отчасти по мотивам петли Лофстрома.
концепция космического лифта, не требующего суперматериалов, возводимого с поверхности, не создающего запредельных перегрузок для ПН, легко обслуживаемого в автоматическом режиме (без вывода из эксплуатации), без наземной гигантомании в тысячи километров и т.д. и т.п. Единственный видимый мне навскидку недостаток - постоянные потери энергии, зависящие от реализации.
Сразу извиняюсь за картинки - ну не художник я, что поделать.
картинка:
(http://imglink.ru/thumbnails/02-03-12/ed59a68807799a0057e319107bc30923.jpg) (http://imglink.ru/show-image.php?id=8d346e02e25675f1ea4851aaf3ce6d71)
Итак, общая идея - вертикальный фонтан. Заключаем его в замкнутую трубу, воду заменяем на свободнолетящие магнитно вывешенные по оси трубы объекты, в нижней части вертикального участка разгоняемые линейным двигателем. Чтобы систему не повалило ветром, имеем скажем три экземпляра, развернутые на 120 градусов и связанные друг с другом - или что-то более сложное при необходимости, это рис 1 и 2, 2-а - вид сбоку и сверху.
рис 3 - условно - пассивная магнитная система с неустойчивостью вдоль оси трубы, рис 4 - труба с наклеенными _снаружи_ магнитами - естественно, их нужно больше, иначе труба будет деформироваться в треугольник - но это непринципиально.
труба - дешевка. полиэтилен, алюминиевая фольга, полиэтилен, армировано например встречной навивкой стеклонитью - нагрузок на ней особых не будет
Верхний и нижний разворотный сегменты сделаны поприличнее, из высокопрочных материалов и с активной стабилизацией - но скромных размеров, максимум - десятки метров верхний и сотни - нижний, размер нижнего участка определяется из отдельных соображений, изложу позже.
строится крайне просто - строится наземная инфраструктура и допустим стометровый вертикальный кусок с навешенной разворотной верхушкой, начинаем разгонять заполняющие элементы (пусть "ротор")
В верхней части создается реактивный момент, с определенной скорости он ее вывешивает, при дальнейшем разгоне начинает конструкцию тянуть вверх.
труба у земли разомкнута и наращивается - кольцевая экструзия, обмотка фольгой, экструзия с навивкой нити - ровно со скоростью подъёма, скорость подъёма контролируется темпами разгона ротора.
вакууммировать не надо - вместо этого верхний разворотный сегмент на подъёмной ветви трубы содержит жесткую прямую часть с косыми отверстиями в атмосфету, такие-же - в начале разворотной кривой. Ротор состоит практически из поршней, вся система представляет из себя комбинированный струйно-центробежный вакуумный насос - по мере разгона она сама откачает из трубы воздух, причем по мере подъёма будет откачивать его во все более разреженные слои, вплоть до вакуума.
Более того, по мере откачивания воздуха труба будет обжиматься атмосферным давлением с уменьшением зазора ротор-стенки трубы, тем самым повышая эффективность. Через эти-же отверстия наружу выбрасывается "стружка" и прочая пыль, буде таковая возникнет - центробежными силами на криволинейном участке.
а вот теперь - изюминка, которая исключает из этой системы нановолокно и прочие нейтронные моноповерхности.
Рис 5 - с периодичностью например 10 метров на прямой-возвратной трубе стоят пары линейный генератор - линейный двигатель. Линейный генератор - на прямой ветке, двигатель - на обратной.
Генератор тормозит взлетающие элементы, двигатель - разгоняет падающие. Таким образом мы отбираем и возвращаем импульс распределенно, по всей длине трубы.
При увеличении протяженности лифта
Более того, управляя количеством отбираемого/возвращаемого на каждом участке импульса, мы можем управлять натяжением трубы. Более того, в системе из 3 труб перераспределяя электроэнергию мы можем управлять жесткостью "натянутой вверх" конструкции поэлементно, т.е. изгибать ее например или сделать напряжение несимметричным для противостояния ветровым нагрузкам, наклонять вершину меняя траектории вывода или уворачиваясь от мусора.
Не могу сказать, что система будет реагировать быстро, но она будет однозначно управляемой.
Также благодаря этому, разворотные кольца могут быть весьма небольшого размера и из вменяемых материалов - т.к. на подлете к ним мы уже отберем практически всю кинетическую энергию (внизу то-же самое, что и вверху - только в противоположную сторону и уже в рамках конструкции "в окрестностях" разворотного кольца)
элементы ротора можно сделать активными для "достабилизации" - хотя это и не кажется мне необходимым
По ПН
два варианта:
1) "медленный" груз идет вверх на слабом магнитном зацеплении, с низким ускорением, лифт имеет ГСО или суб-ГСО размер, сверху уже гораздо экономичнее попасть куда надо
2) Быстрый груз, не боящийся высоких ускорений, разгоняем на большом магнитном зацеплении до 1-2 космической и стреляем им в нужном направлении, изгибая систему.
теперь ремонт. на нижнем разворотном полукольце оптически контролируем параметры пролетающих элементов ротора, выходящие за допуск - отстреливаем электромагнитом в тормозной тоннель, одновременно замещая предварительно разогнанными сменными элементами.
по системе постоянно катаются вверх-вниз тупые автоматические тележки-роботы, контролирующие герметичность и наличие магнитов с внешней стороны, возят с собой запас магнитов, полиэтилена и стекловолокна, по нужде клеят магниты и ставят бандажи, то-же для смены неисправных двигателей-генераторов
как-то так.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%84%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BD
===================
1. Гигантомания получается в подобных проектах не просто так, а как следствие необходимости обеспечить щадящий разгон. Из-за малой прочности грузов или конструкционных материалов. А так же большой высотой атмосферы. Т.е. меньше 100 км в высоту вы не сделаете.
2. Хм... Поршневой отсос воздуха из кожуха ротора...
Там же скорости сверхзвуковые, космические. Ударными волнами всё разнесёт...
3.Сама по себе гигантомания длинных путей не есть плохо.
Фактически, это получается глобальная система метрополитена. Что на Земле, что на Марсе с Венерой. По всей Солнечной системе.
==============
В качестве музыкальной паузы:
Песенка старого ракетчика
Только глянет над Москвою утро вешнее
Золотятся помаленьку облака
Выезжаем мы с тобою друг по-прежнему
И как прежде поджидаем седока
...
Ну и как же это только получается
Что-то в жизни перепуталось хитро
Чтоб запрячь тебя я нынче отправляюся
От Сокольников до Марса на метро.
по 1. - произвольный разкон обеспечивается степенью магнитного зацепления. Высокое зацепление - большое ускорение, низкое - малое. Максимальное ускорение будет как раз ограничено допустимой потерей скорости элементами ротора и соотношением масса ротора/масса ПН в первую очередь,
по 2. - ударных волн не будет - мы начинаем раскручивать ротор с малых размеров системы и малых скоростей - при плавном наращивании скорости все будет хорошо
по 3. - гигантомания == нереальные бюджеты == не будет построено.
за ссылку спасибо, намек понял ) НО...
по статье в вики - принципиально гораздо более убогий вариант. Какие-то мутные гранулы, подъем груза в потоке или механическим лифтом... по дополнительным ссылкам - интересный материал, но про пневматическую систему...
На всякий случай повторюсь - в моей системе мы получаем распределение удерживающих сил практически на всю длину системы - что позволяет строить ее из говна, вся передача энергии по системе идет манипуляцией кинетической энергией свободнолетящих элементов, не нужен водород/гелий/вакуум/сверхпроводники, никаких механических подъемников и прочих тросов,
Цитироватьпо 1. - произвольный разкон обеспечивается степенью магнитного зацепления. Высокое зацепление - большое ускорение, низкое - малое. Максимальное ускорение будет как раз ограничено допустимой потерей скорости элементами ротора и соотношением масса ротора/масса ПН в первую очередь,
...
На всякий случай повторюсь - в моей системе мы получаем распределение удерживающих сил практически на всю длину системы - что позволяет строить ее из говна, вся передача энергии по системе идет манипуляцией кинетической энергией свободнолетящих элементов, не нужен водород/гелий/вакуум/сверхпроводники, никаких механических подъемников и прочих тросов,
Понятно.
Предположим, мы решили поднять башню на 100 км.
Предположим, что каждый килограмм шайб удерживает килограмм конструкций. Т.е. в башне для шайб ускорение 2g.
Тогда скорость шайб в начале будет (100000*9,81*2*2)^0,5=1981 м/с
Гиперзвук, однако.
Но самое интересное тут еще в другом. Эти шайбы надо будет разогнать вверх на каком-то пути. С достаточно небольшим ускорением, которое могут выдержать существующие магнитные системы.
Т.е. если у вас магнитные системы позволяют разгонять с ускорением 100 g, то вам потребуется шахта с ускорителем глубиной 100000*2/100=2000 м. Довольно глубокая шахта, однако.
И это вы только подняли башню на высоту 100 км, а полезную нагрузку еще не разгоняли...
Цитировать...
по 3. - гигантомания == нереальные бюджеты == не будет построено.
...
Не гигантомания, а развитие маглев-транспорта в вакуумированных туннелях. В конце концов придут к тому, что в туннелях такой же вакуум, как и в космосе и скорости будут похожими....
ЦитироватьПонятно.
Предположим, мы решили поднять башню на 100 км.
Предположим, что каждый килограмм шайб удерживает килограмм конструкций. Т.е. в башне для шайб ускорение 2g.
Тогда скорость шайб в начале будет (100000*9,81*2*2)^0,5=1981 м/с
Гиперзвук, однако.
Но самое интересное тут еще в другом. Эти шайбы надо будет разогнать вверх на каком-то пути. С достаточно небольшим ускорением, которое могут выдержать существующие магнитные системы.
Т.е. если у вас магнитные системы позволяют разгонять с ускорением 100 g, то вам потребуется шахта с ускорителем глубиной 100000*2/100=2000 м. Довольно глубокая шахта, однако.
И это вы только подняли башню на высоту 100 км, а полезную нагрузку еще не разгоняли...
нет-нет, не так. Гораздо красивее, смотрите:
изначально конструкция высотой скажем 100 метров, поэтому стартовая скорость ротора - мизерная. мы коротким линейным двигателем ее постепенно наращиваем, не сразу стреляем на гиперзвуке, а стреляем сначала на минимально необходимой - и потом разгоняем. По мере разгона получаем превышение подъемной силы в верхнем разворотном элементе над силой тяжести - и начинаем наращивать трубы, досыпая магнитные элементы и продолжая разгонять
Более того, у нас, не забывайте, есть распределенная разгонно-тормозная система - допустим по соленоиду на каждые 10 метров конструкции - так что чем конструкция длиннее - тем разгонная система мощнее
Господа, хотелось бы критики идеи - не верится мне, что нет какого-то подвоха, но сам его не вижу.
Критиковать тут нечего, а диагнозы неуместны.
О боже... :shock:
ЦитироватьИ это вы только подняли башню на высоту 100 км, а полезную нагрузку еще не разгоняли...
Вы ещё про реакцию забыли, реакция-то никуда не денется, башня в 100 километров должна опираться на Землю каким-то способом. :)
ув. D.Vinitski и LG. Если бы мне вдруг понадобилось, чтобы меня снисходительно похлопали по плечу и сказали в пространство "дурачок", я бы прямо об этом попросил. Если вы не в курсе - надувание щек не заменяет даже минимальной аргументации. Более того, даже мнение _признаваемых мной_ авторитетов я обычно лишь принимаю к сведению - если оно ничем не подтверждено. Вы, пока во всяком случае, авторитетом для меня не являетесь.
2 Lamort - вы не заметили главную особенность системы - она полностью разгружена за счет манипуляции кинетическим моментом элементов "ротора".
Цитировать2 Lamort - вы не заметили главную особенность системы - она полностью разгружена за счет манипуляции кинетическим моментом элементов "ротора".
Заметили. Но силу тяжести это не отменяет - она действует на все элементы системы и направлена к центру Земли. И ее надо чем-то обязательно компенсировать - иначе башня с грузами как единая система начнет перемещаться к упомянутому центрус ускорением 1g. Независимо от того, что у нее внутри шевелится. Безопорного полета над землей быть не может.
Вариантов вижу два:
1. Нижние 100-200-500 метров башни - твердые, вертикальная конструкция. Профиль скорости грузов такой - от поверхности внутри твердой части - разгон до максимума скорости, потом внутри мягкой части торможение до вершины башни с отдачей импульса башне, разворот на небольшой скорости, дальше разгон вниз опять же с передачей импульса башне - до границы твердой части, потом торможение в твердой части до небольшой скорости, разворот внизу с небольшим радиусом. На протяжении твердой части разгоняющие и тормозящие электромагниты статора давят на конструкцию вниз, сообщают грузам импульс, направленный вверх, на гибком участке все наоборот. Для облегчения задачи часть твердой башни (а то и всю) можно заглубить в землю.
Минусы - нужно построить прочную высокую башню, потери на перекачку энергии от тормозимых грузов разгоняемым.
2. В мягкой части все так же, в твердой вместо торможения применяется разворот с большим радиусом на большой скорости. Минусы - нужно построить прочные высокие криволинейные участки тоннеля, переводящие грузы из вертикального полета в горизонтальный и обратно, а также разворотный участок. Сумарный по модулю импульс (за полный разворот) к грузам придется прикладывать в несколько раз больший, чем в вертикальной схеме, но прикладывается он всегда перпендикулярно, теоретически основную его часть может прикладывать пассивная магнитная система с активной составляющей только для компенсации неустойчивости.
Могут быть промежуточные варианты - скорость снижается на вертикальном участке, но не до околонулевой, а раза в два, а потом разворот. Но все равно кто-то должен, оттолкнувшись от Земли, сообщить грузам импульс/силу, направленные вверх. Чтобы грузы отдали этот импульс висящему участку башни. А иначе - никак.
Ну и вообще, лично мне петля с горизонтальным участком больше нравится - по ней разгоняться хоть можно. А этот фаллос если короткий делать - смысла большого нету, а если длинный - скорости грузов внизу запредельные будут (при соотношении башня:грузы 1:1 и до ГСО - порядка 20-25 км/с навскидку).
Моё мнение, что не делай, - с ростом высоты башни упрёшься в предел текучести основания.
Правда есть один способ. ;)
Сообщаем всей Земле электрический заряд, - сила отталкивания нейтрализует тяготение ВООБЩЕ. ;)
Цитироватьсилу тяжести это не отменяет - она действует на все элементы системы и направлена к центру Земли. И ее надо чем-то обязательно компенсировать - иначе башня с грузами как единая система начнет перемещаться к упомянутому центрус ускорением 1g. Независимо от того, что у нее внутри шевелится. Безопорного полета над землей быть не может.
безопорный полет здесь ни при чем ) еще раз - на восходящей части мы распределнно тормозим элементы, таким образом получая распределенную удерживающую силу F=dV*m/dt, направленную вверх, на нисходящей - разгоняем на ту-же величину dV, получая такой-же результат. фактически - та-же манипуляция моментом, что и в реактивном двигателе. Разгон-торможение осуществляются парами линейный генератор - линейный двигатель, размещенными вдоль всей конструкции. то, что ушло в потери, компенсируем внизу доразгоном. т.е. мы платим как положено, непрерывной подкачкой энергии - но дешевой, электрической, и на земле. Тут пока возражений нет?
Насчет разворота внизу согласен в целом, но есть нюансы. Например обезвешивание конструкции по мере приближения к ГСО уже делает систему несимметричной по опорному усилию - т.е. оно будет существенно меньше, чем вес конструкции на уровне моря. Так?
соотношение оболочка/сердечник(и) совсем не обязано быть 1:1, смотрите, оболочка, описанная мной - это 1-2 миллиметра композита алюминий/полимер/стекловолокно, плотность гарантированно меньше 4, ближе к 2, геометрически - периметр окружности (в поперечном сечении). Сердечник - условный цилиндр, плотность гарантированно не ниже 7,9; геометрически - площадь окружности. магниты оболочки - плотность как у сердечника, но геометрия - снова периметр окружности, плюс размер некий фиксированный, пусть полсантиметра, и поклейка не сплошная - т.е. по факту с учетом заполнения - плотность пусть как у оболочки 2...4. Итого - 5-8 миллиметров толщиной кольцо плотностью 2...4 вокруг сердечника плотностью ~8.
снаружи висит еще система отбора-передачи момента - но по сути я ее вижу как маловитковые соленоиды+небольшой накопитель(скажем на удвоенную величину отбора энергии с одного элемента, он нужен только для синхронизации) Увеличиваем радиус сердечника - меняем отношение в свою пользу. Нам ведь все равно, что стабилизировать - сердечник внутри оболочки или легкую оболочку вокруг сердечника ;)
Оболочка ведь не несущая у нас.
Кроме того, при мягком зацеплении система может поднимать груз без ускорения на основной части пути - т.е. отбирать энергию элементов только на обезвешивание ПН - т.е. добавляем скажем горизонтальный рельсовый участок, заканчивающийся поворотной кривой, сопряженной с вертикалью, на нем разгоняем ПН до скромных 500 км/ч - а потом на вертикали с лифта берем только энергию на обезвешивание и наша ПН доезжает до ГСО своим ходом по инерции (не слишком быстро, конечно)
В общем, не надо там 25 км/с. Сколько надо я попробую посчитать, но тут существенно зависит от предельного веса ПН, который предполагается доставлять.
Скажем так - петля Лофстрома оперирует _активно_ подвешенным сердечником на скорости 14 км/с, так что с разворотами/потерями энергии там тоже ой-ой.
Считать надо однозначно. Но есть определенные пределы. К примеру, нижний предел скорости грузов у Земли будет определяться скоростью свободного падения груза с максимальной высоты конструкции. Эта скорость для ГСО, если мне не изменяют мои вычислительные способности, составляет 10.3 км/с. Это случай абсолютно невесомой оболочки. Дальше эту скорость просто умножаем на соотношение масс оболочки и грузов (или на корень из нее? Или там вообще нелинейно зависит? Считать надо).
(посчитал - таки на корень, так что про 25 км/с это я правда погорячился)
Справедливости ради надо заметить, что сплошная оболочка нужна первые несколько десятков км. Дальше можно делать просто каркас с висящими на нем магнитными системами. Вообще говоря, в идеале там может не быть никакой башни - одни висящие в вакууме на потоке грузов магнитные системы :) А ПН поднимать так: вдоль сплошного участка каким-либо обычным методом, а далее - одна магнитная система тащит на себе ПН до следующей, там останавливается, передает ПН следующей системе, дальше та поднимает еще на шаг и т.д., а в целом они все потихоньку возвращаются назад, чтобы забрать следующую ПН. Этакая бегущая волна. Хотя это повышает требования к системам - каждая должна уметь держать целую единицу ПН, тогда как если все же протянуть цельную рельсу для ПН - грузоподъемность одной магнитной системы может быть меньше.
Слишком редко вешать магнитные системы нельзя - кориолисова сила унесет грузы нафиг, у нас все счастье в том, что грузы идут в противоположных направлениях и кориолисовы силы компенсируются.
Кстати, компенсируются они не полностью - дело в том, что скорость нисходящего потока грузов ниже, чем восходящего - есть потери на преобразование энергии. Но это я так понимаю проявится только в том, что этот мегахвост будет немного искривлен в плоскости вращения Земли.
Расчет плотности грузов не учитывает одного момента - грузы не везде идут сплошняком. Чем ниже скорость - тем выше плотность. Из этого следует, что нельзя сильно занижать конечные (разворотные) скорости, иначе грузы просто столкнутся друг с другом, либо нужно делать меньше грузов, что уменьшит их массу относительно оболочки.
Так что, dmdimon, тебе задача - задайся некими разумными величинами массы оболочки (скажем на метр длины) в атмосфере и вне ее, размерами грузов, скоростью в верхней точке и расстоянием между грузами там же и считай скорость внизу. Можно потихоньку, кусочками от верха вниз, можно сразу интегралом. По идее можно выйти на 13-14 км/с, в принципе как у Лофстрома, но поток массы поболее будет. Посчитай суммарную силу, необходимую для разворота грузов, прикинь размеры разворотного участка, ускорение и силу на метр разворотного участка. Разворотный (или разгонно-тормозной) участок можно заглубить в землю для усиления конструкции.
Да, кстати о птичках, то есть о потерях скорости грузов. Ее необязательно компенсировать внизу, если речь идет о ГСО. Для начала - да, система будет потреблять энергию внизу и рассеивать ее по всей длине. А вот когда она дотянется до ГСО - по ней можно потихоньку, по запчастям, загнать наверх основательных размеров солнечную электростанцию. И уже эта станция будет доразгонять грузы наверху, а может даже можно будет внизу часть этой энергии отбирать для нужд народного хозяйства.
А заодно пусть расскажет как вся эта хреновина будет опираться на Землю. :)
Цитировать...
Да, кстати о птичках, то есть о потерях скорости грузов. Ее необязательно компенсировать внизу, если речь идет о ГСО. Для начала - да, система будет потреблять энергию внизу и рассеивать ее по всей длине. А вот когда она дотянется до ГСО - по ней можно потихоньку, по запчастям, загнать наверх основательных размеров солнечную электростанцию. И уже эта станция будет доразгонять грузы наверху, а может даже можно будет внизу часть этой энергии отбирать для нужд народного хозяйства.
Есть ещё один момент.
Атмосферное электричество.
Это не только молнии (хотя по идее хорошо бы утилизировать :) ).
Вроде бы ионосфера относительно поверхности Земли имеет довольно приличный заряд.
И когда башня её достигнет, она может устроить весьма интересное короткое замыкание. Или подключить к такой батарейке полезную нагрузку. (Как это скажется на экологии - не знаю.)
( http://zaryad.com/2011/06/08/okolozemnyie-elektricheskie-kondensatoryi-podelyatsya-energiey/
http://lib.rus.ec/b/7815/read
"
...
Можно представить себе такую картину. Известно, что между ионосферой и поверхностью земли существует значительная разность потенциалов (около 250 тысяч вольт!).
...
")
Цитироватьпо статье в вики - принципиально гораздо более убогий вариант. Какие-то мутные гранулы, ...
Не думай о гранулах свысока.
Если это свинцовая дробь, то при температуре 17К она станет сверхпроводником. Если её охладить до 4 К (температура кипения жидкого гелия при атмосферном давлении), то она может стать еще и хладагентом для гибкой части трубы.
Причем если там от соударений появится свинцовая пыль, то она тоже останется сверхпроводником и так же будет поддерживать конструкцию, как и крупная дробь.
Разворотно-охладительное кольцо на поверхности Земли будет, конечно, большое, но, надеюсь, не больше адронного коллайдера? :)
ЦитироватьСчитать надо однозначно.
Абсолютно согласен. Хотел увидеть _принципиальные_ проблемы системы для начала.
ЦитироватьСправедливости ради надо заметить, что сплошная оболочка нужна первые несколько десятков км. Дальше можно делать просто каркас с висящими на нем магнитными системами. Вообще говоря, в идеале там может не быть никакой башни - одни висящие в вакууме на потоке грузов магнитные системы :)
Как-бы безусловно да, но при строительстве "от земли" наращиванием оболочки надо думать, как ее убирать скажем на 500 км высоты и окупится ли такое усложнение.
ЦитироватьА ПН поднимать так: вдоль сплошного участка каким-либо обычным методом, а далее - одна магнитная система тащит на себе ПН до следующей,
Зачем? ПН все время едет на своей магнитной системе. Другой конструкции и мощности.
Цитироватькориолисовы силы компенсируются.
Кстати, компенсируются они не полностью - дело в том, что скорость нисходящего потока грузов ниже, чем восходящего - есть потери на преобразование энергии.
как насчет парных колец со встречным направлением потоков? т.е. "двойная" труба?
ЦитироватьРасчет плотности грузов не учитывает одного момента - грузы не везде идут сплошняком. Чем ниже скорость - тем выше плотность. Из этого следует, что нельзя сильно занижать конечные (разворотные) скорости, иначе грузы просто столкнутся друг с другом, либо нужно делать меньше грузов, что уменьшит их массу относительно оболочки.
ну расчета как-бы нет, есть некая оценка. Ггузы естественно не идут сплошняком, они должны быть именно свободнолетящими - нафига нам механические потери? Момент этот мне известен - я даже сокращение зазора считал для петли Лофстрома - там ведь ситуация весьма сходная.
ЦитироватьПо идее можно выйти на 13-14 км/с, в принципе как у Лофстрома, но поток массы поболее будет.
Очень не факт. У Лофстрома мало того, что за счет кинетической энергии _тяжелая_ система удерживается на весу, натягивая при этом тросы удержания, так он еще и грузы разгоняет до первой космической - мне это не нужно. Скорее наоборот, все будет гораздо экономичнее в этом плане. Но считать надо, конечно.
ЦитироватьПосчитай суммарную силу, необходимую для разворота грузов, прикинь размеры разворотного участка, ускорение и силу на метр разворотного участка.
Это да, самый мрачный момент из того, что вижу я....
Цитироватьпотихоньку, по запчастям, загнать наверх основательных размеров солнечную электростанцию. И уже эта станция будет доразгонять грузы наверху, а может даже можно будет внизу часть этой энергии отбирать для нужд народного хозяйства.
или саму трубу превратить в солнечную панель, обклеив слоем пленки, или использовать разницу температур, заряженные слои и т.д. Я как-бы думал об этом, но это второй этап.
ЦитироватьНе думай о гранулах свысока.
Не вопрос, но прелесть того, о чем я говорю - дешевизна. Никакой криогеники/сверхпроводников в частности... И потом, есть разница между сверхпроводимостью и сверхтекучестью - т.е. эта сверхпроводящая дробь все равно должна лететь свободно, в магнитном подвесе - иначе трение ее моментально нагреет и крандец.
dmdimon мне магниты не нравятся, давайте по-другому. ;)
У нас есть такая здоровенная коаксиальная труба, в ней вода движется вверх, чтобы труба не падала в ней установлены насосы, которые толкают воду вверх и трение воды идущей вверх о стенки удерживает трубу.
На самом верху труба поворачивает вниз и вода спускается вниз по внешней части трубы, при этом вода крутит эти самые насосы, которые толкают воду вверх и происходит частичная рекуперация энергии.
Разумеется, насосы надо подпитывать с земли, поскольку трение воды идущей вверх о трубу, которое её и держит, поглощает часть энергии.
Как видите, никакие магниты не нужны, можно обойтись одной гидравликой. ;)
несжимаемость воды не позволит вам манипулировать кинетической энергией частей потока с помощью насосов - если только вы будтет ее газировать/проводить дегазацию или что-то в этом духе.
Кроме того, даже используя сверхтекучий гелий (убрать сопротивление и потери на него) вы все равно в нижней части получите давление столба на разрыв стенок ;)
А так нормально, вода это недорого и ее много.
Так что я бы сделал реально фонтан вообще без стенок, зачем они нужны? чуть наклоняем - и по параболе струя падает в нужную точку, там входная воронка, поворотная труба с насосами и снова в струю вверх. Понятно, что ветер будет отклонять - но мы не лохи и воронку входную расположим ровно на уровне моря посреди океана, что мимо пролетит - доберем непосредственно из океана. На возвратной траектории ставим сито и заодно получаем сублимированные в вакууме морепродукты. Ими кормим китайцев, они крутят насосы.
Отличная тема, может в отдельную ветку?
День ВДВ. Еле живой, в дупель пьяный, весь мокрый, бывший десантник переступает порог родного дома.
Жена:
- Почему ты такой мокрый?
- Фонтаны, Рая...
:D
Цитироватьнесжимаемость воды не позволит вам манипулировать кинетической энергией частей потока с помощью насосов - если только вы будтет ее газировать/проводить дегазацию или что-то в этом духе.
Кроме того, даже используя сверхтекучий гелий (убрать сопротивление и потери на него) вы все равно в нижней части получите давление столба на разрыв стенок ;)
А так нормально, вода это недорого и ее много.
Так что я бы сделал реально фонтан вообще без стенок, зачем они нужны? чуть наклоняем - и по параболе струя падает в нужную точку, там входная воронка, поворотная труба с насосами и снова в струю вверх. Понятно, что ветер будет отклонять - но мы не лохи и воронку входную расположим ровно на уровне моря посреди океана, что мимо пролетит - доберем непосредственно из океана. На возвратной траектории ставим сито и заодно получаем сублимированные в вакууме морепродукты. Ими кормим китайцев, они крутят насосы.
Отличная тема, может в отдельную ветку?
dmdimon вы заметили "мелочи", ищите дальше. ;)
Кстати, эта штуковина от вашей принципиально ничем не отличается. :)
ЦитироватьКстати, эта штуковина от вашей принципиально ничем не отличается. :)
заблуждаетесь. моя система построена на манипуляции кинетической энергией _независимых_ элементов, в вашей - это принципиально невозможно.
Вас смущает вес/сила давления на опору? Не смущайтесь, я уже прикинул, 6 ниток до ГСО, без учета разгрузки по мере подъема, могут весить меньше, чем Эмпайр Стейт, благополучно построенный в скромном бюджете 80 лет назад. Грубо давление на опору не более чем вдвое больше этого веса - на самом деле меньше этой величины. Тот-же Эмпайр Стейт на технологиях 80-летней давности построен так, что вся масса удерживается стальным каркасом, вес которого - в районе 15-20% веса всей конструкции.
Если вы видите какую-то принципиальную ошибку - скажите прямо.
Кстати, с учетом отсутствия криогеники и автоматического вакууммирования нижнее разворотное кольцо окажется явно проще и дешевле коллайдера при тех-же габаритах. Если что - тоннель под БАК прокопан с 83 по 88 год, так что и здесь запредельщины никакой нет.
вас смущает текучесть материалов в разворотном круге? Не смущайтесь, мне вот тут источник подсказывает: "Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 км/с2" - и я как-то не видел, чтобы пули калаша (массовая дешевая продукция) текли при выстреле
ЦитироватьЦитироватьКстати, эта штуковина от вашей принципиально ничем не отличается. :)
заблуждаетесь. моя система построена на манипуляции кинетической энергией _независимых_ элементов, в вашей - это принципиально невозможно.
Вас смущает вес/сила давления на опору? Не смущайтесь, я уже прикинул, 6 ниток до ГСО, без учета разгрузки по мере подъема, могут весить меньше, чем Эмпайр Стейт, благополучно построенный в скромном бюджете 80 лет назад. Грубо давление на опору не более чем вдвое больше этого веса - на самом деле меньше этой величины. Тот-же Эмпайр Стейт на технологиях 80-летней давности построен так, что вся масса удерживается стальным каркасом, вес которого - в районе 15-20% веса всей конструкции.
Если вы видите какую-то принципиальную ошибку - скажите прямо.
Кстати, с учетом отсутствия криогеники и автоматического вакууммирования нижнее разворотное кольцо окажется явно проще и дешевле коллайдера при тех-же габаритах. Если что - тоннель под БАК прокопан с 83 по 88 год, так что и здесь запредельщины никакой нет.
вас смущает текучесть материалов в разворотном круге? Не смущайтесь, мне вот тут источник подсказывает: "Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 км/с2" - и я как-то не видел, чтобы пули калаша (массовая дешевая продукция) текли при выстреле
Я кратко сформулирую то как работает ваша система.
Грубо говоря, у вас есть два потока, один вниз, другой вверх, вы держите поток, который идёт вверх отталкиваясь от потока, который идёт вниз.
Но если у вас просто с высоты ГСО упадёт некая масса, она приобретёт скорость около 11 км/с, при этом ничего не толкая вверх, а вам ещё надо кроме потока поддерживать сами ускорительные элементы и конструкцию башни.
В нижней точке вы будете иметь поток вещества со скоростью выше второй космической и вы должны развернуть его куда-то вбок, при этом передав давление потока на Землю.
Естественно, эта нагрузка будет равна весу всей башни.
Вам не приходит в голову что основание просто потечёт под таким весом?
А если нет, то зачем нужна вся эта хитрая система с магнитами, нагрузка в любой точке обычной башни будет меньше, чем эта нагрузка внизу, - просто стройте башню такой высоты и всё. :)
В моём случае я преднамеренно допустил ошибку, - весь вес башни будет приложен к насосам, которые должны или так же толкать вниз воду с огромной скоростью или будут давить друг на друга.
Что касается пули в автомате Калашникова, то пуля-то маленькая, а давление зависит от длины пули.
Вы че, какая вода с 12 км/с??? :)
А что касается твердой башни - есть очень принципиальное отличие. Каждый грамм веса башни на любой высоте поддерживается конструкцией башни этой высоты. От этого экспоненциальный рост ширины сверху вниз неизбежен и НННШ. У фонтана же масса по сути висит в воздухе и только внизу на нее действует сила - поэтому нет экспоненциального накопления.
В принципе, если взять упомянутый Эмпайр Стейт (330 тыс. тонн) и поделить на 37 тыс км, получим 10 тонн на км, 10 кг на метр. Это немного, но небоскреб ведь опирается на очень небольшую площадь - мегахрень может весить думаю раз в 10 поболее - скажем 3.7 млн. тонн, 100 кг на метр - пусть из них 25 конструкция и 75 грузы (а то и 50/50, гулять так гулять, что 13 км/с внизу, что 16 - одна фигня). Только эта оценка еще и неправильная - вверху тяжесть меньше намного, так что щас считать лень, но думаю конструкция может весить не менее 100 кг/м - а это уже вполне реально.
Внизу примем радиус разворота с вертикали на горизонталь 500 м, длина разворотного полукруга 750 м, бОльшую часть надо постараться заглубить в землю. Вес башни (сила реакции опоры) порядка 35 ГН. Еще столько же даст разгон грузов по горизонтали, равнодействующая - 50 ГН под углом 45 градусов. Т.е. на погонный метр придется порядка 60-70 МН (6-7 тыс. тонн) - тут умозрительно, могу ошибиться раза в 2, но не больше.
Вот это конечно многовато. Магнитная система должна быть бешеная. Либо снижать массу. Еще можно делать систему сильно сплющенной для уменьшения давления.
2 Lamort - вы ошиблись, мы держим систему за счет торможения восходящего потока и симметричного разгона нисходящего потока. Что позволяет нам иметь в верхней разворотной точке сколь угодно малую скорость - и в нижней - далеко, далеко не удвоенную.
2 boez - я сейчас считаю, но там все не настолько плохо. При средней плотности оболочки 2 (шитый полиэтилен - 1, алюминиевая фольга - 2.4 и магниты 8 ) и толщине оболочки 0.5 см (усредненно), при сердечнике плотностью 5 - 9 (с учетом зазоров между элементами) на диаметре сердечника 1.8 - 4 см получается для конструкции в 6 ниток (3 пары вверх-вниз, развернутые на 120 градусов) массо не больше 600000 тонн (без учета разрузки при подъёме), отношение полная масса/сердечник в диапазоне 1.5 - 1.1
мог чуток облажаться в цифрах - пишу по памяти со вчера.
ЦитироватьВы че, какая вода с 12 км/с??? :)
Это она падать будет с такой скоростью, какие проблемы? :)
ЦитироватьА что касается твердой башни - есть очень принципиальное отличие. Каждый грамм веса башни на любой высоте поддерживается конструкцией башни этой высоты. От этого экспоненциальный рост ширины сверху вниз неизбежен и НННШ. У фонтана же масса по сути висит в воздухе и только внизу на нее действует сила - поэтому нет экспоненциального накопления.
Во-первых, есть система разгоняющая поток вниз, её масса точно так же растёт с ростом массы, а во-вторых есть само "вещество фонтана", чем бы оно не было.
Оцените ещё одно обстоятельство, - вверх "вещество фонтана" в принципе может двигаться как угодно медленно, а вот вниз ему надо будет лететь с хорошей скоростью, - я что-то сразу не соображу что будет с балансом массы, но почему-то кажется, что "нечто нехорошее будет". :)
Цитировать2 Lamort - вы ошиблись, мы держим систему за счет торможения восходящего потока и симметричного разгона нисходящего потока. Что позволяет нам иметь в верхней разворотной точке сколь угодно малую скорость - и в нижней - далеко, далеко не удвоенную.
А какая разница, важно то, что масса всей этой штуковины в любой момент будет опираться на некое основание.
У вас только один выход, сделать "основание" очень большим.
Lamort, еще раз намекаю - в каждой точке по высоте у нас скорость вверх/вниз равна. Мы синхронно тормозим восходящий поток и разгоняем нисходящий. С балансом массы все хорошо - у нас элементы (кстати ненамного больше пули калаша) - свободнолетящие с зазорами между ними. Величина зазора будет меняться по высоте башни - пропорционально изменению скорости элементов.
вся система фактически является распределенным реактивным двигателем с внешней подачей энергии и рециркуляцией рабочего тела. Сильно реактивный двигатель давит на землю?
Опять-же, масса, как я писал выше, не так велика. Важно и то, что высокой прочностью должны обладать только разворотные элементы в нижней части, а не вся конструкция.
Что характерно, при радиусе разворота 500 метров в нем будет всего-лишь 2 кубометра объема сердечника, т.е. 14 тонн движущейся массы. При скорости 14 км/с получаем ускорение в развороте 400000 м/с2
что дает нам суммарную силу в 5.6 ГН. Площадь опоры сердечника не может быть меньше 300 м2 при этом - что дает нам максимальное давление на опору в системе 19 МПа
Гугл мне подсказывает, что например для 12Х15Г9НД предел текучести 310 МПа и предел прочности - 640 МПа
я вижу тут даже некоторый запас, а вы?
давайте добавим сюда давление веса конструкции - 600000 тонн и поглядим(кстати, минимальную массу я получил вдвое меньше, там надо оптимизацию параметров считать).
получаем силу в 1.15х10^10 Н - вес плюс центробежная, приходящуюся на 300 метров площади. и получаем... обана, меньше 40 МПа ! Внезапно, верно?
Фишка в том, что в отличии от _НЕСУЩЕЙ_ конструкции у нас вес и реакция приложены к относительно большой площади - порядка 300 кв.м. И больше фактически нигде. А не к тросу из нанотрубок сечением 30 см.
ЦитироватьLamort, еще раз намекаю - в каждой точке по высоте у нас скорость вверх/вниз равна. Мы синхронно тормозим восходящий поток и разгоняем нисходящий. С балансом массы все хорошо - у нас элементы (кстати ненамного больше пули калаша) - свободнолетящие с зазорами между ними. Величина зазора будет меняться по высоте башни - пропорционально изменению скорости элементов.
Вы не понимаете того, что вам надо разгонять поток вниз уже только для того, чтобы восходящий поток просто висел на месте?
Эта штуковина ничем не отличается от ракеты по принципу действия.
см выше, я отредактирвал.
Обращаю ваше внимание на то, что разгон нисходящего потока - то-же самое по манипуляции моментом, что и торможение восходящего. Я торможу восходящий и разгоняю нисходящий, dV векторно равны для пары потоков на всех высотах.
Цитироватьвся система фактически является распределенным реактивным двигателем с внешней подачей энергии и рециркуляцией рабочего тела. Сильно реактивный двигатель давит на землю?
Всей своей тягой давит, а вы что, думали иначе? :)
Цитироватьвся система фактически является распределенным реактивным двигателем с внешней подачей энергии и рециркуляцией рабочего тела. Сильно реактивный двигатель давит на землю?
Опять-же, масса, как я писал выше, не так велика. Важно и то, что высокой прочностью должны обладать только разворотные элементы в нижней части, а не вся конструкция.
Что характерно, при радиусе разворота 500 метров в нем будет всего-лишь 2 кубометра объема сердечника, т.е. 14 тонн движущейся массы. При скорости 14 км/с получаем ускорение в развороте 400000 м/с2
что дает нам суммарную силу в 5.6 ГН. Площадь опоры сердечника не может быть меньше 300 м2 при этом - что дает нам максимальное давление на опору в системе 19 МПа
Гугл мне подсказывает, что например для 12Х15Г9НД предел текучести 310 МПа и предел прочности - 640 МПа
я вижу тут даже некоторый запас, а вы?
давайте добавим сюда давление веса конструкции - 600000 тонн и поглядим(кстати, минимальную массу я получил вдвое меньше, там надо оптимизацию параметров считать).
получаем силу в 1.15х10^10 Н - вес плюс центробежная, приходящуюся на 300 метров площади. и получаем... обана, меньше 40 МПа ! Внезапно, верно?
Фишка в том, что в отличии от _НЕСУЩЕЙ_ конструкции у нас вес и реакция приложены к относительно большой площади - порядка 300 кв.м. И больше фактически нигде. А не к тросу из нанотрубок сечением 30 см.
Замечательно, а что вам тогда мешает построить статическую башню из таких материалов?
Цитироватьсм выше, я отредактирвал.
Обращаю ваше внимание на то, что разгон нисходящего потока - то-же самое по манипуляции моментом, что и торможение восходящего. Я торможу восходящий и разгоняю нисходящий, dV векторно равны для пары потоков на всех высотах.
Не понял, зачем вам тормозить восходящий поток, он и так тормозится силой тяготения, вам надо разгонять нисходящий чтобы создавать тягу вверх.
поправочка - в процессе празднования пририсовал нолик.
Минимальная гарантированная площадь - 30м2 для радиуса 500 м, что дает нам давление максимум 400 МПа - это многовато для указанного материала.
Но а) это без учета разгрузки конструкции по высоте и б) достаточно радиус разворота увеличить всего-лишь до 700 метров - и проблема пропадет и главное с) это был случайно выбранный материал.
Смотрим http://www.zodchii.ws/books/info-937.html Кузнецов - Строительные конструкции из сталей повышенной и высокой прочности 1975 года издания и видим конструкционные стали с пределом 500 МПа.
Вопросы?
Цитироватьпоправочка - в процессе празднования пририсовал нолик.
Минимальная гарантированная площадь - 30м2 для радиуса 500 м, что дает нам давление максимум 400 МПа - это многовато для указанного материала.
Но а) это без учета разгрузки конструкции по высоте и б) достаточно радиус разворота увеличить всего-лишь до 700 метров - и проблема пропадет и главное с) это был случайно выбранный материал.
Смотрим http://www.zodchii.ws/books/info-937.html Кузнецов - Строительные конструкции из сталей повышенной и высокой прочности 1975 года издания и видим конструкционные стали с пределом 500 МПа.
Вопросы?
Я вам задал вопрос, давление на основание будет максимальным, что мешает всё остальное сделать такой же прочности как это основание.
ЦитироватьНе понял, зачем вам тормозить восходящий поток, он и так тормозится силой тяготения, вам надо разгонять нисходящий чтобы создавать тягу вверх.
вы жжоте. А зачем разгонять нисходящий? его сила тяжести разгонит...
на нитке висит деревянный брусок малой массы, снизу в него стреляют из пистолета, пуля застревает в бруске, что происходит с бруском? А если пуля пробивает брусок и летит дальше ?
Тормозя восходящий поток мы получаем тот-же эффект, что и разгоняя нисходящий поток. Да еще и снимаем с него энергию на разгон нисходящего.
ЦитироватьЯ вам задал вопрос, давление на основание будет максимальным, что мешает всё остальное сделать такой же прочности как это основание.
по простой причине. Если бы конструкция была НЕСУЩЕЙ, площать опоры составила бы 6*3.14*0.0004 - примерно 0,0075 м2 и давление, соответственно, 153 ГПа - т.е. традиционные для нанотрубочных тросовых систем порядки величин.
У меня же фактически конструкция состоит из свободнолетящих элементов, вся обвязка приделана для поперечной стабилизации, продольных нагрузок на конструкцию нет. Давление распределено сразу на всю площадь разворотного полукруга.
Цитировать...
Внизу примем радиус разворота с вертикали на горизонталь 500 м, длина разворотного полукруга 750 м, бОльшую часть надо постараться заглубить в землю. Вес башни (сила реакции опоры) порядка 35 ГН. Еще столько же даст разгон грузов по горизонтали, равнодействующая - 50 ГН под углом 45 градусов. Т.е. на погонный метр придется порядка 60-70 МН (6-7 тыс. тонн) - тут умозрительно, могу ошибиться раза в 2, но не больше.
Вот это конечно многовато. Магнитная система должна быть бешеная.
Вот именно. Бешеная магнитная система, чтобы компенсировать бешеное ускорение на наземном разгонно-тормозном участке.
Т.е. использовать железные магниты и свинец в сверхпроводниках будет нельзя и придется использовать всякие дорогие редкие земли.
Или очень большой наземный разгонно-тормозной участок делать придется.
В этом случае фонтан на ГСО должен будет отрываться от поверхности Земли горизонтально, а не вертикально. А то, что на шесть тыщ км сбоку - это дело житейское. На фоне 36 тыщ км.
ЦитироватьДень ВДВ. Еле живой, в дупель пьяный, весь мокрый, бывший десантник переступает порог родного дома.
Жена:
- Почему ты такой мокрый?
- Фонтаны, Рая...
:D
День ВДВ. Еле живой, в дупель пьяный, весь мокрый, бывший десантник переступает порог родного дома.
Жена:
- Почему ты такой мокрый?
- Фонтаны, Рая...
- И что ты там забыл?
- Кларка увидел.
- ???
- Решил замочить вероятного противника.
ЦитироватьЦитироватьНе понял, зачем вам тормозить восходящий поток, он и так тормозится силой тяготения, вам надо разгонять нисходящий чтобы создавать тягу вверх.
вы жжоте. А зачем разгонять нисходящий? его сила тяжести разгонит...
на нитке висит деревянный брусок малой массы, снизу в него стреляют из пистолета, пуля застревает в бруске, что происходит с бруском? А если пуля пробивает брусок и летит дальше ?
Тормозя восходящий поток мы получаем тот-же эффект, что и разгоняя нисходящий поток. Да еще и снимаем с него энергию на разгон нисходящего.
Замечательно, вы что, чем-то разгоняете восходящий поток у земли, а потом тормозите его чтобы поддерживать какую-то конструкцию как в предложенной мной трубе с водой?
Тогда это обычная магнитная пушка. :)
ЦитироватьЦитироватьЯ вам задал вопрос, давление на основание будет максимальным, что мешает всё остальное сделать такой же прочности как это основание.
по простой причине. Если бы конструкция была НЕСУЩЕЙ, площать опоры составила бы 6*3.14*0.0004 - примерно 0,0075 м2 и давление, соответственно, 153 ГПа - т.е. традиционные для нанотрубочных тросовых систем порядки величин.
У меня же фактически конструкция состоит из свободнолетящих элементов, вся обвязка приделана для поперечной стабилизации, продольных нагрузок на конструкцию нет. Давление распределено сразу на всю площадь разворотного полукруга.
Понятно, у вас "верёвка которая летит вверх", а каким образом вы добьётесь того, что "верёвка" будет двигаться с одинаковой скоростью везде или это будет действительно такая гибкая магнитная пушка, в которой просто будут лететь некие "снаряды" по всей длине?
Итак, эта штукенция весит 600000 тонн, для компенсации земного тяготения путём "стрельбы снарядами" необходимо сообщать ей 600000000*9.8 кг*м/с каждую секунду.
Если это делается путём стрельбы некими снарядами со скоростью 11 км/с то в ней всё время необходимо ускорять 530 тонн вещества до скорости 11 км/с.
30000 ГВт потребуется. :)
Lamort, мы не ускоряем от нулевой скорости в нижней точке. И это не веревка, а поток слабосвязанных элементов - т. е. скорее аналог идеальной упругой ленты. Это таки да, поток "снарядов", я об этом еще в первом посте написал.
И да, я вчера обсчитался - там на 6 ниток все-таки 3 разворотных полукольца, так что площадь опоры 90 м2 и масса в развороте втрое больше - но давление ниже в результате.
Иван57, наземный участок - поворотно-доразгонный, а не разгонно-тормозной. Более того, нижнюю часть конструкции при внешней подкачке энергии и использовании материалов попрочнее на растяжение тоже можно использовать для доразгона без проблем.
И мне не совсем понятно, откуда цифры boez - у меня получается иначе. То-есть массу он большую взял, это ясно, но почему считает полный разгон от нулевой скорости - непонятно, и еще по мелочи.
ЦитироватьLamort, мы не ускоряем от нулевой скорости в нижней точке. И это не веревка, а поток слабосвязанных элементов - т. е. скорее аналог идеальной упругой ленты. Это таки да, поток "снарядов", я об этом еще в первом посте написал.
Вы плохо соображаете, если вы ускоряете не от нулевой скорости, то тем хуже, поскольку вам нужна будет ещё большая мощность.
Я же вам сказал, что система ничем не отличается от ракеты, - а чем больше скорость рабочего тела, тем большая требуется мощность, причём мощность растёт пропорционально V**2/2, а импульс который вы сообщаете конструкции пропорционально V.
Вы же сами так же привели пример с пулей, - можете проанализировать на нём.
Как вы думаете, почему я в своём примере поставил много насосов по всей длине башни? ;)
Чтобы затрачиваемая мощность была как можно меньше. :)
ЦитироватьВы плохо соображаете, если вы ускоряете не от нулевой скорости, то тем хуже, поскольку вам нужна будет ещё большая мощность.
Уважаемый, а вы подумайте. Для работы системы есть _минимально_ необходимая скорость элементов в начале восходящего потока. Ее в любом случае надо обеспечить. Так с какого перепуга в такой ситуации разгон от нулевой скорости энергетически выгоднее разгона от 90% необходимой?
Если довериться boez получается скорость свободного старта до ГСО 10.3
км/с и для удержания конструкции домноженная на корень из отношения масс полная/сердечник. По моим оценочным расчетам коэффициент этот не хуже, чем 1.5 - т.е. стартовая скорость восходящего потока - в районе 12.5 - 13 км/с. Пусть нисходящий поток разгоняется просто под действием силы тяжести до тех-же 10.3 км/с (игнорируем доразгон на нисходящей ветке) - т.е. мне нужно доразогнать с 10.3 до 13 максимум - на 2.7 км/с. Масса сердечника оценочно 2.2 кг/метр в начале участка разгона, т.е. мы доразгоняем с 10.3 до 13 км/с 22.6 тонны в секунду. Потребная на доразгон мощность чуть меньше 200 МВт/разворотный модуль, что вполне реально.
насчет ваших насосов и схожести с реактивным двигателем - первый мой пост, открывающий ветку, прочтите - и последний (мой) на первой странице. Там это все как-бы уже есть.
Ну то-есть можно и экономическую эффективность прикинуть...
600 МВт по потребительской цене 4 р/кВт будут нам стоить примерно 80000 долларов в час или 700 миллионов баксов в год, округлим до миллиарда. То-есть тысяча тонн на ГСО в год - и цена за килограмм будет в 1000 баксов. Почем сейчас килограмм на ГСО кстати?
ЦитироватьLamort, мы не ускоряем от нулевой скорости в нижней точке. И это не веревка, а поток слабосвязанных элементов - т. е. скорее аналог идеальной упругой ленты. Это таки да, поток "снарядов", я об этом еще в первом посте написал.
И да, я вчера обсчитался - там на 6 ниток все-таки 3 разворотных полукольца, так что площадь опоры 90 м2 и масса в развороте втрое больше - но давление ниже в результате.
Иван57, наземный участок - поворотно-доразгонный, а не разгонно-тормозной. Более того, нижнюю часть конструкции при внешней подкачке энергии и использовании материалов попрочнее на растяжение тоже можно использовать для доразгона без проблем.
И мне не совсем понятно, откуда цифры boez - у меня получается иначе. То-есть массу он большую взял, это ясно, но почему считает полный разгон от нулевой скорости - непонятно, и еще по мелочи.
Собсно говоря для лифта на ГСО давно создана непротиворечивая и работающая математическая модель.
Вопрос - в весовых и прочностных характеристиках строительных элементов и не более.
В чем Ваш прикол? :D
в том, что все вписывается в обычные конструкционные материалы без нанотрубок, сверхпроводников и даже мегакевлара. Но повторять в третий раз то-же самое мне влом.
ЦитироватьЦитироватьВы плохо соображаете, если вы ускоряете не от нулевой скорости, то тем хуже, поскольку вам нужна будет ещё большая мощность.
Уважаемый, а вы подумайте. Для работы системы есть _минимально_ необходимая скорость элементов в начале восходящего потока. Ее в любом случае надо обеспечить. Так с какого перепуга в такой ситуации разгон от нулевой скорости энергетически выгоднее разгона от 90% необходимой?
Я же вам сказал, чтобы вы проанализировали на примере с пулей, - пуля попадает в предмет, пробивает его, сообщая ему какой-то импульс, повторяю
ИМПУЛЬС, и летит дальше.
Чем больше начальная скорость пули, тем большая энергия будет вложена в эту передачу импульса, технически это выразится в том, что предмет сильнее нагреется.
С помощью потока вам надо создать тягу которая будет держать ваши 600000 тонн, если у вас ускоритель внизу, то для того, чтобы что-то долетело до ГСО вам нужна скорость на выходе ускорителя около 11 км/с.
Единственное, что вы можете сделать, это вы можете увеличить общую массу "снарядов" и гонять их с постоянной большой скоростью, но тогда вплотную встанет вопрос потерь при этом процессе.
ЦитироватьЕсли довериться boez получается скорость свободного старта до ГСО 10.3
км/с и для удержания конструкции домноженная на корень из отношения масс полная/сердечник. По моим оценочным расчетам коэффициент этот не хуже, чем 1.5 - т.е. стартовая скорость восходящего потока - в районе 12.5 - 13 км/с. Пусть нисходящий поток разгоняется просто под действием силы тяжести до тех-же 10.3 км/с (игнорируем доразгон на нисходящей ветке) - т.е. мне нужно доразогнать с 10.3 до 13 максимум - на 2.7 км/с. Масса сердечника оценочно 2.2 кг/метр в начале участка разгона, т.е. мы доразгоняем с 10.3 до 13 км/с 22.6 тонны в секунду. Потребная на доразгон мощность чуть меньше 200 МВт/разворотный модуль, что вполне реально.
Похоже, вы это и собираетесь сделать, я правильно понял, что у вас будет "летать" около половины массы "башни"?
Lamort, я же в первом посте описал конструкцию - и на предыдущей странице предварительные результаты обсчета. Масса "летающих" элементов в диапазоне 70-95% всей массы системы, там надо смотреть, что выгоднее по нескольким параметрам.
летят они в вакууме, на пассивном магнитном подвесе, я это уже писал.
Потери несомненно будут - но не такие большие.
Обратите внимание - все предыдущие расчеты я провел по заведомо завышенным и невыгодным характеристикам.
ЦитироватьЕсли довериться boez получается скорость свободного старта до ГСО 10.3
км/с и для удержания конструкции домноженная на корень из отношения масс полная/сердечник. По моим оценочным расчетам коэффициент этот не хуже, чем 1.5 - т.е. стартовая скорость восходящего потока - в районе 12.5 - 13 км/с. Пусть нисходящий поток разгоняется просто под действием силы тяжести до тех-же 10.3 км/с (игнорируем доразгон на нисходящей ветке) - т.е. мне нужно доразогнать с 10.3 до 13 максимум - на 2.7 км/с. Масса сердечника оценочно 2.2 кг/метр в начале участка разгона, т.е. мы доразгоняем с 10.3 до 13 км/с 22.6 тонны в секунду. Потребная на доразгон мощность чуть меньше 200 МВт/разворотный модуль, что вполне реально.
Перечитал, во-первых, вы "очень интересно считаете".
Итак 22600 кг/с вы разгоняете с 10300 м/с до 13000 м/с, считаем.
Потребная мощность. P = (m*V2**2/2 - m*V1**2/2)/t = (m/t)*(V2**2 - V1**2)/2 = 22600*(13000**2 - 10300**2)/2 = 710883000000 Вт = 710 ГВт. :lol:
Во-вторых, вам необходимо каждую секунду сообщать "башне" импульс 600000000*9.8 кг*м/с = 5880000000 кг*м/с.
Если вы разгоняете 22600 кг/с, то извольте сообщить им скорость 260178 м/с, иначе "башня" рухнет. :)
ЦитироватьВо-вторых, вам необходимо каждую секунду сообщать "башне" импульс 600000000*9.8 кг*м/с = 5880000000 кг*м/с.
Если вы разгоняете 22600 кг/с, то извольте сообщить им скорость 260178 м/с, иначе "башня" рухнет. :)
совершенно точно нет. От 70 до 95% этой массы уже летит по инерции, им не надо сообщать никакой импульс. Основной импульс им сообщался при разгоне во время строительства, постепенно.
по расчету - проверюсь.
Какой-какой "инерции"???
ну знаете, когда камень бросают вверх, он летит какое-то время? В народе говорят "по инерции" про такое. Типа в отсутствии внешнего воздействия.
2 Lamort - кстати да, подкачка энергии должна так или иначе держать неподвижную оболочку... Ну ок, посчитаю таким образом и погляжу.
ЦитироватьЦитироватьВо-вторых, вам необходимо каждую секунду сообщать "башне" импульс 600000000*9.8 кг*м/с = 5880000000 кг*м/с.
Если вы разгоняете 22600 кг/с, то извольте сообщить им скорость 260178 м/с, иначе "башня" рухнет. :)
совершенно точно нет. От 70 до 95% этой массы уже летит по инерции, им не надо сообщать никакой импульс. Основной импульс им сообщался при разгоне во время строительства, постепенно.
по расчету - проверюсь.
Так башня почти вся "циркулирует", от 70 до 95% этих 600000 тонн? :)
Цитироватьну знаете, когда камень бросают вверх, он летит какое-то время? В народе говорят "по инерции" про такое. Типа в отсутствии внешнего воздействия.
2 Lamort - кстати да, подкачка энергии должна так или иначе держать неподвижную оболочку... Ну ок, посчитаю таким образом и погляжу.
Обдумайте ещё и то обстоятельство, что вся эта энергия будет превращаться в тепло если не предусмотрена какая-то магнитная система торможения с возвратом энергии.
А если предусмотрена, то обдумайте как её передавать обратно. :)
ЦитироватьКакой-какой "инерции"???
Да тут простой смысл, он "бросает "кирпич" до ГСО", потом он, этот "кирпич", падает обратно, разворачивается и летит снова до ГСО.
Попутно этому "кирпичу" сообщают импульс для того, чтобы он держал кирпичепровод.
тормозить не надо, надо развернуть сугубо поперечным усилием.
В рамках вашего описания - кирпичепровод замкнут в сплющенное вертикальное кольцо, сделан из бумаги по всей длине, вакуумирован, поперечная стабилизация кирпича магнитная пассивная, разворот кирпича в нижней части - тоже в магнитном подвесе без торможения. Внизу-же - доразгон на левитацию бумаги и потери.
Цитироватьтормозить не надо, надо развернуть сугубо поперечным усилием.
Ну как это не надо, вы же сказали, что есть неподвижная часть конструкции, для её поддержания надо притормаживать.
Вспомните снова свой пример про пулю, - она пробивает предмет, сообщает ему импульс, но в результате предмет и пуля нагреваются.
Цитироватьтормозить не надо, надо развернуть сугубо поперечным усилием.
В рамках вашего описания - кирпичепровод замкнут в сплющенное вертикальное кольцо, сделан из бумаги по всей длине, вакуумирован, поперечная стабилизация кирпича магнитная пассивная, разворот кирпича в нижней части - тоже в магнитном подвесе без торможения. Внизу-же - доразгон на левитацию бумаги и потери.
dmdimon прошу заметить, вопрос "нахрена оно нужно" я ещё не задавал, но могу. ;) :lol:
Цитироватьdmdimon прошу заметить, вопрос "нахрена оно нужно" я ещё не задавал, но могу. ;) :lol:
А подумать? подвижная платформа, через которую проходит 6 ниток, с которых вы можете отбирать момент?
И "притормаживать" - существенно отличается от "тормозить до 0"
ЦитироватьЦитироватьdmdimon прошу заметить, вопрос "нахрена оно нужно" я ещё не задавал, но могу. ;) :lol:
А подумать? подвижная платформа, через которую проходит 6 ниток, с которых вы можете отбирать момент?
И "притормаживать" - существенно отличается от "тормозить до 0"
Я это о том, что ваша система чудовищно неэффективна. :)
Для дешевого выхода на ГСО можно просто построить на экваторе статическую башню выстой километров 50-100, технически это возможно.
Цитировать...
Для дешевого выхода на ГСО можно просто построить на экваторе статическую башню выстой километров 50-100, технически это возможно.
Допустим, поднялся на лифте до 100 км.
А дальше как до 36000 км добираться?
ЦитироватьЦитировать...
Для дешевого выхода на ГСО можно просто построить на экваторе статическую башню выстой километров 50-100, технически это возможно.
Допустим, поднялся на лифте до 100 км.
А дальше как до 36000 км добираться?
Да всё так же, вакуумная труба и разгон.
Но не гонять 600000 тонн по кругу.
ЦитироватьИван57, наземный участок - поворотно-доразгонный, а не разгонно-тормозной. Более того, нижнюю часть конструкции при внешней подкачке энергии и использовании материалов попрочнее на растяжение тоже можно использовать для доразгона без проблем.
В данном случае вас ограничивают не материалы попрочнее, а материалы, пригодные для работы с сильными магнитными полями.
Ведь все усилия у вас передаются через магнитное поле.
Несколько ссылок для размышления:
http://asyl.ucoz.com/load/ehnergija/ehnergija_vetra/o_postojannykh_magnitakh_dlja_prostogo_inzhenera/45-1-0-270 О постоянных магнитах
http://metalopt.ru/production/magnets/ Химсталькомплект о магнитах
http://www.dextermag.com/magnetic-field-calculators Калькуляторы в Интернете
http://techlib.org/books/postoyannye-magnity-spravochnik-pyatin/ Книга о магнитах
Предположим, делаем вакуумную трубу из поликарбоната.
Диаметр трубы 200 мм
Предел прочности поликарбоната 50 МПа
Плотность поликарбоната 1200 кг/м3
Давление, которое должна выдержать труба - 0,1 МПа (1 атм).
Потребная толщина стенок трубы 0,1/50*200/2=0,2 мм
Потребная масса 1 метра поликарбонатной трубы 200/1000*3,14*1*0,2/1000*1200=0,15 кг/м
Потребная масса трубы длиной 72000 км (до ГСО и обратно) 72000*1000*0,15/1000=10800 т.
Разумеется труба будет тяжелее: магнитная система, ускорители и прочие навороты.
Допустим, в 10 раз.
Т.е. получаем, что масса всей системы до ГСО порядка 100 тыс.т.
ЦитироватьПредположим, делаем вакуумную трубу из поликарбоната.
Диаметр трубы 200 мм
Предел прочности поликарбоната 50 МПа
Плотность поликарбоната 1200 кг/м3
Давление, которое должна выдержать труба - 0,1 МПа (1 атм).
Потребная толщина стенок трубы 0,1/50*200/2=0,2 мм
Потребная масса 1 метра поликарбонатной трубы 200/1000*3,14*1*0,2/1000*1200=0,15 кг/м
Потребная масса трубы длиной 72000 км (до ГСО и обратно) 72000*1000*0,15/1000=10800 т.
Разумеется труба будет тяжелее: магнитная система, ускорители и прочие навороты.
Допустим, в 10 раз.
Т.е. получаем, что масса всей системы до ГСО порядка 100 тыс.т.
Допустим, 100000 тонн, вам надо непрерывно поддерживать эти 100000 тонн в висящем положении и тратить огромную мощность только для этого.
Оцените ещё один момент, вам потребуется очень мощная разгонная система, - прикиньте за какое время вам надо развернуть поток и "дослать" ему скорость, если габариты системы не какие-то глобальные.
В общем это та же электромагнитная катапульта но с кучей всего лишнего.
ЦитироватьПредположим, делаем вакуумную трубу из поликарбоната.
Диаметр трубы 200 мм
Предел прочности поликарбоната 50 МПа
Плотность поликарбоната 1200 кг/м3
Давление, которое должна выдержать труба - 0,1 МПа (1 атм).
Потребная толщина стенок трубы 0,1/50*200/2=0,2 мм
Потребная масса 1 метра поликарбонатной трубы 200/1000*3,14*1*0,2/1000*1200=0,15 кг/м
Потребная масса трубы длиной 72000 км (до ГСО и обратно) 72000*1000*0,15/1000=10800 т.
Разумеется труба будет тяжелее: магнитная система, ускорители и прочие навороты.
Допустим, в 10 раз.
Т.е. получаем, что масса всей системы до ГСО порядка 100 тыс.т.
две поправки
1) диаметр трубы - _максимум_ 20 мм, а не 200 мм
2) как справедливо было замечено вами или boez, трубу достаточно довести до вакуума - т.е. километров 300, а не все 36000. Магнитная система нужна исключительно для поперечной стабилизации - т.е. за пределами атмосферы она может быть гораздо разреженнее, скажем на порядок - там возмущающих воздействий практически нет.
Итого 300 км 0.15 кг/м (уже с учетом магнитной системы) плюс 35700 км 15 г/м в виде допустим 10 грамм магнитное кольцо каждый метр плюс полграмма нитей до соседних колец плюс 45 грамм соленоид-обвязка на каждые 10 метров - итого 580.5 тонны одна нитка до ГСО - т.е. вся "вывешенная" конструкция - 3600 тонн
строить придется в 2 этапа - с земли до 300 км, потом там подвесить промежуточную станцию и с нее строить дальше - что, в общем-то не проблема, т.к. уже построенная часть будет работать на подачу материалов и удержание станции.
ps. да чтож такое, опять на ровном месте обсчитался... надо видимо на бумажке писать предварительно...
по магнитам - спасибо за ссылки, поизучаю. Навскидку могу только сказать, что та-же петля Лофстрома подразумевает _активную_ подвеску вообще везде, мне же достаточно при необходимости иметь ее только в нижнем развороте.
нда... Все острова давным-давно открыты... Впрочем, повторить идеи таких людей совсем не стыдно.
The concept originated in a conversation on a computer net in the 1980s when scientists Marvin Minsky of MIT, John McCarthy, and Hans Moravec of Stanford, speculated about variations on the skyhook concept with Roderick Hyde and Lowell Wood, scientists at Lawrence Livermore National Laboratory. [skip]
Robert L. Forward joined the conversation at this point, suggesting that instead of using a pellet stream to support the top of a traditional tensional cable, a vertical pellet stream shot straight up from Earth's surface could support a station and provide a path for payloads to travel without requiring a cable at all. Problems that were initially raised with this proposal were friction of the pellet stream with Earth's atmosphere at lower altitudes and the Coriolis forces due to the rotation of the Earth, but Roderick Hyde worked out all the engineering design details for a space fountain and showed that these issues could theoretically be overcome.[1]
ЦитироватьМагнитная система нужна исключительно для поперечной стабилизации - т.е. за пределами атмосферы она может быть гораздо разреженнее, скажем на порядок - там возмущающих воздействий практически нет.
А Луна? ;)
ЦитироватьЦитироватьМагнитная система нужна исключительно для поперечной стабилизации - т.е. за пределами атмосферы она может быть гораздо разреженнее, скажем на порядок - там возмущающих воздействий практически нет.
А Луна? ;)
Не совсем по теме, но вот такой перл на учительском форуме попался:
http://www.profobrazovanie.org/t154-topic
"
Тема: Re: Учителя увольняются из-за новых стандартов Ср 26 Янв 2011, 03:30
Случай на уроке произошел. Обьясняю как работают приливные электростанции и вскользь упоминаю что нужно за это благодарить луну. И тут ученик у которого отличные и хорошие оценки задает вопрос: "А что луна создает приливы?" Я сначала подумал, что он шутит, а он на полном серьезе, вижу что и остальным интересно - потратил немного времени и расказал. Много провалов в базовом обучении, но радует что ребятам самим интересно, они задают вопросы, а значит не все потеряно :-)
"
Скоро приливы начнут объяснять промыслом божьим :(