Двигатель в виде ускорителя

[Asgard]

Представим, что на корабле стоит ускоритель, который выбрасывает частицы, со скоростями близкой к скорости света. Чем выше скорость, тем больше будет масса частицы.
Можно ведь представить такое, что масса частицы будет даже больше массы всего корабля.
Если массы частицы и корабля будут равны, то при выбросе одной частицы, со скорость близкой к скорости света, они будут удаляться друг от друга с одинаковой скоростью.
Т.е где то в половину скорости света.

Как вам моя мысля?

[В А Д И М]

Как вам моя мысля?

Вы наконец-то перестали прогуливать уроки физики? продолжайте - и вы узнаете ещё много интересного  

[Asgard]

Все что можно, я уже давно прогулял.  

А по существу, такой двигатель возможен? Почему тогда, я еще ничего подобного не читал?

[Дмитрий Виницкий]

http://www.bisbos.com/rocketscience/spacecraft/bussardramjet/bussard.html

Какой удар со стороны классика!

[Asgard]

Там все на английском  :? . И зачем ему захватывать частицы, с помощью магнитной воронки? Незачет.    Из моих рассуждений видно, что достаточно одной частицы, что бы разогнаться до половины скорости света. Пусть на практике, это будет не одна частица 1млн частиц. Сколько это будет в граммах? Я думаю меньше одного. Зачем магнитную воронку городить непонятно.

А где там ускоритель? Я ведь собрался частицы разгонять, так что-бы они массу свою изменили.

[Дмитрий Виницкий]

Потому что поиск на английском приводит к бесконечной череде ссылок на "рефераты". Поищите сами. В том числе и на форуме. Можете и на форуме найти ответы на большинство ваших вопосов.

[Asgard]

Буссарда (Bussard Interstellar Ramjet), который предполагал использование в качестве горючего и рабочего вещества межзвёздный водород.


Газ можно было бы ионизировать мощным излучением, стягивать в заборник корабля электромагнитным полем и использовать для термоядерной реакции.

Очень, очень далеко от того, что предложил я.

[Chilik]

Очень, очень далеко от того, что предложил я.

Вне зависимости от того, что до требуемых цифр не хватает многих и многих порядков величины не только у ускорителей, но и у космических лучей, задам один простой вопрос: где Вы собираетесь брать энергию для разгона этой суперчастицы? Формулки-то об этом не говорят. Формулкам, кстати, абсолютно всё равно, будет ли это одна большая суперчастица или много-много маленьких. Предельный случай - фотон. Welcome to фотонные звездолёты. Но там тоже первейший вопрос: где же энергию взять?

[аФон]

Все что можно, я уже давно прогулял.  

А по существу, такой двигатель возможен? Почему тогда, я еще ничего подобного не читал?

Не правильно искали. Смотрите "Ядерный импульсный двигатель"

Например, в США известен проект «Orion» в 1958 году фирмы «Дженерал Атомикс» («General Atomics»).

Атомные заряды мощностью примерно в 1 килотонну на этапе взлёта должны были взрываться со скоростью один заряд в секунду. Ударная волна- расширяющееся плазменное облако- должна была приниматься «толкателем»- мощным металлическим диском с теплозащитным покрытием, и, потом, отразившись от него, создать реактивную тягу. Импульс, принятый плитой толкателя, через элементы конструкции передавался собственно кораблю. Затем, когда высота и скорость вырастут, частоту взрывов можно было уменьшить. При взлете корабль должен был лететь строго вертикально, чтобы минимизировать площадь радиоактивного загрязнения атмосферы.

Программа развития проекта «Orion» была рассчитана на 12 лет, расчетная стоимость — 24 миллиарда долларов,

[Asgard]

фотонные звездолёты.

Вот, почти то  :roll: .

где Вы собираетесь брать энергию

Ну, это уже другой вопрос  .

Кстати порылся на эту тему http://www.5ballov.ru/referats/preview/37653/2

Общая мощность излучения Солнца составляет 5*1023 л. с. Вследствие излучения Солнце теряет 4 млн. т вещества в секунду.

Нехило.

[C-300]

Идея уже есть давно, как она может не есть? Но есть но:
1. КПД преобразователей энергии`1, а ведь сначало надо эту энергию получить, потом преобразовать (видимо, в электрическую - ведь это ускоритель!), потом снова преобразовать (видимо в магнитную), а потом - ещё раз (теперь уже в кинетическую энергию частиц.
Проблема ещё в том, что требуется получение гигантских энергий, в результате которых площади радиаторов (ведь неиспользованную энергию, которая выделяется в преобразователях в результате того, что кпд`1) и, более того, размеры двигателя будут порядка тысяч километров
2. Тяга существующих ускорителей мала. Посчитайте тягу, которую даёт самый мощный современный ускоритель - "Тэватрон".
3. В современных ускорителях диаметром порядка нескольких км. частицы, прежде чем попасть в мишень, много раз (подозреваю, что несколько тысяч) проходят маршрут кольца, состоящий из ускоряющих и фокусирующих магнитов. Т. е. в современных ускорителях научились ускорять частицы до приличных скоростей лишь на циклопических сооружениях массой во многие тысячи тонн.
4. Для получения значительной тяги необходим источник энергии - как минимум термоядерный, а лучше - аннигиляционный, но таковой, скорее всего, невозможен.
Вообще, из 2. и 3. вытекает исчезающе малая тяговооружённость подобных звездолётов, что означает огромное время разгона до скорости света. Из 4. и 3. вытекает низкое массовое совершенство подобной ракеты - низкое КПД двигателя и сравнительно (в отношении всего корабля) большая масса двигателя вынуждают брать меньше топлива, а значит - достигать меньшей скорости. В результате скорость подобного звездолёта будет меньше, чем чисто термоядерного или же использующего пучок световой энергии, направленный зеркалом-концентратором от Солнца. Из 1. же вытекает то, что потребуется строительство не только огромной инфраструктуры в Солнечной системе (для фокусировки и преобразования солнечной энергии), но и строительство гигантского корабля.
В общем, идея, обеспечивающая скорость истечения, примерно равную световой, оборачивается провалом - низок КПД и массовое совершенство устройств, способных на это.
P. S. вам верно предложили идею звездолёта Бюссара, т. к. принцип - ускорение частиц (неважно, за счёт чего) - тот же, а суть - ещё лучше, т. к. используется внешняя энергия, да и топливо находится не на борту. В результате эта идея, в отличие от приведённой вами, хотя бы принципиально реализуема.

[Chilik]

Немного прокомментирую предыдущий текст.

Идея уже есть давно... но:
3. В современных ускорителях диаметром порядка нескольких км. частицы, прежде чем попасть в мишень, много раз (подозреваю, что несколько тысяч) проходят маршрут кольца...

В данном конкретном случае кольцевые ускорители нужно смело вычсёркивать. Hint: синхротронное излучение. Характерная энергия фотона которого очень быстро растёт с энергией частиц:
_аш_ню_ ~ 2 E^3 / R, где _аш_ню_ - энергия фотона в кэВ, Е - энергия частиц в ГэВ, R - радиус закругления тракетории в метрах. Так что при ультраэнергиях колечко будет дико излучать крайне жёсткие гамма-кванты. Конец экипажу и электронике, даже несмотря на известную диаграмму направленности, от которой можно спрятаться.
Но и это фигня. В циклических ускорителях центробежная сила обеспечивается магнитным полем катушек, то есть сила, потребная для поворота частицы, передаётся на структуру ускорителя. Ага. Та самая частица, массой в космический корабль, должна будет болтаться внутри реальной конструкции.
Давайте тогда уж для начала сделаем хотя бы простую камеру сгорания с рабочим давлением хотя бы 10000 атмосфер. Задачка не в пример проще.
Так что вариант только один: линейные ускорители с однократным пролётом. Предельный темп ускорения известен, это около 1 мегавольта на сантиметр, т.е. 100 МэВ на метр в ускоряющей структуре, около 30-50 МэВ на метр в реальных больших системах. Больше поднять нельзя, материал начинает эмиттировать электроны и наступает пробой промежутка. Видимо, для корабля нужно брать пониженное раза в полтора значение для повышения надёжности. Так что не надо оптимизма про тысячи километров для этой задачи, масштабы совсем другие.

... состоящий из ускоряющих и фокусирующих магнитов.

Нет, магниты только задают орбиту и фокусируют. В принципе могут быть сделаны и постоянными (кроме корректоров), но это не используется, т.к. неудобно и дорого.  Ускорение в резонаторах ВЧ полем.

[Виктор Левашов]

Можно ведь представить такое, что масса частицы будет даже больше массы всего корабля.

Масса растёт, размерность падает. Планета при разгоне до скорости близкой к световой становится полоской и привращается в фольгу. Что будет с частицой? У фотона есть размерность, но нет массы. Чем отталкаваться будете, если одна и зрамерностей будет равна нулю? Не близка, а именно равна.

[аФон]

Можно ведь представить такое, что масса частицы будет даже больше массы всего корабля.

Масса растёт, размерность падает. Планета при разгоне до скорости близкой к световой становится полоской и привращается в фольгу. Что будет с частицой? У фотона есть размерность, но нет массы. Чем отталкаваться будете, если одна и зрамерностей будет равна нулю? Не близка, а именно равна.

Известно чем. Законом сохранения импульса

[Виктор Левашов]

Законом сохранения импульса

сохранения импульса тела, если быть точным. но тут тела нет. одна из размерностей равна нулю.

[поверхностный]

Представим, что на корабле стоит ускоритель, который выбрасывает частицы, со скоростями близкой к скорости света. Чем выше скорость, тем больше будет масса частицы.
Можно ведь представить такое, что масса частицы будет даже больше массы всего корабля.
Если массы частицы и корабля будут равны, то при выбросе одной частицы, со скорость близкой к скорости света, они будут удаляться друг от друга с одинаковой скоростью.
Т.е где то в половину скорости света.

Как вам моя мысля?

Изъян заключается в том, что источник энергии, отдавая энергию, будет становиться ЛЕГЧЕ. Сам собой. Горячий чайник тяжелее холодного. Предельный случай - это уже обсуждавшийся фонарик в качестве двигателя. Его удельный импульс не бесконечный, как сначала кажется, потому что батарейка будет становиться легче именно на массу улетевших фотонов.

[аФон]

Законом сохранения импульса

сохранения импульса тела, если быть точным. но тут тела нет. одна из размерностей равна нулю.

А в закон сохранения импульса никакая "размерность тела" и не входит.