В посленее время, много обсуждается тема космического лифта, повторяться не буду, проект дорог и футуристичен.
Но возможны более просты промежуточные варианты. Вот и мне пришел в голову один такой вариант.
1. Имеем легкий сверхпрочный тросс (например из тех же пресловутых углеродных нанотрубок).
2. Тяжелый космический аппарат (далее ТА), ну например 50-70 тонн, оснащенный ионной двигательной установкой.
3. Суборбитальный аппарат способный поднимать полезную нагрузку на 100-120 км.
Схема: ТА движущийся по орбите средней высоты, допустим 5000 км, спускает тросс на высоту 120 км. Скорость нижнего конца троса будет значительно ниже орбитальной.
Суборбитальный аппарат подлетает к троссу на скорости почти равной скорости тросса, перецепляет полезную нагрузку 3-5 тонн, и садиться на землю.
ТА начинает подтягивать к себе полезную нагрузку на троссе, верхний конец тросса можно прикрепить к противовесу который приливными силами поднимется вверх.
Таким образом ТА как бы подтягивает полезную нагрузку вверх, выводя на орбиту. Затем выравнивает, ионным двигателем свою орбиту и все повторяется.
Вот такая схема, просьба ногами больно не бить. :)
ЦитироватьТА движущийся по орбите средней высоты, допустим 5000 км, спускает тросс на высоту 120 км. Скорость нижнего конца троса будет значительно ниже орбитальной
не сильно ниже. для 5000 км - около 6 км/с . Получить такую скорость на высоте 120 км сейчас можно только с помошью ракет. Больших ракет . Выигрыш слишком незначителен чтоб затевать все это . Если мы можем делать тросы длиной в 5000 км , наверное недолго сделать их длиной десятки тысяч км и таскать грузы по классической схеме.
Я как-то тоже думал об этом. Тут есть ещё одна проблема - тело, движущееся по баллистической траектории, теряет скорость. С набором высоты скорость уменьшается от 1-2 км/с /к моменту окончания работы ракетных ускорителей/ до десятков м/с на максимальной высоте. Даже если трос будет двигаться со скоростью сотни м/с /а для этого ТА должен лететь на достаточно большой высоте, соответственно, и длина троса - ого-го!/, рывок будет приличный. А при скорости троса в 6 км/с они /суборбитальный аппарат и трос/ разлетятся вдребезги!
Первое: По поводу 6000 м/сек. на 5000 км, да это так, но нижний конец тросса описывает один круг вокруг Земли за то же время что и верхний, а движется по меньшему радиусу, если взять радиус Земли 6360 км, то скорость нижнего конка 3500 м/сек. При высоте орбиты 7000 км это уже 2600 м/сек. Далеко до космической.
Второе: Подойти к точке стыковки с троссом можно с почти с нулевой вертикальной и горизонтальной относительными скоростями, если правильно рассчитать верхнюю точку параболы. Это в принципе очевидно.
Третье: Требования к троссу. Тут нужно считать интегралы, но в целом идея такова: 1. Мы имеем тросс в семь раз меньшей длины и соответственно массы, чем при лифте с закрепленным концом, поскольку троссу нужно будет нести меньше и собственного веса требования к его прочности снижаются дополнительно; 2. Полный вес имеет та часть тросса, которая находиться внизу, чем ближе тросс к орбите тем меньше он тянет вниз, потому что его скрость приближается к орбитальной. При высоте орбиты 5000 км, в нижней точке тросс будет весить на 20% меньше полного веса в состоянии покоя, настолько же меньше будет весить и полезная нагрузка. При высоте орбиты 7000 км, этот показатель уменьшится до 10%, при лифте на 36000 км, это естественно почти 0%. Это дополнительно уменьшает требования к троссу. Плюс мы будем вытягивать не весь вес полезной нагрузки, а только 80%. 20% усилий уже взял на себя суборбитальный аппарат. Таким образом требования к троссу на вскидку снизятся как минимум на порядок, а реально, я думаю, еще больше, это уже существенно.
Вот такой расклад, если нужны формулы - напишу, но они элементарные.
Хотя, честно говоря, одна труднопреодолимая проблема есть - это космический мусор, как быть с ним непонятно.
Да? Ну, тогда можно попытаться провести эксперимент! Хотя... всё равно меня смущает что-то... уж больно велика разница в скорости троса и суборбитального аппарата...
Для того и нужен суборбитальный аппарат, чтобы разницы скоростей не было.
Если мы бросаем камень вертикально вверх, то в верхней точке вертикальная составляющая ноль, горизонтальная ноль. Потом камень начинает двигаться вниз по действием силы тяжести.
Если бросать камень по пологой траектории то в верхней точке вертикальная составляющая скорости ноль, а горизонтальная зависит от силы броска и начального наклона траектории.
Управляя силой броска и наклоном траектории можно, получить самые разные параметры как высоты подьема, так и горизонтальной скорости скорости в верхней точки траектории.
Соответственно можно выбрать такие параметры запуска суборбитального аппарата, при которых скорости аппарата и нижнего конца тросса в момент встречи будут почти одинаковы. Неровности, что называется, доработь напильником. Тоесть подправить двигателями.
По поводу эксперимента: в Сети уже ходила инфа, о том, что американцы планируют, некий вариант запуска легких спутников, с использованием сверхпрочных троссов, однако детали неизвестны.
Успешный вариант: ракетой выводим ПН на строго расчитанную баллистическую траекторию, там его подхватывает трос со специальным стыковочным устройством и кучей всяких демпферов, далее - подтягиваем ПН и т.д. Все рады.
Неудачный вариант: ... стыковочное устройство "промахивается" по ПН. Теряем ПН, заодно поубивав некое количество мирно пасущихся коров - в лучшем случае...
А теперь прикиньте вероятность промаха, учитывая, что для орбитальных операций стыковки (где все НАМНОГО проще и можно их повторять раза три) вероятность нестыковки с первого раза составляет 10-20%. Поправьте меня, если я ошибаюсь с вероятностью...
to: igor_suslov
Безусловно, риск промахнуться есть и он велик, но сравнение со стыковкой не совсем корректно, при стыковке промах в 1 метр, это уже катастрофа. Запцепиться за тросс гораздо проще можно выпустить легкую сеть размером в несколько десятков метров, ведь атмосферы уже практически нет. Ведь строят же подобные системы ПРО а там курсы сходящиеся и скорости ого-го, и попадают. К тому же век то 21, точности наведения сильно возрасли.
Кстати сам тросс при его длине, отчасти сам сработает как демпфер.
Однако, вероятность ошибки остается и время на маневр ограничено. Что же делать если мы промахнулись? Дело в том, что скорость входа в атмосферу значительно ниже космической, 3ххх м/с против 8000, поэтому тепловые нагрузки при спуске будут меньше в несколько раз, а предусмотреть для ПН, средство возврата в виде парашютной системы вполне возможно, ну или что то подобное. Кстати тогда можно будет осуществлять и спуск грузов с орбиты.
Безусловно вопрос важный, но мне кажется вполне решаемый.
2ol62rus:
Извините, но слово "трос" в русском языке пишется с одним "с". "Тросс" - раздражает при чтении, глаз цепляется и все тут... :?
2VK Действительно, ошибся :(. Спасибо за замечание. :)
ЦитироватьВедь строят же подобные системы ПРО а там курсы сходящиеся и скорости ого-го, и попадают.
Ну, цели то у нас стоят несколько иные, нежели у ПРО :)
Слабо верится в успешную стыковку с относительными скоростями в километры в секунду. Демпфирование, это, конечно хорошо, но первоначальный удар будет НЕ СЛАБЫМ. Как Вы предлагаете выкрутиться из этой проблемы?
Ничего не понимаю, почему стыковка при нескольких километрах в секунду?
Нижний конец троса движется на постоянной высоте (приблизительно 120-150 км) со скоростью приблизительно 3000 м/с относительно поверхности Земли. Мы запускаем с Земли аппарат, который по траектории близкой к баллистической, в верхней ее точке, подлетает к нижнему концу троса, со скоростью приблизительно 3000 м/с относительно поверхности земли. (Трос как бы догоняет аппарат). В идеале всё плавно и тихо, нет никакого первоначального удара. Никаких супердемпферов или чего то подобного.
Работа ПРО приведена в как пример точности прицеливания в гораздо более жестких условиях.
люди-вы в сети бываете? амеры эту ахинею ещё в 96 году выводили,трос порвался, но продолжают, у них на это дело 4 млрд ихних рублей отпущено. если что с тросами и делать так это двигатель корабля, смотри " космическая праща".
Раз поднялась тема лифта, закину еще раз ссылку на свою идею.
Я её нигде не видел так что можно считать, есть некоторые похожие идеи уже запатентованые.
http://www.journals.ru/journals_comments.php?id=155603
Кому лень открыватьт ссылку и читать, коротко опишу идею здесь.
Идея заключется в том что можно взять замкнутый канат и начать вращать его.
Тогда можно сделать так что он будет самостоятельно торчать вверх и быть натянутым.
(Если непонятно, можно представить как вы непрерывно бросаете вверх по параболе веревку)
Тогда на верх этого троса можно посадить нагрузку.
Фактически получается нечто промежуточное между знанием и летательным аппаратом.
Такую конструкцию можно считать летательным аппаратом, где этот трос - рабочее тело.
А можно считать зданием где в результате фокуса остались только первый и последний этажи.
Главный плюс по сравнению с "лифтом", что в случае лифта "потолок" за который все крепится находится на высоте 30000 километров и нужны фантастические материалы.
А в моем случае потолок может находмться на любой высоте, например сто километров. Получается в 300 раз короче :)
И вроде перестают требоваться фантастические материалы, особенно если удастся поборотьься
И вообще для начала необязательно даже забираться в космос.
Башня высотой километр, тоже может найти применение.
На самом деле не 2.5, а где-то 4 км/с. Потому ак нижний конец троса ниже 100 км, примерно - опускать нельзя. Слишком большое торможение в атмосфере. А так... вполне себе идея ;-). Более того, скорость в 4 км/с допускает использование многоразового 'челнока' с комбинированной ТРД-ЖРД установкой на водороде, а возможно - даже ТРД-ПВРД-ЖРД, причем собственно ЖРД добирает самый минимум - необходимую вертикальную скорость... километра полтора в секунду...
Но трос все равно тяжелый получится.
Предлагаю рассмотреть следующие варианты:
1. Доставка ПН с Земли на орбиту. Использование троса для этих целей, IMHO, в ближайщее историческое время маловероятно по причине недостаточной надёжности тросов. С экономической точки зрения кажутся более перспективными аэрокосмические системы. При их массовом применении, должна снизиться стоимость доставки ПН на орбиту примерно на порядок. При возврате ПН с низкой орбиты на Землю, тоже, IMHO, тросом пользоваться нет смысла, так как возвращать надо только людей и полученные результаты экспериментов. А это мизер, по сравнению с тем, что мы должны вывести на орбиту.
2. Доставка ПН с низкой орбиты на высокую - до границ Луны. Этот вариант использования троса, IMHO, также маловероятен. Даже если вы и подтянете ПН на нужную орбиту, то надо будет восстанавливать орбиту той платформы, к которой трос крепится. Кажется более вероятным изначальное разделение потоков ПН на срочные (людей) и не срочные (грузы). При этом срочные надо будет поднимать на верхние орбиты химическими движками, а не срочные пусть раскручиваются электрореактивными, ионными и т.д. Надо только согласовать графики их движения так, что-бы на верней орбите они оказались одновременно.
3. Доставка ПН на поверхность Луны. Кажется здесь наиболее целесообразно использование именно троса. Сесть с помощью химических движков сложно - нужно обеспечить нулевую скорость у поверхности. Иначе ПН разобьётся. С использованием троса это сделать легко. Да и прочность троса нужна на порядок меньшая, чем для случая с Землёй. Поднятие грузов с Луны на лунную орбиту, также, IMHO, можно пока не рассматривать, так как пока мы там не наплодим заводиков, грузопоток будет в основном туда, а оттуда только люди и научные результаты.
Или я в чём то ошибаюсь?
С Луной конечно притяжение меньше, только где она Луностационарная орбита?... Ну а дотягивать грузы на коротком тросе, так ведь орбитальная скорость и так мала, стоит ли огород городить?
ЦитироватьС Луной конечно притяжение меньше, только где она Луностационарная орбита?...
Луностационарную орбиту мне, IMHO, не найти, согласен. Но я думаю есть немало аксакалов, для которых это как дважды два. Полагаю, что она раз в шесть ближе к поверхности Луны, чем геостационарная к поверхности Земли. Во всяком случае это единственная более-менее реальная возможность по использованию троса. Все остальные варианты пристроить к делу космический лифт, IMHO, крайне проблематичны.
ЦитироватьС Луной конечно притяжение меньше, только где она Луностационарная орбита?...
Наверное подразумевались точки Лагранжа...
Луностационарная орбита, это орбита, на которой КА облетает Луну за время одних лунных суток. Лунные сутки равны месяцу, т.ч. орбита СИЯ должна находиться на расстоянии гораздо большем, чем расстояние до Земли. Точки Лагранжа тоже далеко находятся, так ведь в них еще и удерживаться нужно.
ЦитироватьТочки Лагранжа тоже далеко находятся, так ведь в них еще и удерживаться нужно.
L4 L5 однако устойчивые.
Осталось вспомнить, где они находятся?
Коллинеарная примерно (она плавает) на 30000км от Луны. И вообще-то не точка, а очень большая область. По поводу "удержаться" - да это некоторая проблема (плаваем в 3-х координатах), но для этого IMHO вполне хватит и ионника (даже 6-ти). По поводу спуска оттуда груза на канате - первое, что приходит в голову - спускать два троса - один в сторону Земли с баластом, а второй в сторону Луны с ПН. Если будет достаточный грузопоток (один груз спускаем, а второй сразу поднимаем) для доставки грузов и последующей коррекции орбиты реактивного топлива практически не понадобится.
Кстати, если хорошо продумать, то два троса с баластом могут стабилизировать положение аппарата в этой точке
ЦитироватьЛуностационарная орбита, это орбита, на которой КА облетает Луну за время одних лунных суток. Лунные сутки равны месяцу, т.ч. орбита СИЯ должна находиться на расстоянии гораздо большем, чем расстояние до Земли.
У Луны уже есть "стационарный спутник", он называется планета Земля :-)
ЦитироватьКоллинеарная примерно (она плавает) на 30000км от Луны.
Увы, Вы чуть-чуть ошиблись (в 2 раза). Коллинеарная точка L1 расположена на удалении ~60 тысяч км от Луны на прямой, соединяющей Землю с Луной, ближе к Земле. L2 - на той же прямой, почти на том же удалении от Луны, но дальше от Земли. Есть еще одна коллинеарная точка (L3) - примерно в районе антиподной Луне точки ее орбиты. Все эти точки неустойчивы. Точки L4, L5 - треугольные точки либрации (устойчивые), удалены от Луны на такое же расстояние, что и Земля, но расположены на орбите Луны - впереди по ее движению и взади.
Плохо еще пока известны результаты Эйлера и Лагранжа в народе :( .
N.B. Точки L1, L2, L3 нашел Эйлер, а L4, L5 - Лагранж (в смысле, они нашли такие частные решения ограниченной круговой задачи трех тел). Кое-где точку L1 обозначают как L2 и наоборот.
Специально для опоздавших к прошлогоднему обсуждению лифта немножко :) материалов из моего топика, сгоревшего вместе с сервером. Публикуемое ниже чудом удалось спасти прямо из огня.
========================================
Зачем нужен еще один топик про многократно обсуждавшийся невозможный лифт? НЕ ДЛЯ СПОРОВ! УБЕДИТЕЛЬНО ПРИЗЫВАЮ выкладывать сюда только материалы по данной теме или результаты собственных расчетов. Иначе всё теряется в море оверквотинга, оффтопика и взаимных пикировок. Также прошу здесь не помещать постингов типа "А вот что будет, если...?". Давайте вначале их обсуждать на http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/ubb/Forum1/HTML/001008.html , а здесь фиксировать результаты.
=========================================
Немножко материалов по тросу для космического лифта.
Для начала немного теории в виде FAQов, чтобы избежать ненужных вопросов и ненужных иллюзий.
1) Какой нужен трос для космического лифта?
Он должен, по крайней мере, не порваться под своим весом при заданной длине. Иначе выражаясь, его разрывная длина должна быть больше заданной.
2) Как определить вес троса?
Как обычно, Fт=Mт*g, где Mт - масса троса, g - ускорение свободного падения.
Тут нужно отметить, что g зависит от высоты и зависимость эта определяется следующим образом.
Сила тяготения между Землей и телом массой m, находящимся на высоте L, равна F=G*Mз*m/(Rз+L)^2, где G - гравитационная постоянная, Mз - масса Земли, Rз - радиус Земли. На поверхности Земли G*Mз*m/Rз^2=m*g0, откуда G*Mз=g0*Rз^2.
Отсюда F=G*Mз*m/(Rз+L)^2=g0*m*Rз^2/(Rз+L)^2. А так как ускорение a=F/m, то:
g(L)=F/m=g0*Rз^2/(Rз+L)^2.
С массой троса проще: Mт(L)=S*L*ro, где S - площадь поперечного сечения троса, ro - плотность материала троса (греческая буква "ро").
Вес слоя троса толщиной dL на высоте L равен:
dFт(L)=m*g(L)=ro*S*dL*g0*Rз^2/(Rз+L)^2=ro*S*g0*(Rз/(Rз+L))^2*dL
Взяв определенный интеграл от нуля до L, получим желанную формулу:
Fт(L)=ro*S*g0*Rз*L/(Rз+L).
Обратим внимание на переменную часть формулы L/(Rз+L). При L>>Rз она сокращается и трос бесконечной длины будет весить Fт=ro*S*g0*Rз или, что то же самое, части троса, удаленные от поверхности Земли на расстояние, значительно большее Rз, практически ничего не весят.
Проиллюстрируем сказанное примером для бесконечного троса:
Текущая длина Вес ниже Вес выше
------------------------------------
Rз 1/2 1/2
2*Rз 2/3 1/3
3*Rз 3/4 1/4
5,6*Rз (геост.) 0,85 0,15
Заодно посчитаем, насколько станет легче трос, если тянуть его не до поверхности Земли, а до высоты 40 км (потолок аэростатов):
40 км=0,0062*Rз 0,006 0,994
Т.е. выигрыша по весу это практически не дает.
3) Как определить, когда трос порвется?
Очень просто. Разделим обе части формулы Fт(L)=ro*S*g0*Rз*L/(Rз+L) на S.
Получим Fт(L)/S=ro*g0*Rз*L/(Rз+L). Fт(L)/S называется механическим напряжением, обозначается sigma и измеряется в паскалях. А для каждого материала имеется такая характеристика, как предельно допускаемое напряжение при растяжении (предел прочности), при превышении которого закон Гука уже не работает и материал необратимо теряет свои упругие свойства. Обозначим ее [sigma].
Итого, трос порвется, когда sigma>[sigma].
Или, иначе записав, длина троса станет больше разрывной при:
L>Rз*[sigma]/(ro*g0*Rз-[sigma])
4) Зависит ли разрывная длина троса от его поперечного сечения?
Как видно из предыдущей формулы - нет.
5) Какое предельно допускаемое напряжение при растяжении должен иметь материал для бесконечного троса и троса длиной 36000 км?
Считаем по формуле [sigma]>sigma=ro*g0*Rз*L/(Rз+L).
g0=9,81 м/c2; Rз=6371 км. Плотность ro неизвестна, т.к. пока неизвестен материал троса. Возьмем для примера плотность в два раза больше, чем у воды, т.е. 2000 кг/м3.
Для бесконечности: [sigma]> 125 ГПа.
Для ГСО: [sigma]> 106 ГПа.
Много это или мало? У легированной стали [sigma]=2 ГПа.
6) А какие напряжения возникнут в бесконечном тросе из реальных материалов?
Материал Плотность sigma [sigma]
---------------------------------------
Сталь 8000 500 2
Армос 1430 89 5,5
Нанотрубки 1340 84 150 (теор.)
Такие вот пироги. Даже чудо отечественного полимеростроения армос в 16 раз слабее, чем нужно. Подходят только гипотетические нанотрубки, которых пока нет и неизвестно, когда будут и будут ли вообще. Правда, нужно отметить, что мы рассматривали трос постоянного сечения, а можно сделать его расширяющимся с высотой.
7) Каковы масса и вес троса на основе нанотрубок длиной 36000км?
Рассчитаем массу и вес для троса с площадью поперечного сечения 1 мм2:
Mт=S*L*ro=0,000001*36000000*1340=48240 кг.
Для сечения 10 мм2, соответственно, в 10 раз больше.
Fт(L)=ro*S*g0*Rз*L/(Rз+L)=1340*0,000001*9,81*6371000*36000000/(6371000+36000000)=71 кН.
8) Какой груз можно поднять на тросе на основе нанотрубок сечением 1 мм2?
Запас по прочности был 150-84=66 ГПа = 66 ГН/м2 = 66 кН/мм2 = 6,7 тонны. На первый взгляд, немало. Нужно только помнить, что это в статике и без запаса.
===============
На этом пока заканчиваю. Если кому не в лом, выведите, pls, формулу для напряжений в тросе переменного сечения, а заодно и определите оптимальный закон расширения от высоты. Также просьба, если у кого есть данные по перспективным материалам для троса, приведите здесь.
PS. Моя благодарность неизвестному автору с geocity, ссылку на которого я потерял.
Ну, блин, начались споры!
Давайте аргументированно разбираться, что будет, если со спутника на ГСО начать выпускать трос, или два троса - один в направлении центра Земли, другой в противоположном.
Если трос гибкий и просто выпускается, то он никуда не денется и будет лететь по той же орбите, что и барабан. Если тросов два, ничего не изменится, так как нет причин им изменять свою орбиту.
Если трос жесткий, что-то типа "тещина языка", и мы начинаем выдвигать его в зенит или надир, то на выдвигающийся конец троса будет действовать кориолисова сила, равная векторному произведению Fc=2mWxV, где m - масса, W - угловая скорость вращения ИСЗ вокруг Земли, V - линейная скорость выдвижения троса, х - значок векторного умножения. Эта сила или "заломает" трос, или закрутит спутник. Если тросов будет два, то закрутит в два раза сильнее. Потому что направление вектора W для обоих тросов одинаково, а векторы V противоположны. Значит, векторы сил на верхнем и нижнем тросе противоположны и создают пару сил, вращающую спутник.
Не знаю, я в лифтах полный лох, вот как раз разбираюсь и излагаю, что понял. К изучению конструкционных иатериалов еще не приступал.
Трос переменного сечения пока не рассматривал, но, по-моему, там всё довольно просто. Критерием должно быть постоянство напряжения по всей длине троса, чтобы не получилось "где тонко, там и рвется". Надо в формулу Mт(L)=S*L*ro подставить выражение S(L), заново проинтегрировать Fт(L)=Mт(L)*g(L) и получить новые формулы для веса и напряжений. После этого получить зависимость радиуса (или ширины, если лента) от высоты.
Получится по форме что-то вроде сосульки.
Но трос переменной длины не есть хорошо, т.к. из него не сделать замкнутое кольцо, а в ездящие по ленте тележки как-то не очень верится.
Лифт должен состоять из четырёх расположеных квадратом тросов по которым ездит грузовая каретка. По двум тросам подаётся напряжение на её мотор.
Тросы, кстати, должны быть хорошо натянуты, то есть конец который выше геостационара должен перевешивать.
По тросам, значит, напряжение подается? Ну, хорошо. Считаем.
Пусть у нас четыре троса сечением 1 мм2. Максимальная нагрузка ок. 25 тонн. Реальная пусть в 10 раз меньше - 2.5 тонны. Пусть ток по двум тросам идет "туда", по двум - "оттуда". Пусть сопротивление одного троса длиной 36000км равно R. Тогда сопротивление двух параллельных "туда" будет R/2, сопротивление двух параллельных "оттуда" тоже будет R/2, а их общее сопротивление будет R/2+R/2=R. Т.е. сопротивление проводников Rпров в нашей цепи равно R.
Найдем его численное значение по формуле R=Rуд*L/S, где Rуд - удельное сопротивление проводника, L и S - его длина и площадь поперечного сечения.
L=36000000 м, S=0,000001 м2.
Минимальное удельное сопротивление для нанотрубок, которое я нашел в сети, равно 5*10-6 Ом*м. Но не будем мелочиться и возьмем его в 30 раз ниже: 1,5*10-8 Ом*м, т.е. как у серебра. Будем считать, что в будущем научатся делать такие тросы:).
Итого: R= 1,5*10-8 * 36000000 / 0,000001 = 540000 Ом или 540 кОм. В принципе, дальше уже можно не продолжать.
Но продолжим, чтобы было совсем понятно. Теперь надо посчитать мощность двигателя.
Пусть лифт добирается до ГСО за сутки. Тогда его средняя скорость должна быть v=L/t= 36000000/(24часа*3600сек)= 417 м/c или 1500 км/ч. Однако! Не лифт, а ракета какая-то получается. Но поскольку мы не в вакууме летим, а по тросу трёмся, то не выделываемся и ограничиваем скорость разумной величиной, ну, например, 50 м/c.
Будем искать мощность по формуле P=A/t, где А - работа, t - время, за которое она выполняется. Рассмотрим участок длиной 50 м "на подлете" к ГСО (небольшой участок, чтобы не учитывать изменение g и не париться с интегрированием). Со скоростью 50 м/c мы пройдем его за 1 сек, это и есть наше t. Работа же равна изменению потенциальной энергии:
A=m*g*(h2-h1)= 2500 кг * 0,22 м/c2 * 50 м = 27500 Дж. (0,22 м/c2 - это g на высоте ГСО. Ниже по высоте, соответственно, будет хуже, т.к. g там больше. Но не будем о грустном).
Мощность потребного двигателя Pдв=A/t = 27500/1 = 27500 Вт = 27,5 кВт.
Исходя из этой мощности, нам надо выбрать параметры двигателя: напряжение на его входе Uдв, ток I, сопротивление Rдв. Вот тут-то и кроется подводная каменюка. Соотношение сопротивлений троса Rпров и двигателя Rдв определяют кпд системы. Если Rпров=Rдв, то кпд=50%, поскольку на них рассеивается поровну энергии: на двигателе в виде работы, а на тросе - в виде тепла.
Ну, пускай кпд=50%, т.е. Rдв=Rпров=540 кОм. На нем надо выделить 27,5 кВт.
Существуют такие формулы: P=U^2/R и P=I^2 *R. Отсюда:
Uдв=sqrt(Pдв*Rдв)=sqrt(27500*540000)= 121860 В.
Iдв=sqrt(Pдв/Rдв)=sqrt(27500/540000)= 0,226 А.
Проверяем: Rдв=Uдв/Iдв=540 кОм, Pдв=Uдв*Iдв=27500 Вт. Все верно.
Понятно, что 120 киловольт на входе двигателя - совершенно запредельная величина. Не хочется даже обсуждать проблемы с преобразованием этого напряжения в пригодное для двигателя, со статическим зарядом всей системы, с потерями в атмосфере. На Земле, кстати, надо подавать на тросы в два раза больше, т.к. половина на них рассеется. И самое обидное, что нельзя это напряжение так просто взять и понизить - сразу мощность упадет.
Какие пути выхода? Можно уменьшить сопротивление тросов. За счет удельного сопротивления не выйдет, и так взяли ниже некуда. За счет сечения - ну, увеличим его в сто раз, будет у нас напряжение 1200 В, зато масса тросов станет 20 тыс.тонн.
Так что остается только одно - снижать кпд системы, действительно, нам ли считать кпд для двигателя в 27 кВт? :) Пусть он будет 1%, т.е. на проводах теряется 2,7 МВт. Зато у нас сопротивление двигателя будет 5,4 кОм. Тогда:
Uдв=sqrt(Pдв*Rдв)=sqrt(27500*5400)= 12186 В.
Iдв=sqrt(Pдв/Rдв)=sqrt(27500/5400)= 2,25 А.
А напряжение-то снизилось всего в 10 раз! А внизу-то теперь надо на тросы подавать Uвх=Uдв*(Rдв+Rпров)/Rдв=12186*(540000+5400)/5400=1230786 В, чтобы в 10 раз больший ток обеспечить и сохранить мощность 27 кВт!
В общем, надеюсь, что я всех убедил в невозможности питания лифта через трос. Хотя я сделал для этой идеи все, что мог: и сопротивление нанотрубок уменьшал, и скорость, а следовательно, мощность снижал. Извиняйте, если что не так:)!
ЦитироватьИзначально отправлено pkl:
Сначала лифт будет развёрнут и стабилизирован так же, как и любой протяжённый объект - например Салют или Мир. Американцы экспериментировали с тросами - они и них разворачивались в гравитационном поле. Кажется, это за счёт гравитационного градиента.
А что это за американские эксперименты? Хотелось бы узнать подробнее. И если можно, ссылочку на первоисточник.
По поводу того, что трос сам развернется под действием грав.поля, сомнения гложут. Гравитационная стабилизация подразумевает жесткость объекта, не зря же штанги на спутниках делают, а не тросы:).
Да и вообще, если трос будет жесткий, это вовсе не значит, что он развернется "вниз" и успокоится. Он будет либо колебаться, либо вообще вращаться, в зависимости от начальных условий. И будет это безобразие продолжаться, пока кинетическая энергия колебательного движения не превратится в тепло за счет внутреннего трения в тросе. А это будет ой как нескоро. На спутниках для этого ставят специальные демпферы, на вязкой жидкости, например.
Элементарный же участок троса - это довольно "автономный" объект, на который действуют только силы вдоль оси троса. Как с помощью этих сил понизить скорость элементарного участка - ума не приложу.
И еще. Несколько раз уже слышал и читал о т.н. противовесе. Кто бы разъяснил, что это за зверь и по какой орбите он движется?
Откорректировал второй пост на первой странице. Теперь ясно, как получается формула для g(L) и как считать интеграл для определения веса троса.
================
На досуге посчитал еще кое-что. Трос ведь под собственным весом растянется. А под нагрузкой еще сильнее растянется. Результаты довольно впечатляющи.
Итак, сопроматовская формула для расчета удлинения стержня под нагрузкой:
deltaL=F*L/(E*S), где F - растягивающая сила (в нашем случае - вес), L - длина без нагрузки, E - модуль продольной упругости (модуль Юнга), S - площадь поперечного сечения.
(Модуль Юнга характеризует способность тела растягиваться/сжиматься и численно равен напряжению в теле при его растяжении/сжатии в два раза. Поэтому и измеряется в Па).
Рассчитаем удлинения для троса сечением 1 мм2, длиной 36000 км, на основе нанотрубок, под действием собственного веса и с грузом у Земли 1 тонна. Вес троса был посчитан ранее (71000 Н).
Модуль Юнга для нанотрубок приводится в разных источниках от 1 до 7 терапаскалей (10^12 Па). Посчитаем для обоих значений.
Соб.вес,1ТПа__Соб.вес,7ТПа__1тонна,1ТПа__1тонна,7ТПа
======================================
2556 км___________365км________2909км_______416км
======================================
Т.е. подвесил груз массой в 1 тонну и выбирай слабину 50 км, пока трос не натянется до нужной кондиции.
Ну и еще скорость звука в тонком стержне.
Формула Vзв=sqrt(E/ro)=sqrt(7*10^12/1340)=72,2 км/с - для Е= 7 ТПа,
Vзв=sqrt(10^12/1340)=27,3 км/с - для Е= 1 ТПа.
Т.е. если "дернуть за веревочку", то на ГСО "дверца откроется" через 36000000м/27300м/с=1318сек=22мин.
ЦитироватьИзначально отправлено hcube2000
:
Находящаеся в невесомости тело находится в инерциальной системе отсчета. Поэтому, если трос привести во вращение, он натянется, тут возражений нет? Так вот - они и находится во вращении. Со скоростью 1об/сутки, что впрочем компенсируется большой длиной троса. Благодяря этому нижний конец постоянно находится на поверхности Земли, но, тем не менее, трос _вращается_.
Вау!!! Наконец-то начинает доходить, как до жирафа. Можно теперь посчитать математическую модель лифта, как вращающегося
троса.
Еще раз возвращаюсь к развертыванию. Т.е. на ГСО находится трос на двух барабанах, напоминающих безынерционные катушки для спиннинга. Даем им импульсы, одному на разгон, другому на торможение. Концы троса оказываются на разных орбитах. Трос вращается и натянут. Тут в действие вступает гравитация и стремится развернуть трос вертикально. Успокаиваться он будет долго, ну это фиг с ним. Нам лифт не строить. В принципе, можно для демпфирования использовать верхние слои атмосферы.
Я правильно физику понял?
ЦитироватьИзначально отправлено Kotov:
3.Далее (ну берём к примеру "микроспутник" б.м. точку троса на класической высоте круговой орбиты в 250 км.) мы ессественно видим, что наш "микроспутник" предоставленный самому себе (вывели, и не включаем на нём ДУ) описывает в проекции на поверхность планеты - класическую синусоиду.
Дело в том, что б.м.т.т. не совсем обычный ИСЗ. На него, помимо силы тяжести и силы инерции (которой не существует:)) действует еще продольная сила от вышележащих точек троса (центробежной природы). Эта сила частично компенсирует силу тяжести, и б.м.т.т. теперь имеет право двигаться относительно Земли со скоростью меньше 1-й косм. Ну, типа, как привязать ИСЗ на 250 км тросом к Луне - он же не обязан будет лететь с 1-й косм. чтобы не упасть. А центробежная сила возникает из-за того, что трос вращается вокруг Земли.
По-моему, это и пытался безуспешно нам втолковать hcube, только другими словами.[/color]
На сколько я понял, дело обстоит на пальцах так: если идти от Земли, то скорость тросса и груза в поперечном направлении равны и равны линейной скорости на экваторе Земли. Но вот я поднимаю груз. Его поперечная скорость остается той-же, а тросс начинает обгонять груз. Чем выше точка на троссе, тем больше его поперечная скорость, и тем больше она отличается от скорости груза. Для борьбы с появившейся силой, Кариолисовой силой, если я не ошибаюсь, на груз надо будет ставить компенсирующий ракетный двигатель, иначе система завалится. Боюсь, что по законам сохранения энергии, двигатель этот должен будет сожрать столько же топливо, сколько необходимо для подъема этого же груза на орбиту без тросса, просто ракетой. Ну чуть меньше, за счет того, что в поперечном направлении сможет удерживать тросс. Интересно бы проверить все это по формулам, а то я не силен ...
ЦитироватьЦитироватьКоллинеарная примерно (она плавает) на 30000км от Луны.
Увы, Вы чуть-чуть ошиблись (в 2 раза). Коллинеарная точка L1 расположена на удалении ~60 тысяч км от Луны на прямой, соединяющей Землю с Луной, ближе к Земле. L2 - на той же прямой, почти на том же удалении от Луны, но дальше от Земли.
Э... не понял. Вроде условие точки либрации - равенство гравитационных сил Луны и Земли. После сокращений равенства получаю (r2)^2/(r1)^2=M2/M1 - где r1 - расстояние Луна-L1, r2 - расстояние Земля-L1, M2 - масса Земли(6Е24кг), M1- масса Луны (7,35Е22кг). Расстояние Земля-Луна R~=385тыс.км. M2/M1~=81, его корень квадратный равен 9 (хотя так считать не совсем корректно - забываем о знаках под квадратами). Отсюда для L1 (r1=(1/10)R r2=(9/10)R) (для L2 - r1=[1/8]R r2=[9/8]R). Т.е. сошлись на чуть меньше 40 тыс. километров. Кстати, L1, L2, L4, L5 - это частные случаи и соединены с ними областями равной гравитации. Или я не прав :?:
ЦитироватьЕсть еще одна коллинеарная точка (L3) - примерно в районе антиподной Луне точки ее орбиты. Все эти точки неустойчивы.
Что не помешало "SOHO" болтаться в L1 Земля-Солнце с 2001 года. Затраты на поддержание равновесия в этой точке мизерны.
ЦитироватьТочки L4, L5 - треугольные точки либрации (устойчивые), удалены от Луны на такое же расстояние, что и Земля, но расположены на орбите Луны - впереди по ее движению и взади.
А с чего это "на такое же расстояние"? У Земли и Луны равные массы :shock: ? . И почему рассматриваете плоскую модель, а не в объеме?
ЦитироватьПлохо еще пока известны результаты Эйлера и Лагранжа в народе :( .
А более подробно эти самые результаты где можно найти?
ЦитироватьЦитироватьПлохо еще пока известны результаты Эйлера и Лагранжа в народе :( .
А более подробно эти самые результаты где можно найти?
Популярно в инете:
http://sf-enc.narod.ru/articles/lagrange.htm
Маркеев А.П., Задача трех тел и ее точные решения:
http://www.issep.rssi.ru/pdf/9909_112.pdf
http://old.rcd.ru/em/contents/2000-1/ps/markeev.zip
http://old.rcd.ru/em/contents/2000-1/pdf/markeev.zip
одна и таже статья[/size]
Pewai0w,uR e/\eMeHToM /\i06oro space lift 6ygeT KAHAT.
noeToMy BoT BaM noc/\egHRR uHfopMau,uR no NANOTUBE:
http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994769
nepBbIe 100 METPOB ....[/size]
ЦитироватьPewai0w,uR e/\eMeHToM /\i06oro space lift 6ygeT KAHAT.
noeToMy BoT BaM noc/\egHRR uHfopMau,uR no NANOTUBE:
http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994769
nepBbIe 100 METPOB ....[/size]
A 3gecb g/\R >ke/\ai0w,ux CAMOO6PA3OBbIBATbCR:
http://www.personal.rdg.ac.uk/~scsharip/tubes.htm
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьКоллинеарная примерно (она плавает) на 30000км от Луны.
Увы, Вы чуть-чуть ошиблись (в 2 раза). Коллинеарная точка L1 расположена на удалении ~60 тысяч км от Луны на прямой, соединяющей Землю с Луной, ближе к Земле. L2 - на той же прямой, почти на том же удалении от Луны, но дальше от Земли.
Э... не понял. Вроде условие точки либрации - равенство гравитационных сил Луны и Земли. После сокращений равенства получаю (r2)^2/(r1)^2=M2/M1 - где r1 - расстояние Луна-L1, r2 - расстояние Земля-L1, M2 - масса Земли(6Е24кг), M1- масса Луны (7,35Е22кг). Расстояние Земля-Луна R~=385тыс.км. M2/M1~=81, его корень квадратный равен 9 (хотя так считать не совсем корректно - забываем о знаках под квадратами). Отсюда для L1 (r1=(1/10)R r2=(9/10)R) (для L2 - r1=[1/8]R r2=[9/8]R). Т.е. сошлись на чуть меньше 40 тыс. километров. Кстати, L1, L2, L4, L5 - это частные случаи и соединены с ними областями равной гравитации. Или я не прав :?:
Неправы. Точки либрации - точки
относительного равновесия. Конфигурация точек либрации сохраняется (приблизительно) неизменной в синодической системе координат, то есть в системе координат, ось x которой отслеживает направление Земля-Луна (в данном случае). То есть, в условиях равновесия необходимо рассматривать еще центробежные ускорения. Кстати, для вычисления координат коллинеарных точек либрации центр синодической системы координат следует поместить в центр масс (барицентр) системы Земля-Луна.
ЦитироватьЦитироватьТочки L4, L5 - треугольные точки либрации (устойчивые), удалены от Луны на такое же расстояние, что и Земля, но расположены на орбите Луны - впереди по ее движению и взади.
А с чего это "на такое же расстояние"? У Земли и Луны равные массы :shock: ? . И почему рассматриваете плоскую модель, а не в объеме?
ЦитироватьПлохо еще пока известны результаты Эйлера и Лагранжа в народе :( .
А более подробно эти самые результаты где можно найти?
Эти результаты верны как для плоской, так и для пространственной задач. Треугольные точки либрации существуют для любого соотношения масс притягивающих центров. Правда, не при всех значениях они устойчивы. Более того, аналогичные результаты существуют и для эллиптической орбиты возмущающего небесного тела (там есть точки относительного равновесия в пульсирующих координатах Нехвилла).
Посмотреть можно в любом серьезном учебнике по небесной механике или механике космического полета. Ключевые слова: (ограниченная круговая) задача трех тел, частные решения, точки либрации. Например, Охоцимский, Сихарулидзе "Основы механики космического полета", Себехей "Теория орбит", etc. В интернете про точки либрации тоже навалом.
ЦитироватьТо есть, в условиях равновесия необходимо рассматривать еще центробежные ускорения.
Ошибку понял - соблазнился тем, что центробежное ускорение на таком расстоянии (при периоде в 27 суток) ~0.002 м/с*с и только сейчас сообразил посчитать напряженность полей Луны и Земли там-же - никогда-бы не подумал, что они того-же порядка :shock: .
Со второй моей ошибкой тоже разобрался...
ЦитироватьВ интернете про точки либрации тоже навалом.
Удовлетворительной литературы тут не нашел :( . Только обозревательная (кстати нашел расстояние только до L2). Боюсь достаточно информации смогу найти только в библиотеке.
ЦитироватьУдовлетворительной литературы тут не нашел :( . Только обозревательная (кстати нашел расстояние только до L2). Боюсь достаточно информации смогу найти только в библиотеке.
Посмотрите здесь: http://map.gsfc.nasa.gov/ContentMedia/lagrange.pdf
Это вводная статья по точкам либрации (с неточной маленькой исторической справкой в начале).
Удивительно, что тема еще жива. Но все же хочу напомнить с чего она началась. Построение лифта на ГС орбите очень сложная задача, по некоторым данным только вес троса составит 800т, многовато, не считая других проблем.
О чем я писал в начале темы:
Мы имеем некий КА на средней орбите, порядка 5000 км, трос спускается до высоты порядка 120 км, и за счет более низкой угловой скорости КА, нижний конец троса движется с линейной скоростью относительно поверхности земли (с учетом вращения земли) порядка 2900 м/с. Скорость движения точки на поверхности Земли в районе экватора порядка 460 м/с.
Теперь с поверхности земли запускаем, суборбитальный аппарат СА. Этот СА подлетает к нижнему концу троса, при этом траектория СА рассчитывается так, чтобы в момент стыковки их относительные скорость стремились к нулю. СА стыкуется с тросом и затягивается на орбиту. Затем КА включает двигатель малой тяги и выравнивает свою орбиту.
Теперь немного цифр (если за основу принять трос из нанотрубок):
1. Прочность нанотрубок приблизительно в 100 раз больше прочности стали то есть, если стальной трос нормально держит 200 кг при толщине троса 1 мм (рвется на 600 кг), значит трос из нанотрубок той же толщины должен держать 20 000 кг. дадим двукратный запас. Трос должен держать 10 т при толщине 1 мм Тросы из нанотрубок уже начали вить: http://www.membrana.ru/lenta/?2799
2. Масса троса.
Плотность нанотрубок в шесть раз меньше плотности стали и составляет порядка 1340 кг/м.куб. Таким образом, при толщине троса 1 мм площадь сечения 7.85E-7 длина приблизительно 4880 км и масса 5130 кг. Как видим очень даже немного. Выводим на низкую орбиту одним протоном :). А затем поднимаем на 5000 двигателем малой тяги.
3. Вес троса.
Очевидно вес троса должен быть меньше 5130т. Считаем:
Выше в теме уважаемый Ааа привел расчет веса троса, однако в этом расчете не была учтена очень важная величина - центростремительное ускорение возникающее при вращении троса вокруг Земли. Добавим эту величину в наш расчет. Центростремительное ускорение aц= v2/r где v - линейная скорость объекта, r – радиус окружности.
dFт(L)=m*(g(L)-ац(L))
где L – высота над поверхностью Земли
Не стал считать интегралы, посчитал численными методами если кому интересно пишите
olhome@eletek.ru вышлю табличку. Численные методы дали 1560 кг.
Нужно конечно учесть еще множество факторов: динамические нагрузки, растягивание троса под весом ПН, метеоритная угроза, и т.п., но на первый взгляд система жизнеспособна.
Конечно, желательно иметь массу КА побольше, это запас механической энергии.
И еще, чем выше орбита, тем меньше скорость нижнего конца троса, тем меньше требования к СА и выше требования к тросу.
Идеальной мне кажется высота орбиты КА от 7000 км до 10000 км в этом случае масса троса меньше 10 т а скорость нижнего конца (с учетом вращения Земли) 2000 с небольшим м/с. Построить СА удовлетворяющий таким требованиям возможно даже при нынешнем уровне технологии.
Если сильно наглючил, просьба не злобствовать.
ЦитироватьПосмотрите здесь: http://map.gsfc.nasa.gov/ContentMedia/lagrange.pdf
Это вводная статья по точкам либрации (с неточной маленькой исторической справкой в начале).
Спасибо, это то, что надо :!:
Тросом с орбиты:
http://www.spacenews.ru/spacenews/live/full_news.asp?id=7772
Кому-нибудь известны подробности?
Я не зря в свое время попросил разобраться с вопросом о поперечных нагрузках возникающих при подъеме груза. Суть волнующей меня проблемы такова:
Висит спутник, подним тросс, на конце груз, уже подцепили. Спутник и груз вращаются, причем спутник с орбитальной скоростью, а груз со скоростью меньше орбитальной и меньше скорости спутника.
точка тросса имеет свою скорость, и тем большую, чем выше она находится.
При подъеме груза по троссу, он сохраняет свою горизонтальную скорость, следовательно груз начинает отставать от тросса, следовательно возникает усилие в горизонтальном направлении.
Усилие это надо будет за счет чего-то гасить. Боюсь, что жосткости тросса, даже хорошо натянутого не хватит, т.к. на протяжении подъема надо будет погасить разницу между скоростями спутника и нижнего конца тросса, а она составляет несколько км/с.
Единственный способ убрать усилие, это снабдить груз ракетным двигателем, который это усилие будет гасить. Но на сколько мне подсказывает интуиция, количество энергии, которое надо будет затратить, совпадет с энергией, необходимой для вывода груза на данную орбиту без использования тросса.
Прошу понять, я не спорю. Просто у меня немного не хватает квалификации, чтобы быстро сделать вычисления. Может кто возьмется. Буду очень рад, если моя интуиция меня подвела. :D
Поперечные нагрузки возникнут непременно, но мне кажется, что погасить разницу линейных скоростей не сложно. Линейная скорость КА при высоте орбиты 7000 км 5450 м/с, линейная скорость груза в момент стыковки 2643 м/с. Разница скоростей 2806 м/с. Предположим, что при подьеме груза мы будем тянуть за трос так, чтобы груз постоянно испытывал ускорение 1 м/с^2. Тогда дополнительная сила действующая на тросс при массе груза 3т будет f=m*a 3000 н с учетом массы троса около 7т - 10000 н или дополнительный вес около тонны. Конечно, реально, мы не сможем вытягивать груз с постоянным ускорением, его можно тянуть с постоянной скоростью например 200 км/ч. Тогда при длине троса 6880 км мы поднимем груз за 34 часа. Очевидно, что дополнительная сила возникающая из-за увеличения линейной скорости груза будет ничтножна. a = v/t
Трос выдержит, проблема в том, что для КА такое вытягивание равносильно влкючению реактивного двигателя толкающего КА в сторону земли. Орбита КА из круговой станет сильно вытянутой, и КА сгорит в атмосфере Земли. Как с этим бороться?
1. Чем больше масса КА, тем меньше изменение параметров орбиты. Причем массу КА можно наращивать постепенно, параллельно увеличивая массу поднимаемых грузов.
2. Если вытягивать груз медленно, то можно скомпенсировать действие груза двигателями малой тяги.
3. Производить подъем груза одновременно со спуском другого.
4. Не вытягивать трос, но только перемещать груз по нему. Это уменьшит поднимаемую массу.
Тут, кстати, возникает еще один вопрос. Фактически мы имеем подвешенный в магнитном поле Земли проводник. Как он себя поведет? Наведется ли на его концах ЭДС? И какой величины?
WASHINGTON (AP) -- President Bush wants to return to the moon and put a man on Mars. But scientist Bradley C. Edwards has an idea that's really out of this world: an elevator that climbs 62,000 miles into space.
Edwards thinks an initial version could be operating in 15 years, a year earlier than Bush's 2020 timetable for a return to the moon. He pegs the cost at $10 billion, a pittance compared with other space endeavors.
"It's not new physics -- nothing new has to be discovered, nothing new has to be invented from scratch," he says. "If there are delays in budget or delays in whatever, it could stretch, but 15 years is a realistic estimate for when we could have one up."
Edwards is not just some guy with an idea. He's head of the space elevator project at the Institute for Scientific Research in Fairmont, West Virginia. NASA already has given it more than $500,000 to study the idea, and Congress has earmarked $2.5 million more.
http://www.cnn.com/2004/TECH/space/06/25/space.elevator.ap/index.html
(http://i.a.cnn.net/cnn/2004/TECH/space/06/25/space.elevator.ap/vert.elevator.ap.jpg)
всё это было уже
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/58405.jpg)
November 17
Space Elevator Climbs at MIT
It was one small climb for the space elevator last week at the Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge.
From high atop the roof of MIT's Cecil and Ida Green Building, a tether was lowered to the ground as curious onlookers watched the display in suspended belief under snowy conditions.
A scale model of a robot lifter successfully made its way up the lengthy ribbon, under the watchful eye of Michael Laine, president and founder of LiftPort Incorporated. Based in Bremerton, Washington, LiftPort is a for-profit company devoted to the commercial development of an elevator to space. The lifter was designed by LiftPort's David Shoemaker.
http://space.com/astronotes/astronotes.html
Ну вот, ползалка уже есть. Осталась фигня - изобрести трос в 36000 километров, и вперёд! ;)
2ol62rus
А разве эта "поперечная сила" - не сила Кориолиса?
Тогда при чём тут ускорение, она же от скорости зависит?
Цитировать2ol62rus
А разве эта "поперечная сила" - не сила Кориолиса?
Тогда при чём тут ускорение, она же от скорости зависит?
Да нет тут путаница в определениях речь шла о погашении разности орьитальных скоростей.
Давно хочу модель построить и посчитать вытягивание груза с промежуточной высоты, но все никак руки не доходят.
Являясь аппологетом (как пишется не помню) собственной идеи, изложенной в начале этого топика, :) хочу лишний раз подчеркнуть насколько мой вариант легче реализовать чем полноценный лифт.
Масса троса для лифта на геостационарную орбиту 800т.
Для подъема груза с суборбитально траектории на высоту 7000 км нужен трос массой 20т!
Двигательная установка расположена на орбитальном модуле, вытягивается тросс а не аппарат тянет сам себя, не надо таскать сам мотор лифта и нет проблемы подачи на него энергии извне (энергия запасается на орбитальной платформе).
Масса орбитальной платформы также может быть невелика.
З.Ы. Понимаю, что нагнал будь здоров, но никаких серьезных доводов против, в прошлый раз не услышал.
Срочно пересмотрите орбиту!
Радиационные пояса (С.Н.Вернов и Ван-Аллен) расположены на высотах 600-20.000км. Вы сильно рискуете в этом диапазоне!
Во блин! Нет в жизни счастья.
А как такая схема подъема-спуска груза.
От МКС отстыковывается Прогресс кидает тросс в направлении земли 200км.
С земли стартует второй Прогресс на высоте 200 км цепляется за тросс и начинает наматывать тросс на свою лебедку.
На высоте примерно 300 км Прогрессы приблизятся друг к другу.
Спускаемый Прогресс откинет тросс и продолжит движение к Земле.
А поднимаемый Прогресс продолжит свой путь к МКС на двигателях, но с высоты 300 км.
Произойдет обмен энергетическими импульсами и значительной экономией топлива.
А сколько весит трос?
Цитироватьpkl пишет:
А сколько весит трос?
Можно начать с относительной скорости корабля и конца троса при стыковке к тросу.
Это сложнее и не так очевидно. Поэтому я начал с массы троса.
Цитироватьpkl пишет:
Это сложнее и не так очевидно. Поэтому я начал с массы троса.
Ну тогда можно начать с массы топлива которую он рассчитывает "сэкономить".
Лунатик и начал! :)
Цитироватьpkl пишет:
Лунатик и начал!
И сколько килограмм экономии он насчитал?
А у него и спросите!
Цитироватьpkl пишет:
А у него и спросите!
Но вы ж ему начали пытаться чтото объяснить. ;)
Тут погениальнее идеи были - спускать Прогресс тросом с МКС до самой атмосферы. Полностью экономится топливо на свод с орбиты и заодно поднимается орбита МКС.
На Мире хотели провести эксперимент Трос-1 такого рода. Правда, всё так и осталось на уровне предложений.
Про тросовые станции
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/103446.jpg)
спасибо СергейПалычу.
Я вот подумал: а как такая станция орбиту корректирует?
Цитироватьpkl пишет:
Я вот подумал: а как такая станция орбиту корректирует?
Путём опускания на тросе нижнего корабля, не иначе. :)
Но необходимость в коррекции возникает очень часто. Кораблей не напасешься! А если нужен срочный маневр, допустим, для уклонения от мусора?
Цитироватьpkl пишет:
Но необходимость в коррекции возникает очень часто. Кораблей не напасешься! А если нужен срочный маневр, допустим, для уклонения от мусора?
Опустить корабль на тросе а потом снова поднять. :)
...обломок перебивает трос и КК улетает в одну сторону, а вся эта хрень - в другую. :D
Цитироватьpkl пишет:
...обломок перебивает трос и КК улетает в одну сторону, а вся эта хрень - в другую.
Ну это не самое худшее что может сделать обломок...
А сколько весит трос?
Можно начать с относительной скорости корабля и конца троса при стыковке к тросу.
У Вас неправильна постановка вопросов господа.
Я не академик, я мечтатель.
ЦитироватьLunatik-k пишет:
Я не академик, я мечтатель.
Тогда очень плохой метатель. Слабо, приземлённо мечтаете.
Я понимаю конечно что "тросом на орбиту" это не "тросом с орбиты", но нагуглить YES2 на Фотоне-М3 (http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum12/topic7019/) ведь можно было?
Старый
Тогда очень плохой мечтатель. Слабо, приземлённо мечтаете.
Если продолжить мысли то на конце тросса летящего к земле должно быть зацепное устройство обеспеченное электроракетным двигателем. Двигатели зацепного устройства будут снижать характеристическую скорость.
При достижении орбиты 200 км скорость зацепного устройства будет соответствовать орбитальной скорости выводимого Прогресса.
Если говорить о топливе то по Вашим расчетам экономия примерно 250 кг.
Эта система будет многоразовой.
ЦитироватьАлександр Ч. пишет:
Я понимаю конечно что "тросом на орбиту" это не "тросом с орбиты", но нагуглить YES2 на Фотоне-М3 (http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum12/topic7019/) ведь можно было?
Так с неделю выясняли куда девалась капсулка и вообще развернулся ли трос. http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum12/topic7019/
ЦитироватьSFN пишет:
ЦитироватьАлександр Ч. пишет:
Я понимаю конечно что "тросом на орбиту" это не "тросом с орбиты", но нагуглить YES2 на Фотоне-М3 (http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum12/topic7019/) ведь можно было?
Так с неделю выясняли куда девалась капсулка и вообще развернулся ли трос. http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum12/topic7019/
Ссылки в одно место ;) Хотя я сперва хотел дать на сайт сабжа :)
Я по прежнему считаю, что они ошиблись с учетом всех действующих сил и вместо йо-йо получили капсулу внутри клубка змей.
ЦитироватьСтарый пишет:
Цитироватьpkl пишет:
Я вот подумал: а как такая станция орбиту корректирует?
Путём опускания на тросе нижнего корабля, не иначе.
Прогресс с мусором опускаем вниз. Станция приподнимается.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330015.jpg)
Нашел сходную идею:
Использование длинного троса позволяет осуществить торможение орбитального самолета без затрат топлива. Для этого с орбитального самолета на тросе в верхние слои атмосферы спускается баллон, который испытывает значительные аэродинамические сопротивление. Натяжение троса передает эту тормозящую силу орбитальному самолету. После достаточного для посадки снижения скорости баллон отцепляется и сгорает в атмосфере. При использовании крыла вместо баллона можно изменять плоскость орбиты орбитального самолета, если крыло движется не в плоскости орбиты, а с боковым смещением, меняющимся в резонансе с орбитальным движением. Эта операция образно сравнивается с хождением под парусом, только парус оказывается отнесенным от корабля на 100 км!
При использовании двух прогрессов один из них можно разгонять подымая его на троссе, другой тормозить сдергивая его с высокой орбиты.
Ну да. И что? Зачем поднимать замшелые идеи 80-х гг., если не раньше?
Первоначальная идея темы была в том чтобы запускать к концу спущенного с орбиты троса суборбитальную РН. Цеплять груз к тросу и подтягивать его на орбиту. :!: :idea: :o
В процессе обсуждения постепенно перешли к более реальным вариантам. А что может быть реальнее, чем замшелые 80е?
pkl, а зачем Вы пользуетесь законами Ньютона? Замшелились совсем?
Вот здесь, довольно подробно описываются подобные конструкции. Есть все расчёты.
Привязные спутники, космические лифты и кольца.
http://files.nehudlit.ru/area001/self0019/poliakov.rar
Гм..А все же здесь присутсвующие(Лунатик?) понимают почему от этих идей отказались?
ЦитироватьSFN пишет:
Первоначальная идея темы была в том чтобы запускать к концу спущенного с орбиты троса суборбитальную РН. Цеплять груз к тросу и подтягивать его на орбиту.
В процессе обсуждения постепенно перешли к более реальным вариантам. А что может быть реальнее, чем замшелые 80е?
Ну например, разгонный блок. Или сближающе-корректирующая ДУ.
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
Гм..А все же здесь присутсвующие(Лунатик?) понимают почему от этих идей отказались?
Боюсь, что не все. Рапутору вон, надо объяснить.
Цитироватьpkl пишет:
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
Гм..А все же здесь присутсвующие(Лунатик?) понимают почему от этих идей отказались?
Боюсь, что не все. Рапутору вон, надо объяснить.
Боюсь, что Космос, вообще, опасен для человека и он там может умереть. Там, элементарно, нет воздуха!
ЦитироватьAlexB14 пишет:
Предлагаю рассмотреть следующие варианты:
1. Доставка ПН с Земли на орбиту. Использование троса для этих целей, IMHO, в ближайщее историческое время маловероятно по причине недостаточной надёжности тросов. С экономической точки зрения кажутся более перспективными аэрокосмические системы. При их массовом применении, должна снизиться стоимость доставки ПН на орбиту примерно на порядок. При возврате ПН с низкой орбиты на Землю, тоже, IMHO, тросом пользоваться нет смысла, так как возвращать надо только людей и полученные результаты экспериментов. А это мизер, по сравнению с тем, что мы должны вывести на орбиту.
2. Доставка ПН с низкой орбиты на высокую - до границ Луны. Этот вариант использования троса, IMHO, также маловероятен. Даже если вы и подтянете ПН на нужную орбиту, то надо будет восстанавливать орбиту той платформы, к которой трос крепится. Кажется более вероятным изначальное разделение потоков ПН на срочные (людей) и не срочные (грузы). При этом срочные надо будет поднимать на верхние орбиты химическими движками, а не срочные пусть раскручиваются электрореактивными, ионными и т.д. Надо только согласовать графики их движения так, что-бы на верней орбите они оказались одновременно.
3. Доставка ПН на поверхность Луны. Кажется здесь наиболее целесообразно использование именно троса. Сесть с помощью химических движков сложно - нужно обеспечить нулевую скорость у поверхности. Иначе ПН разобьётся. С использованием троса это сделать легко. Да и прочность троса нужна на порядок меньшая, чем для случая с Землёй. Поднятие грузов с Луны на лунную орбиту, также, IMHO, можно пока не рассматривать, так как пока мы там не наплодим заводиков, грузопоток будет в основном туда, а оттуда только люди и научные результаты.
Или я в чём то ошибаюсь?
Простите, Вы представляете скорость нижней части троса у поверхности Земли?
ЦитироватьSFN пишет:
Первоначальная идея темы была в том чтобы запускать к концу спущенного с орбиты троса суборбитальную РН. Цеплять груз к тросу и подтягивать его на орбиту.
В процессе обсуждения постепенно перешли к более реальным вариантам. А что может быть реальнее, чем замшелые 80е?
Да, но почему трос спустится??? И что будет с тем, к чему данный трос прикреплен???
Цитироватьraputor пишет:
Боюсь, что Космос, вообще, опасен для человека и он там может умереть. Там, элементарно, нет воздуха!
А при чем тут космос и воздух? Есть оправдонное решение и нет. Вот например из пушки на орбиту можно попасть. И даже ничего сложного. И по дешевле чем ракеты. Знаете почему космонавтами на орбиту не стреляют?
ЦитироватьDed пишет:
ЦитироватьSFN пишет:
Первоначальная идея темы была в том чтобы запускать к концу спущенного с орбиты троса суборбитальную РН. Цеплять груз к тросу и подтягивать его на орбиту.
В процессе обсуждения постепенно перешли к более реальным вариантам. А что может быть реальнее, чем замшелые 80е?
Да, но почему трос спустится???
Есть такое понятие - гравитационная стабилизация (ориентация). почему она бывает?
ЦитироватьИ что будет с тем, к чему данный трос прикреплен???
============================ вопросы нужно задавать Лунатику
тему после 10 лет летаргии возобновил Лунатик в сообщении #49
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic197/message1255295/#message1255295
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
Знаете почему космонавтами на орбиту не стреляют?
Странно, а я думал стреляют...
Есть технические решения. Любая проблема решаема. Главное, начать ею заниматься. И дело не в оправданном решении. Оправдано ли использование компьютерных технологий? Нет. Это абсолютно затратная технология, по большей степени жгущая электроэнергию и время впустую! Оптимально используются лишь десятые доли процента всей IT-отрасли.
Настоятельно рекомендую Вам почитать книгу, которую я здесь выложил чуть ранее по тросовым системам.
Касаемо проблемы "бороды" из троса на орбите.
Можно делать трос со свойством сворачивания в плотную структуру, если конец троса отрезан или перебит. Это свойство можно заложить при изготовлении, на уровне кристаллической решётки.
К примеру, при целостном тросе по нему подаётся напряжение, необходимое для поддержания развёрнутой структуры. Этот метод, кстати, хорошо подходит для постоянной диагностики троса. Как только напряжение исчезает/трос рвётся его форма меняется к исходной, свёрнутой. Причём, скорость свёртывания выбирается оптимальной для заданных условий: длины, скорости перемещения, высоте нахождения троса.
Далее, в свойства кристаллической рашётки можно заложить даже полное саморазрушение троса при его повреждении. Этим решается проблема ухода привязных спутников с существующей высоты при большом различии в длине у оборванных кусков троса.
При повреждении троса, его повреждённый конец разрушается, а тот, что остаётся на катушке, восстанавливается и разматывается снова. Т.е. трос может вытягиваться прямо на борту из исходного сырья - устройство "Мясорубка" . Система может быть автоматической и при должной отладке про неё можно вообще забыть, она сама будет делать то, что необходимо. Исходный материал для вытяжки троса можно переодически добавлять в "Мясорубку".
По проблеме мусора, который перебивает трос, существуют расчёты вероятности. Например, использование плоской ленты на порядки уменьшает вероятность перебития троса. Существует и ещё множество ухищрений, значительно уменьшающих эту вероятность.
Матмоделирование развертывания троса. ИКИ
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330033.jpg)
ИКИ траектория развертывания и свертывания V=const
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330050.jpg)
Еще придумали как при помощи тросовой системы поддерживать ориентацию.
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
Цитироватьraputor пишет:
Боюсь, что Космос, вообще, опасен для человека и он там может умереть. Там, элементарно, нет воздуха!
А при чем тут космос и воздух? Есть оправдонное решение и нет. Вот например из пушки на орбиту можно попасть. И даже ничего сложного. И по дешевле чем ракеты. Знаете почему космонавтами на орбиту не стреляют?
Увы, нет. И это уже обсуждали.
в ИКИ разработали и запатентовали закон движения троса при котором колебания существенно снижаются
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330051.jpg)
ЦитироватьDed пишет:
Увы, нет. И это уже обсуждали.
Че эт? Почему это нельзя стрельнуть? Потому что не выживут? Но стрельнуть-то можно+) Не изобретайте слишком сложных решений. Чем больше частей у предмета, тем больше вероятность что предмет отработает неправильно. Мысль ясна?
Цитироватьraputor пишет:
Оправдано ли использование компьютерных технологий?
Да. Абсолютно. Или вы сюда причисляете еще и сидение в одноклассинках? Так это проблема каждого конкретно взятого дебила. А в остальных случаях - оправдано. Иначе - давайте попробуем посчитать траектории на счетах+)) И вашу зарплату тоже будем на бумажке в столбик считать+))
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
ЦитироватьDed пишет:
Увы, нет. И это уже обсуждали.
Че эт? Почему это нельзя стрельнуть? Потому что не выживут? Но стрельнуть-то можно+) Не изобретайте слишком сложных решений. Чем больше частей у предмета, тем больше вероятность что предмет отработает неправильно. Мысль ясна?
Нельзя... Кеплер, блин не позволяет...
А вот "мысль" ясна.
ЦитироватьЦитироватьSFN пишет:
ЦитироватьDed пишет:
ЦитироватьSFN пишет:
Первоначальная идея темы была в том чтобы запускать к концу спущенного с орбиты троса суборбитальную РН. Цеплять груз к тросу и подтягивать его на орбиту.
В процессе обсуждения постепенно перешли к более реальным вариантам. А что может быть реальнее, чем замшелые 80е?
Да, но почему трос спустится???
Есть такое понятие - гравитационная стабилизация (ориентация). почему она бывает?
ЦитироватьИ что будет с тем, к чему данный трос прикреплен???
============================ вопросы нужно задавать Лунатику
тему после 10 лет летаргии возобновил Лунатик в сообщении #49
[url]http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic197/message1255295/#message1255295[/url]
SFN[/USER] пишет:
Еще придумали как при помощи тросовой системы поддерживать ориентацию.
Вы передернули карты...
ЦитироватьDed пишет:
Нельзя... Кеплер, блин не позволяет...
Не передергивайте. То что снаряд должен будет подправить траекторию для выхода на орбиту не отменяет мою мысль)) Ну вы и так поняли+)
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
ЦитироватьDed пишет:
Нельзя... Кеплер, блин не позволяет...
Не передергивайте. То что снаряд должен будет подправить траекторию для выхода на орбиту не отменяет мою мысль)) Ну вы и так поняли+)
Наконец-то прочли. И насколько "подправить"???
ЦитироватьDed пишет:
Вы передернули карты...
Я уже проинформировал, что Лунатик своим предложением реанимировал тему.
Вы предлагаете мне продолжить обсуждение его предложения встречи суборбитальной ракеты и троса, спущенного с ОС?
ЦитироватьSFN пишет:
ЦитироватьDed пишет:
Вы передернули карты...
Я уже проинформировал, что Лунатик своим предложением реанимировал тему.
Вы предлагаете мне продолжить обсуждение его предложения встречи суборбитальной ракеты и троса, спущенного с ОС?
Не предлагаю ничего реанимировать, а просто вернуться к тому, что я выделил в Вашем сообщении.
Почему бывает гравитационная стабилизация? :) Оттого, что КА перестает быть материальной точкой ;)
Цитироватьraputor пишет:
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
Знаете почему космонавтами на орбиту не стреляют?
Странно, а я думал стреляют...
Есть технические решения. Любая проблема решаема. Главное, начать ею заниматься. И дело не в оправданном решении.
Т.е. как неоправданно? Даже если неоправданно, всё равно будем заниматься? :o
Цитироватьraputor пишет:
Цитироватьpkl пишет:
ЦитироватьДмитрий Байков пишет:
Гм..А все же здесь присутсвующие(Лунатик?) понимают почему от этих идей отказались?
Боюсь, что не все. Рапутору вон, надо объяснить.
Боюсь, что Космос, вообще, опасен для человека и он там может умереть. Там, элементарно, нет воздуха!
Какое отношение опасность космоса для человека и отсутствие там воздуха имеет, простите, к данной теме?
.a
http://www.findpatent.ru/patent/211/2112714.html патент номер 2112714
Способ развертывания орбитальной тросовой системы
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/115755.gif)
ЦитироватьSFN пишет:
http://www.findpatent.ru/patent/211/2112714.html патент номер 2112714
Способ развертывания орбитальной тросовой системы
С "заданной конечной длиной торса" -1000 м?
ЦитироватьSFN пишет:
http://www.findpatent.ru/patent/211/2112714.html патент номер 2112714
Способ развертывания орбитальной тросовой системы
К чему этот геморой с константостью глупых величин? Лишь бы график для чьего-то диплома или (о боже!) дисера? Масса троса вообще не считается? Урматфиз просто стонет от этой чуши.
Патенты созданы для того чтобы, раскрывая как можно меньше, покрыть как можно большую территорию. ;)
История такова: в космосе проведено примерно 30 натурных тросовых экспериментов. примерно половина удачно
ЦитироватьSFN пишет:
Патенты созданы для того чтобы, раскрывая как можно меньше, покрыть как можно большую территорию.
История такова: в космосе проведено примерно 30 натурных тросовых экспериментов. примерно половина удачно
В некоторый странах патенты выдаются за НОВИЗНУ, не взирая на технические вопросы.
А по поводу "экспериментов" и "тросовой системы" можно подробнее???
Троссом с орбиты.
Эксперимент на МКС установить дополнительную стойку на российский сегмент МКС и прицепить к ней Прогресс который предназначен для затопления в океане.
Принять очередной Прогресс и дождаться его очередной замены.
По наступлению времени очередной замены создать троссовую(или жесткую) сцепку из двух Прогрессов и с помощью двигателей одного из Прогрессов спустить сцепку с орбиты.
Цель эксперимента отработать спуск с орбиты сцепленной пары грузовых кораблей используя двигатели одного корабля.
В дальнейшем появится возможность использования Прогрессов с упрощенной двигательной установкой.
Цель снижение стоимости доставки грузов на МКС.
ЦитироватьLunatik-k пишет:
Троссом с орбиты.
Эксперимент на МКС установить дополнительную стойку на российский сегмент МКС и прицепить к ней Прогресс который предназначен для затопления в океане.
Принять очередной Прогресс и дождаться его очередной замены.
По наступлению времени очередной замены создать троссовую(или жесткую) сцепку из двух Прогрессов и с помощью двигателей одного из Прогрессов спустить сцепку с орбиты.
Цель эксперимента отработать спуск с орбиты сцепленной пары грузовых кораблей используя двигатели одного корабля.
В дальнейшем появится возможность использования Прогрессов с упрощенной двигательной установкой.
Цель снижение стоимости доставки грузов на МКС.
В чем суть идеи?
Суть идеи проста отработать спуск с орбиты составов, а не отдельных вагонов.
Вместо второго Прогресса может быть любой модуль, не обладающий отдельной двигательной установкой.
Оптимизация доставки и спуска грузов вот основная цель.
В существующей схеме транспортировки, я не вижу этого.
Лучше спросите, в чём её смысл... 8)
Смысл освоить управляемый спуск сцепных систем.
В мире не так много опыта по управляемому спуску с орбиты модулей не обладающих двигательной установкой. В составе МКС много таких модулей. Срок эксплуатации МКС движется к завершению.
Возможно будет объявлен конкурс, на спуск с орбиты отдельных модулей и затопление их в океане, а не уронить этот модуль на Лондон.
Не имея достаточного опыта трудно браться за работу, которую готовы оплатить.
ЦитироватьLunatik-k пишет:
В мире не так много опыта по управляемому спуску с орбиты модулей не обладающих двигательной установкой
Это что?
Все модули МКС доставленные на орбиту челноками США.
ЦитироватьLunatik-k пишет:
Все модули МКС доставленные на орбиту челноками США.
Вы серьезно?
ЦитироватьDed пишет:
В некоторый странах патенты выдаются за НОВИЗНУ, не взирая на технические вопросы.
патенты не есть объективная истина (видел патент на метод розыска пропавшего человека по его фотографии).
ЦитироватьDed пишет:
А по поводу "экспериментов" и "тросовой системы" можно подробнее???
Сам не считал. ~30 и ~15 цифры из исторического обзора в одной работе по тросовым системам.
Американские проекты экспериментов. STEPS
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330055.jpg)
ЦитироватьLunatik-k пишет:
Смысл освоить управляемый спуск сцепных систем.
В мире не так много опыта по управляемому спуску с орбиты модулей не обладающих двигательной установкой. В составе МКС много таких модулей. Срок эксплуатации МКС движется к завершению.
Возможно будет объявлен конкурс, на спуск с орбиты отдельных модулей и затопление их в океане, а не уронить этот модуль на Лондон.
Не имея достаточного опыта трудно браться за работу, которую готовы оплатить.
А про то, как сводили Мир, Вам, конечно, ничего не известно? :oops:
К станции Мир был штатно пристыкован Прогресс-М.
Вес станции Мир 137 тонн.
Даже если отстыковать российский сегмент от МКС то масса станции превысит более чем в два раза вес станции Мир.
Вы уверены, что двигательной установки Прогресса-М будет достаточно для сведения МКС в сборе ?
Не придется ли сводить МКС с орбиты по частям ?
И если придется как это осуществлять ?
ЦитироватьLunatik-k пишет:
К станции Мир был штатно пристыкован Прогресс-М.
Вес станции Мир 137 тонн.
Даже если отстыковать российский сегмент от МКС то масса станции превысит более чем в два раза вес станции Мир.
Вы уверены, что двигательной установки Прогресса-М будет достаточно для сведения МКС в сборе ?
Да. Или Прогресс-М1 запустят /уверен, Вы ведь ничего не знаете про эту модификацию Прогресса, ведь так? 8) /.
Цитировать Не придется ли сводить МКС с орбиты по частям ?
Нет, в этом нет никакой необходимости.
pkl> Да. Или Прогресс-М1 запустят /уверен, Вы ведь ничего не знаете про эту модификацию Прогресса, ведь так? (http://novosti-kosmonavtiki.ru/bitrix/images/forum/smile/icon_cool.gif) /.
Ваша уверенность заключается в том, что у Прогресс-М1 больше объем топлива по сравнению Прогрессом-М.
Или у Вас есть другие познания которые не известны форумчанам ?
Я вот в баллистике ничего не понимаю и в тормозных импульсах, может поможете с простыми расчетами, какой тормозной импульс нужно совершить чтобы 400 тонн не упало на Лондон.
Привет!
Народ не пинайте сильно. У меня вопрос. Возможен ли такой вариант космического лифта - Космическая платформа находится на геостационарной орбите, соединена тросами со другой частью находящейся в стратосфере или вернее там, где можно было бы с помощью аэростатов удерживать вес конструкции и доставлять туда грузы можно было бы не с помощью дорогих носителей, а тех же аэростатов? По мне выходит экономия энергозатрат на самом трудном отрезке - поверхность земли - 40-50 км :?: Заранее спасибо за несильные пинания :)
Цитироватьpkl пишет:
Цитировать Нет, в этом нет никакой необходимости.
2 или 3 Прогресса М (зависит от солнечной активности) в течение полугода понижают орбиту МКС до круга 200 км. Затем 1 Прогресс М выдаёт 2 тормозных импульса на 2 смежных витках. После чего двигатели того же Прогресса М (СКД и ДПО) и корректирующие двигатели СМ топят станцию в заданном районе, сжигая всё оставшееся на МКС топливо. Как то так планируется, если не путаю.
ЦитироватьLunatik-k пишет:
какой тормозной импульс нужно совершить чтобы 400 тонн не упало на Лондон.
достаточный, чтоб орбитальная скорость стала меньше 1ой космической, далее Родимая притянет 400т к себе...
правельнее задать вопрос не какой импульс, а когда...
ЦитироватьGeorg Georgov пишет:
Привет!
Народ не пинайте сильно. У меня вопрос. Возможен ли такой вариант космического лифта - Космическая платформа находится на геостационарной орбите, соединена тросами со другой частью находящейся в стратосфере или вернее там, где можно было бы с помощью аэростатов удерживать вес конструкции и доставлять туда грузы можно было бы не с помощью дорогих носителей, а тех же аэростатов? По мне выходит экономия энергозатрат на самом трудном отрезке - поверхность земли - 40-50 км :?:
Я вот сейчас постепенно переслушиваю аудиокнигу А Кларка - "Фонтаны рая" (может тут и поминали). Там вроде грамотно описаны все возможные проблемы с лифтом. На высоте 50 км - грузик на тросе с ГСО - не удержать над одной точкой Земли, хоть над 75 в.д., хоть над антиподной точкой.
Троссом с орбиты.
Лунная орбита посадочная(или взлетно-посадочная) сцепка из двух модулей отделяется от лунной орбитальной станции.
Два модуля постепенно разделяются и вытягиваются в цепочку соединенную тросом 500 метров.
Первый - спускаемый модуль.
Второй модуль торможения.
Включаются двигатели модуля торможения .
Модули теряют скорость.
После значительной потери характеристической скорости,
изменяется вектор тяги модуля торможения.
Посадочный модуль и модуль торможения выстраиваются в вертикальную цепочку относительно Луны.
Включаются двигатели посадочного(или взлетно-посадочного) модуля.
Отцепляется тросс от посадочного модуля.
Далее каждый модуль выполняет каждый свою программу.
Посадочный(или взлетно-посадочный) модуль спускается на Луну.
Модуль торможения возвращается к лунной орбитальной станции для многократного использования.
Ждём наноуглеродных волокон длиннее километра.
ЦитироватьLunatik-k пишет:
Включаются двигатели модуля торможения .
Модули теряют скорость.
А как спускаемый модуль об этом "узнает"? Что надо терять скорость?
http://files.mai.ru/site/conf/aik/2014/Program.pdf
Вот бы почитать поподробней
ЦитироватьКнягиничев И.В.
О возможности построения на основе группировки из 5-6 вращающихся КТС и нескольких сотен орбитальных обменных масс двунаправленного космического конвейера Земля - Луна с грузопотоком в десятки тонн в месяц и о разнообразных перспективах применения накопленного обратным потоком лунного песка на околоземной орбите
Либо Темников нашёл поддержку, либо... его идея уже ведь давно здесь присутствует в Чёрной Дыре...
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum16/topic13788/?PAGEN_1=3
В Бауманке по тросовым системам недавно защита докторской прошла, оказывается
http://www.bmstu.ru/assets/essays/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B5%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%822306.pdf
Хороший обзор
Спутник на веревочке или космические тросовые системы (https://geektimes.ru/post/285782/)
B Бауманке по тросовым системам недавно защита докторской прошла. - Ссылка не работает.
Имя бы написали.
??
http://ptsj.ru/catalog/edu/prmed/22.html
http://ysc.sm.bmstu.ru/rus/Abstracts_all_2017.pdf
http://knts.tsniimash.ru/ru/site/Experiment_q.aspx?idE=108
В сентябре 2007г. со спутника «Фотон-М3» выполнена попытка развертывания тросовой связки с баллистической капсулой «Фотино», которую предполагалось отделить от троса в режиме либрации и возвратить на Землю (проект YES2). Эксперимент закончился неудачей – капсула была потеряна. Тросовый модуль «FLOYD», установленный на спутнике «Фотон-М3», разрабатывался и создавался европейскими инженерами и студентами. Таким образом, задача создания оборудования и проведения тросового эксперимента в России не решена.
В России принято начать, не делать и бросить не доделав. Или затягивать до бесконечности.
В Вестнике НПО им. Лавочкина номере 1 за 2018 г (http://vestnik.laspace.ru/archives/01-2018/) есть статья Леонова о тросовой системе запуска грузов с Марса. Скачивайте бесплатно. Китайцы сделают.
Япония проведет первые испытания концепции космического лифта (https://hi-news.ru/technology/yaponiya-provedet-pervye-ispytaniya-koncepcii-kosmicheskogo-lifta.html)ЦитироватьКоманда японских ученых из Университета Сидзуоки, а также других организаций собирается провести первый эксперимент, связанный с идеей разработки «космического лифта» — устройства, способного в теории соединить Землю и космическую станцию специальным кабелем, что в перспективе позволит открыть новые возможности по доставке полезных грузов, а также людей на низкую околоземную орбиту.
- - -
В его рамках ученые хотят использовать два ультракомпактных спутника-кубсата (размеры 10×10 см), которые выведут на орбиту с помощью ракеты-носителя Н-2В. Спутники будут объединены между собой с помощью 10-метрового стального кабеля, на котором будет установлена импровизированная болванка, выполняющая роль лифта. С помощью этого набора японцы хотят доказать реальность теории «космического лифта».
- - -
Запуск ракеты-носителя Н-2В с двумя спутниками на борту запланирован на 11 сентября.