Добро пожаловать на литературный форум "В вихре времен"!

Здесь вы можете обсудить фантастическую и историческую литературу.
Для начинающих писателей, желающих показать свое произведение критикам и рецензентам, открыт раздел "Конкурс соискателей".
Если Вы хотите стать автором, а не только читателем, обязательно ознакомьтесь с Правилами.
Это поможет вам лучше понять происходящее на форуме и позволит не попадать на первых порах в неловкие ситуации.

В ВИХРЕ ВРЕМЕН

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » В ВИХРЕ ВРЕМЕН » Произведения Александра Романова » БСБМК (Большой серо-буро-малиновый корабль)


БСБМК (Большой серо-буро-малиновый корабль)

Сообщений 221 страница 230 из 253

221

AL1618 написал(а):

Надеюсь так стали понятны выгоды от внешнего разгона. Мне пересчитать или сами?

1. Рой Светлячков: общие сведения

Рой Светлячков (Firefly Swarm; официальное название – Distributed Automatic Military Network of HelioEnergetic Lightsail Launchers[9], DAMNHELL) начали строить в середине XXIII века. В 2418 году он успешно выполнил боевую задачу – уничтожил флот аквилиан в Койперовской битве – и в дальнейшем использовался только в мирных целях, для разгона грузовых парусников внутри Солсистемы.
Ещё на Земле державы-основательницы Космофлота подписали Римскую конвенцию, где обязались никогда не использовать Рой против людей. До сих пор Римская конвенция строго соблюдалась. Космофлот даже в Войне за независимость не решился применить "светлячки" против восставших колоний. Этим он и предопределил своё поражение. Но и после войны командование остатком Космофлота на Эриксе сохранило управление Роем в своих руках.
Каждый "светлячок" представляет собой импульсный ультрафиолетовый эксимерный лазер. Он состоит из собственно излучателя, магнитной ловушки, блока управления и связи, надувных тонкоплёночных солнечных батарей, которые служат также световыми парусами коррекции орбиты. Магнитная ловушка некоторое время накапливает на своих полюсах заряженные частицы солнечного ветра. Затем происходит разряд, и в активной среде (фторид аргона) генерируется короткий высокоэнергичный лазерный импульс. После выстрела цикл зарядки-разрядки повторяется. Его длительность – порядка 1000 секунд.
Под воздействием высокой температуры, радиации и собственных разрядов "светлячки" довольно быстро изнашиваются. Срок жизни аппарата составляет от 2 до 5 лет в зависимости от уровня солнечной активности. Во время сильных вспышек "светлячки" массово гибнут, их общее число сокращается в десятки раз. Дефектные излучатели со временем сходят с орбит. Многие из них прилетают в населённые области Солсистемы. Несколько таких аппаратов было подобрано трэш-хантерами. Судя по их отчётам, устройство "светлячка" практически не изменилось со времён аквилианской войны.
Численность Роя поддерживается непрерывным производством новых "светлячков". Этим занимаются многочисленные автоматические фабрики на поверхности Меркурия и на орбитах вокруг него. После сборки аппарат выводится на гелиоцентрическую орбиту световым парусом.
Из-за близости "светлячков" к Солнцу наблюдать их трудно. О численности излучателей мы располагаем только историческими данными – во время Мартовской революции их было около миллиарда. До последнего времени их численность, вероятно, была того же порядка. Суммарная излучаемая мощность Роя – около 25 петаватт, что в сотни раз превышает полное энергопотребление нашей цивилизации на пике развития Старой Земли.

0

222

Lokki написал(а):

И вы ошиблись в фундаменте :-)

Я ни в чем не ошибся. :) Я поставил целью наглядно продемонстрировать полную непригодность идеи "внешнего разгона ионными лучами" в предлагаемой версии.

AL1618 написал(а):

1. Время разгона 15 лет

Ок, уменьшим ускорение в 10 раз, до 0,01g.

AL1618 написал(а):

2. Разгонный участок бустера 10 000 000 км  (пятно расхождения 15 метров на 100 000, 150 на 1 000 000 и 1 500 на 10 000 000) Ведь 1,5 км парус вас не сильно не смутит?

Ну-ну, теперь уже 10 миллионов километров. :)  Разумеется, смещение обладающих массой и зарядом частиц от внешнего действия - солнечного ветра, гравитационных сил - не учитываем.

Ок, берем 10 миллионов километров.

AL1618 написал(а):

3. Делите итоговую нагрузку минимум на 2 (кабина с пилотами и СЖО и топливо с дигателем и парашутом) и максимум на 50 частей т.е разгоняемый вес не 5000, а от 2500 тонн до 100

А это уже ерунда. Масса итоговой нагрузки фиксированная: 100 тонн ПН, плюс тормозной двигатель со всеми системами, плюс магнитный тормоз, плюс топливо и рабочее тело. Вы можете что угодно уверять, но вам нужно затормозить с 0,1с, и это требует ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ ресурсов. Так что 5000 тонн минимум. Реально, конечно, ближе к 10000-15000 тонн - потому что корабль должен тормозить с почти вдвое большей скорости, чем в оригинале.

AL1618 написал(а):

Надеюсь так стали понятны выгоды от внешнего разгона. Мне пересчитать или сами?

Я уже все рассчитал. :) Ужав ускорение до 0,01g и увеличив авторским произволом дальность трека бустера до 10 миллионов км вы сократили число бустеров всего до 4500. Что по-прежнему абсурдно много и неэкономично. И это при взятой с потолка цифре в 10 миллионов километров. Реально, эффективная дальность ионного луча будет не более 10000 км. :) Читаем:

http://www.ess.washington.edu/Space/mag … _final.pdf

Тут ясно названы проблемы с распространением ионных лучей на большие дистанции: внешние электромагнитные поля, собственно, среда космического пространства и "аномальный" транспорт частиц плазмы.

Поэтому для дистанций в 10 миллионов километров, наблюдаемый эффект будет "какой-то малый процент исходного излучения все же задел парус".

0

223

Алексей Широ написал(а):

Я ни в чем не ошибся. :) Я поставил целью наглядно продемонстрировать полную непригодность идеи "внешнего разгона ионными лучами" в предлагаемой версии.

Мы с вами начали заниматься обсуждением, о котором нас не просили. Вот это и есть фундаментальная ошибка. ;-)

0

224

Алексей Широ написал(а):

100 тонн ПН, плюс тормозной двигатель со всеми системами, плюс магнитный тормоз, плюс топливо и рабочее тело. Вы можете что угодно уверять, но вам нужно затормозить с 0,1с, и это требует ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ ресурсов. Так что 5000 тонн минимум.

Вы опять не поняли - 100 тонн это вес одного контейнера - корабль собираем на последнем участке разгона.
И кстати - зачем уменьшали ускорение?
общем пересчитаю по данным Призрака.

* Берем корабль массой в жалкие 5000 тонн - приблизительно вторая ступень "Призрака" с магнитным парусом и запасом топлива для торможения. Проектируем его разборным на части по 100 тонн - кабина, баки с горючим. реакторы, элементы конструкций.

* Корабль нужно разогнать до 6% скорости света. Или 299 792 458 * 0,06 =  17987548  м/с  или примерно 17 989  километров в секунду - чтобы дотянуть до Альфы Центавра за 54 года.

* Так как масса корабля у нас постоянна на стадии разгона, мы можем счесть потребную тягу и ускорение тоже постоянными. Условно возьмем ускорение в 9,8 метров в секунду за секунду (приблизительно 1g). Это значит, нам нужно иметь импульс в 1 меганьютон на участке разгона.

* Стартуя, условно говоря, с орбиты Земли, и принимая исходную скорость за 29 783 м/с (орбитальная скорость Земли), мы должны разгонять корабль за (17987548-29 783)/9,8 = 1832425 секунд (ДВА дцать один день) С постоянным ускорением в 1g. Иначе говоря - продолжительность участка разгона - в нашем случае, участков, где бустеры действуют на корабль - должна составлять около месяца.

* Имея постоянное ускорение (а=9,8 м/с), зная продолжительность разгона (1832425 секунд), и считая начальную скорость нулевой (V0=0) и движение равноускоренным, мы можем без труда рассчитать - приблизительно! - продолжительность трека.

http://physics.ru/courses/op25part1/con … 9807-9.gif

* Он равен всего-то (1832425*1832425)*9,8/2= 16 453 128 765 062,5 метров или 16 453 128 765  километров. :)

*  Теперь, предполагая, что продолжительность активного участка каждого бустера равна 10 000 000 км, мы легко можем прикинуть потребное количество бустеров.

*тысяча шетсот сорок пять бустеров с учетом релятивистской поправки и запаса. С другой стороны это число может быть уменьшено за счет повторного прохождения одного и того же бустера (например за счет выполнения маневра "разворот вокруг солнца") но пока считаем как есть.

* Каждый из этих бустеров - это полноправный двигатель с тягой не менее 1 меганьютонов (что уже достижимо даже для химических двигателей) и достаточным запасом топлива и реактивной массы, чтобы как минимум проработать, пока корабль (все 50 частей) пролетает мимо бустера.

* А теперь посчитаем затраты энергии на данный разгон. Мы разогнали 5 000 000 кг массы до скорости 17987548 м/с Придав ему энергию Е=(17987548) * (17987548) * 5 000 000/2 = 808 879 707 630 760 000 000 Дж

Одно слияние двух ядер дейтерия выделяет 2,835 Мэв "полезной" энергии остальное уносится нейтроном по "второй ветке" реакции, правд первая ветка дает на выходе Тритий который тут же можно было б стукнуть об еще один дейтерий и получить еще 3,5 Мэв и Гелий3 который тоже не откажется поддать жару, но тут (для меня) вопрос открытый - пойдет ли эта реакция и с каким выходом если пойдет. С другой стороны "просто дейтерий" в природе не существует, в случае применения дейтерида лития последний тоже не откажется поучаствовать в процессе :)
Причем сразу двух - поглощая нейтроны и выдавая тритий :) или захватывая дейтерий и выдавая аж 22 Мэв
Словом энергетика реального процесса крайне запутана :(
Но пока считаем 2,835 зато примем КПД = 1 считая что уж эти 2,8 Мэв точно дойдут до паруса.
Атомный вес дейтерия 2,0141017778 г/моль в одном моле как известно 6,022 141 29 * 10(23) атомов
Итого один грамм сгоревшего дейтерия это Е= 2,0141017778 *6,022 141 29*1,602 176 6208 *2,835* 10(23+6-19)= 55,092921980244938755693743508416* 10(10) Дж или 550 929 219 802,45 Дж или 550,93 ГДж
И потратим мы этих грамм: 808 879 707 630 760 000 000/550 929 219 802,45 = 1468209850,84 или 1 468,2 тонны

Сравните эту цифру с весом топлива "Призрака" - 150 000 тонн (102,2  раз!) или с весом топлива собственно в корабле (второй ступени Призрака) 1356 тонн и ужаснитесь :)

* Результат... думаю, стоит проверить :) . Потому что если это правда то как минимум альфа-Центавра гораздо ближе чем мы думали.

*** Собственно никто и никогда не сомневался что "пушка" тратит гораздо меньше топлива на разгон той же масс что ракета.

Отредактировано AL1618 (04-09-2017 00:34:59)

0

225

AL1618 написал(а):

Вы опять не поняли - 100 тонн это вес одного контейнера - корабль собираем на последнем участке разгона.

А теперь вспоминаем то, что я говорил про смещение ускорителей... :)

После запуска первого контейнера, вся система ускорителей будет порушена. Ускорители сместятся с орбит. Потребуются месяцы, чтобы вновь выровнять всю эту систему воедино, прежде чем вы сумеете запустить второй контейнер по более-менее той же траектории.

В противном случае, ваш корабль полетит к цели в виде не способных соединиться друг с другом контейнеров.

Я уж не говорю о том, что я бы лично НЕ рекомендовал даже пробовать релятивистскую стыковку. Уже при 0,1с релятивистские искажения сделают сближение крайне сложным занятием из-за нарастающей неясности в точном положении цели.

AL1618 написал(а):

* Стартуя, условно говоря, с орбиты Земли, и принимая исходную скорость за 29 783 м/с (орбитальная скорость Земли), мы должны разгонять корабль за (17987548 - 29 783)/9,8 = 186982 секунд (ДВА С ПОЛОВИНОЙ ДНЯ???)

Вы умудрились ошибиться даже в простейшей арифметике. 17987548 - 29783=17957765.  17957765/9,8=1832425. Или примерно на порядок больше, чем у вас.

После этого, полагаю, остальные ваши расчеты бессмысленно рассматривать...

AL1618 написал(а):

* Он равен всего-то sqr(186982)*9,8/2= 4113275906050  метров или 4 113 275 906  километров. :)

Нет. Он равен sqr(1832425)*9,8/2 = 16453128765063 метров или 16453128765 километров. Потому что вы ошиблись выше в расчете времени.

AL1618 написал(а):

*  Теперь, предполагая, что продолжительность активного участка каждого бустера равна 10 000 000 км, мы легко можем прикинуть потребное количество бустеров.

Мы не будем предполагать глупость только потому, что без нее рушится ваш прожект. Реалистичная цифра - 10000 км. Предельно оптимистичная - 100000 км. :) Вы можете потребовать, чтобы число "пи" стало равно 4,28, но увы, реальность не станет подстраиваться под "ну блестящую же, красивую идею".

AL1618 написал(а):

* Четыреста двадцать бустеров с учетом релятивистской поправки и запаса. С другой стороны это число может быть уменьшено за счет повторного прохождения одного и того же бустера (например за счет выполнения маневра "разворот вокруг солнца") но пока считаем как есть.

Уже выяснилось, что из-за вашей арифметической ошибки, их нужно вчетверо больше. Реально - в четыреста раз больше, потому что десять миллионов километров, это взятая с потолка цифра.

AL1618 написал(а):

Одно слияние двух ядер дейтерия выделяет 2,835 Мэв "полезной" энергии остальное уносится нейтроном по "второй ветке" реакции, правд первая ветка дает на выходе Тритий который тут же можно было б стукнуть об еще один дейтерий и получить еще 3,5 Мэв и Гелий3 который тоже не откажется поддать жару, но тут (для меня)

Подобная реакция далеко выходит за возможности современной и перспективной физики.

AL1618 написал(а):

* Результат... думаю, стоит проверить :) . Потому что если это правда то как минимум альфа-Центавра гораздо ближе чем мы думали.

Результат проверен, ошибки названы выше. Если вы также ошиблись при подсчете дифракции, то неудивительно, что у вас вышло "все неправы, один я прав" :)

Отредактировано Алексей Широ (03-09-2017 23:33:28)

0

226

И да, вы ошиблись дважды. Перепроверяя ваши расчеты (т.н.):

Алексей Широ написал(а):

* Он равен всего-то sqr(186982)*9,8/2= 4113275906050  метров или 4 113 275 906  километров. :)

Квадрат 186982 = 34962268324. На 9,8 = 342630229575. Делить на два = 171315114787. Уменьшаем до километров, получаем 171 315 114.

Коллега AL1618, я бы настоятельно рекомендовал вам с расчетами повременить.  :disappointed:

Отредактировано Алексей Широ (03-09-2017 23:37:59)

0

227

Да ошибку заметил и поправил.

Алексей Широ написал(а):

Мы не будем предполагать глупость только потому, что без нее рушится ваш прожект. Реалистичная цифра - 10000 км

А от тут ы не пра сами давали ссылку:
http://www.projectrho.com/public_html/r … icle_Beams
Данные из нее.
"To calculate the actual angular spread of the beam, you need to know the beam velocity. For a quick calculation, you could say it's no more than the speed of light, 300,000,000 m/sec. So the dispersion in nano-radians is 5 SQRT(T).

So, for a beam with an effective temperature of, say, 1000K, dispersion for mercury is 150 nR, or 0.15 micro-radians. Dispersion at a distance of 100,000 km would be 0.015 km, or 15 meters. A hydrogen beam would disperse SQRT(80)= 9 times more."
Если я в чем то неправ - говорите. А не "все рушится" и "реалистичная оценка"
Давайте расчет и бодайтесь с приведенным вами же авторитетом :) 

Алексей Широ написал(а):

Результат проверен, ошибки названы выше.

Ошибки поправил - все мы не без греха. Но пока ничего сильно критичного нет.
Возражения на ссчет смещения с орбиты это даже не смешно - при управляемом векторе пучка и управляемом парусе.
К тому же мы ничего пока не сказали о массе бустеров и следовательно уровне смещения :)

0

228

AL1618 написал(а):

(что уже достижимо даже для химических двигателей)

Вот тут вы явно не разбираетесь в двигателях. Проблема в том, что как раз для химических-то двигателей это и достижимо... С их абсолютно унылой эффективностью, м-да. И достижимо ровным счетом потому, что у химических двигателей ОЧЕНЬ большая масса истекающих продуктов реакции. Они, попросту говоря, тяжелые.

Для ионного, плазменного или термоядерного двигателя, тяга в 1 МН - это большая головная боль. Двигатель получается ОЧЕНЬ сложным и дорогим, способным выполнять пульсации в нужном темпе.

0

229

AL1618 написал(а):

Да ошибку заметил и поправил.

Вы допустили две ошибки, обе в простой арифметике.

AL1618 написал(а):

So, for a beam with an effective temperature of, say, 1000K, dispersion for mercury is 150 nR, or 0.15 micro-radians. Dispersion at a distance of 100,000 km would be 0.015 km, or 15 meters. A hydrogen beam would disperse SQRT(80)= 9 times more."

(Флегматично) Это расчет для луча атомов ртути. Нейтрального (вернее, нейтрализованного впрыском электронного пучка).

Который максимум, что сделает - разогреет парус.

Вам же нужен поток заряженных частиц. Которые ОТТАЛКИВАЮТСЯ. И вряд ли это будет ртуть.

Отредактировано Алексей Широ (03-09-2017 23:52:09)

0

230

Алексей Широ написал(а):

Подобная реакция далеко выходит за возможности современной и перспективной физики.

Какая именно - дейтерий дейтерий? :)
Или дейтерий-тритий?
Или дейтерий - гелий 3

Некоторые важнейшие экзотермические термоядерные реакции с большими сечениями:[1]
(1) D + T →   4He (3.5 MeV) +   n (14.1 MeV)
(2) D + D →   T (1.01 MeV) +   p (3.02 MeV)            (50 %)
(3)       →   3He (0.82 MeV) +   n (2.45 MeV)         (50 %)
(4) D + 3He →   4He (3.6 MeV) +   p (14.7 MeV)
(5) T + T →   4He   + 2  n + 11.3 MeV
(6) 3He + 3He →   4He   + 2  p
(7) 3He + T →   4He   +   p   + n + 12.1 MeV   (51 %)
(8)       →   4He (4.8 MeV) +   D (9.5 MeV)         (43 %)
(9)       →   4He (0.5 MeV) +   n (1.9 MeV) + p (11.9 MeV)   (6 %)
(10) D + 6Li → 2  4He[2] + 22.4 MeV -
(11) p + 6Li →   4He (1.7 MeV) +   3He (2.3 MeV)-
(12) 3He + 6Li → 2  4He   +   p + 16.9 MeV
(13) p + 11B → 3  4He + 8.7 MeV
(14) n + 6Li →   4He   +   T + 4.8 MeV

Должен вас разочаровать - все реакции давно и хорошо известны, и при синтезе надо рассматривать именно "цепочки" поскольку если запустилась одна то для остальных условия уже есть. Вопрос лишь в выходе продукта.

Отредактировано AL1618 (03-09-2017 23:52:10)

0


Вы здесь » В ВИХРЕ ВРЕМЕН » Произведения Александра Романова » БСБМК (Большой серо-буро-малиновый корабль)