Низкоорбитальный космический лифт.

[moon]

SmartLion пишет:
moon , даже если трубки такие смогут сделать в далёком будущем, то это всё равно не поможет идее космического лифта.

Трос (или в данном случае шланг) имеет массу и сила тяжести тянет его вниз, чтобы не упасть на землю - вентиляторы должны постоянно крутиться - тратить топливо.

Какое топливо? За пределами атмосферы куча солнечной энергии. единственная проблема это вращение Земли ночью электричества не будет..      )) летать не будет... Естественно что полноценного лифта орбитального не получится...Так максимум забава для туристов... На лифту даже невесомости не будет... то есть особого практического применения пока нет..

p.s. Мне только одно в голову приходит 

"Так специалисты утверждают, что при переработке энергии Солнца в атмосфере теряется около 85% всей солнечной энергии, которую можно было бы использовать [3]. Если же использовать спутник, обращающийся на орбите высотой не более 500 км, который будет преобразовывать световую энергию солнца и передавать ее в форме микроволн на башню, то башня сможет обеспечить электроэнергией не только себя, но и избыток передавать на землю.

      Прямая передача от спутника на землю считается малоэффективной и даже опасной, так как взаимодействие микроволнового излучения с озоновым слоем может разрушить его. Как минимум облучение микроволновым излучением атмосферы может вызывать "северное сияние".     

      В данном случае фотоэлектрические элементы будут размещены непосредственно на спутнике. Они будут производить солнечную энергию эффективнее любого аналогичного наземного устройства. А башня обеспечит безопасный прием микроволнового излучения и эффективную передачу его к потребителям на Земле." http://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/azz.shtml

Спутник - єлектростанция всегда будет освещен и всегда будет питать спутник со шлангом єнергией.. То есть практическое применение только получение єлектрєнергии от СОлнца

[Shestoper]

Есть "классический" космический лифт, тянущийся до геостационара. Его ещё называют синхронным. Главная проблема его реализации - потребная прочность троса. Если у одиночных нанотрубок она ещё более-менее годится, то протяженные объекты из наноструктур (например графеновая бумага) хоть по удельной прочности и превосходят легированную сталь и прочие традиционные материалы, но до требований лифта пока не дотягивают. К тому же трос лифта должен будет сохранять прочность годами под огромной нагрузкой, в условиях космического пространства, в том числе в радиационных поясах с постоянной бомбардировкой протонами.
Поскольку даже незначительное укорочение троса лифта заметно снижает требования к прочности материала, были проекты надувных башен высотой километров по 100, чтобы трос сделать короче.
Но все равно пропускная способность синхронного лифта выглядит довольно бледно на фоне его циклопических размеров и экстремальных требований к материалу троса.

Есть другой вариант - асинхронный лифт. Вот он как раз низкоорбитальный. Нижний конец его троса движется над Землей на высоте более 100 км, чтобы не мешала атмосфера.
Такой лифт может быть вращающимся (ускоряющим грузы по принципу огромной пращи) или невращающимся.
Длина его троса может колебаться от тысяч км для невращающегося варианта до сотен км для вращающегося.
Горизонтальная скорость нижнего конца троса относительно поверхности Земли для невращающегося варианта составит несколько км/c, для вращающегося может быть нулевой в нижней точке вращения.
Для выведения на асинхронном лифте нужно во-первых подбросить груз над атмосферой, во-вторых скомпенсировать горизонтальную скорость нижнего конца троса (если она есть).
Для этой задачи достаточно одноступенчатой многоразовой ракеты.
Для снижения её стартовой массы можно применять ВРД и стартовую катапульту.
Например электромагнитная катапульта разгоняет аппарат до 500-1500 м/c, после взлета он включает ПВРД или (для более скоростного старта) сразу ГПВРД, разгоняется до скорости 6-10 М, недостающую часть скорости добирает на ЖРД, выпрыгивает из атмосферы и цепляет ПН к тросу лифта.

Конечно, закон сохранения энергии не обманешь - при каждом выведении асинхронный лифт будет терять скорость (в отличии от синхронного). Если опорный спутник лифта будет на порядок и более тяжелее кванта ПН, то после каждого выведения он будет терять несколько сотен м/c. Снова набрать первоначальную скорость целесообразнее всего на ЭРД с высоким УИ. Энергию для запитывания ЭРД можно получать от ядерного реактора, или по лазерному лучу от СКЭС.
В случае лучевой передачи энергии её же можно использовать и для ракетного этапа выведения грузов - только там будет работать не ЭРД, а лазер будет напрямую греть водород и получать УИ на уровне ТфЯРД.

Такая комбинированная система может оказаться дешевле и эффективнее, чем построенная только из одного элемента (только катапульта, только лазерная ракета, только лифт), поскольку на каждом этапе ПН набирает только часть скорости, и требования к параметрам каждой из подсистем снижаются (может быть короче разгонный трек катапульты, короче трос лифта и т. д.).
А может и не оказаться, поскольку для комбинированной системы нужна разработка различных механизмов выведения. Возможно дешевле окажется моно-система, где вся скорость вплоть до орбитальной будет набираться по одному принципу.
Без детального технико-экономического анализа на этот вопрос не ответишь.

В зависимости от того, сколько этапов выведения осуществляется (один, два или  все три  -  разгон катапультой, ракетный разгон, разгон лифтом), какую скорость набирает ПН на каждом из этапов и как именно разгоняется (лифт вращается или нет, ракета разгоняется ЖРД, ГПВРД, лазерным двигателем или комбинацией двигателей) - возможно несколько десятков вариантов системы, из которого можно будет выбрать оптимальный.

[m-s Gelezniak]

Shestoper пишет:
Есть "классический" космический лифт, тянущийся до геостационара. Его ещё называют синхронным. Главная проблема его реализации - потребная прочность троса.

В торможении объекта на стационаре при подъёме груза по лифту.
Всю ту энергию которую приобретёт груз он отберёт от этого объекта.

[Shestoper]

m-s Gelezniak пишет:
В торможении объекта на стационаре при подъёме груза по лифту.
Всю ту энергию которую приобретёт груз он отберёт от этого объекта.

Нет. Поднимающийся груз будет тормозить вращение Земли - чуть-чуть.
Вот асинхронный лифт механически с Землей не связан, не может получать энергию от её вращения, поэтому его придется доразгонять двигателем после каждого выведения.

[m-s Gelezniak]

Shestoper пишет:

m-s Gelezniak

пишет:
В торможении объекта на стационаре при подъёме груза по лифту.
Всю ту энергию которую приобретёт груз он отберёт от этого объекта.

Нет. Поднимающийся груз будет тормозить вращение Земли - чуть-чуть.
Вот асинхронный лифт механически с Землей не связан, не может получать энергию от её вращения, поэтому его придется доразгонять двигателем после каждого выведения.

Оба.
Только Земле это слону дробина а стационарнику нет.

[m-s Gelezniak]

Это аналогично перемещению массы к центру (от центра) в вращающейся станции. Или ты начинаешь отставать по касательной скорости от касательной скорости оболочки станции. Или тормозится вращение самой станции. Кстати эффект обратим.

[Shestoper]

m-s Gelezniak пишет:
Или тормозится вращение самой станции.

Вот так и будет тормозиться вращение системы лифт-Земля.
На трос в точке движения ПН начнет действовать боковая сила, как на тетиву лука при стрельбе. Но, если центробежная сила, действующая на лифт, будет достаточно велика, его геостационарный фрагмент не будет существенно тормозиться, после небольшого торможения и опускания будет опять отброшен центробежной силой наверх.

Впрочем, если я и ошибаюсь в оценке этих процессов - стационарный лифт мне никогда не нравился, не думаю что он будет реализован. Слишком циклопическая штука, слишком жесткие требования к тросу, при относительно скромной пропускной способности.
Петля Лофтрома или ОТС в этом плане выглядят более многообещающими. Тоже гиганты, но с гораздо большей пропускной способностью, и реализуются без экстремально прочных материалов.

[Leonar]

moon пишет:
Интересно а можете это статьей оформить и ссылку кинуть в тему?

какофф товарисч... сам считать свою лабуду не буду, а пожалуйста вы товарисчи докажите сами что вы не ежики...

moon пишет:
у меня есть дела и поважнее. Вот вам рабочая модель

сам то разобрался в ней?

 

[SmartLion]

moon пишет:

SmartLion пишет:
moon , даже если трубки такие смогут сделать в далёком будущем, то это всё равно не поможет идее космического лифта.

Трос (или в данном случае шланг) имеет массу и сила тяжести тянет его вниз, чтобы не упасть на землю - вентиляторы должны постоянно крутиться - тратить топливо.

Какое топливо? За пределами атмосферы куча солнечной энергии. единственная проблема это вращение Земли ночью электричества не будет..    )) летать не будет... Естественно что полноценного лифта орбитального не получится...Так максимум забава для туристов... На лифту даже невесомости не будет... то есть особого практического применения пока нет..

Слона то я не приметил
У нас вокруг вакуум, а мы зачем то крутим вентилятор.

[moon]

SmartLion пишет:
 
Слона то я не приметил  
У нас вокруг вакуум, а мы зачем то крутим вентилятор.

Ну да Вам прежде чем влазить в обсуждение стоило бы ознакомится с принципом работы предложенного девайса.

[blik]

m-s Gelezniak пишет:
Это аналогично перемещению массы к центру (от центра) в вращающейся станции. Или ты начинаешь отставать по касательной скорости от касательной скорости оболочки станции. Или тормозится вращение самой станции. Кстати эффект обратим.

Земля потом стационарный спутник дораскрутит через трос. В итоге подъем на стационар заберет момент только у земли. Все уже считали  
Да, еще нужно учитывать противовес с другой стороны стационара

[Garixon]

вроде уже было, но на всякий случай
Канадская компания получила патент на строительство лифта в стратосферу

Канадская компания Thoth Technology получила патент на строительство лифта в стратосферу — башню высотой 20 километров. Патент на строительство сооружения одобрен в США. Об этом пишет британское издание The Telegraph.
Башня будет в 20 раз выше самого высокого здания на планете, небоскреба Бурдж Халиф в Дубае (его высота составляет 828 метров).
По оценкам компании, с помощью лифта можно будет попадать в космос на 30 процентов экономнее, чем на ракете. Кроме того, предполагается, что лифт будет использоваться для исследований, генерации электроэнергии из ветра, ретрансляции данных и космического туризма.

«Астронавты будут подниматься вверх на 20 километров на лифте, а с вершины башни будут отправляться на орбиту на космических самолетах, которые будут возвращаться обратно для дозаправки и нового полета», — пояснил изобретатель технологии Брендан Квин.
Чтобы решить проблему предела Армстронга (на высоте 19 километров над уровнем моря атмосферное давление настолько низкое, что вода в человеческом организме закипает) и сильного ветра, изобретатели предложили использовать надувные секции и маховики.
Конкретные сроки строительства компания пока не сообщает.
Впервые идею построить космические лифты предложил в 1894 году ученый Константин Циолковский. Писатель и футуролог Артур Кларк в своей книге «Фонтаны рая», изданной в 1979, также описал такие лифты.
Японская компания «Обаяси», специализирующаяся на строительстве небоскребов, планирует к 2050 году построить лифт в космос.
 
     

 
 

[Garixon]

Проект «Космический лифт» на шаг приблизился к своей реализации

Космические энтузиасты и любители научной фантастики, ликуйте: возведение космического лифта на шаг приблизилось к реальности. Канадская космическая компания недавно получила американский патент на строительство космического лифта, который будет возвышаться примерно на 20 километров над поверхностью Земли.

Несмотря на то, что космические лифты пока существуют лишь в теории, эксперты космической отрасли все чаще обсуждают перспективы таких конструкций. В будущем они могут представить собой более дешевую альтернативу запускам ракет, в особенности, когда речь идет об отправке в космос тяжелых грузов или людей. По данным компании Thoth Technology Inc., которая и получила патент, лифт позволит сэкономить до 30 процентов средств, расходуемых на топливо для обычных ракет. Кроме того, система будет многоразовой, что позволит сократить дальнейшие затраты.

«Электрический лифт сможет поднимать астронавтов на 20 км вверх», - объясняет разработчик Брендан Куин. «Дальнейшее путешествие будет осуществляться с помощью космических самолетов. Они будут доставлять пассажиров и груз на орбиту, а затем возвращаться на вершину вышки для дозаправки и совершения новых стартов».

По словам Каролины Робертс, варианты осуществления транспортировки груза и пассажиров в космическое пространство расширятся, если другие компании будут также работать над созданием альтернатив традиционных ракет. Так, например, компания SpaceX на сегодняшний день предприняла несколько попыток посадить первую ступень своей ракеты Falcon 9 на плавучую платформу. Данная технология в конечном итоге позволит снизить затраты на запуск.

«Успешная посадка первой ступени ракеты на плавучую баржу, безусловно, станет огромным достижение», - говорит Робертс. «Но посадка на высоте 20 км над уровнем моря во многом приблизит космический полет к полету на пассажирском самолете, который является для нас обычным делом».

[Svetlana]

Канадские инженеры для запуска космических аппаратов на орбиту предлагают изготовить башню из армированных надувных секций с внутренним лифтом. Для вертикальной стабилизации башни предлагают использовать систему маховиков, которые обеспечат динамическую устойчивость и будут действовать в качестве компрессоров для конструкции.Маховики смогут регулировать давление и вращение, компенсировать любой изгиб башни и будут держать её в фиксированном состоянии всё время. см.http://techvesti.ru/node/8012
В развитие темы башен с высотой более 15км, предлагаю рассмотреть 2 варианта, которые в отличие от канадской башни, не используют гелия для создания подъёмной силы, удерживающей башни в воздухе.
1) Для поднятия надувной башни на высоту 20км  создавать вертикальную подъёмную силу вентиляторами (как у дронов),прикреплёнными снаружи к надувной башне равномерно по всей её высоте через каждые несколько сотен метров.
Надувная башня может быть гофрированной и подниматься вверх после сборки на земле - постепенно. Гофры могут быть спиральными или секционированными.
При подъёме трубы сначала растягивают верхние секции гофр подъёмными электровентиляторами, размещёнными на периметре гофросекций. Затем растягивают всё более и более нижние гофры, пока все секции гофр не растянутся до максимальных расчётных значений растягивания. Электропитание на электровентиляторы передают через электрокабели, закреплённые на внутренних стенках гофросекций.
2) Чтобы удерживать в воздухе башню, создавать подъёмную силу восходящими потоками воздуха снаружи вокруг башни. В этом варианте по всей высоте к наружной поверхности башни крепят крылья - неподвижные лопаточные венцы для передачи вертикальной тяги от вертикального потока воздуха вокруг надувной башни к оболочке надувной башни.
Вертикальный конвективный поток воздуха снаружи вокруг надувной трубы в атмосферном воздухе
формируют за счет конвективного теплопереноса от стенок надувной трубы, нагреваемых встроенными в стенку надувной трубы ленточными теплоэлектронагревателями. Можно также греть солнечным или СВЧ-излучением, сфокусированным на наружную поверхность надувной трубы.
Внутри трубы к её внутренней поверхности также крепят неподвижные лопаточные венцы для осевой закрутки внутреннего воздушного потока.Так как восходящий поток в трубе закручен, то гиромомент позволит башне-трубе стабилизировать вертикальную форму.
Сжатый воздух нагнетают внутрь надувной трубы турбокомпрессорами в основание надувной трубы.
По мере подъёма закачанного в надувную гофротрубу сжатого воздуха,подогревают воздушный поток внутри трубы через поверхностный теплообменник на стенках надувной трубы.Движущийся вверх внутри надувной трубы воздух за счет силы трения о стенки трубы, передаёт стенкам импульс,создающий распределённую по всей высоте трубы вертикальную силу тяги, удерживающую надувную трубу в воздухе.
Прошедший через всю длину надувной трубы закрученный воздушный поток выпускают через поворотные сопла на верхней части трубы вниз. Управляя тягой поворотных сопел наверху трубы компенсируют горизонтальную силу давления атмосферного ветра на надувную трубу. Для создания реактивной подъёмной силы от воздуха, выпускаемого вниз из поворотных сопел, эти сопла можно разместить равномерно по всей высоте трубы через одинаковые промежутки в несколько сот метров.
Грузы будут доставлять наверх по пневмотрубе, благодаря нагнетаемому давлению.На вершине трубы можно разместить ФАР для слежения.

[pkl]

А чем это лучше ракеты?

[Leonar]

Главное было фар впихнуть, все терь точно денег дадут :-)

[Svetlana]

SmartLion пишет:
Однако эти затраты вообще рядом не лежали с затратами на постоянно работающий космический лифт.

Зато этот лифт - постоянно работающий. И он поможет решить проблему глобального потепления из-за  увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере. Решение в том, что этим лифтом можно с поверхности земли турбокомпрессорами гнать по трубе лифта и выбрасывать в верхние слои атмосферы воздух с пылью. Диаметр пылинок несколько микрон. Эти пылинки будут оседать на Землю несколько лет, стратосферными ветрами будут разноситься вокруг земного шара и вместо пыли от вулканов затенять Землю от избыточного солнечного излучения. Например, после взрыва вулкана Кракатау, средняя температура на Земле в течение нескольких лет была ниже обычной на 1..1,5 градуса.

[Svetlana]

pkl пишет:
А чем это лучше ракеты?

Ракеты загрязняют нижние слои атмосферы выхлопом ракетных двигателей, а надувной лифт - экологически чист. Более того, этим надувным лифтом можно утилизировать в верхние слои атмосферы дымовые газы тепловых электростанций, работающих на органическом топливе. Кстати, стенки надувной гофрированной трубы лифта могут быть сделаны вращающимися, подобно гибкому шлангу бормашины. Конечно, вращающимися тогда будут и лопаточные венцы крыльев, закреплённые на наружной стороне поверхности надувной трубы неравномерно по её высоте (Побольше крыльев в нижней части трубы, где плотность атмосферы выше. Зато в верхней части надувной гофрированной трубы можно увеличить количество выпускных поворотных сопел). Вращение лопаточных венцов в восходящем токе тёплого воздуха вокруг трубы приведёт к увеличению подъёмной силы, создаваемой крыльями - лопатками венцов. Увеличится и максимальный вес грузов, которые могут быть доставлены на верхний конец надувной трубы.Можно также в верхней части трубы (где стратосферные ветра отличаются силой и постоянством) расположить ветроэлектрогенераторы.

[pkl]

Ну и пусть себе загрязняют - их мало и летают они редко.

[Кубик]

Svetlana пишет: Более того, этим надувным лифтом можно утилизировать в верхние слои атмосферы дымовые газы тепловых электростанций, работающих на органическом топливе

Ага, одну трубу на весь регион     

Svetlana пишет: Можно также в верхней части трубы (где стратосферные ветра отличаются силой и
постоянством) расположить ветроэлектрогенераторы.

И тем самым увеличить ветровую нагрузку.. :cry: