Пользователь
0,0
рейтинг
7 апреля 2014 в 16:01

Технологии научной фантастики: досветовые двигатели и системы (Звёздный путь)

image

В прошлый раз мы рассмотрели варп, пускай и не очень глубоко, на этот раз рассмотрим основные досветовые двигатели, они же импульсные.

Всем, кого заинтересовала научная фантастика, приглашаю подкат.


image

В сериале присутствует множество типов досветовых двигателей, основные это реактивный, атомный, ионный, ионно-плазменный и парусник.

Примеры конструкций кораблей и размещения двигателей на них
image
image
image
image
image
image
image


Федерация использует все типы, кроме парусников, которые встречаются главным образом у Баджорцев.
Так уж повелось, что Трек освещал не только социальные и национальные события через свою футуристическую призму, но и тенденции в разных технологических идеях и прорывах. Реактивные двигатели выступали в качестве запасных и аварийных до 2300х годов, но они всё равно присутствовали на кораблях и впоследствии, как резервная система разгона и торможения. Также реактивными являются все маневровые двигатели.

Реактивные двигатели в треке выполнены в стиле футуризма, добавлены сплавы, не существующие в известном нам диапазоне материалов, ракетное топливо также часто выполнено с использованием новых типов материалов в составе, кроме «Первого контакта», где ракета выводилась на примерно современном топливе, точный состав которого не указан, но оно явно не выходит за рамки достижений до 2060 года.

image
Ионные и ионно-плазменные двигатели в принципе имеют на сегодня не только аналоги в технологиях, но и реальные образцы аппаратов, экипированных ими.
Сродни им и атомные, так как и мощность ионных и мощность атомных двигателей не позволяет получить достаточно быстрый и мощный разгон.

Спросите, почему же федерация использует атомные и ионные двигатели как главные и самые мощные двигатели кораблей?
Вот тут и заключается хитрость Родденберри и его коллег — все эти двигатели маломощны, но их малое ускорение компенсируется генератором изменения массы, который и является основной частью этих двигателей.
image
Да, это фантастика, да, это не реально, но мы рассматриваем эти технологии с точки зрения трека, так что изучим преимущества и недостатки:

Преимущества:


двигатели, оснащённые катушками контроля массы являются сразу двумя устройствами — собственно двигателем и системой искусственной гравитации и подавления инерции
одним типом устройств контролируется вся стандартная система гравитации и инерции (кроме отдельных особо важных отсеков)
реактор двигателя работает на дилитие (экзотический материал из лития с особой кристаллической решёткой, очень неустойчив при определённых условиях)
сам реактор питает часть систем поддержки корабля, что параллельно ему делает более мощное варп ядро

Недостатки:


затраты по мощности таких двигателей зависят от мощности катушек (около 90% энергии подаётся на них)
опасность облучения при нахождении в отсеке двигателей, из-за чего персонал вынужден носить защитные костюмы
малое ускорение, опасность перегрева реактора
требует дорогие кристаллы дилития или иные нестабильные материалы, вплоть до урана и плутония
напрямую связан с компьютером и сенсорным массивом как внутри корабля, так и снаружи, что требуется для точного и бесперебойного контроля гравитации и инерции на корабле

Так как в принципе все недостатки этих двигателей уже с лихвой покрываются вычислительными мощностями и технологическим развитием федерации, то федеративные двигатели почти всегда являются атомными.

Другое дело — ионные.
image
Ионными пользуются многие другие расы, не имеющие или не достигшие достаточного прорыва в технологиях и ресурсах, как люди, что изменяет конструкцию двигателя только в одном плане — реактивная сила. Федерация может себе позволить атомные двигатели, но у ионных большая экономичность в денежном и ресурсном планах, так как они не требуют кристаллов дилития и могут работать на простом водородном или ином подходящем для ионных двигателей газе.
Ионные так же маломощны и используют гравитационный генератор вкупе с вычислительными мощностями для своего функционирования. В принципе сам двигатель уже давно известен и по конструкции и по многим параметрам и даже есть планы на его использование, но главной причиной того, почему мы до сих пор не перешли с реактивных на атомные или плазменные является их малый удельный импульс, из-за которого невозможно с его помощью поднять корабль с земли с нужной для достижения даже минимальной орбиты скоростью. Вот пример подобных планов использования конкретно плазменного (тот же ионный) двигателя.

Чаще всего конструкция кораблей федерации располагает к размещению двигателей на «шее» корабля, так как это обычно является точкой опоры и центром массы корабля. Эту же «шею» делают из более толстого слоя каркасных материалов и с утолщённой обшивкой, так как это и самая слабая часть корабля (кроме варп гондол).
Раньше, (примерно до 22 столетия) корабли строили с классическим размещением двигателей позади корабля (пример: класс «Акира» и «NX-01»), но затем конструкция корабля, как и гондол (из-за мощности варп поля и других факторов) изменилась. Жилой отсек (тарелку) и гондолы стали размещать вдали от инженерного отсека.

image
Корабли других рас часто являются отражением того, что становится модно обсуждать в космонавтике, на момент написания сценария, так например корабли Баджорцев, оснащённые либо атомными двигателями, либо солнечными парусами, стали отражением интересов того времени к интересной концепции парусного типа кораблей, который сейчас уже протестирован.

Концепции всех двигателей в ЗП имеют прямое отношение к реальным двигателям, а также указывают на значимые недостатки и достоинства тех или иных их типов. Единственный научно-фантастический фактор в них — это генератор изменения массы, который мы, возможно, никогда и не создадим.

image
Отдельно хочется заметить, что у некоторых кораблей, к примеру Борг, двигатели не видны и расположены внутри корпуса. Есть разные концепции их двигателей, но в принципе их двигатели основаны на создании излучения такого типа, который может пройти через материю или проходит по определённым каналам корабля и выбрасывается из любой точки на любой грани их кубов, сфер и прочих кораблей. То же касается и других кораблей со скрытыми двигателями.

Бонус
imageimage
Кедров Иван @Verglii
карма
7,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (18)

  • +7
    Я тоже люблю «Звездный путь». Но, складывается ощущение, что это уже перебор.
  • +14
    Потомки, знайте, что я, пользователь valplo, зарегистрированный 25 августа 2013 в 21:27 по приглашению НЛО, стоял за чистый хабр и космос без наркотиков до последнего и пал жертвой трекеров и верующих. СЛАВА РОБОТАМ! 16/256!

    ЭТО НЕ ФИЗИКА!!! Уберите этот оффтоп!
  • +2
    Прошлый раз вы обещали засунуть это в Чулан, если не ошибаюсь.
    • 0
      да, сейчас исправлю

      P.S. не хватило полномочий(
      • +1
        В «черновики» и до лучших времен?
    • +7
      И да, мое мнение, что эти статьи надо писать в стартрек вики, если такая существует и там эти статьи отсутствуют, но явно не на хабре. Хотите писать о технологиях двигателей для достижения досветовых скоростей — пишите о них, а не о выдуманных расах из выдуманного сериала.
  • +2
    «Когда невероятностный двигатель достигает бесконечной невероятности, он практически одновременно проходит через все мыслимые точки мыслимых Вселенных.» (с) автостопом по галактике
    Вот стоило бы наверное поподробнее остановиться на принципах работы данного двигателя, хотя конечно он не досветовой…
    • 0
      Ещё у Дэвида Брина в «Звёздном приливе» был совершенно шикарный способ межзвёздных путешествий, основанный на «воинствующем отрицании реальности».
  • +1
    FACEPALM.JPG
    За 3-й закон Ньютона применительно к реактивной тяге надо убивать. Потому что он тут неприменим. Потому что движение тела переменной массы было описано только в конце 19-го века Мещерским, а затем еще раз описано применительно к движению космического корабля — в начале 20-го века Циолковским.
    Курить википедию по словам «Уравнение Мещерского» и «Формула Циолковского».
    • +2
      Скажи это ньютоновской физике и НАСА, так как тут показан лишь образный принцип, а не все расчёты Мещерского и Циолковского.
    • 0
      и да, раз уж курить википедию, то кури статью о реактивных двигателях, все расчёты Мещерского и Циолковского основаны на Ньютоновской физике (а другой в принципе и не рассматривали тогда) и не выходили за её рамки
      • +2
        А вы всегда обращаетесь на «ты» к людям, старшим за вас в два раза и говорите, что они должны делать?
        Спрашиваю просто так, из любопытства.
        • 0
          У меня вообще нестабильное обращение, могу случайно ляпнуть «вы» вместо «ты» и наоборот. В принципе я не смотрю на возраст в Хабре, если не приспичит.
          • +2
            А еще можете случайно ляпнуть на хабру топик, который не предназначен для этого ресурса, и сверху наложить совсем не тематических хабов.
  • 0
    Какова цель постинга данных статей на Хабре?
    • +3
      Обсуждение технологий научной фантастики, сравнение с реальными аналогами, если имеются и повышение интереса к sci-fi сериалам, книгам и играм, как к источнику научного и творческого вдохновения.
  • +3
    я хз надо ли это на хабре или нет, но добавлю цитату, которая как мне кажется к месту:
    «Воображение важнее, чем знания. Знания ограничены, тогда как воображение охватывает целый мир, стимулируя прогресс, порождая эволюцию.»
    — А. Эйнштейн
  • +2
    Как мне кажется, фантастика всегда была одним из двигателей прогресса.
    Хотелось бы видеть примеры того что уже достигнуто и здравых рассуждений, что может быть достигнуто в обозримом будущем.

    Да и вообще достаточно мало статей на хабре о прогрессе разработок в данных областях. А то мож уже придумали чего, а мы и не в курсе.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.