Электромагнитный старт

[Inti]

ИИ Клод предложил примерно рассчитать для лёгкого носителя вроде «Цереры-1» - насколько катапульта поможет увеличить полезную нагрузку при всех прочих равных условиях.

[th]v_кат, м/с[/th] [th]км/ч[/th] [th]~Мах[/th] [th]ПН, кг[/th] [th]Прирост[/th]
0	0	0	400	база
50	180	0,15	500	+25%
100	360	0,3	603	+51%
150	540	0,45	707	+77%
200	720	0,6	813	+103%
300	1080	0,9	1035	+159%
400	1440	1,2	1269	+217%
500	1800	1,6	1513	+278%

Почему рост настолько драматичнее, чем в предыдущем примере
Это не ошибка — это как раз главный практический смысл идеи. У «Церери-1» топливо составляет ~86% стартовой массы, а сухая конструкция+ПН — всего ~14%, то есть ракета уже балансирует на пределе «тирании уравнения Циолковского»: чтобы добавить 300 кг ПН обычным способом, потребовалось бы либо радикально облегчать конструкцию, либо жертвовать характеристиками полёта. А вот срезать всего 100–200 м/с из требуемого ΔV — это уже удвоение полезной нагрузки, потому что при малой сухой массе даже небольшая экономия топлива высвобождает относительно огромную долю массы.
Именно поэтому лёгкие твердотопливные ракеты вроде «Церери-1» — идеальный кандидат для обкатки катапультного старта: у тяжёлых носителей с жидкостными двигателями и большим запасом по тяговооружённости выигрыш в процентах куда скромнее (см. предыдущий пример), а у маленьких «одноразовых карандашей» с жёстко фиксированным зарядом топлива (твердотопливный движок нельзя перезалить под новую массу ПН после изготовления) любая внешняя добавка скорости почти напрямую конвертируется в дополнительный груз.
Оговорки: разбивка массы 33 т на топливо/конструкцию — не официальные данные компании, а калибровка под известный паспортный показатель (400 кг на НОО), так что абсолютные цифры ПН — оценка порядка величины, а не точный инженерный расчёт. Кроме того, для реальной «Церери-1» скорости в 300–500 м/с потребовали бы серьёзного усиления корпуса под продольные перегрузки катапультного разгона — а твердотопливный заряд, в отличие от жидкостного бака, довольно чувствителен к вибрациям и ударным нагрузкам, так что на практике эта версия ракеты, скорее всего, потребовала бы отдельной конструктивной доработки, а не осталась бы «той же ракетой с большей нагрузкой».

===

Короче, получается что для небольших ракет этот фокус даёт больший эффект чем для больших.

[Старый]

чтобы добавить 300 кг ПН обычным способом, потребовалось бы...

...взять более мощную РН.

[Старый]

Ну вобщем как и ожидалось все трое наших форумных корифеев оказались сторонниками очередного лохотрона. 

[sychbird]

Давление зависит от температуры и плотности.

Ага, на высоте 5км плотность 0,6кг/м³, а температура -10°С. Дальше что?

Действие лазерного импульса на сверхмалое  время увеличит температуру и снизит плотность вдоль траектории запуска.
Будет аналогично действию поршня в цилиндре.

[sychbird]

чтобы добавить 300 кг ПН обычным способом, потребовалось бы...

...взять более мощную РН.

Расчет не соответствует заложенной экономической идее. 
Идея в возможности с высокой частотой запускать очень малые нагрузки.
Смысл  в высокой частоте. 
Имея рядом малую гидроэнергетику на горном ручье можно обеспечивать высокую частоту.

[Дем]

Местный народ прекрасно знает на какой высоте сбрасывают обтекатели. Да и что такое сброс с точки зрения ракеты? Ничего! Только ПН испытывает нагркзку, но не ракета в целом

Принципиальной разницы нет.

В земных условиях полностью многоразовые ракетно-космические системы не оставляют шансов электромагнитным катапультам.

А многоразовые ракеты запускаемые с катапульты?

Это график требуемой мгновенной электрической мощности, требуемой катапультой,  для "Союза-2" без первой ступени

Наверно правильней лимитировать мощность, пусть ускорение и упадёт.

любой сбой или авария в энергонакопителях (на сотню плюс гигаватт с учетом запасных суперконденсаторных сборок или маховиках) или в катапульте приведет к разрушению и самой катапульты, и РН с ПН, плюс сотни тонн РКТ.

Емкость, на метр катапульты, получается не такая уж и большая.
Ну и если коротнёт секция - это всё-таки не газовый взрыв. А само разгоняемое скорей пролетит мимо быстрее чем его повредит.

[Veganin]

Именно поэтому лёгкие твердотопливные ракеты вроде «Церери-1» — идеальный кандидат для обкатки катапультного старта

У нее стоимость вывода кг ПН в ~3 выше, чем у "Союза-2". Ей даже катапульта не поможет.

Идея в возможности с высокой частотой запускать очень малые нагрузки.
Смысл  в высокой частоте. 
Имея рядом малую гидроэнергетику на горном ручье можно обеспечивать высокую частоту.

Среди сонма ракетных стартапов всего мира были/есть те, кто анонсировал РН с ПН 25, 50, 75, 300-500 кг на НОО. Даже 10 и меньше кг. Почему к ним инвесторы со всего мира не выстроились и не залили деньгами? Маск недавно купил Mesh Optical - компанию по разработке, симуляции, производству оптических трансиверов нового поколения, созданную выходцами из СпейсХ. Их купил, а сверхперспективные ракетные стартапы со сверхлегкими РН нет.

Почему-то владельцы сверхмалых и сверхлегких ПН предпочитают выводить их на Ф-9 FT Block 5 в рамках Ridershare Program:

COST AS LOW AS $350k. $350k for 50kg to SSO with additional mass at $7k/kg. Affordable rates also available to Mid-Inclination LEO, GTO, and TLI.

У нас - на "Союзе-2"/"Фрегат".

У мелких и дешевых носителей (относительно РН конкурентов) есть одно неотъемлемое свойство: вся их дешевизна от 5 до 12+ млн лямов (на бумаге или в железе) размазывается по 300-1500 кг ПН, а то и меньше. И потом эти стартапы анонсируют нормальные РН среднего и тяжелого класса, которые не только тяжелый спутник могут вывести, но и крупногабаритный. Самый типичный пример - пара Electron/Neutron от Rocket Lab. Первая имеет запредельную стоимость вывода за кг - 25000$, что 4-5 раз больше, чем у "Союза-2", а Нейтрон, как обещают, будет немного дешевле. Да, клиенты есть, но они есть на все РН среднего и тяжелого класса. Не будь санкций в отношении отечественных РН, Союз-2 был бы законтрактован на годы вперед и, быть может, и Атлас-V еще полетал бы.

И заметьте, инвесторы от ракетных стартапов (США) требуют наличия интереса и контрактов от Пентагона и разведывательного сообщества США. Electron по суборбиталке имитирует БРСД и МБР, даже "шайба" от СпейсХ отнюдь не гражданская. Оборонный и разведывательный секторы во всем мире оказались неизмеримо богаче т.н. гражданского сектора космической экономики. Или контракты с НАСА, ЕКА, ISRO.

Roсket Lab японскую частную разведывательную группировку ДЗЗ РЛС разворачивает. Частники хотят извлечь прибыль из японского военного бюджета.

Китайцы не будут ждать 15-20 лет, пока главный электротехник Китая со своей бандой доберется до испытательных пусков с катапульты. Стоимость вывода кг ПН с помощью РН упадет благодаря большой конкуренции, а не вследствие использования катапульты.

[Галактический кишкоблуд]

Ну вобщем как и ожидалось все трое наших форумных корифеев оказались сторонниками очередного лохотрона.

А это что по вашему?Провод ШВВП 2*0,75?
Вы не можете просматривать это вложение.
Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..
Основная проблема магнитной катапульты- что масса ускорямомого объекта не может быть больше 1 тонны.. и причём в эту тонну нужно уложить- топливо для второй ступени+ корпус + полезный груз.. Итого- от всего полезной массы будет дай боже- 100 кг.. Что ниочём..
Выхлоп будет если эту тонну будут использовать.. как сырьё- низкоорбитальные заводы. Для производства ракет и топлива..

[algol5720]

не может быть больше 1 тонны

Тогда пусть будет меньше...

[Бертикъ]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

[cross-track]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

А вот на обратную сторону Луны сели первыми, и с первой попытки.

[Бертикъ]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

А вот на обратную сторону Луны сели первыми, и с первой попытки.

Если их электропоезд на 5 км/ч обгонит японский - это не новизна, а вылизывание...

[cross-track]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

А вот на обратную сторону Луны сели первыми, и с первой попытки.

Если их электропоезд на 5 км/ч обгонит японский - это не новизна, а вылизывание...

А когда японцы планируют сесть на обратную сторону Луны?

[Бертикъ]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

А вот на обратную сторону Луны сели первыми, и с первой попытки.

Если их электропоезд на 5 км/ч обгонит японский - это не новизна, а вылизывание...

А когда японцы планируют сесть на обратную сторону Луны?

Мы тоже не планируем, но КА, скафандры, станция и т.д. у Китая имеют наши корни. Вы еще спросите, когда Китай планирует доставить грунт с астероидов.

[Старый]

А это что по вашему?Провод ШВВП 2*0,75?

Не знаю. Может электромагнитная катапульта? 

Выхлоп будет если эту тонну будут использовать.. как сырьё- низкоорбитальные заводы. Для производства ракет и топлива..

Не дороговато обойдётся сырьё то? 

[cross-track]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

А вот на обратную сторону Луны сели первыми, и с первой попытки.

Если их электропоезд на 5 км/ч обгонит японский - это не новизна, а вылизывание...

А когда японцы планируют сесть на обратную сторону Луны?

Мы тоже не планируем, но КА, скафандры, станция и т.д. у Китая имеют наши корни. Вы еще спросите, когда Китай планирует доставить грунт с астероидов.

Насколько я помню, Китай планирует доставить грунт с астероидов в недалеком будущем.
И тайконавтов на Луну отправить планирует, и, наверное, в своих скафандрах.

[Inti]

Каждый раз- открываю капот электромобиля из Китая-  понимаю что Китай это сила и технологии..

При всем уважении к Китаю (да, они умеют вылизывать технологии и на этом поимели экономическую силу) - всё, что они развивают, изобретено не ими. Ну, разве что за исключением пороха. Космонавтика у них - изначально наша, суперпоезда - изначально японские, электроавтомобили - изначально масковские... А тут инновация, которую еще никто не реализовал. Так что лично у меня большие сомнения...

Ничего страшного! Когда китайцы сделают такую катапульту - то тут же выяснится что изначально её выдумали на Западе   

[blik]

Не увидел вакуумной трубы. Скорей просто ТПК принимающий нагрузку при разгоне. Как внешнюю, так и на ракету

Ну хорошо, при отделении волшебного всезащищающего "ТПК" на выходе из трубы, ракета испытает внезапный удар об плотный воздух

Синхронный с выходом из ТПК с малой задержкой лазерный импульс вдоль траектории в ИК области решает эту проблему.

Посчитай мощность лазера, требуемую для разогрева и уменьшения плотности в 2 раза. Учти КПД лазера и посмотри какой дополнительный вес придется повесить на ракету.

[blik]

Вопрос экономики и инженерного искусства.  Сочетание оптимально выбранного места запуска, и возможности создания и экономической оправданности местного высокотехнологического кластера.

Всё? Про "электромагнитную катапульту" забыто на втором ходе. Пошло в ход строительство кластера.
 Неслабая такая экономия когда для экономии простого дешового топлива надо строить и содержать в гребенях "высокотехнологичный кластер".

Содержать высокотехнологичный кластер где бы то ни было выгодно всегда.  Так идет развитие территорий.
"Вам гагарам,  не доступно наслажденье битвой жизни Гром ударов вас пугает."

Конкуренция, экономические кризисы, изменения процентных ставок и лопнувшие рыночные пузыри неоднократно приводили к гибели или глубокой деградации как целых ИТ-экосистем, так и амбициозных мегапроектов, которые проектировались как технологические кластеры
1. Жертвы «пузыря доткомов» (2000–2002 годы)
• Аллея Кремниевых Элементов (Silicon Alley, Нью-Йорк, США): до 2000 года район Манхэттена был главным конкурентом Калифорнии в сфере интернет-медиа и ранней электронной коммерции. Из-за обвала биржи NASDAQ сотни компаний обанкротились, арендные ставки рухнули, и кластер практически перестал существовать в своем первоначальном виде, позже переродившись в классический финтех. [1]
• Силиконовая Фьорд (Silicon Fjord, Норвегия): высокотехнологичный узел вокруг Осло, ориентированный на бурные инвестиции в интернет-провайдеров и мобильные технологии конца 1990-х. Экономический спад полностью лишил регион венчурного капитала, заморозив развитие локальной ИТ-инфраструктуры на годы.
2. Крах монопромышленных инновационных экосистем
• Рочестерский инновационный кластер (Нью-Йорк, США): Рочестер был мощнейшим научно-производственным кластером в области оптики, фотографии и точной механики, державшимся на гигантах Kodak и Xerox. Из-за неспособности компаний адаптироваться к цифровой экономике и последующего банкротства Kodak в 2012 году, вся городская ИТ-экосистема и университетские исследовательские программы пережили жесточайший экономический кризис. [1]
• Детройт (Мичиган, США): в первой половине XX века Детройт являлся главным высокотехнологичным кластером своего времени (двигателестроение, ранняя автоматизация). Из-за глобальных экономических сдвигов, нефтяных кризисов и конкуренции с Азией кластер превратился в депрессивный «Ржавый пояс». [1, 2]
3. Технологические мегапроекты, «умершие» до запуска
• Промзона Сондо (Songdo IBD, Южная Корея): самый амбициозный проект «умного города» и ИТ-кластера стоимостью более $40 млрд. Мировой финансовый кризис 2008 года и последующий спад коммерческой недвижимости лишили проект ключевых инвесторов. Сондо не смог привлечь международные тех-компании и превратился в полупустой, инвестиционно нерентабельный спальный район.
• Масдар (Masdar City, ОАЭ): заложенный в 2006 году эко-технологический кластер стоимостью $22 млрд планировался как мировая столица чистых технологий (Cleantech). Экономический кризис 2008 года скорректировал планы: финансирование урезали, сроки сдвинули, а идея беспилотного транспорта и полной автономии была признана экономически нецелесообразной. Сегодня это изолированный хаб с несколькими исследовательскими институтами вместо полноценного мега-кластера.
4. Кризис венчурного капитала и эпоха высоких ставок (2022–2024 годы)
Когда эпоха «дешевых денег» закончилась и ФРС США подняла процентные ставки, пострадали целые индустриальные суб-кластеры: [1]
• Кластер логистических технологий (FreightTech): из-за «грузовой рецессии» (freight recession) и дефицита финансирования рухнули крупнейшие игроки. Яркий пример — стартап-единорог Convoy (оценивался в $3.8 млрд), который закрылся буквально за несколько дней, утянув за собой сеть смежных подрядчиков. [1]
• Финтех-кластеры «Buy Now, Pay Later» (BNPL): целая экосистема компаний, предлагавших рассрочку, столкнулась с кризисом ликвидности. Падение оценки таких гигантов, как Klarna, и банкротство локальных игроков (например, Scalapay) парализовали этот сектор. [1]
• Крипто-кластеры: крах экосистемы Terra/Luna, биржи FTX и банкротство дружественных к ИТ банков (Silicon Valley Bank, Signature Bank) в 2023 году фактически уничтожили несколько локальных крипто-хабов, ориентированных на Web3 технологии. [1, 2]

[Капитан Бутан]

Действие лазерного импульса на сверхмалое  время увеличит температуру и снизит плотность вдоль траектории запуска.
Будет аналогично действию поршня в цилиндре

Нет, не увеличит и не снизит. Эта идея нерабочая.