Полёт в космос в ... 19 веке!

[zyxman]

А вам случалось заводить ДИЗЕЛЬ с "кривого стартера" в Перми ЗИМОЙ!!!! :shock:
Мне нет, в Перми не бывал.
Честно говоря, я ждал подобный вопрос по поводу стартера от Кенгуру.
Поскольку по условиям задачи если нет электричества, то нет и электрического стартера. :wink:

А когда появились машины на сжатом газе?
- Я точно знаю что танки и самолеты заводились именно пневматикой, как раз потому что на войне часто проблемы с электричеством :lol:

[Дмитрий Виницкий]

Кстати, и современные дизели, прекрасно работают на растительном масле. Особенно сильно изношенные

[нейромантик]

1. КК, традиционного в 20-м веке вида, в 19-ом веке невозможен. Как межконтинентальный бомбардировщик, или АПЛ с автономностью более полугода. Просто по условию отсутствия большенства ключевых технологий, материалов и даже обычных научных знаний.
2. Двигатели внутреннего сгорания стали популярны просто чудом. Если бы буквально не 2-3 человека, продвинувших двгателестроение, и притянувших существовавшие тогда физическе теории к практике.
Если бы не они, мы бы ездили на электромобилях, которые тогда были технически совершеннее.
3. "Нетрадиционные КК". Надо рассматривать каждый по отдельности.

[Дмитрий Виницкий]

Например, паровая катапульта, или гигантский требуше на технологиях Эйфелевой башни
Доразгон на твердотопливниках с высоты 30-40 км

[Peter]

КК, традиционного в 20-м веке вида, в 19-ом веке невозможен....Просто по условию отсутствия большенства ключевых технологий, материалов и даже обычных научных знаний.

Для определенности, рассматриваем последнюю четверть века, промышленноразвитую страну (скажем, Францию), пилотируемый орбитальный полет на несколько витков.
1 Твердотопливные двигатели на баллиститном топливе представляются возможными, и достаточными для первой ступени. Материал корпуса - сталь.
2. На остальных стуаенях используются ЖРД на самонаддувающемся топливе. Компоненты топлива - этан и закись азота. Давление в камере - 20 атм (значение, освоенное в паровых котлах). Камера сгорания - бронзовая, трубчатая, паяная серебром. Охлаждение производится водой. Перегретый пар направляют в рулевые камеры. Трубопроводы и баки - сталь.
3. Основная система управления - гирокоскопическая. Для сведения с орбиты используются методы астронавигации, по образу и подобию корабельных.
4. Спуск баллистический. Форма корабля - эллиптическая (или близкое к тому тело вращения, "яйцо", например). Тормозной двигатель - твердотопливный, дублированный.
5. Технологии создания корпуса КК (кроме термозащиты) берутся из подводных лодок. СЖО примитивная, основана на поглощении СО2 NaOH (или известковым молоком, вариантов тьма) и подачей кислорода из баллона - идея известна еще Жюлю Верну.
6. Термозащита - основная - оксид магния, нужно еще подобрать аблирующую пропитку. Проверяем в сталеваренной печи любой конструкции.
7. Спуск на парашютах. Паращюты шелковые, дублированные, выпускаются вручную или по манометрическому датчику.
8. Окна наблюдения - кварцевые.
9. ЛКИ производятся путем запуска зверушек в суборбитальные полеты.

Пока ничего такого страшного не обнаружил Кроме некоторой бесцельности мероприятия.

[Кенгуру]

История создания двигателей внутреннего сгорания



В 1899 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путем сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы  газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения.

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешения. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой - сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь свое изобретение.

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому инженеру Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришел к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

...

http://www.dyrchik.ru/staty_istorija.html

Ну и вот. Сначала изобрели двигатель в котором топливо поджигалось свечой, а потом просто залили в него дизельное топливо, и обнаружили, что он может работать и без свечи.

[нейромантик]

Peter, а какой порох Вы себе представляете заключённым в стальной корпус? Чёрный? На нём дальше пары километров не улетишь. А для нитропорохов нужно минимум пару десятилетий для открытия всех необходимых компонентов - пластификаторов и проч.
Этан и закись азота - хорошо, но сколько их надо? И как хранить, пока наберётся нужное количество? Технологий получения в больших количествах первого и второго тогда ещё не было.
Гироскопических систем для управления тогда ещё не могло появиться, т.к. отсутствовал опыт использования гироскопических систем для навигации (гироскоп вместо магнтного компаса - начало 20 века, а не 19-го).

О качестве исполнения я уж молчу - про первый паровой двигатель, его творец говорил с гордостью, что между цилиндром и поршнем с трудом удаётся просунуть монету. Про компрессионные кольца он видимо не знал.

D.Vinitski - однозначно!

[Peter]

Peter, а какой порох Вы себе представляете заключённым в стальной корпус? Чёрный? На нём дальше пары километров не улетишь.

Для начала - да, черный, с дальнейщим переходом на баллиститный  порох Нобеля.
Относительно дальности - насчет 2 км это явное преуменьшение, километров на 10 должно вытащить, а больше и не надо - цель-то быстрейший выход из тропосферы как зоны высокого давления воздуха (степень расщерения у сопел ЖРД закладывается 50-70 у 2 ст и порядка сотни - у 3 и 4) и хаотично меняющихся ветровых нагрузок.

Этан и закись азота - хорошо, но сколько их надо?

Сотни тонн на пуск.

И как хранить, пока наберётся нужное количество?

В стальных резервуарах под давлением. Перевозить - речным транспортом.

Гироскопических систем для управления тогда ещё не могло появиться

Но отчего-то они были (цитата где-то странице на 3-4 темы).
Да, вероятно, дрейф большой был - ну нам надолго не надо, только на АУТ.

О качестве исполнения я уж молчу - про первый паровой двигатель

Для последней четверти века эта проблема уже не стоит столь остро. Научились. Уже до первых паровых турбин остается совсем немного (а это значит - и до ТНА).

Да, еще дополнение - парашютная система проверяется сбросом КК с аэростата.

Вакуумных камер еще нет, но никто не мешает наддуть КК до двух атм и поискать утечки.

Запуск двигателя (ЖРД) осуществляется с помощью стартового горючего, самовоспламеняющегося с закисью.

[SAV]

Ну и вот. Сначала изобрели двигатель в котором топливо поджигалось свечой, а потом просто залили в него дизельное топливо, и обнаружили, что он может работать и без свечи.

Просто так сложилось исторически, что сделали двигатель с электрическим зажиганием.
Вы наверно не в курсе, что в бензиновом двигатели дизельное топливо никак не может воспламениться. Просто не хватит степени сжатия. Зато есть так называемое калильное зажигание в бензиновых двигателях, что может являться предвестником близкого капремонта. Это когда выключаешь зажигание, а двигатель продолжает работать.  

Вы читали дальше заметку?
http://www.dyrchik.ru/staty_istorija.html

Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку.

Это уже после 1864 г, а электрическое зажигание еще не прижилось.
Поэтому еще раз. Наличие знаний по электричеству безусловно укорило прогресс техники во всех областях. Но и без электричества были бы созданы ДВС.

[SAV]

Вакуумных камер еще нет, но никто не мешает наддуть КК до двух атм и поискать утечки.

Мыльной пеной?
Лампа накаливания известна в конце 19 века. Значит промышленно могли получать достаточно глубокий вакуум. Поэтому можно было и вакуумную камеру сделать. Там то глубокий вакуум не нужен. Для проверки герметичности хватило бы нескольких десятков мм. рт. ст. Кстати такое давление позволяет получить даже водоструйный насос.

[SAV]

Термозащита - основная - оксид магния, нужно еще подобрать аблирующую пропитку. Проверяем в сталеваренной печи любой конструкции.

аблирующую пропитку.
А не слишком ли это продвинутая технология для 19 века. Как физический принцип было известно. Но не соображу где могли применяться такие технологии. Может просто сделали бы слоеный пирог из стали, асбеста и жидкого стекла? :wink:

[Peter]

Значит промышленно могли получать достаточно глубокий вакуум.

Так-то так, но вопрос в объеме камеры. То есть, отдельные комплектующие можно проверять в хорошем вакууме, а в сборе... ИМХО, вакуума водоструйного насоса недостаточно, может при большем перепаде давления прокладки пробить, начать утекатьь скваозь резьбовые соединения и т.п. А о полноценном скафандре говорить не приходится, поэтому даже умеренных утечек быть не должно.

аблирующую пропитку.
А не слишком ли это продвинутая технология для 19 века. Как физический принцип было известно. Но не соображу где могли применяться такие технологии. Может просто сделали бы слоеный пирог из стали, асбеста и жидкого стекла?

Можно и так, конечно. Только без жидкого стекла. Соблазнителен парафин - у него теплоемкость большая. Но вообще, проблемы с механической прочностью и тепловым расширением будут всяко...

[нейромантик]

Хорошо, давайте только разберёмся, какой именно это 19-й век, т.к. он был весьма длинным. Как Древний Египет - который в начале был больше похож на наше Средневековье (со своей спецификой), а со времён Птолемеев ничем не отличался от Древнего Рима - рабы, и проч. прелести Римской жизни.
Напомню, начало 19-го века - Наполеоновские войны, прорыв в литье.
Середина 19-го века, начало промышленной революции, Паровые машины становятся всё более и более продвинутыми.
3-я четверть - промышленное производство стали.
4-я четверть - паровые "блинд-поезда" - предшественники нынешних БТР и БМП. Пистолет Борхарда-Люгера (наверное автор был настоящий сумасшедший - в нём более 50-ти отдельных частей), первые самолёты (правда неудачные), первые субмарины. Нитропороха. Первые ружъя с электрозажиганием порохового заряда.

[Alex_II]

Хорошо, давайте только разберёмся, какой именно это 19-й век, т.к. он был весьма длинным.

Весьма верно. Думаю, последняя четверть века, может даже последние 15 лет...

[Peter]

Выше я упоминал, что в плане космического полета рассматриваю последнюю четверть века.
Скорее, если иметь в виду не предарительную разработку, а сам полет - действительно последние 15 лет.

Самые большые вопросы вызывает автоматика, конечно. У меня получается, что исполнительные механизмы должны быть пневматическими.

Орбитальные двигатели коррекции - тоже на сжатом воздухе, с ручным управлением.

А вот как сделать ПИД-стабилизацию полета и запрограммировать изменение угла тангажа - пока не представляю.

Кстати, на удивление нашел потенциальный (для романа) мотив.

В этом плане будут интересны факты наблюдений загадочных явлений на Луне из астрономических архивов до ракетного периода [1].

1064 г. "Звезда огромной яркости появилась в круге Луны через несколько дней после ее отделения от Солнца (хроника Я. Мальвеция)" [1].
1540 г. Многие люди видели звезду на теле Луны "прямо между концами ее рогов" (старинная английская хроника) [1].
1668 г. 26 ноября "...Звезда появилась ниже тела Луны, внутри ее рогов" (Дж. Джосселин. "Две поездки в Новую Англию", 1675 г.) [1].
1737 г. 1 марта. Во время полного затмения Солнца наблюдалось странное пятно света на диске луны в районе Моря Кризисов. Пятно было видно, пока не мешал солнечный свет [1].
1794 г. 7 марта. Замечен загадочный огонек на ночной стороне Луны (приведен старинный рисунок) [1].
1874 г. Чешский астроном Шафарик видел двигавшийся по лунному диску светящийся объект, который потом покинул Луну и улетел в пространство [2].
1875 г. Астроном Шретер наблюдал на Луне светящееся пятно, двигавшееся по прямой линии из Моря Дождей на север. Второе такое же пятно появилось на юге. Расчетная скорость их движения относительно поверхности Луны составляла 63 мили/час (110 км/ч) [2].
1888 г. 15 июля. На темной стороне Луны, в северной части лунного Кавказа, Холден заметил яркую "звезду" первой величины&nsbp;[1].
1910 г. С территории Франции наблюдали, как с поверхности Луны стартовало какое-то тело, похожее на ракету [2].
1912 г. Американский астроном Харрис наблюдал темный объект около 50 миль (80 км), двигавшийся вокруг Луны, причем было видно, как его тень перемещалась по поверхности Луны [2].
1943 г. Май. Утро. " Вдруг слышу, как кто-то из бойцов кричит: "Глядите посередине затемненной Луны звезда светит". Посмотрели мы, и точно: месяц, а рядом сним- яркая звездочка. Поднялся тут удивленный галдеж, мол, как это сквозь Луну звезда может просвечивать? А она вдруг пришла в движение. Постепенно вышла из лунного диска, обогнула его и стала удаляться... Все описанное мной могут подтвердить мои однополчане, кто остался в живых" В. Зайцев [1].
1954 г. или 1955 г. октябрь-ноябрь. 21-23 часа. Полнолуние. Москвич В.И. Тиков, находившийся в г. Орджоникидзе, невооруженным глазом наблюдал, как от верхнего края Луны отделилась какя-то продолговатая светящаяся точка и, круто повернув направо, быстро облетела правую часть диска Луны, после чего снова круто повернула и соединилась с нижней частью Луны. Все наблюдение продолжалось около 6 секунд, след от полета держался еще секунды две [1].
1955 г. 24 мая "За южным рогом узкого серпа [Луны], там, где Солнце касалось вершин области Лейбница, находились две яркие точки. ...Кроме того, между ними был еще один огонек, более слабый, чем два других; но он скакал и искрился; наконец, от него отделился слабый пучок света, который взмыл вертикально в небо над Луной, разгораясь при подъеме и одновременно потухая у основания, а затем исчез. Полная длина пучка без учета проекции составляла порядка 100 миль (160 км), и поднимался он 2 секунды, возможно немного более... Я пробовал манипулировать изображением в поле зрения телескопа, чтобы посмотреть, может ли подобный эффект возникнуть только благодаря оптическим особенностям инструмента, но безуспешно; так что феномен, пожалуй, представляется реальным" (английский астроном В.А. Фирсов) [1].
1955 г. 7-10 августа Наблюдая Луну в самодельный телескоп, В.В. Яременко (Новочеркасск) стал свидетелем того, как "над диском [Луны] параллельно его краю, на расстоянии примерно 0,2 лунного радиуса летело светящееся тело, подобное звезде 3-й величины при обычном наблюдении. Пролетев треть окружности (это заняло 4-5 секунд) тело по крутой траектории опустилось на лунную поверхность. Разумеется, это не была проекция метеорита, падающего на Землю. Тело было достаточно большое и... управляемое! А никаких искусственных спутников в те годы еще не существовало" [1].
1959 г. Ф. Алмор и другие члены звездного астрономического общества Барселоны наблюдали темный эллипсоидный объект, который маневрировал в 2000 км над лунной поверхностью и пересекал лунный диск за 35 минут, после чего снова появлялся подобно спутнику. Его диаметр был оценен в 35 км (У. Дрейк "Вестники со звезд") [2].
1963 г. Группа астрономов Флэгстафской обсерватории (штат Аризона) наблюдали на Луне 31 одинаковый светящийся объект, каждый длиной 5 км и шириной 0,3 км. Эти объекты двигались в четком строю, а между ними перемещались маленькие объекты диаметром около 150 м. Кроме того на Луне наблюдались гигантские купола, менявшие расцветку и не имевшие тени, как бы поглощавшие солнечный свет [2].
1964 г. астрономы Харрис и Кросс наблюдали над Морем Спокойствия в течение одного часа перемещавшееся со скоростью 32 км/час белое пятно, которое постепенно уменьшалось в размерах. В этом же году наблюдалось другое пятно, перемещавшееся в течение двух часов со скоростью 80 км/час [2].
1967 г. Монреальские астрономы наблюдали в Море Спокойствия темное прямоугольное пятно, двигавшееся с запада на восток [2].

1. Архипов А.В. Селениты. М.: Новация, 1998.

2. Колчин Г.К. Феномен НЛО взгляд из России. Санкт-Петербург, 1994.

Вот если бы такая дура висела (и иногда маневрерировала!) на орбите земли!

[poruchik]

Чисто теоретически еще  в 17 или 15 веке люди, добывающие руду в районе урановых рудников могли обратить внимание, что при определенных обстоятельствах (при случайной переплавке нескольких видов руд) и случайном их перемешивании с углем, материал начинал греться. И чисто теоретически некоторые сообразительные могли сообразить - что это и есть атомная энергия, из атомов про которые писал еще Демокрит. И если определенным образом подобрать экспериментально соотношение и размещение выплавок из руды и угля, то можно здорово нагреть например ту же воду и получить реактивную тягу! На которой в принципе если еще чуть чуть подумать можно долететь до Луны!!  
Но.. Того хитроумного рудокопа после очередной бессонной ночи, проведенной за прикдками как сделать ЯРД на воде наутро завалило в шахте насмерть... Вот так в 15 или 17 веке не состоялся полет к Луне на ракете с ядерным двигателем

[Lin]

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Чисто теоретически еще  в 17 или 15 веке люди, добывающие руду в районе урановых рудников могли обратить внимание, что при определенных обстоятельствах (при случайной переплавке нескольких видов руд) и случайном их перемешивании с углем, материал начинал греться. И чисто теоретически некоторые сообразительные могли сообразить - что это и есть атомная энергия, из атомов про которые писал еще Демокрит. И если определенным образом подобрать экспериментально соотношение и размещение выплавок из руды и угля, то можно здорово нагреть например ту же воду и получить реактивную тягу! На которой в принципе если еще чуть чуть подумать можно долететь до Луны!!  
Но.. Того хитроумного рудокопа после очередной бессонной ночи, проведенной за прикдками как сделать ЯРД на воде наутро завалило в шахте насмерть... Вот так в 15 или 17 веке не состоялся полет к Луне на ракете с ядерным двигателем

Ваш рудокоп просто очень быстро облысел, потерял зубы и отбросил коньки в муках по неизвестной причине. Отбросили бы коньки и все, кто приближался к месту исследований рудокопа. После этого церковь назвала бы всю эту науку чертовщиной и заставила бы все деяния рудокопа спрятать назад, под землю. И что самое интересное, смерти прекратились бы во славу божию...
Вот вам и ядерный двигатель в 15-17 веке. Да Вам и в 21-ом зеленые по шапке надают...
     

[Peter]

http://www.sciam.ru/2006/2/geology.shtml

Но вообще, хватит оффтопа, новерное..

[Дмитрий Виницкий]

В 15 веке в районе урановых рудников ничего не добывали И обратить внимание, не построив технологию оьогащения невозможно. Урановые красители широко применялись в 19-м веке и никто не обратил внимание
А вот в природе ядерный реактор существовал:

Природный реактор

В начале 1970-х годов в урановых копях Габона были найдены следы необычного процесса. По-видимому, два миллиарда лет назад здесь функционировала саморегулирующаяся система размером с небольшой исследовательский реактор мощностью в 100 кВт. Ученые тщательно исследовали остатки урана, плутония и других изотопов и попытались восстановить картину этого удивительного явления природы. Мешик, Хохенберг и Правдивцева в своей статье, опубликованной в одном из октябрьских номеров журнала Physical Review Letters за 2004 год, предположили такой механизм: при заполнении уранового пласта водой начиналась цепная реакция, вода закипала и через 30 минут выбрасывалась в виде пара, в отсутствие воды цепная реакция прекращалась, и примерно 2,5 часа реактор отдыхал, пока в нем вновь не накапливалась вода. И так продолжалось примерно 150 тысяч лет.

http://www.popmech.ru/part/?articleid=2316&rubricid=3