ЛАЗЕРНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

[avmich]

Кенгуру, представьте, что из ракеты вылетел килограмм газа. Вот он висит в какой-то момент времени за срезом сопла - а поскольку газ нагрет, то он стремится расширится.

Если бы рядом не было сопла, то в системе отсчёта, связанной с газом, он бы расширялся во все стороны - общий импульс газа 0. А поскольку сопло есть, то часть молекул газа, сталкиваясь с соплом, замедляют свою скорость в направлении "к соплу", и увеличивают скорость сопла в направлении "от газа". Закон сохранения импульса продолжает выполняться :) .

Каким образом газ давит на сопло, которое со сверхзвуковой скоростью от этого газа улетает? Всё дело в том, что газ вылетает непрерывно. То есть, конечно, молекула газа, находящаяся в метре за соплом, уже догнать сопло не может. Но непрерывный поток газа создаёт давление, которое - в том месте, где кончается сопло - может быть учтено как сила, которая действует на сопло. Эта сила замедляет движение газа на срезе сопла. При этом, конечно, часть газа, находящаяся в непосредственной близости от сопла, продолжает разгоняться в направлении от сопла - это тот же закон сохранения импульса, или "действие равно противодействию", как смотреть. Другое дело, что эту дополнительную скорость газ получает, уже находясь за срезом сопла - а в формуле P = m*v + Fa*pa скорость v газа считается не вдали от сопла, где сопло уже не влияет на газ, а на срезе сопла. Если бы скорость газа считалась на бесконечности (что как раз и соответствовало бы pa = 0), то оставалось бы простое соотношение P = m*v.

Если бы газ не вылетал непрерывно - то он бы и не влиял на ракету. Допустим, мы выбросили из сопла неработающего двигателя со сверхзвуковой скоростью газовый баллончик, который раскрылся, например, в метре от сопла. Да хоть прямо на срезе сопла. Газ из баллончика не успеет догнать сопло - оно улетает, с точки зрения газа, со сверхзвуково скоростью. Ракета и не получит дополнительного импульса, как не получит и газ, не столкнувшись с ракетой. И формула о том же говорит - pa = 0. У нас нет непрерывного потока газа, поэтому газ, выброшенный таким способом, не влияет на ракету.

Но ЗСИ, конечно, никуда не девается :) .

[Гость 22]

Если вы предлагает пойти по второму кругу, то повторяю, что если молекулы толкают сопло в одну сторону, то сами должны с такой же силой отлететь в другую сторону, и скорость истечения значит будет выше.

Речь идет о молекулах атмосферы.

Мы говорили о полёте в космосе.

Т.е. в вакууме?
Так я же Вам уже всё сказал:

"Прибавка" (на самом деле - "убавка") Fa*pa, которую Вы не понимаете и просили объяснить, есть суммарный результат "толкания"  молекул атмосферы в стенку сопла

Еще раз, по пунктам:

1. По определению, тяга РД есть сумма газодинамических сил (сумма толканий молекул газа, если Вам так больше нравится), действующих на стенки камеры и сопла как изнутри, так и снаружи (но без учета скоростного напора).

2. Из теоремы импульсов , примененной к контрольному объему газа внутри камеры (т.е. ограниченному стенками и выходным сечением), получаем в проекции на ось камеры, считая направление скорости положительным, следующее: m*wa = Px, где Px - проекция суммы всех сил, действующих на газ внутри контрольного объема. Учитывая то, как именно ограничен контрольный объем, Px = -P - Fa*pa, где P - равнодействующая сил давления газа на внутреннюю стенку сопла (со знаком "-", т.к. силы, действующие на объем газа, противоположны по направлению), а -Fa*pa - сила, действующая на объем газа с той стороны контрольной поверхности, где она совпадает с выходным сечением сопла (физическую природу этой силы хорошо объяснил avmich чуть выше).

Итого, для равнодействующей сил давления газа на внутреннюю стенку сопла (которая по определению есть тяга двигателя без внешнего давления, т.е.  в вакууме) получаем -P = m*wa + Fa*pa

В этой формуле знак "-" перед тягой указывает только на то, что она получена как величина, обратная по направлению силам, действующим на газ в контрольном объеме, и обычно опускается, получая известную формулу P = m*wa + Fa*pa

Как видите, формула тяги РД в вакууме получена в строгом соответствии с теоремой импульсов, а Fa*pa - вовсе не прибавка к скорости (или тяге) сверх того, что полагается по теореме, а часть суммарных сил, учитываемых теоремой.

3. В атмосфере наружную стенку камеры толкают молекулы атмосферы с суммарной силой Fa*pн, в сторону, противоположную "внутренней" тяге. В итоге тяга РД в атмосфере уменьшается на эту величину и равна P = m*wa + Fa*pa - Fa*pн

4. Для удобства выделяют режим работы, на котором pa=pн, а тяга выражается формулой P = m*wa. Именно эту тягу (называемую расчетной) обычно обозначают символом "P", а тягу в вакууме (пустоте) обозначают "Pп" и формально записывают как Pп = P + Fa*pa. На основании этой формулы действительно можно подумать, что Fa*pa - некая прибавка к расчетной тяге, сверх той, что определяется по теореме импульсов. Но это не так. На самом деле, это "убавка" от "внутренней" (пустотной) тяги за счет внешнего влияния атмосферы (т.е. толкания в наружную стенку сопла молекул атмосферы, сообщающих двигателю отрицательный импульс).

Так что я повторяю :

Речь идет о молекулах атмосферы. О каком увеличении скорости истечения Вы говорите?

[Кенгуру]

Кенгуру, представьте, что из ракеты вылетел килограмм газа. Вот он висит в какой-то момент времени за срезом сопла - а поскольку газ нагрет, то он стремится расширится.

Если бы рядом не было сопла, то в системе отсчёта, связанной с газом, он бы расширялся во все стороны - общий импульс газа 0. А поскольку сопло есть, то часть молекул газа, сталкиваясь с соплом, замедляют свою скорость в направлении "к соплу", и увеличивают скорость сопла в направлении "от газа". Закон сохранения импульса продолжает выполняться .

Каким образом газ давит на сопло, которое со сверхзвуковой скоростью от этого газа улетает? Всё дело в том, что газ вылетает непрерывно. То есть, конечно, молекула газа, находящаяся в метре за соплом, уже догнать сопло не может. Но непрерывный поток газа создаёт давление, которое - в том месте, где кончается сопло - может быть учтено как сила, которая действует на сопло. Эта сила замедляет движение газа на срезе сопла. При этом, конечно, часть газа, находящаяся в непосредственной близости от сопла, продолжает разгоняться в направлении от сопла - это тот же закон сохранения импульса, или "действие равно противодействию", как смотреть. Другое дело, что эту дополнительную скорость газ получает, уже находясь за срезом сопла - а в формуле P = m*v + Fa*pa скорость v газа считается не вдали от сопла, где сопло уже не влияет на газ, а на срезе сопла. Если бы скорость газа считалась на бесконечности (что как раз и соответствовало бы pa = 0), то оставалось бы простое соотношение P = m*v.

А если мы не дожидаясь когда газ улетит на бесконечное расстояние, натянем некую невесомую оболочку, и не дадим газу расширяться дальше, то получается, что уравнение никогда не превратится в P = m*v ? И таким образом исполнение закона сохранения импульса будет отложено на вечные времена?

[Кенгуру]

Ещё интересный вопрос, как с точки зрения атомов-шариков можно осмыслить принцип обращения воздействий. Почему увеличение температуры разгоняет на дозвуке, и тормозит на сверхзвуке?

[ronatu]

Не, тут не соглашусь
Как раз межорбитальный космический троллейбус может быть интересен. Весьма.

И я тоже тут не соглашусь.
Если межорбитальный троллейбус, то характерное расстояние будет порядка радиуса "верхней" орбиты. Путь это ГСО. Дифракционная расходимость пусть будет на уровне нескольких сотых миллирадиана, это реально очень мало и я не знаю, можно ли сделать такую стационарную мощную систему. Пусть можно. Всё равно пятно на цели будет иметь диаметр масштаба километра. Ну и что в итоге? Концентратор или преобразователь в электричество километрового размера? Так и с СБ при таких габаритах неслабую мощность поиметь можно, зачем тогда лазер?

Я читал про лазерную локацию лунохода - там пятно на Луне было
диаметром 3 км. При расстоянии свыше 300000 км! По-моему,
нормально. А плотность энергии можно сделать гораздо выше солнечной. Что меня и привлекает в схеме - потенциальная возможность сделать мощный высокоимпульсный двигатель безо всякой радиоактивности! А в перспективе маячит лазерный парус. :roll:  См.:http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7529&postdays=0&postorder=asc&start=0

Я ВОТ ТУТ ПОСМОТРЕЛ ВИДЕОРОЛИК

http://www.space.com/common/media/video/player.php?videoRef=SP_090729_LightCraft

Мне кажется забавно, но не более.

летать мы будем на беталётах

http://fondufo.ucoz.ru/

[ronatu]

http://www.youtube.com/watch?v=LAdj6vpYppA&feature=fvw

[Lanista]

http://www.youtube.com/watch?v=LAdj6vpYppA&feature=fvw

было же уже

[Hvostik]

кенгуру = korund ?

только меня такие мысли посещают?

[Дмитрий В.]

кенгуру = korund ?

только меня такие мысли посещают?

Это неправильные мысли. Кенгуру гораздо моложе.

[Старый]

Кенгуру не может быть корундом. Разница в интелекте - на порядок.

[Lanista]

Кенгуру не может быть корундом. Разница в интелекте - на порядок.

в чью сторону?  =)))0

[ronatu]

Beaming Rockets Into Space



...Instead of explosive chemical reactions on-board a rocket, the new concept, called beamed thermal propulsion, involves propelling a rocket by shining laser light or microwaves at it from the ground. The technology would make possible a reusable single-stage rocket that has two to five times more payload space than conventional rockets, which would cut the cost of sending payloads into low-Earth orbit.

NASA is now conducting a study to examine the possibility of using beamed energy propulsion for space launches. The study is expected to conclude by March 2011.

In a traditional chemical rocket propulsion system, fuel and oxidizer are pumped into the combustion chamber under high pressure and burnt, which creates exhaust gases that are ejected down from a nozzle at high velocity, thrusting the rocket upwards.

A beamed thermal propulsion system would involve focusing microwave or laser beams on a heat exchanger aboard the rocket. The heat exchanger would transfer the radiation's energy to the liquid propellant, most likely hydrogen, converting it into a hot gas that is pushed out of the nozzle.

"The basic idea is to build rockets that leave their energy source on the ground," says Jordin Kare, president of Kare Technical Consulting, who developed the laser thermal launch system concept in 1991. "You transmit the energy from the ground to the vehicle."
...

[pkl]

Вот и Компьюлента отметилась!

Запускать ракеты в космос, возможно, будут лазеры[/size]

15 февраля 2011 года, 21:15 | Текст: Андрей Величко | Послушать эту новость

Специалисты НАСА тестируют возможность альтернативного запуска ракет — с помощью нагревания топлива лазерным или микроволновым излучением.


Космодром будущего. Лазерный! (Иллюстрация Jordin Kare.)


Одной из основных проблем современной космонавтики является необходимость оснащать ракеты-носители огромными топливными баками, съедающими почти всю полезную нагрузку. Обычно топливо составляет 95–97% от массы снаряженного носителя.

Именно эту проблему пытаются решить специалисты американского аэрокосмического ведомства. Цель проекта Microwave Thermal Rocket, реализуемого в Исследовательском центре НАСА им. Эймса, — резко сократить расход топлива при старте — а значит, и стоимость запуска.

Стартовая площадка в этом случае станет напоминать этакую гигантскую электроплитку. Жидкое ракетное топливо будет нагреваться до 1 700

[jnet]

Первые упоминания о том, что с помощью расположенного на Земле лазера можно летать в космос, l

Поищите в сети. Термоядерные двигатели на ДЕЙТЕРИИ.
Принцип прост дейтерий облучается мощным лазером.

[pkl]

А Вы NIF видели?

[SpaceR]

Кенгуру, Вам явно надо сюда:
http://forum.lebedev.ru/viewtopic.php?f=26&t=3008&sid=d4cf1e12d2dd51452197bc9add920972

Крайний пост Кенгуру в этой теме был 2 года  1,5 месяца назад.