Концепция: Деятельность на поверхности Луны

[Valerij]

Artemkad пишет:

Valerij пишет:
И до какой скорости она разгоняет самолет? Кстати, а где источник энергии для этого чуда?
Так что для запуска АКС эта система смысл вполне имеет, а вот запускать с ее помощью собранный КА даже с Луны - ересь. Единственное применение - запускать материалы для завода в точке либрации.

1) Разгоняет на 100м до 100м/с (300км/ч). (предельное ускорение как раз 4g)
2) Источник энергии - из бортовой сети авианосца накапливают в электромеханических накопителях
3) Если все материалы есть возможность поднять с Луны, то ничего не мешает поднять всё в сборе
4) Производить хоть что-то крупное в условиях невесомости по большей части превращается в борьбу с этой самой невесомостью. Поэтому не думаю, что в точке либрации будут располагать завод. Нет преимуществ по сравнению с поверхностью.

1. Даже для запуска с Луны потребуется намного большая система.
2. Что и требовалось доказать, вокруг такой полноценной полосы не один авианосец придется (на поверхности Луны!) построить.
3. Мешает. Вы разгоняете с ускорением 4g конструкцию. предназначенную для работы в невесомости, и благополучно получаете на орбите металлолом.
4. Наоборот, в невесомости как раз очень удобно делать большие конструкции.
     

Artemkad пишет:

Valerij пишет:
Нельзя. Посчитайте необходимую мощность, которая 99,999% времени будет простаивать....

Почему простаивать?
 Кроме того вопрос мощности при равной конечной скорости это вопрос исключительно величины ускорения. Схема с начальным разгонным кольцом может обеспечить меньшее ускорение, а соответственно потребовать меньшую мощность или ту-же мощность для разгона большего груза.

Так или иначе вам потребуется огромная пиковая мощность на последнем этапе разгона. Сколько сотен готовых космических аппаратов вы будете запускать с Луны в неделю?

[Artemkad]

Valerij пишет:
2. Что и требовалось доказать, вокруг такой полноценной полосы не один авианосец придется (на поверхности Луны!) построить.

Да ничего не потребуется. Для этой катапульты которая разгоняет 50т самолёт стоит маховик который сперва раскручивают из бортовой сети, а потом его энергия запитывает  стартовую катапульту. Мощность питающей сети тут не сильно важна. Точнее это вопрос времени. Можно эти 100МДж в накопителе получить за 100 секунд запитав от 1МВт источника, а можно в течении часа запитав от 50 кВт источника. Надеюсь Вы не будете спорить с тем, что таким источником в условиях Луны может служить в т.ч. и СБ. Кроме того в условиях Луны с маховиком проще - нет качки как на корабле и не вопрос с вакуумом(т.е. потери минимальны).

Valerij пишет:
3. Мешает. Вы разгоняете с ускорением 4g конструкцию. предназначенную для работы в невесомости, и благополучно получаете на орбите металлолом.

Любой старт с Земли это однозначно ускорение 4g и выше. Но в отличие от ракет на ЭМП  меньше вибрационные нагрузки. Если конструкция 4g не выдержит.... я боюсь что людей внутри она так-же не выдержит. Да и как писал выше - имея кольцо разгонять можно и медленнее. Заодно снизив требуемую пиковую мощность.

Valerij пишет:
4. Наоборот, в невесомости как раз очень удобно делать большие конструкции.

Не удобно. Ни один элемент этой конструкции не стоит на месте включая завод. Любое перемещение чего либо приводит к перемещению всего остального, вибрации очень плохо затухают. Поэтому делать стыковку больших конструкций еще можно - деталей мало и можно за ними уследить. А вот собирать из чего либо более мелкого - проще сразу застрелиться отказаться.
По сути единственное удобство - большие пространства. Но и тут возникают особенности - чем больше деталь тем больше на неё  влияет градиент гравитации.

Valerij пишет:
Так или иначе вам потребуется огромная пиковая мощность на последнем этапе разгона.

Не огромная, а просто большая. На уровне мощностей современных земных электровозов. Это ведь не выстрел, а равноускоренный разгон.

[Valerij]

Artemkad пишет:
Да ничего не потребуется. Для этой катапульты которая разгоняет 50т самолёт

Пересчитайте на необходимую вам для вашего проекта энергию. Тем более при запуске КА "в сборе".
     

Artemkad пишет:
Если конструкция 4g не выдержит

КА "в сборе" не выдержит по определению. Будут огромные проблемы если запускать даже достаточно крупные модули.
   

Artemkad пишет:
Не удобно. Ни один элемент этой конструкции не стоит на месте включая завод.

Это плюс. а не минус. По поводу сборки из крупных блоков согласен, проблема только в том, что катапульта для таких блоков на Луне будет монструозной, и будет работать одну миллиардную часть времени, а все остальное время простаивать. Причина проста - сколько времени вы будете строить каждый запускаемый блок?
   
Бороться с вибрациями и "колыханиями" заводских цехов в пространстве не так сложно. У вас есть строящийся объект, конструкции которого и должны стать опорой для паукообразных 3D принтеров, "печатающих" конструкции КА. Кстати, 3D принтер - это всего лишь новомодное название давно освоенному процессу. Еще в 1977 году я сталкивался с подобной технологией. Тогда она уже вовсю применялась для восстановления валков прокатного стана, и кто-то сообразил, что, если восстановленная деталь служит дольше новой, то имеет смысл новую деталь сразу подвергать обработке, сходной с восстановлением. Материал подавался в виде проволоки из высокопрочной стали и наплавлялся электрической дугой....
     

Artemkad пишет:
Не огромная, а просто большая. На уровне мощностей современных земных электровозов. Это ведь не выстрел, а равноускоренный разгон.

Еще раз прошу посчитать реально необходимую на последнем этапе разгона КА или достаточно крупного модуля энергию и время "последнего этапа" разгона, и сравнить с временем, необходимым для создания этого модуля.

[Back-stabber]

Artemkad пишет:
равноускоренный разгон.

Физику -- учили? Мощность возрастает линейно. Максимум -- в конце разгона.  

[Back-stabber]

Artemkad пишет:
На уровне мощностей современных земных электровозов.

Это какой это электровоз на 4-х g стартует?  
Это раз. А во-вторых -- умножьте мощность на разницу в скоростях. Она от них линейно-зависима.  

[Artemkad]

Back-stabber пишет:
А во-вторых -- умножьте мощность на разницу в скоростях. Она от них линейно-зависима.

Мощность - работа за единицу времени. Работа - разность энергий (в данном случае кинетических).
 Если разгонять на 4g время разгона - примерно 72 секунды. Конечная энергия 1т груза - примерно 3ГДж. Средняя требуемая мощность на разгон 1т груза до первой космической Луны со средним ускорением 4g равна 40МВт. Если разгонять медленнее - соответственно время больше, а мощность меньше.

[Дем]

Artemkad пишет:
4) Производить хоть что-то крупное в условиях невесомости по большей части превращается в борьбу с этой самой невесомостью. Поэтому не думаю, что в точке либрации будут располагать завод. Нет преимуществ по сравнению с поверхностью.

Только при использовании неправильных (предназначенных для использования в условиях гравитации) технологий.

Artemkad пишет:
Не удобно. Ни один элемент этой конструкции не стоит на месте включая завод. Любое перемещение чего либо приводит к перемещению всего остального, вибрации очень плохо затухают.

Перемещение - пофиг, космос большой. А вибрации специально гасить надо.

Artemkad пишет:
Да и как писал выше - имея кольцо разгонять можно и медленнее. Заодно снизив требуемую пиковую мощность.

Посчитал - не выходит кольцо. Центростремительное ускорение возрастает так быстро, что превышает 4 же уже на первом обороте

Valerij пишет:
Это плюс. а не минус. По поводу сборки из крупных блоков согласен, проблема только в том, что катапульта для таких блоков на Луне будет монструозной, и будет работать одну миллиардную часть времени, а все остальное время простаивать.

Поэтому - надо запускать часто маленькими порциями

Valerij пишет:
3. Мешает. Вы разгоняете с ускорением 4g конструкцию. предназначенную для работы в невесомости, и благополучно получаете на орбите металлолом.

Поэтому - надо запускать сырьё (болванки), а конструкцию из него производить в невесомости.

Back-stabber пишет:
Физику -- учили? Мощность возрастает линейно. Максимум -- в конце разгона

Это с чего? Ускорение пропорционально силе, сила равна затрачиваемой энергии. Если нет сопротивления среды - всё линейно.

[Artemkad]

Дем пишет:
Посчитал - не выходит кольцо. Центростремительное ускорение возрастает так быстро, что превышает 4 же уже на первом обороте

Да согласен, я это уже и сам заметил - кольцо отпадает. При равной длине пути, ускорения на прямой многократно меньше. Квадратичная зависимость...
Значит имеем что имеем - необходима прямая 100км трасса для 4g или 400км для 1g...

Дем пишет:
Перемещение - пофиг, космос большой. А вибрации специально гасить надо.

Космос-то большой, но нас не он интересует, а место непосредственного монтажа. И гасить вибрации произвольно взятой детали так-же не всегда просто

[Artemkad]

Valerij пишет:
По поводу сборки из крупных блоков согласен, проблема только в том, что катапульта для таких блоков на Луне будет монструозной, и будет работать одну миллиардную часть времени, а все остальное время простаивать. Причина проста - сколько времени вы будете строить каждый запускаемый блок?

С таким подходом наши предки могли железные  дороги так-же никогда не построить по той-же причине. Вот только трасса ускорителя совсем не обязана быть исключительно для запуска на орбиту. Она может служить обычной магистралью для дешевой транспортировки грузов по поверхности Луны.

Valerij пишет:
 У вас есть строящийся объект, конструкции которого и должны стать опорой для паукообразных 3D принтеров, "печатающих" конструкции КА. Кстати, 3D принтер - это всего лишь новомодное название давно освоенному процессу.

Этот процесс более-менее давно освоен в условии наличия силы тяжести. А вот в условиях невесомости, где каждая частица имеет свою траекторию и процесс лазерного спекания начинает соревноваться с реактивной тягой действующей на частицы рядом с точкой спекания, этот процесс еще осваивать и осваивать.

[Valerij]

Artemkad пишет:
С таким подходом наши предки могли железные дороги так-же никогда не построить по той-же причине. Вот только трасса ускорителя совсем не обязана быть исключительно для запуска на орбиту. Она может служить обычной магистралью для дешевой транспортировки грузов по поверхности Луны.

При чем здесь железные дороги? Это, скорее похоже на пирамиды - грандиозно и живым не нужно. Подумайте сами, вместо довольно компактного плащетрона, который, в силу компактности можно перенацелить, или вместо компактной катапульты длинной километров десять. в обоих случаях стреляющих порциями сырья килограмм в десять, и в темпе, напоминающем пулемет, вы предлагаете чудовищное никому не нужное сооружение, которое будет простаивать и уничтожать ваш труд.
А оно того стоит?
   

Artemkad пишет:

Valerij пишет:
 У вас есть строящийся объект, конструкции которого и должны стать опорой для паукообразных 3D принтеров, "печатающих" конструкции КА. Кстати, 3D принтер - это всего лишь новомодное название давно освоенному процессу.

Этот процесс более-менее давно освоен в условии наличия силы тяжести. А вот в условиях невесомости, где каждая частица имеет свою траекторию и процесс лазерного спекания начинает соревноваться с реактивной тягой действующей на частицы рядом с точкой спекания, этот процесс еще осваивать и осваивать.

Во первых, как вы заметили (или еще нет?  ), я говорил, что 3D принтеры давно существуют, просто они относительно недавно стали лазерными. Старая добрая дуга и сварочная проволока в данном случае, при изготовлении конструкций корпусов, может быть эффективнее.
Во вторых, я повторяю, что в данном случае можно использовать в качестве стартовой опоры относительно скромную конструкцию, а в дальнейшем наращивать ее, опираясь на ранее сделанную часть. А измерять расстояния (размеры детали) и обеспечивать точность положения можно лазерными лучами.
   
Иными словами, для того, что бы сделать большой космический комплекс, завод, расположенный в космосе, может быть относительно небольшим, если не считать СБ, и для отправки с Луны сырья циклопических конструкций тоже не требуется. Не нужно столетиями отправлять на Луну караваны ракет для вашей катапульты.

[Back-stabber]

Artemkad пишет:
Средняя требуемая мощность на разгон 1т груза до первой космической Луны со средним ускорением 4g равна 40МВт.

И много мы знаем 80-и мегаВаттных электровозов?  

[Back-stabber]

Дем пишет:
сила равна затрачиваемой энергии.

В школу-то -- хоть ходили? Или забивАли?  

[Artemkad]

Back-stabber пишет:

Artemkad пишет:
Средняя требуемая мощность на разгон 1т груза до первой космической Луны со средним ускорением 4g равна 40МВт.

И много мы знаем 80-и мегаВаттных электровозов? [IMG]

Максимальные серийные 10-11МВт.

[Artemkad]

Valerij пишет:
Подумайте сами, вместо довольно компактного плащетрона, который, в силу компактности можно перенацелить,

Никакого "пращетрона". На него нужна мощность намного больше чем для ЭМП и центробежные силы действующие  на конструкцию и выводимый груз находятся за предела современных возможностей техники.

Valerij пишет:
или вместо компактной катапульты длинной километров десять.

Вы отказываетесь от вывода людей с поверхности Луны без использования рабочего тела? А если напомнить, что теоретически ЭМП может и посадить на поверхность Луны так-же без затрат рабочего тела?

Valerij пишет:
в обоих случаях стреляющих порциями сырья килограмм в десять, и в темпе, напоминающем пулемет, вы предлагаете чудовищное никому не нужное сооружение, которое будет простаивать и уничтожать ваш труд.

1) Никакого "в темпе пулемёта". Если Вы только не желаете его использовать как космическое оружие. Точность такого вывода будет как у того самого пулемёта 100 летней давности. Не говоря уже о том, что он расстреляет прежде всего себя.
2) 100км ЖД пути на Земле это "чудовищное сооружение"? Хотя еще в 18 веке его таковым могли считать.

[Artemkad]

Valerij пишет:
Старая добрая дуга и сварочная проволока в данном случае, при изготовлении конструкций корпусов, может быть эффективнее.

Старая добрая дуга это ГАЗОВЫЙ разряд. Кроме того это опять-же плазма - разогретый до больших температур газ который будет разлетаться во все стороны.

Valerij пишет:
и для отправки с Луны сырья циклопических конструкций тоже не требуется. Не нужно столетиями отправлять на Луну караваны ракет для вашей катапульты.

 Вы думаете 10км ЭМП человечество сможет поднять с Земли?! А проблему ускорения/мощности с Луны  Вы еще не забыли? Чем быстрее разгон, тем больше требуемая мощность.
 И кто говорит о "столетиями отправлять на Луну"? За 200 лет на Земле прошли путь от лошади до ядерной энергетики. Десятелетия - да. Но никак не столетия. За одно поколение освоить промышленную базу на Луне которая способна будет построить ЭМП не должно быть сейчас для человечества особой проблемой.

[Valerij]

Artemkad пишет:
Никакого "пращетрона". На него нужна мощность намного больше чем для ЭМП и центробежные силы действующие на конструкцию и выводимый груз находятся за предела современных возможностей техники.

У меня впечатление, что авторы Плащетрона физику знают намного лучше вас.
 

Artemkad пишет:
Вы отказываетесь от вывода людей с поверхности Луны без использования рабочего тела? А если напомнить, что теоретически ЭМП может и посадить на поверхность Луны так-же без затрат рабочего тела?

В принципе - нет, только будет это ой-ой как не скоро, а вот сырье в космосе в весьма значительном количестве намного раньше потребуется. Да и обеспечить присутствие людей в ощутимом количестве на месте старта вы тоже сможете очень и очень не скоро.
 

Artemkad пишет:
1) Никакого "в темпе пулемёта". Если Вы только не желаете его использовать как космическое оружие. Точность такого вывода будет как у того самого пулемёта 100 летней давности. Не говоря уже о том, что он расстреляет прежде всего себя.

По поводу его реализуемости я уже написал, а по поводу темпа - сдаюсь, это преувеличение, на самом деле с темпом от одного"выстрела" в несколько минут до нескольких выстрелов в минуту. По поводу точности - могу согласиться, и тогда это будет гибрид плащетрона для первоначального разгона и примерно километровой катапульты.
 

Artemkad пишет:
2) 100км ЖД пути на Земле это "чудовищное сооружение"? Хотя еще в 18 веке его таковым могли считать.

Не кажется мы говорим о Луне, или я что-то пропустил?
 

Artemkad пишет:

Valerij пишет:
Старая добрая дуга и сварочная проволока в данном случае, при изготовлении конструкций корпусов, может быть эффективнее.

Старая добрая дуга это ГАЗОВЫЙ разряд. Кроме того это опять-же плазма - разогретый до больших температур газ который будет разлетаться во все стороны.

С тем, что это - плазма - согласен, просто это тоже способ нанесения материала на основу, который вполне можно использовать при создании конструкций.
 
Бред скипнут.

[Artemkad]

Valerij пишет:
У меня впечатление, что авторы Плащетрона физику знают намного лучше вас.

Уверены? При криволинейном движении со скоростью 2380 м/с с радиусом в 1 км (т.е. диаметр 2км) центростремительное ускорение  равно 578g.... При диаметре в 10 раз меньше - умножайте на 10.
PS. Если всё правильно посчитал, для равномерного участка с длиной равной длине окружности пращетрона максимальное ускорение разгона будет в 4*Pi раз меньше(в 12.57 раз).

Valerij пишет:
По поводу его реализуемости я уже написал, а по поводу темпа - сдаюсь, это преувеличение, на самом деле с темпом от одного"выстрела" в несколько минут до нескольких выстрелов в минуту. По поводу точности - могу согласиться, и тогда это будет гибрид плащетрона для первоначального разгона и примерно километровой катапульты.

Способ разгона на точность не влияет. Увеличить точность можно только коррекцией орбиты по фактической траектории. Т.е. без ракетных двигателей коррекции орбиты тут никак не обойтись.

Valerij пишет:
Не кажется мы говорим о Луне, или я что-то пропустил?

Дык почти наверняка Луна за время освоения пройдёт земной исторический путь "в миниатюре".

[Back-stabber]

Artemkad пишет:
Способ разгона на точность не влияет. Увеличить точность можно только коррекцией орбиты по фактической траектории. Т.е. без ракетных двигателей коррекции орбиты тут никак не обойтись.

Ну не совсем так на-самом-то деле... Есть точки системы Луна-Земля где гравитационные силы должны по-идее обеспечить "самофокусировку" пучка "снарядов"...  

[Юрий Михайлович Темников]

Как все сложно-то.Начнем с нуля.Станция на Луне .Небольшая.Лунный транспортер с  электромагнитом.Собираем железо кот рое там должно быть ,или его магнитные окислы.Из завезенной или местной воды получаем  водород электролизом(солнечные батареи) Небольшой реактор с солнечным  концентратором.Получаем порошковый металл. 3Д принтер,благо гравитация есть.Вода по кругу.Несколько принтеров строят железную трубу,под приглядом(между делом)сотрудников станции Диаметр для начала 0,5м Длина зависит от ускорения КА при стартеЗаполняем ее водородом.От его давления будет  зависеть А.Внутри трубы стартует АКС  с ТРД.Предусмотрена его работа в космосе от баков КА.Водородом  заполняется часть трубы 1\3 после выхода двигателя на режим заслонка открывается обеспечивая перепад давления благоприятный для работы ТРД в зависимости от скорости полета..Современный ТРД дает тяговооруженность 1 ,повышением начального давления  до 10 20 атм можно значительно увеличить тягу раз в 10 при тех же габаритах а значит значительно уменьшить длину трубы.(может ли быть возможен ПуВРД?).Первоначальный вариант только для грузов.В конце трубы "глушитель" и запорное устройство.Вот возврат его на Луну вначале потребует топлива.Забрасываем железо на ЛОС и строим там такую-же трубу.Получаем транспортную систему Луна -орбита ,требующую только  энергию.

[Artemkad]

... Всё бы  ничего, но есть несколько моментов....
1) ТРД это сложная конструкция. Его надо завозить с Земли, а это не лёгкая штука
2) 3D принтеры даже в перспективе не способны создать трубу выдерживающую динамические нагрузки при старте
3) В трубе просто места не хватит для того объёма газообразного водорода требуемого для разгона
4) Разница давлений работает только для звуковых скоростей газа. Как только скорость превысит скорость звука в парах воды разница давлений станет до лампочки.
5) Очень много топлива съест лобовое сопротивление и сила трения об стенки трубы
6) На каждом этапе будут потери воды и очень много энергии теряем на электролизе
7) Длина трубы всё равно будет определяться максимальным ускорением(100км), а плюс еще и мощностью (габаритами) ТРД.