь прав.

[Старый]

Не спорю, что я невежа...

А какое у вас образование и специальность, если не секрет? Что и когда закончили?