Кадфаэль написал(а):"Поперечное ускорение отдельно для кормы или носа" - вполне реально, и осуществляется работой двигателей ориентации (или, как вариант - раскручиванием маховика), или измениение вектора тяги главного двигателя.
Я коряво выразился. То, что оно возможно, в принципе, это понятно – приложил поперечное усилие, хоть пороховым зарядом – вот и поперечный импульс. Я имел в виду, что оно бессмысленно, и не нужно, без эффективного торможения в большинстве случаев, а в некоторых всё же, невозможно и физически. Изменение вектора тяги фотонного двигателя я представить не могу, хотя это был бы лучший вариант, возможно. Там в камере сгорания просто немыслимая температура и давление. В самой анигиляционной топке возможны миллиарды градусов. Реактивная струя, как я понимаю, удерживается магнитным полем очень высокой силы и плотности, принцип как на реактивных самолётах тут вряд ли подойдёт. К тому же, представьте, если на световой скорости изменить вектор тяги, некоторые части корабля превысят световую скорость. Про раскручивание маховика, я не думал. В принципе такое можно организовать, но только не на высоких скоростях, особенно субсветовых - произойдёт наложение скоростей, для отдельных движущихся частей, нет? Система, думаю, сразу пойдёт в разнос.
Кадфаэль написал(а):Результат этого поворота так же не зависит от скорости, и проявляется в изменении ориентации продольной оси корабля. И больше ни в чем. То есть - при выполнении этого маневра за одинаковое время последствия для экипажа и груза (как и для конструкций корабля) абсолютно одинаковы независимо от скорости.
Вы почти правы в общем, но в частном моём случае нет. Решающим будет не «одинаковое время», а одинаковое расстояние до препятствия. Эффективным торможением на пределе прочности конструкций корабля, можно разменять расстояние на необходимое для совершения манёвра время. Это я и буду показывать. На скорости 100км/ч это сделать много проще и безопаснее, и много комфортнее, чем на 100 000км/с.
А на световой скорости любое, самое мизерное дополнительное ускорение, кроме противоположного, приведёт к набору сверхсветовой скорости, что как мы знаем невозможно в принципе. Что будет с кораблём? Поэтому на субсветовых скоростях такие манёвры могут оказаться ещё невозможными и физически.
Кадфаэль написал(а):Если главный двигатель выключен - то больше никаких последствий не следует,…
Я думаю, следует, просто не очевидное. Можно занять такое положение в пространстве, причём очень быстро, что при получившемся угле атаки, включение двигателя будет означать неминуемое разрушение корабля, из-за возникающей при этом сверхперегрузки. Опять это напрямую зависит от скорости корабля, что я говорил с самого начала. На небольшой скорости, да хоть сразу в противоположную сторону пусть дунет. А на высокой, чтобы не произошла накладка скоростей и не появилось недопустимое ускорение, угол атаки должен быть очень чётко рассчитан.
Кадфаэль написал(а):…и лишь после включения тяги начнет изменяться орбита, (траектория) корабля. Если же двигатель не выключался - траектория будет меняться сразу же, по мере поворота продольной оси корабля.
Дело в том, что корабль идёт почти весь маршрут на выключенной тяге двигателя. Теоретически скорость его вообще может никогда не упасть, зависит, как я понимаю от действующих гравитационных полей и плотности вещества в открытом космосе. Поэтому большую часть пути корабль по любому будет идти на холостом ходу, чтобы не тратить время на разогрев при необходимости доработки хода. Я так понимаю межзвёздный перелёт. Крутить корабль без включённого двигателя очень опасно – ускорение при запуске возникнет скачкообразно, постепенный и безопасный контроль мощностью реактивного потока может и не получиться. Компьютер может ошибиться. Да мало ли… Вдруг обогащённая смесь в цилиндр попала? А может так выйти, что вообще включать двигатель нельзя будет. Чем выше скорость, тем больше вероятность ошибки и уже коридор безопасного действия.
Кадфаэль написал(а):Подчеркну: все маневры одинаково допустимы при любой скорсти корабля. Ограничение одно - не превышать допустимых ускорений. То есть, выполнение маневра за одинаковое время приведет к одинаковым последстиям, независимо от скорости корабля.
Повторюсь, «одинаковое время» в нашем случае не является определяющим фактором, им является одинаковое расстояние, а его безопасная выработка кораблём, напрямую зависит от начальной скорости корабля, при соответствующем времени обнаружения препятствия.
PS
Как я вообще всё это понимаю и с какой позиции буду описывать...
Вообще, при подобных манёврах, в случае вынужденного торможения (мало ли что) ,из корабля может получится эксцентричный рычаг, с самым ослабленном месте в центре масс, там может произойти целая серия наложения скоростей, как поступательных движений, так и угловых, возникновение продольных и поперечных нагрузок, вращающих моментов, посчитать для них, для всех, безопасное максимальное ускорение, наверное бортовой компьютер сможет, но думаю может так случится, что будет ошибка. Какой-нибудь чёрт напильником силовую переборку подточил (утрированно) вот и неучётная недопустимая нагрузка появилась для данной конструкции. К тому же считать всё придётся по самой минимальной допустимой нагрузке, а она для каждого сечения даже в одной и той же конструкции, будет разной и чем меньше скорость, тем эта разница будет меньше.
Вообще, для того чтобы на скорости 300 000км/с получить уклонение направления движения на 2 градуса, нужно достичь поперечной составляющей скорости 10 000км/с.
При более, менее реальных перегрузках, я не рассматриваю вариант волшебного артифакта-антигравицапа в 1000g, а если взять хоть немного реальные, (пусть 50g) – придётся с этой перегрузкой выворачивать корабль в течении 5,7 часов, при этом общая составляющая приобретённой новой скорости превысит скорость света на 167км/с (считал графически, может немного не точно). При этом, мне совсем неочевидно на каком маневренном двигателе можно совершить это уклонение, на уже набранной скорости света для корабля.
Тут идёт явное превышение скорости света, поэтому вариант этот не пригоден, в принципе. Маршевую скорость корабля нужно уменьшать заранее.
Вообще, такую скорость в 1-10 000км/с может набрать только маршевый двигатель, значит корабль должен быть развёрнут где-то под 90 градусов против первоначального направления(чтобы набрать необходимую поперечную составляющую максимально быстро). Он будет теперь «вечно» лететь вперёд боком, при этом уходя в сторону от прежней траектории всего на 2 градуса и будет лишён уже точно хоть какой-то возможности затормозить, ибо в поперечнике переломится от очень маленькой перегрузки. Поэтому ни о каких 50g речь при неожиданно вынужденном торможении уже не пойдёт, возможно для такого бокового положения корабля будет приемлемо только 1,5-2g. И только после полного совершения маневра, возможен возврат корабля в прежнее положение.
Т.е. крутить опять, регулируя основную тягу и совмещая ось корабля с вектором уже изменённого на 2 градуса движения. У равнопрочного боевого корабля с его допустимой перегрузкой в любом направлении 50g, на всё это видимо уйдёт, часов таки 6-7. За это время корабль пролетит 7 560 000 000км, больше чем расстояние от Солнца до Плутона, уйдя в сторону на 252 000 000км.
А вот для «нежной» грузовой баржи не всё так однозначно. В поперечной перегрузке она пусть выдерживает 2g, тогда нужный маневр на 2 градуса, будет выполняться уже более 140 часов. За это время баржа упылит уже на 153 000 000 000 (сто пятьдесят три миллиарда) километров с уклонением в сторону, всё с теми же двести пятьдесят миллионов километров.
Думаю скоростью перемещения самого (естественного) объекта можно пренебречь.
Таким образом, имеем три критических значения:
-минимальное расстояние до препятствия – под двести миллиардов километров
-минимальное время реагирования – шесть с лишним суток
-минимальный радиус препятствия – двести пятьдесят миллионов километров.
Много это, или мало? Всё зависит от препятствия. Если крупный астероид, то достаточно и меньшего уклонения. Если широкий сплошной поток каких-то значительных плотностей, типа пояс мелких астероидов, то может и не хватить.
Можно посчитать и безопасное прохождение для точечного встречного объекта, допустим радиусом в 100 000 километров. Считать точно не стал, прикинул по аналогии. Наверное, можно даже уменьшить вдвое и безопасный радиус и всё остальное.
Ну пусть будет 100 000.
-минимальное расстояние до препятствия – под 80 000 000км;
-минимальное время реагирования – три с половиной минуты (только на сам манёвр, а нужно ещё время на подготовку к нему);
-минимальный безопасный радиус препятствия – 100 000километров.
Время на подготовку манёвра из чего может состоять?
-время на получение сигнала и его осмысление бортовой машиной и выдача команды, ну это секунды;
-реакция маневрового двигателя, тут сложнее. Если двигатель разогрет и готов к работе, то, наверное, выход его на полную мощность несколько минут. Но нужно соблюсти нужное направление его действия. Ну, от примерной балды, наверное, до получаса. Пока прокрутится блок с двигателем на нужную траекторию, это же по кольцу радиусом 200 метров, тоже наверное, не очень просто.
Т.е. реальные критические значения будут всё-таки
-минимальное расстояние до препятствия – под 800 000 000км, грубо миллиард;
-минимальное время реагирования – полчаса;
-минимальный радиус препятствия – 100 000километров.
Можно посчитать безопасную скорость, с учётом локации впереди лежащего пространства со скоростью распространения локационных волн со скоростью света. Туда и обратно до препятствия и с учётом встречной скорости корабля должен быть запас в полчаса. Это для точечного препятствия и его определения внутренними системами. Лень уже считать, но думаю меньше половины от С.
Можно идти вслепую.
А можно, наверное, использовать подсветку цели со стороны какого-нибудь галактического излучения, тоже движущегося со скоростью света с разных сторон, т.е. работая корабельными системами только на приём. Считывать какие-то возникающие изменения в этом постоянном излучении. Тогда время реакции, будет зависеть от скорости перемещения препятствия и чувствительности такой системы и возможных пространственных явлений дифракции и интерференции этого излучения. Только какой-нибудь военный искусственный объект, вероятно, сможет себя замаскировать на фоне этого естественного излучения, воссоздавая его искусственно.
Поэтому я всё же считаю, что главным действием, должно быть выполнение расчетного максимально эффективного безопасного торможения, а на его фоне только выполнение допустимым маневров.