Лазерный двигатель!

[pkl]

mark20000 пишет:
Должен срастись, без него никак. К Юпитеру и дальше - только на нем. А раз нужен, значит будет!

Вопрос только в том, какой?  Может ведь и тфЯРД, гфЯРД. Или то, что здесь пытаемся обсуждать.

[pkl]

Кубик пишет:

 pkl пишет: На данный момент областью применения для данной системы я вижу межорбитальные перелёты ОИСЗ-ОИСЛ и наоборот. Т.е. межорбитальные перелёты в системе Земля-Луна и ближайших окрестностях. Ну а перспективы у технологии очень даже захватывающие, вплоть до межзвёздных экспедиций.

Дя передачи энергии на СБ, питающие ЭРДУ, совсем не такие уж маломощные по принципу, требуется очень неслабенький лазер, учитывая суммарный к.п.д., ещё и питание ого...А расходимость - считайте площадь СБ, расстояние в миллионы, миллиарды км, что получите? И как будут благодарить те, чья техника попадёт в луч...

А кто говорил, что будет просто? Зато не надо таскать на себе реакторную установку. И сам разгонный блок будет по размерам не сильно отличаться от современных кислородно-водородных.

Насчёт расходимости... при лазерной локации Луны площадь пятна на её поверхности составляет от 11,34 
 http://bolshoyforum.com/wiki/Лазерная_локация_Луны
до 25 кв. км
 https://ru.wikipedia.org/wiki/Лазерная_локация_Луны#cite_note-tyr-6
Диаметр получается 1,9 - 5 км. Да, это много. Но в разумных пределах. Кроме того, я думаю, за счёт технологических изысков /уменьшение расхоимости пучка, уменьшение расстояния/ можно уменьшить размеры аппаратуры. В конце-концов, в СОИ предполагалось фокусировать луч на МБР и боеголовках на дистанции в тысячи км.

[Кубик]

pkl пишет:
В конце-концов, в СОИ предполагалось фокусировать луч на МБР и боеголовках на
дистанции в тысячи км.

Несмотря на то, что это была политическая афера, в СОИ предполагались почти гамма-лазеры, длина волны куда меньше, и расходимость теоретически ниже, к тому же импульсная мощность при ядерной накачке даже избыточна...фокусировки не предполагалось - нет такой оптики, а каждый стержень нацеливался перед взрывом ЯЗ индивидуально...трудно представить, что это могло сработать полностью.

[pkl]

Не только. Предполагались и химические лазеры. А сейчас у них наметился прогресс в области мощных полупроводниковых.

К слову, тот факт, что технология имеет весьма очевидный военный "выхлоп", даёт дополнительные шансы на выделение финансирования!

[Кубик]

Химический лазер ещё менее надёжен, требуется стабилизация во время работы - по сути, мощного импульсного ЖРД, постоянный присмотр - не будут же всё в одном уязвимом кластере держать? и даже маленький метеорит может взорвать, а то и вызвать выстрел....Полупроводниковые - посмотрим, стойкость большого объёма ячеек к радиации ещё не ясна...

[goran d]

Кубик пишет:

pkl пишет:
В конце-концов, в СОИ предполагалось фокусировать луч на МБР и боеголовках на
дистанции в тысячи км.

Несмотря на то, что это была политическая афера, в СОИ предполагались почти гамма-лазеры, длина волны куда меньше, и расходимость теоретически ниже, к тому же импульсная мощность при ядерной накачке даже избыточна...фокусировки не предполагалось - нет такой оптики, а каждый стержень нацеливался перед взрывом ЯЗ индивидуально...трудно представить, что это могло сработать полностью.

Что в СОИ подразумевалось изпользовать лазеры с ядерной накачкой? Так ето же чудовище разума! 

[Alex_II]

goran d пишет:
Что в СОИ подразумевалось изпользовать лазеры с ядерной накачкой? Так ето же чудовище разума!

А вы знаете как сделать мощный ренгеновский (или гамма) лазер БЕЗ ядерной накачки? Рассказывайте тогда...

[goran d]

Зачем обязательно ренгеновский или гама? При таких условиях, не знаю. Но можно создать систему из многих маленких лазеров световых, инфракрасных или ультрафиолетовых. Хоть на мегаватт, хоть на 10. Множество маленких лазеров, скажем, по 10КВТ, ставятса в круг (можно несколько верикальных слоя лазеров), лучи направлены в центр. В центре есть рефлектор состоящий из несколько усеченных пирамид, одна сверу другой, угол сторон приблизительно 45 градуса. Количесво граней в каждой усеченной пирамиды соответсвует количеству лазеров в одном круге. Все пучки отражаютса вверх. На каждый вертикальный слой лазеров соответствует одна усеченная пирамида, верхние немного выше нижних. Таким образом, образуетса перстень густого лазерного лучения, плотность которого не уменьшаетса с увеличением рефлектора, радиуса и высоты лазеров. Можно компенсировать большое разхождение лучей путем увеличения размеров (и мощности).

[Кубик]

goran d пишет:
Зачем обязательно ренгеновский или гама? При таких условиях, не знаю. Но можно создать систему из многих маленких лазеров световых, инфракрасных или ультрафиолетовых. Хоть на мегаватт, хоть на 10. Множество маленких лазеров, скажем, по 10КВТ, ставятса в круг (можно несколько верикальных слоя лазеров), лучи направлены в центр. В центре есть рефлектор состоящий из несколько усеченных пирамид, одна сверу другой, угол сторон приблизительно 45 градуса. Количесво граней в каждой усеченной пирамиды соответсвует количеству лазеров в одном круге. Все пучки отражаютса вверх. На каждый вертикальный слой лазеров соответствует одна усеченная пирамида, верхние немного выше нижних. Таким образом, образуетса перстень густого лазерного лучения, плотность которого не уменьшаетса с увеличением рефлектора, радиуса и высоты лазеров. Можно компенсировать большое разхождение лучей путем увеличения размеров (и мощности).

Эх, не знаете вы оптики - во-первых, плотность  будет равна плотности единичного пучка, совместить их не удастся, расхождение определяется тоже апертурой единичного лазера, а во-вторых, вся прелесть лазера именно в концентрации луча в предельно малом угле, и даже просто плотно стоящие рядом лазеры могут разве что независимо быть направлены в одну цель, но эффективность будет ниже одного с равной суммарной апертурой, так как излучение разных лазеров не будет когерентным...Строго параллельный пучок, как ни непривычно кому-то, не может нести энергию, вот и изощряются для уменьшения диаметра, строя ещё и двухзеркальные, сужающие поперечник луча, но не угол, системы...

[Alex_II]

goran d пишет:
Зачем обязательно ренгеновский или гама? При таких условиях, не знаю.

Потому что в СОИ ядерная накачка планировалась только для таких лазеров

[goran d]

Кубик пишет:
Зачем обязательно ренгеновский или гама? При таких условиях, не знаю. Но можно создать систему из многих маленких лазеров световых, инфракрасных или ультрафиолетовых. Хоть на мегаватт, хоть на 10. Множество маленких лазеров, скажем, по 10КВТ, ставятса в круг (можно несколько верикальных слоя лазеров), лучи направлены в центр. В центре есть рефлектор состоящий из несколько усеченных пирамид, одна сверу другой, угол сторон приблизительно 45 градуса. Количесво граней в каждой усеченной пирамиды соответсвует количеству лазеров в одном круге. Все пучки отражаютса вверх. На каждый вертикальный слой лазеров соответствует одна усеченная пирамида, верхние немного выше нижних. Таким образом, образуетса перстень густого лазерного лучения, плотность которого не уменьшаетса с увеличением рефлектора, радиуса и высоты лазеров. Можно компенсировать большое разхождение

Кубик пишет:
Эх, не знаете вы оптики - во-первых, плотностьбудет равна плотности единичного пучка, совместить их не удастся, расхождение определяется тоже апертурой единичного лазера, а во-вторых, вся прелесть лазера именно в концентрации луча в предельно малом угле, и даже просто плотно стоящие рядом лазеры могут разве что независимо быть направлены в одну цель, но эффективность будет ниже одного с равной суммарной апертурой, так как излучение разных лазеров не будет когерентным...Строго параллельный пучок, как ни непривычно кому-то, не может нести энергию, вот и изощряются для уменьшения диаметра, строя ещё и двухзеркальные, сужающие поперечник луча, но не угол, системы...

Ну так плотность единичного пучка наверно достаточна чтоб сбить боеголовку. Смысл разширять пучок в том, что на большом растоянии, где пучки разходятса, будет зона куда попадают одновременно много пучков (ну скажем крук по середине перстня). И если перстень достаточно большой, то плотность в етой зоне будет как на малом растоянии. Для илюстрации представьте себе в 2Д три трапеции, каждая разширяетса в 3 раза, на равном растоянии. По середине будет зона, где все три луча будут попадать, и поетому плотность лучения такая же как на близком растоянии.

[Кубик]

goran d пишет:
Ну так плотность единичного пучка наверно достаточна чтоб сбить боеголовку.
Смысл разширять пучок в том, что на большом растоянии, где пучки разходятса,
будет зона куда попадают одновременно много пучков

Мегаваттный лазер при диаметре 10 см даст на расстоянии 1000 км плотность 5 Вт/см2 - не до боевых прменений!

[goran d]

Кубик пишет:

goran d пишет:
Ну так плотность единичного пучка наверно достаточна чтоб сбить боеголовку.
Смысл разширять пучок в том, что на большом растоянии, где пучки разходятса,
будет зона куда попадают одновременно много пучков

Мегаваттный лазер при диаметре 10 см даст на расстоянии 1000 км плотность 5 Вт/см2 - не до боевых прменений!

Хорошо, сдаюсь. 

[Кубик]

В утешение - оптика без защиты будет ослеплена, а то и матрицы выжжет, большие корпуса ощутимо нагреет, ну а не очень большой коллектор  ~5 м в диаметре, может собрать этот мегаватт, но это на 1000 км...

[pkl]

1000 км? Это уже неплохо. Если энергостанция находится на высоте 800 км /минимальная радиационно безопасная орбита/ это уже позволит "подсвечивать" разгонные блоки на опорной орбите. К слову, еще можно будет передавать энергию на электросамолеты с солнечными батареями.

[ronatu]

pkl пишет:
Собрал все темы-клоны, какие нашёл:
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic3777/
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic5057/
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic9102/
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic9756/
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic13413/

[mark20000]

Кубик пишет:

goran d пишет:
Ну так плотность единичного пучка наверно достаточна чтоб сбить боеголовку.
Смысл разширять пучок в том, что на большом растоянии, где пучки разходятса,
будет зона куда попадают одновременно много пучков

Мегаваттный лазер при диаметре 10 см даст на расстоянии 1000 км плотность 5 Вт/см2 - не до боевых прменений!

5 Вт/см2 для лазерного двигателя маловато, а для подсветки солнечных батарей слишком много.

Для подсветки солнечных батарей нужно не более 0,3 Вт/см2. Это примерно в два раза больше плотности Солнечной энергии.  Такой поток не повредит случайно попавший в луч спутник.

[Кубик]

pkl пишет:
1000 км? Это уже неплохо. Если энергостанция находится на высоте 800 км /минимальная радиационно безопасная орбита/ это уже позволит "подсвечивать" разгонные блоки на опорной орбите. К слову, еще можно будет передавать энергию на электросамолеты с солнечными батареями.

Учитывая к.п.д. лазера... - вообще- то 1 МВт через апертуру 10 см не прогнать, даже процент поглощения  превратит выходное окно в расплав..., нужно метр, а таких лазеров.... зато луч будет расходиться меньше, правда, нужна оптика астрокачества...

mark20000 пишет:
5 Вт/см2 для лазерного двигателя маловато, а для подсветки солнечных батарей
слишком много.
Для подсветки солнечных батарей нужно не более 0,3
Вт/см2. Это примерно в два раза больше плотности Солнечной энергии. Такой поток
не повредит случайно попавший в луч спутник.

Если собрать коллектором - 1 МВт вполне для простого термического двигателя с нагревом РТ, без СБ...
Не предлагаю, только цифирь.

[sychbird]

Кубик пишет:
Если собрать коллектором - 1 МВт вполне для простого термического двигателя с нагревом РТ, без СБ...
Не предлагаю, только цифирь.

Будет запредельно напряженная по термическим и материаловедческим параметрам конструкция. А вот если с тех же коллекторов использовать энергию для накачки активной среды лазера, то потери КПД будут приемлемыми, а уд. импульс существенно выше. И можно использовать высоко-кипящее рабочее тело с достаточно высоким относительным содержанием водорода.

[Кубик]

sychbird пишет:

Кубик пишет:
Если собрать коллектором - 1 МВт вполне для простого термического двигателя с нагревом РТ, без СБ...
Не предлагаю, только цифирь.

Будет запредельно напряженная по термическим и материаловедческим параметрам конструкция. А вот если с тех же коллекторов использовать энергию для накачки активной среды лазера, то потери КПД будут приемлемыми, а уд. импульс существенно выше. И можно использовать высоко-кипящее рабочее тело с достаточно высоким относительным содержанием водорода.

Простите - какого ещё лазера?? На разгоняемом КА? Кипятильник солнечный - запредельно напряжённая конструкция? И какой...приемлемый к.п.д. может быть у лазера с солнечной накачкой?