Водородная пушка, потенциальное новое средство выведения.

[pkl]

Арес-5 создаётся в рамках масштабной национальной программы по возвращению на Луну. Потом для неё придумали и побочные области применения. Так и с водородной /а правильнее - легкогазовой/ пушкой: нужна вменяемая программа, которую невозможно/затруднительно реализовать без пулялки-стрелялки. Это во-первых. А во-вторых, инициаторы оной программы должны быть достаточно богаты, чтобы вложиться в создание принципиально нового средства выведения. Это или вояки, или транснациональные телекоммуникационные концерны, или Газпром какой. Имхо.

[mistermuscle]

Арес-5 создаётся в рамках масштабной национальной программы по возвращению на Луну. Потом для неё придумали и побочные области применения. Так и с водородной /а правильнее - легкогазовой/ пушкой: нужна вменяемая программа, которую невозможно/затруднительно реализовать без пулялки-стрелялки. Это во-первых. А во-вторых, инициаторы оной программы должны быть достаточно богаты, чтобы вложиться в создание принципиально нового средства выведения. Это или вояки, или транснациональные телекоммуникационные концерны, или Газпром какой. Имхо.

Вот представьте себе - вы живете в 56 году - за год до первого запуска ИСЗ - вы смогли бы назвать чем будет полезна космонавтика стране и человечеству?
Тогда это казалось фантастикой и преждевременно!
И пока будут такие комментарии (на пару сообщений выше наших):
Добавлено: Вс Июн 07, 2009 00:16    Заголовок сообщения:    
Водородная пушка - бред чистой воды

то и разрабатывать микроспутники и всякие созвездия и прочее никто не будет ИМХО! А как посторят - сразу найдется применение - так как это будет уже реальностью!

[SpaceR]

На форуме уже обсуждали подробно водородные пушки.
Теоретическая максимальная скорость газа на выходе из ствола - не более 4,5 км/с. А для пиротехнической и того меньше. Перегрузка капитальная, массовое совершенство РДТТ ниже, для компенсации разброса и недобора нужна жидкостная ступень с СУ, опять же упрочненная, то же относится и к КА. Компоненты, способные и суперперегрузки держать, и в космосе долго работать, не существуют.
То есть и удешевление невелико, и затраты больше чем кажется. И  окупаемость нереальна.
Поэтому "водородная пушка - бред чистой воды", согласен.
Если бы она была интересна военным, у нее бы появились некоторые шансы, но военные уже сделали ставку на ЭМП.

Хусейн, вероятно, был последним, у кого "хватило" ума профинансировать водородную пушку.

[mistermuscle]

На форуме уже обсуждали подробно водородные пушки.
Теоретическая максимальная скорость газа на выходе из ствола - не более 4,5 км/с. А для пиротехнической и того меньше. Перегрузка капитальная, массовое совершенство РДТТ ниже, для компенсации разброса и недобора нужна жидкостная ступень с СУ, опять же упрочненная, то же относится и к КА. Компоненты, способные и суперперегрузки держать, и в космосе долго работать, не существуют.
То есть и удешевление невелико, и затраты больше чем кажется. И  окупаемость нереальна.
Поэтому "водородная пушка - бред чистой воды", согласен.
Если бы она была интересна военным, у нее бы появились некоторые шансы, но военные уже сделали ставку на ЭМП.

Хусейн, вероятно, был последним, у кого "хватило" ума профинансировать водородную пушку.

Хватило ума или денег?



А почему максимальная скорость водорода 4,5км/с?
Что водород нельзя еще сильнее нагреть?
Можно же дугой или лазером его подогреть вплоть до плазменных температур?

[pkl]

На форуме уже обсуждали подробно водородные пушки.
Теоретическая максимальная скорость газа на выходе из ствола - не более 4,5 км/с. А для пиротехнической и того меньше. Перегрузка капитальная, массовое совершенство РДТТ ниже, для компенсации разброса и недобора нужна жидкостная ступень с СУ, опять же упрочненная, то же относится и к КА. Компоненты, способные и суперперегрузки держать, и в космосе долго работать, не существуют.
То есть и удешевление невелико, и затраты больше чем кажется. И  окупаемость нереальна.
Поэтому "водородная пушка - бред чистой воды", согласен.
Если бы она была интересна военным, у нее бы появились некоторые шансы, но военные уже сделали ставку на ЭМП.

Хусейн, вероятно, был последним, у кого "хватило" ума профинансировать водородную пушку.

Хватило ума или денег?



А почему максимальная скорость водорода 4,5км/с?
Что водород нельзя еще сильнее нагреть?
Можно же дугой или лазером его подогреть вплоть до плазменных температур?

Это не совсем так:
"Справка НК:
   В СССР и России легкогазовые пушки используются преимущественно для испытаний элементов атмосферных и космических ЛА на стойкость (бронепробиваемость). Так, например, легкогазовая установка Государственного научно-испытательного полигона авиационных систем имеет следующие характеристики:
калибр, мм 15–100
рабочее тело Н2
масса метаемых снарядов, г 0.2–4000
дульная скорость, км/с 3–6.5"
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/228/53.shtml
Вот ещё:
"Яковлев О.И. (ГЕОХИ РАН), Герасимов М.В. (ИКИ РАН), Диков Ю.П. (ИГЕМ РАН). Фракционирование микроэлементов при ударном и импульсном (лазерном) испарении

Тел.: 7-095-939-70-03 факс: 7-095-938-20-54 elkor@geokhi.msk.su

В модельных экспериментах, имитирующих процессы взаимодействия вещества при высокоскоростных соударениях, крайне важно определить состав продуктов, образовавшихся при испарении и конденсации пород мишени и ударника. Особый интерес представляют сведения о поведении микроэлементов (в частности, микроэлементы РЗЭ, U, Th и др.), поскольку они характеризуют общую геохимическую направленность ударно-испарительной дифференциации на стадии аккреции планет земной группы. Эксперименты выполнены на легкогазовой пушке при скоростях соударения 5-6 км/с и на импульсной лазерной установке с плотностью излучения 108 Вт/см2 и длительностью импульса 10-3 сек..."
http://www.geokhi.ru/conference/an_hi99.html
И ещё:
http://www.aviapanorama.narod.ru/journal/2003_1/giperzvuk.htm

http://ecosun.org/atomnaya%20strategiya%20(3).pdf

В общем, как я понимаю, скорости в 5, 6, 7 км/с для современных легкогазовых пушек не являются чем-то запредельным. Но создать на основе этой машины действующую транспортную космическую систему - задача совсем другого уровня сложности. Сделать это, видимо, можно. Осталось только найти заказчика и "раскрутить" его на деньги.

[pkl]

Вот представьте себе - вы живете в 56 году - за год до первого запуска ИСЗ - вы смогли бы назвать чем будет полезна космонавтика стране и человечеству?
Тогда это казалось фантастикой и преждевременно!
И пока будут такие комментарии (на пару сообщений выше наших):
Добавлено: Вс Июн 07, 2009 00:16    Заголовок сообщения:    
Водородная пушка - бред чистой воды

то и разрабатывать микроспутники и всякие созвездия и прочее никто не будет ИМХО! А как посторят - сразу найдется применение - так как это будет уже реальностью!

Неудачное сравнение - в 1956-м и Королёв, и американцы уже имели планы использования ИСЗ. А созвездия микроспутников не только проектируют, но и запускают уже лет 10. Да и задачи пушки тоже, в общем, ясны - выведение всего, что не требовательно к сверхбольшим перегрузкам. Другое дело, что задачи очень ограниченны. При том, что создание такого "самопала" - весьма дорогое удовольствие. Потому я и говорил про конкретного заказчика под конкретную программу.

P.S.: Ещё вопрос про скорострельность "самопала" - если он сможет пулять не чаще, чем один раз в сутки, то и даром не надо.

[mistermuscle]

Вот представьте себе - вы живете в 56 году - за год до первого запуска ИСЗ - вы смогли бы назвать чем будет полезна космонавтика стране и человечеству?
Тогда это казалось фантастикой и преждевременно!
И пока будут такие комментарии (на пару сообщений выше наших):
Добавлено: Вс Июн 07, 2009 00:16    Заголовок сообщения:    
Водородная пушка - бред чистой воды

то и разрабатывать микроспутники и всякие созвездия и прочее никто не будет ИМХО! А как посторят - сразу найдется применение - так как это будет уже реальностью!

Неудачное сравнение - в 1956-м и Королёв, и американцы уже имели планы использования ИСЗ. А созвездия микроспутников не только проектируют, но и запускают уже лет 10. Да и задачи пушки тоже, в общем, ясны - выведение всего, что не требовательно к сверхбольшим перегрузкам. Другое дело, что задачи очень ограниченны. При том, что создание такого "самопала" - весьма дорогое удовольствие. Потому я и говорил про конкретного заказчика под конкретную программу.

P.S.: Ещё вопрос про скорострельность "самопала" - если он сможет пулять не чаще, чем один раз в сутки, то и даром не надо.

Надо на эрозию ствола посмотреть!

[mistermuscle]

На форуме уже обсуждали подробно водородные пушки.
Теоретическая максимальная скорость газа на выходе из ствола - не более 4,5 км/с. А для пиротехнической и того меньше. Перегрузка капитальная, массовое совершенство РДТТ ниже, для компенсации разброса и недобора нужна жидкостная ступень с СУ, опять же упрочненная, то же относится и к КА. Компоненты, способные и суперперегрузки держать, и в космосе долго работать, не существуют.
То есть и удешевление невелико, и затраты больше чем кажется. И  окупаемость нереальна.
Поэтому "водородная пушка - бред чистой воды", согласен.
Если бы она была интересна военным, у нее бы появились некоторые шансы, но военные уже сделали ставку на ЭМП.

Хусейн, вероятно, был последним, у кого "хватило" ума профинансировать водородную пушку.

Хватило ума или денег?



А почему максимальная скорость водорода 4,5км/с?
Что водород нельзя еще сильнее нагреть?
Можно же дугой или лазером его подогреть вплоть до плазменных температур?

Это не совсем так:
"Справка НК:
   В СССР и России легкогазовые пушки используются преимущественно для испытаний элементов атмосферных и космических ЛА на стойкость (бронепробиваемость). Так, например, легкогазовая установка Государственного научно-испытательного полигона авиационных систем имеет следующие характеристики:
калибр, мм 15–100
рабочее тело Н2
масса метаемых снарядов, г 0.2–4000
дульная скорость, км/с 3–6.5"
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/228/53.shtml
Вот ещё:
"Яковлев О.И. (ГЕОХИ РАН), Герасимов М.В. (ИКИ РАН), Диков Ю.П. (ИГЕМ РАН). Фракционирование микроэлементов при ударном и импульсном (лазерном) испарении

Тел.: 7-095-939-70-03 факс: 7-095-938-20-54 elkor@geokhi.msk.su

В модельных экспериментах, имитирующих процессы взаимодействия вещества при высокоскоростных соударениях, крайне важно определить состав продуктов, образовавшихся при испарении и конденсации пород мишени и ударника. Особый интерес представляют сведения о поведении микроэлементов (в частности, микроэлементы РЗЭ, U, Th и др.), поскольку они характеризуют общую геохимическую направленность ударно-испарительной дифференциации на стадии аккреции планет земной группы. Эксперименты выполнены на легкогазовой пушке при скоростях соударения 5-6 км/с и на импульсной лазерной установке с плотностью излучения 108 Вт/см2 и длительностью импульса 10-3 сек..."
http://www.geokhi.ru/conference/an_hi99.html
И ещё:
http://www.aviapanorama.narod.ru/journal/2003_1/giperzvuk.htm

http://ecosun.org/atomnaya%20strategiya%20(3).pdf

В общем, как я понимаю, скорости в 5, 6, 7 км/с для современных легкогазовых пушек не являются чем-то запредельным. Но создать на основе этой машины действующую транспортную космическую систему - задача совсем другого уровня сложности. Сделать это, видимо, можно. Осталось только найти заказчика и "раскрутить" его на деньги.

Какую классную ссылку вы нашли! Все говорят что пушка это бред, а вот оказывается - он реальность!!! :roll:

[Дмитрий Виницкий]

Бред в запуске таким образом на орбиту.

[Shestoper]

Вот представьте себе - вы живете в 56 году - за год до первого запуска ИСЗ - вы смогли бы назвать чем будет полезна космонавтика стране и человечеству?

Носители первых спутников делались для весьма серьёзного дела - Третьей мировой. И делались потому, что у альтернативных носителей - бомбардировщиков - были невелики шансы прорыва ПВО.
А космическое применение МБР поначалу было побочным. Только огромный общественный резонанс от пусков первых спутников и возможности космической разведки заставили дальше интенсивно развивать "космическое направление". На разведспутники кстаии обратили такое внимание потому, что U-2 летать над СССР стало небезопасно, а советские разведчики при отсутствии заокеанских баз до США добраться вообще не могли.
Так что разведка в мирное время и ядерная бомбежка в военное - это были очень важые приложенния ракетной техники. Без этого Королев и фон Браун ещё лет 30-40 мастерили бы модельки, никто бы не рискнул большими деньгами в совершенно новой отрасли без острой нужды.

[Дмитрий Виницкий]

Кстати, пришел в голову крылатый многоразовый аппарат, аля Рутан, забрасываемый на высоту 150 км, с МГД-генератором для питания электромагнитной пушки, выводящей микроспутники

[mistermuscle]

Кстати, пришел в голову крылатый многоразовый аппарат, аля Рутан, забрасываемый на высоту 150 км, с МГД-генератором для питания электромагнитной пушки, выводящей микроспутники

Быстро патентуйтЕ !

[Дмитрий Виницкий]

Саулу подарю, мне - лень.

[Saul]

Я подаю заявки только на свои идеи. А вообще халявщиков немеряною. "Жрецы науки" налету схрумкают.
 Для МГД что надо - пламя пожарче, а сверхпроводнику - холод поближе к Кельвину. В водородной ступени всё это есть. Толкнуть за атмосферой зонд на край Солнечной системы - запросто.

[Дмитрий Виницкий]

Дарю, берите!

[ОАЯ]

Я как то расчитывал подобное для подбадривания кенгуру. Но получилась длина в полкилометра...

[Culibin777]

Пушечный старт идея не новая, известная еще с времен Жюля Верна.  Так же как и водородная или легкогазовая пушка известна давно, но по принципу они газодинамические, в них водород или сильно сжимается как в пневматической винтовке, или сильно нагревается в замкнутом пространстве, как в паровой пушке. Газодинамические пушки не нашли другого применения кроме как в лабораториях, из за большой сложности и габаритов. В лаборатории можно разместить пушку занимающую площадь небольшого спорт зала, но на танк такое орудие не поставишь, а какой должна быть по размеру и стоимости газодинамическая пушка для пушечного старта? Это получится мегапроект.  
 Предлагаемая мной водородная пушка не газодинамическая, это обыкновенное артиллерийское орудие, а водород образуется при горении пороха особого состава.  Проект пиротехнической водородной пушки для пушечного старта реалезуем и не заоблачный по стоимости и сложности.
  Максимальная скорость скорость газов на выходе из стовола - 4,5 километров в секунду, у пушки на жидком топливе, топливом для которой служат жидкий кислород и жидкий водород. Возможно такие пушки тоже называются водородными, я эту информацию не пробивал, но у них дульные газы состоят из водяного пара. А в моей водородной пушки из чисторо водорода, который имеет скорость распространения примерно в два раза больше.
 Пушка Хусейна была не водородной, а на обычном бездымном порохе, стреляла твердотопливными ракетами.  
 Скорострельность водородной пушки и вообще ее характеристики мало отличаются от обычной пушки, так как она не имеет больших конструктивных отличий, только порох другой.  Проблема эррозии ствола решается за счет сменных внутренних сегментов для канала ствола.  
 Я не предполагаю выводить спутники и другой уязвимый для перегрузок груз пушечным стартом.  
 Мой проект пушечного старта, это составная часть другого проекта, коммерческой орбитальной старции.  
  http://barbados444.narod.ru/CosmoportCulibin.html
 Пушечный старт в этом проекте служит для доставки топлива на пилотируемую старцию по более низкой цене.  
 Принцип работы коммерческой пилотируемой станции, выведение коммерческих спутников по частям легким дешевым носителем, затем сборка спутников на орбите и повышение орбиты за счет связок из пустых верхних ступеней легких носителей, заправляемых топливом доставляемых пушечным стартом, в перспективе переход на космические буксиры.  
 Пушечный старт имеет низкую полезную нагрузку, но может выводить новую порцию топлива на каждом витке пилотируемой станции.
 Кроме топлива пушечный старт может выводить любые жидкие и порошкообразные вещества, так же возможно ткани.  
 Другие области применения, выведение порошковых сублемированных продуктов и воды для экипажа пилотируемой станции. Выведение эпоксидки и армирующей ткани для производства композитных изделий на орбите, и т.п.
 В моем проекте не конкурирует с ракетами а дополняет их. Пушечному старту отводится роль свецифического средства выведения и пушечный старт оптимально подходит для своей задачи - выведение топлива, лучше чем какое либо другое средство.

[Бродяга]

Кстати, пришел в голову крылатый многоразовый аппарат, аля Рутан, забрасываемый на высоту 150 км, с МГД-генератором для питания электромагнитной пушки, выводящей микроспутники

И с Большой Гравицапой, чтобы таскать МГД-генератор.

[pkl]

09.10.2009 / 00:05   Космические грузовики заменит километровая пневматическая пушка


     Американские инженеры предложили схему нового дешевого способа запуска космических аппаратов на орбиту - их предлагается выстреливать из километровой пушки. Проект был представлен на конференции Space Investment Summit, которая прошла в Бостоне, а краткое изложение выступления приводит New Scientist.
      Разработкой проекта, предполагаемая стоимость которого составляет около 500 миллионов долларов, занимается компания Quicklaunch. Пушка длиной 1100 метров будет способна запускать груз массой до 450 килограммов с начальной скоростью около 6 километров в секунду. После поднятия груза на достаточно большую высоту небольшой реактивный двигатель будет выводить его на орбиту вокруг Земли.
      Чтобы снаряд не сгорел во время старта, его предлагается покрыть слоями, которые будут обгорать во время подъема груза. Расчеты исследователей показывают, что подъем будет занимать около 100 секунд, поэтому подобная схема защиты представляется реализуемой.
      Проект космической пушки является логическим продолжением проекта, над которым основатели компании работали в прошлом в качестве инженеров. В 90-х годах прошлого века им удалось построить 47-метровую пушку, которая была способна запускать груз массой несколько килограммов со стартовой скоростью около 3 километров в секунду. Для стрельбы орудие использовало сжиженный водород.
      По мнению создателей, электронные микросхемы обычных спутников не выдержат перегрузок во время стрельбы. Однако новая схема может оказаться полезна для вывода на орбиту запасов топлива, которые потом будут подбираться космическими кораблями, работающими на орбите. К плюсам новой технологии можно отнести дешевизну запуска - предполагается, что стоимость вывода одного килограмма груза на орбиту будет как минимум в 10 раз ниже существующих рыночных расценок, пишет Lenta.ru.

     - К.И.

Наверное, всё-таки легкогазовая. А что, топливо забрасывать, кое-какие железки. СКЭС по частям.

[ITop]

Основная проблема пушки - плотные слои атмосферы.

Решается либо уменьшением коэффициента трения (а значит и уменьшением площади миделя, что ухудшает прочность снаряда), либо подъёмом высоты среза ствола пушки.

Оптимальный наклон пушки - 30+-5 градусов к горизонту. При длине в километр это означает 500 метров перепад высот.

Учитывая требование к высоте среза ствола пушку нужно строить на какой то приэкваториальной горе с близким уклоном и высотой как можно больше, желательно от 5000м.

Ещё можно попытаться сделать туннель вдоль траектории снаряда из более лёгкого газа до высоты хотя бы километро в 10-15.
Это позволит снизить силу трения сразу раз в 10 на данном участке.

Правда боюсь что проблема удержания туннеля такого размера и на такой высоте слишком серьёзна. Да и туннель может получиться одноразовым.

Беру массу 450кг, Smid = 0.02м2. Длина 12.5 метра, диаметр 16см. Хорошее такое удлинение, как у тонкого стержня для шариковой ручки.
Пока что по моим рассчётам от начальных 6000м/c в перигее остаётся:

1) При угле 33гр, высоте среза 3000м -> V=2800м/c, перигей 250км
2) При угле 30гр, высоте среза 4000м -> V=3000м/c, перигей 210км
3) При угле 30гр, высоте среза 5000м -> V=3200м/c, перигей 250км
4) При угле 28гр, высоте среза 7000м -> V=3500м/c, веригей 370км

То же самое но с водородным туннелем до высоты 10км:

При угле 25гр, высоте среза 3000м -> V=3900м/c, перигей 265км

То же самое но с водородным туннелем до высоты 15км:

При угле 22гр, высоте среза 3000м -> V=4400м/c, перигей 290км


Увеличиваем массу снаряда в 8 раз (мидель увеличиваестя в 4 раза):

При угле 27гр, высоте среза 3000м -> V=3700м/c, перигей 275км

Увеличиваем массу снаряда в 64 раза (мидель увеличиваестя в 16 раз):

При угле 23гр, высоте среза 3000м -> V=4400м/c, перигей 300км

Ещё можно попробовать пробивать тоннель радиоволнами или лазером, ставить всякие там МГД генераторы и т.п, но сопротивление воздуха на начальном отрезке надо как то снижать, иначе от начальной скорости останется меньше половины.