Пользователь
0,0
рейтинг
29 сентября 2014 в 10:06

Как нам улететь с Земли: краткое пособие для выезжающих за орбиту

Недавно на хабре появилась новость про планируемую постройку космического лифта. Для многих это показалось чем-то фантастическим и невероятным, вроде огромного кольца из Halo или сферы Дайсона. Но будущее ближе, чем кажется, лестница в небо вполне возможна, и может быть мы даже увидим ее на своем веку.
Сейчас я постараюсь показать, почему мы не можем пойти и купить билет «Земля-Луна» по цене билета «Москва-Питер», как нам поможет лифт и за что он будет держаться, чтобы не рухнуть на землю.

С самого начала развития ракетостроения головной болью инженеров было топливо. Даже в самых современных ракетах топливо занимает где-то 98% массы корабля.
Если нам захочется передать космонавтам на МКС пакетик пряников массой в 1 килограмм, то на это потребуется, грубо говоря, 100 килограмм ракетного топлива. Ракета-носитель одноразовая, и на Землю вернется только в виде обгоревших обломков. Дорогие получаются прянички. Масса корабля ограничена, а значит и полезный груз на один запуск строго лимитирован. И каждый запуск требует расходов.
А если мы хотим полететь куда-то дальше околоземной орбиты?

Инженеры со всего мира сели и стали думать: каким должен быть космический корабль, чтобы увезти на нем больше, и долететь на нем дальше?



Куда долетит ракета?


Пока инженеры думали, их дети нашли где-то селитру и картон и начали мастерить игрушечные ракеты. Такие ракеты не долетали до крыш высотных домов, но дети радовались. Потом самому смышленому пришла мысль: «а давайте натолкаем в ракету больше селитры, и она полетит выше».
Но выше ракета не полетела, так как стала слишком тяжелой. Она даже не смогла подняться в воздух. После некоторого количества экспериментов дети нашли оптимальный объем селитры, при котором ракета летит выше всего. Если добавить больше топлива, масса ракеты тянет ее вниз. Если меньше — топливо заканчивается раньше.

Инженеры тоже быстро сообразили, что если мы хотим залить больше топлива, значит и сила тяги должна быть больше. Вариантов увеличить дальность полета немного:
  • увеличить КПД двигателя, чтобы потери топлива были минимальными (сопло Лаваля)
  • увеличить удельный импульс топлива, чтобы при равной массе топлива сила тяги была больше

Хотя инженеры постоянно продвигаются вперед, практически всю массу корабля занимает топливо. Так как кроме топлива хочется отправить в космос что-нибудь полезное, весь путь ракеты тщательно просчитывается, и топлива в ракету закладывают самый минимум. При этом активно пользуются гравитационной помощью небесных тел и центробежными силами. Космонавты после завершения миссии не говорят: «ребята, в баке еще осталось немного топлива, давайте слетаем на Венеру».

Но как определить, сколько топлива нужно, чтобы ракета не упала в океан с пустым баком, а долетела до Марса?

Вторая космическая скорость


Дети тоже пытались заставить ракету лететь выше. Даже раздобыли учебник по аэродинамике, прочитали про уравнения Навье-Стокса, но ничего не поняли и просто приделали ракете острый нос.
Мимо проходил их знакомый старик Хоттабыч и поинтересовался, о чем грустят ребята.
— Эх, дедушка, если бы у нас была ракета с бесконечным топливом и малой массой, она бы наверное долетела до небоскреба, или даже до самой вершины горы.
— Не беда, Костя-ибн-Эдуард, — ответил Хоттабыч, выдергивая последний волосок, — пусть у этой ракеты топливо никогда не заканчивается.
Радостные дети запустили ракету и стали ждать, когда она вернется на землю. Ракета долетела и до небоскреба, и до вершины горы, но не остановилась и полетела дальше, пока не пропала из вида. Если заглянуть в будущее, то эта ракета покинула землю, вылетела из солнечной системы, нашей галактики и полетела на субсветовой скорости покорять просторы вселенной.

Дети удивились, как это их маленькая ракета смогла так далеко улететь. Ведь в школе говорили, что для того чтобы не упасть обратно на Землю, скорость должна быть не меньше второй космической (11,2 км/с). Разве их маленькая ракета могла развить такую скорость?
Но их родители-инженеры объяснили, что если у ракеты бесконечный запас топлива, то она сможет улететь куда угодно, если сила тяги больше гравитационных сил и сил трения. Так как ракета способна взлететь, силы тяги хватает, а в открытом космосе еще легче.

Вторая космическая скорость — это не скорость, которая должна быть у ракеты. Это скорость, с которой нужно бросить мяч с поверхности земли, чтобы он на нее не вернулся. У ракеты, в отличие от мяча, есть двигатели. Для нее важна не скорость, а суммарный импульс.
Самое сложное для ракеты — преодолеть начальный участок пути. Во-первых, гравитация у поверхности сильнее. Во-вторых, у Земли плотная атмосфера, в которой очень жарко летать на таких скоростях. Да и реактивные ракетные двигатели работают в ней хуже, чем в вакууме. Поэтому летают сейчас на многоступенчатых ракетах: первая ступень быстро расходует свое топливо и отделяется, а облегченный корабль летит на других двигателях.

Константин Циолковский долго думал над этой проблемой, и придумал космический лифт (еще в 1895 году). Над ним тогда, конечно, посмеялись. Впрочем, посмеялись над ним и из-за ракеты, и спутника, и орбитальных станций, и вообще посчитали его не от мира сего: «у нас тут еще автомобили не до конца изобретены, а он в космос собрался».
Потом ученые задумались и прониклись, полетела ракета, запустили спутник, понастроили орбитальных станций, в которые заселили людей. Над Циолковским уже никто не смеется, наоборот, его очень уважают. А когда открыли сверхпрочные графеновые нанотрубки, всерьез задумались и о «лестнице в небо».

Почему спутники не падают вниз?


Все знают про центробежную силу. Если быстро крутить мячик на веревочке, он не падает на землю. Попробуем быстро раскрутить мяч, а затем постепенно замедлим скорость вращения. В какой-то момент он перестанет крутиться и упадет. Это будет минимальная скорость, при которой центробежная сила будет уравновешивать силу притяжения земли. Если крутить мяч быстрее, веревка сильнее натянется (а в какой-то момент лопнет).
Между Землей и спутниками тоже есть «веревка» — гравитация. Но в отличие от обычной веревки она не может натягиваться. Если «крутить» спутник быстрее чем нужно, он «оторвется» (и перейдет на эллиптическую орбиту, или вообще улетит). Чем ближе спутник к поверхности земли, тем быстрее его нужно «крутить». Мяч на короткой веревке тоже крутится быстрее, чем на длинной.
Важно помнить, что орбитальная (линейная) скорость спутника — это не скорость относительно поверхности земли. Если написано, что орбитальная скорость спутника 3.07 км/с, это не значит, что он носится над поверхностью как бешеный. Орбитальная скорость точек на экваторе земли, между прочим, 465 м/с (Земля вертится, как утверждал упрямый Галилей).
На самом деле для мяча на веревочке и для спутника рассчитываются не линейные скорости, а угловые (сколько оборотов в секунду совершает тело).
Получается, если найти такую орбиту, что угловые скорости спутника и поверхности земли будут совпадать, то спутник будет висеть над одной точкой на поверхности. Такую орбиту нашли, и она называется геостационарная орбита (ГСО). Спутники висят над экватором неподвижно, и людям не приходится поворачивать тарелки и «ловить сигнал».

Бобовый стебель


А что, если спустить с такого спутника веревочку до самой земли, ведь он висит над одной точкой? К другому концу спутника привязать груз, центробежная сила увеличится и будет держать и спутник, и веревочку. Ведь не падает мяч, если его хорошо раскрутить. Тогда можно будет поднимать по этой веревочке грузы прямо на орбиту, и забыть как страшный сон многоступенчатые ракеты, жрущие топливо килотоннами при небольшой грузоподъемности.
Скорость движения в атмосфере у груза будет небольшая, значит нагреваться он не будет, в отличие от ракеты. И энергии на подъем потребуется меньше, так как есть точка опоры.

Главная проблема — масса веревочки. До геостационарной орбиты Земли 35 тысяч километров. Если дотянуть до геостационарной орбиты стальную леску диаметром 1 мм, ее масса будет 212 тонн (а ее нужно тянуть гораздо дальше, чтобы уравновесить лифт центробежной силой). При этом она должна выдерживать свой вес, и вес груза.
К счастью, в этом случае немного помогает то, за что учителя по физике часто ругают учеников: вес и масса — разные вещи. Чем дальше тянется трос от поверхности земли, тем больше он теряет в весе. Хотя удельная прочность троса всё еще должна быть огромной.
С углеродными нанотрубками у инженеров появилась надежда. Сейчас это новая технология, и мы пока не можем свить эти трубочки в длинный трос. И не получается добиться их максимальной расчетной прочности. Но кто знает, что будет дальше?
@robofox
карма
17,5
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (214)

  • +5
    Сейчас я постараюсь показать, почему мы не можем пойти и купить билет «Земля-Луна» по цене билета «Москва-Питер»
    Ну в первом случае 300000 км, а во втором — 700. Так что даже в самом простом случае цены не будут одинаковые.

    P.S.: во всем остальном статья отличная! прочитал с удовольствием
    • +16
      До МКС 400 километров, а до Питера 700. Однако билет на МКС тоже дороже.

      Мне тут Капитан Очевидность говорит, что он почитал учебник физики за 6-ой класс средней школы и немного понял про потенциальную и кинетическую энергию. Чтобы поднять предмет на 400 километров — надо приложить чуть больше энергии, чем для того, чтобы его подвинуть на 700.
      • +20
        >Однако билет на МКС тоже дороже.
        Никто не догадался просто взять участок железной дороги и рельсы кверху загнуть :)
        • +33
          Не, ниче не выйдет. СНиП 32-01-95
          3.3 Величина ограничивающего уклона* не должна превышать для железных дорог скоростных, особогрузонапряженных и I категории — 18 о/оо, II — 20 о/оо, III — 30 о/оо, IV — 40 о/оо.
          • +1
            А если под небольшим углом к горизонту, чтобы издалека получилось нечто наподобие спирали? :)
            Как бы так
            image
            • +13
              Норм идея — на Сатурне, наверно, так и сделали.
              • +9
                Щебень в тот день из вагонов рассыпался и летает теперь, образуя пояс
            • +1
              Давным давно в ЮТ, что ли, продвигалась идея экваториального разгонного пояса. Т.е. по всему экватору электромагнитная рельсовая система, на которую ставится «снаряд». Когда достигается необходимая скорость, «снаряд» отцепляется и с достоинством (но без топлива) удаляется в сторону открытого космического пространства.
        • 0
          Простите, влезу — Вы мне напомнили мангу/аниме 1970-80х годов «Галактический экспрес 999». Там как раз так и было.
      • +7
        Проблема не в том что бы подняться на 400 км. Проблема в том чтобы не упасть обратно. Эти ракеты жрущие килотонны топлива не тратят их на 400 км. Они их тратят на то что бы разогнаться до первой космической.

        И кстати (это уже автору). Гравитация на орбите МКС всего на 10% меньше чем на поверхности.
        • +4
          как 10%? А невесомость за счет растянутого свободного падения что ли?
          • +12
            Именно. На низкой орбите вы не падаете не потому что нет гравитации, а потому что вы падаете с той же скоростью с которой летите в сторону. Земля под вами постоянно «убегает» и в итоге вы крутитесь вокруг неё.
            • +1
              Спасибо. Я, видимо, сильно недопонимал орбитальную механику.
              • +1
                Не за что. Вот отличное, научно-популярное обьяснение: what-if.xkcd.com/58/
          • 0
            *Сильно опоздал с ответом*
    • +33
      Бананы выращенные за 10000км от меня стоят дешевле, чем огурцы выращенные в соседнем совхозе
  • +4
    Вот так всегда, на самом интересном месте! (й) какой-то старый мультик
  • +21
    До геостационарной орбиты 35 тысяч километров. Такую веревку можно обернуть вокруг экватора почти 9 раз!

    А о какой планете идёт речь? :)
    • +20
      Дефолт-плэнет
      • +22
        У дефолт-плэнет экватор 40000км ;)
        • 0
          Испортили всю интригу!
        • 0
          Спасибо, не заметил.
          Пост уже в «Космонавтике», поэтому править его пока не могу.
          • +2
            Орбитальная скорость точек на экваторе земли, между прочим, 7.89 км/с

            Кажется, это тоже надо будет поправить при возможности – разве эта скорость не 0.463 км/с? А 7.89 км/с – это вроде как первая космическая… Извиняюсь, если что не так понял…
            • 0
              Да, верно, исправил.
              7.89 км/с была бы у спутника на поверхности Земли.
    • +1
      Похоже, Кербин. :)
      Там длина экватора как раз 3769 км.
  • +3
    Если нам захочется передать космонавтам на МКС пакетик пряников массой в 1 килограмм, то на это потребуется, грубо говоря, 49 килограмм ракетного топлива :)
    • +4
      Да, но с пряниками едет сам корабль с обвесом.
  • 0
    А можно ссылку на самую первую картинку в оригинальном размере?
  • +3
    Не получится со спутника, находящегося на геостационарной орбите, спустить веревочку и поднимать грузы. Хотя нет, если масса веревки и груза 0 кг, то получится.
    Для компенсации ненулевой массы веревки и груза придется поднять спутник повыше, дабы при той же угловой скорости увеличить центробежную силу.
    • +3
      Да, я написал про противовес.
      • +1
        Если считать спутник точечным, то увеличение массы не поможет. Даже если привязать противовес к «другой стороне» спутника, масса такого груза должна быть на порядки больше массы веревки и груза (предполагая, что размер спутника << радиуса ГСО. (даже пара километров выглядит фантастической величиной на сегодня)
        Проще поднять спутник. Можно рассчитать длину троса, чтобы он без спутника сам висел.
        • +1
          Спутник для примера взят. Вместо спутника будет «стройплощадка», с которой в разные концы будут опускать тросы.
          Обаяши, кстати, планируют тянуть трос почти в 3 раза дальше ГСО.
          • 0
            Ну да, если приноровиться, то дальний конец троса можно использовать как рогатку для запуска кораблей, поскольку там скорости будут выше второй космической.
        • 0
          Кмк, если противовес с обратной стороны спутника прицепить на такой же веревке, длина которой сопоставима с основной, то будет норм. Спутник будет как бы натянут между землей и противовесом, как гамак.

          А еще можно бы прицепить к Земле не одной веревкой, а несколькими — и резервирование, и корректировку можно делать, натягивая стропы
          • 0
            Кстати, не будет ли проще для достижения второй
            космической такой трос прикрепить к обратной стороне луны?
      • 0
        Похоже реальнее Лунный лифт от центра видимой части до верхних слоёв атмосферы

  • +6
    Что-то статья внезапно оборвалась. Хотелось бы увидеть хоть какие-то расчёты требуемой прочности троса и сравнение с существующими материалами и нано-трубками. Расчёт суммарной массы, выводимой на ГСО для постройки лифта (а заодно и сколько ракет надо на это потратить + срок окупаемости). Описание механики подъёма (не забываем, что лифт не жёстко закреплён в космосе, и его траекторию надо корректировать обычным топливом).
  • +4
    Начал играть в небезывестный Kerbal Space Program. Четко прочувствовал на себе эти законы. Интуитивно это не очень очевидно. Возник вопрос — что выгоднее — пыхнуть на форсаже при старте, чтобы преодолеть наиболее плотные слои атмосферы быстрее и потом снизить тягу (насколько?) или стартовать на средней постоянной тяге? Без учета гравитационных маневров, наклона на 45 градусов на восток и прочее.
    • +1
      В плотных слоях лучше не пыхать сильно, много будет уходить в аэродинамическое сопротивление, оно же от квадрата скорости зависит. На терминальной скорости аэродинамические потери сравняются гравитационными, а на скорости в 2 раза больше уже превысят в 4 раза. А в остальном — да, плотные слои нужно преодолеть как можно быстрее, но переусердствовать тоже не стоит.
      • 0
        То есть, километров до 10-12 летим на 70% тяги, потом сбрасываем процентов до 40?
        • 0
          Дело не в тяге, а в скорости. Тяга будет завистеть от энерговооружённости ракеты.
          Я обычно на старте даю полную тягу, разгоняю ракету до ~200 м/с, поднимаюсь до 10 км, не превышая 200 (уменьшаю газ), а выше уже разгоняюсь без ограничений + наклоняюсь на восток.
        • +1
          На форуме есть гайды по этому вопросу. В реальных ракетных двигателях есть хитрая нелинейная зависимость удельного имульса и тяги от режима дросселирования, но в KSP это не эмулируется. Т.е. на эффективность работы влияет только сопротивление атмосферы и давление, а в вакууме разницы нет.
          Короче, до достижения терминальной скорости нужно лететь на 100%, а дальше уменьшить тягу чтобы скорость была ниже терминальной для этой высоты.
          Но в реальности это почти не даёт выигрыша, кроме того мало какая ракета сможет разогнаться до Vt, так что в большинстве случаев достаточно просто оставить 100%.
          • 0
            Можно тогда последний нубский вопрос, чтобы долго в мануалах не копаться — а как расчитывается терминальная скорость?
            • 0
              Что-нибудь уронить. И замерить скорость падения на каждой высоте.
              • +5
                О как. Пошел за гирей.
                • +1
                  Эммм… Я имел ввиду отправить ракету в суборбитальный полёт в КСП и засекать скорость падения :-)
                  • +13
                    Хм. Пошел чинить асфальт)
            • 0
              image
            • 0
              Можно поставить мод Kerbal Engineer, он умеет показывать терминальную скорость.
              Или поставить мод FAR (не путать с файловым менеджером). Он тоже показывает терминальную скорость. К тому же, он добавляет в игру более реальную аэродинамику, благодаря этому ракета обтекаемой формы начинает тратить сильно меньше топлива при выходе на орбиту.
              • 0
                Спасибо. Успешно разбил кербанавтов об Муну) будем пробовать дальше)
                • 0
                  Топлива на торможение не хватило?
                  Есть справка по примерному количеству dV на перелёты. Очень удобно планировать по неё миссии. Цифры там немного завышены.
                  • +1
                    Топливо. Получил лишних 800 м/с, а погасить нечем.
                • 0
                  Вы через окололунную орбиту, или напрямую?
                  • 0
                    Красиво так, прям в экватор вертикально. Даже успел составить отчет за пару минут до глубокого бурения и передать на Кербин)
                    • 0
                      Надо выйти на free return trajectory — тогда если у вас не хватит топлива, вернетесь назад. Затем выйти на стабильную орбиту вокруг Муна, а уже потом гасить скорость. Ну и для маневров лучше использовать атомный двигатель — жрет он меньше.
                      • 0
                        Если играть кампанию, то до атомных двигателей, как до Дюны пешком. А на Муну сесть реально вообще на капсуле МК1.
                        • 0
                          Реально, но сперва неплохо бы потренироваться в сандбоксе.
                          • 0
                            Мне кажется, как раз в кампании тренироваться проще — там новые детали выдаются последовательно и упорядоченно. Таким образом игрок вынужденно идёт от простых кораблей к сложным.
                            В песочнице же глаза разбегаются сразу.
                            • 0
                              В кампании тоже ни фига не очевидно куда развиваться. Очень много всякого. Кстати, я-таки высадил первого мунного колониста. Успешно. К сожалению, там он и останется и будет слать приветы на Кербин)) Впрочем, корабль «Гагарин-1» с кербалом-Белкой до сих пор по орбите носится. Двигателей нет, скорость сбрасывать нечем) Надо посмотреть как стыковка выполняется.
                              • 0
                                Для стыковки нужны стыковочные узлы на обоих кораблях. Но ещё есть универсальный захват. Он вообще для астероидов, но можно и корабль стащить.

                                Ещё для съёма застрявшего кербонавта можно подвести пустую капсулу (не забыть перед перед запуском удалить экипаж) с модулем спутника для управления. Ну и перелететь им.
                                Полагаю застрявщий на орбите кербонавт — Джебедай, как пилот по умолчанию.
                            • 0
                              Мне кажется, как раз в кампании тренироваться проще — там новые детали выдаются последовательно и упорядоченно.
                              Не совсем: на высоких уровнях есть довольно большой выбор что развивать, причем он неочевиден. Какая-нибудь «стабильность» никому не нужна, т. к. детали там бесполезные. Но она ведет к управлению.
                      • 0
                        Я в кампанию играю. Проблема в малом выборе деталей) Я например даже не смогу выйти на поверхность кербанавтом. Точнее выйти смогу. А обратно нет. Не хватает сверх сложной детали — лестницы) жду, когда смогу детали для Kerbal Engineer поставить. Они в какой-то закрытой ветке.
                        • 0
                          На Муне можно на реактивном ранце залететь обратно.
                          И даже на Дюне. У них гравитация слабая.
                          • 0
                            У меня нет ранца) Хотя попробую. Сделаю покороче ракету, вдруг допрыгнет.
                            • +1
                              Ранец у всех есть, нужно нажать R
                              • 0
                                Черт. А я хитрым образом по опорам в Лару Крофт играл)
                            • 0
                              Рекомендую изучить список клавиш. Есть много неочевидных действий.
                              Например, корабль управляется 16 кнопками. wsadqe — ориентация по трём осям, shift, ctrl — тяга маршевых двигателей, ikjlhnдвижение по трём осям на RCS, незаменимо при сближении и стыковке. Есть конечно docking mode, но там менее удобно сделано.
                              • +1
                                Спасибо. В игре вообще много чего неочевидного) стыковка скоро тоже появится. Мне много дали очков науки за доставку грунта с Муны. Сейчас на минимус лечу.
                        • 0
                          После установки мода детали в кампании не активируются автоматически.
                          Поэтому, если мод добавляет детали, нужно в кампании зайти в дерево исследований и посмотреть, у каких уже открытых узлов появились зелёные циферки в углу. Эта цифра указывает количество неоткрытых деталей в узле. Их нужно изучить вручную.
                          Kerbal Engineer добавляет детали в корневой узел, который исследован изначально.
                          Кстати, Kerbal Engineer сейчас в двух ветках — старая 0.6 и новая 1.0-бета. В новой версии детали вообще не требуются, хотя и остаются для обратной совместимости.
                          • 0
                            Оооо… Какой офигительный мод. Полезная железяка, однозначно.
      • 0
        А нет ли чего-то типа эффекта кавитации, только для воздуха? Было бы очень круто снизить сопротивление воздуха на старте в разы. Можно было бы выстреливать спутниками из электромагнитной пушки прямо с земли (с последующией корректировкой орбиты, конечно).
        • 0
          Видел где-то проекты использования плазмоидов для самолётов. Как раз для снижения сопротивления. Теоретически и для ракет можно использовать. А вот для пушки их сложнее применять. Хотя, всё может быть.
    • 0
      Минимальный суммарный расход топлива будет, если в атмосфере держать т.н. «предельную скорость» (terminal velocity). Предельная она, разумеется, для свободно падающей ракеты, т.е. такая, при которой отрицательное ускорение от сопротивления среды уравновешивает ускорение свободного падения. Она не постоянна, и зависит от высоты. Если ее превысить — будет больше расход на преодоление сил трения. Если лететь с меньшей — будем это делать дольше и за счет этого общий расход повысится.

      www.reddit.com/r/KerbalAcademy/comments/1jz9io/fuelefficient_launches_terminal_velocity_throttle/
    • 0
      Без учета гравитационных маневров, наклона на 45 градусов на восток и прочее.
      Без учета в реальности никак не получится. Попробуйте с FAR (или, лучше, RO/RSS) — сразу прочувствуйте всю прелесть гравитационного поворота
      Возник вопрос — что выгоднее — пыхнуть на форсаже при старте, чтобы преодолеть наиболее плотные слои атмосферы быстрее и потом снизить тягу (насколько?) или стартовать на средней постоянной тяге?
      Насколько я понимаю — выгоднее дотянуть на терминальной скорости (скорость падающего тела в атмосфере) до Max Q, возможно сбросить тягу у Max Q (чтобы не развалится), как это делал шаттл. Дальше главный ограничивающий фактор — перегрузки. Но проблема в том, что у в реальности тяга больших двигателей не регулируется, или регулируется с очень сильными ограничениями.
      • 0
        max q это что?
        • 0
          Maximum dynamic pressure — момент полета, в который аэродинамическое сопротивление максимально.
          • 0
            Хорошо. Допустим я покинул атмосферу, но все еще в поле притяжения планеты. Наиболее выгодный сценарий — фигачить мощным факелом, поставить минимально возможную тягу, поставить тягу для поддержания текуще скорости или подождать апогея с выключенным двигателем и там пыхнуть?
            • +1
              Допустим я покинул атмосферу, но все еще в поле притяжения планеты
              [irony] Вы всегда в поле притяжения планеты. Даже когда находитесь в другой галактике. [/irony] В смысле — еще на суборбитальной траектории?
              Чем мощнее и ближе к апогею — тем лучше. Но это — на сферическом Кербине в вакууме. На Земле не будет времени ждать, а придется фигачить всю дорогу — во-первых — движки не выдадут тяги, достаточной чтобы ускорится у апогея до орбиты, а во-вторых — даже если и выдадут, то корабль расплющит (dV с суборбитальной траектории 45 градусов на десяти километрах на орбиту 200 км — около шести километров в секунду). Но это я пересказываю по RO/RSS, в реальности все еще сложнее. И опять же — тягу двигателя невозможно контролировать полностью, вдобавок большинство мощных двигателей нельзя взять и перезапустить в свободном падении.
              • 0
                Тут мне немного непонятно. Апогей все время отодвигается. Допустим, я покинул атмосферу. Высота 100 км. Апогей на 150 км. Если я включу двигатели на 145, то апогей отодвинется через пару секунд до 170. Продолжать форсаж или выключиться и ждать уже 165 км?
                • 0
                  Если вы правильно рассчитаете тягу, угол наклона ракеты и точку включения — то апогей будет подниматься медленнее, чем вы. При этом, при пересечении вами апогея, перигей будет над атмосферой или хотя-бы близко к поверхности, так что чтобы поднять его понадобится только RCS или легкий разгонный блок.
                  • 0
                    Наклон в 45 градусов справедлив и для траекторий, выходящих за пределы планеты? Я к своему стыду запустил огроменную шестиступенчатую вязанку дров под 100 тонн, чтобы выйти за пределы планетной системы. Маршрут был перпендикулярен поверхности. Соответственно перигей заканчивался практически на том же космодроме.
                    • +1
                      Наклон в 45 градусов справедлив и для траекторий, выходящих за пределы планеты? Я к своему стыду запустил огроменную шестиступенчатую вязанку дров под 100 тонн, чтобы выйти за пределы планетной системы. Маршрут был перпендикулярен поверхности. Соответственно перигей заканчивался практически на том же космодроме.
                      Да, в ванильном Кербале самый эффективный способ запуска на орбиту — развернуться на 45 градусов к горизонту на десяти километрах. Тем самым вы конвертируете часть скорости, затраченной на подъем, в орбитальную скорость — и для облета Муна хватит и трех ступеней.
                      • 0
                        Благодарю. Буду тыкать дальше)
                        • +1
                          Рекомендую поставить мод Kerbal Engineer Redux. Выдает кучу полезной информации о корабле, при постройке — количество deltaV, тягу; в полете — terminal velocity, высоту над уровнем поверхности (а не над уровнем моря, полезно при приземлении на другие космические тела) и все мыслимые орбитальные параметры.
                          • 0
                            Благодарю. информации вечно не хватает.
    • 0
      Вот видео с рассчетами, в принципе становится ясно оптимальность выдерживания терминальнрй скорости. youtu.be/dgYslhQ8VI8
  • +1
    Мне интересно, что будет, если такой трос оборвётся где-нибудь в случайном месте? Я так понимаю, верхняя часть улетит в космос и будет по какой-нибудь орбите вокруг земли летать (ну или вообще улетит). В худшем случае какие-нибудь спутники своим хвостиком заденет, да и то маловероятно. А вот что будет с концом, который прикреплён к земле? Не бахнет ли он очень мощно, стирая подвернувшиеся деревушки и устраивая цунами? Или «мирно» развалится в воздухе, сгорев и обвалившись небольшими кусками?
  • +1
    У Витуса-Вагнера vitus-wagner.livejournal.com/ было хороший срач по поводу нереальности лифта, да и вообще у него в жж много всего интересного про сваливаение с Земли и например терраформирование Марса.
    • +1
      В околонаучной литературе любят писать, что космический лифт построят через пять лет после того, как последний человек перестанет смеяться над этим проектом.
      • +5
        Актуально для множества вещей.
  • +1
    Думаю, веревку придется производить на орбите. Туда будут будут доставлять сырье, а уже из него — трос. Даже если будет технология для изготовления длинных веревок, вигружать ракетами сырье придется очень долго.
    • +5
      Ну да. Попытка построить «снизу» уже была. Окончилась неудачей.
      Если верить ветхому завету.
      • 0
        И никто тогда не говорил, что технологий недостаточно:)
        • 0
          Это легенды, их распускают противники детонационных атомных двигателей.
  • 0
    Лифт выгоднее относительно современных средств выведения. А что если:
    1) удельный импульс двигателя будет в два раза больше чем у современных? А на порядок больше?
    2) или сделать таки катапульту для ракеты и на начальном этапе, скажем этак до 10км высоты, разгонять ее электромагнитно?
    3) а вдруг появится новый источник энергии, с котором и искривление пространства в «обратную сторону» относительно гравитации станет возможным?
    • +2
      1) Далеко не факт, что удастся оседлать атомное ядро раньше, чем построят лифт. Давайте работать и над тем и над этим.
      2) habrahabr.ru/post/214335/ tl;dr: особо смысла нет.
      3) А представьте, какой облом будет, если построят корабль на антигравитации, а на следующий день изобретут телепорт?
      • 0
        1) узко мыслите, увеличиение удельного импульса вдвое обещают «всего лишь» ротационные детонационные реактивные двигатели. А дальше… кто его знает, может придумают электромагнитный доразгон, или откроют какой-нибудь новый эффект, после перехода на РДР. Или вот

        2) вы путаете катапульту и воздушный старт. В катапульте достижима гораздо большая конечная скорость (энергию то проводами «завозим», а не с собой тащим в баках). Соответственно, без человеков можно и до первой космической разгонять одной катапультой :)

        3) Тссс, за телепорт тут в ертики и на костёр :)
        • 0
          1) Это же воздушно-реактивные двигатели. К тому же не понятно, что они имеют ввиду под удельной мощностью — мощность на единицу топлива, или на единицу массы двигателя. Судя по фразе «новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза.» — второе.
          На сколько я знаю, реактивные двигатели итак работают почти со 100% КПД, так что удельный импульс можно увиличить только использованием более калорийного топлива. Или делать гибриды типа Skylon-а и использовать окислитель из атмосферы.
          • 0
            Насколько я понял выгода в детонации, меньше энергии на нагрев, больше энергии на расширение, которое переходит в ударную волну. За счет этого, чтобы получить тотже импульс нужно сжечь (или тут больше подходит взорвать? :) ) меньше топлива.

            А в отмосфере или нет, оксилитель итак с собой таскают, и в камеру сгорания смесь под давлением подается. Так что это уже детали реализации.
            • +1
              Судя по всему, для РДД основная выгода — в простоте конструкции, возможно более простом устройстве турбонасосного агрегата. Для случая ракетного двигателя импульс там будет больше процентов на 10-15 и только.

              Плюс тема ещё не особенно разработана, в идеале лет через 5 начнут делать первые промышленные прототипы (для турбогенераторов), потом будут копать в сторону военных авиационных двигателей, а там может и до ракетных дойдут (если дойдут). Само по себе увеличение УИ на 10-15% прорыва не обеспечит.
              • 0
                Простота конструкции — только у опытных экземпляров, демонстрирующих нужный эффект. Как оно будет в конечном итоге, не известно. Учитывая что с обоих сторон всё жутко засекречено, сейчас нам этого не узнать. То что говорят о улучшени тяговооруженности в двое и уменьшении самого двигателя, однозначно говорит что импульс у него будет значительно выше современных. (в статье так вообще люлькинцы бахвалятся о 30-50% лучшей тяге с одновременной топливной экономичностью, что и выливается в двое лучший импульс)

                Перекладут ли это потом на ракетный двигатель и как перекладут пока не известно, рассуждать о 10-15% можно точно также как о 100-150%.

                А то что энергомаш в своих экспериментах уже сейчас 10% получит со спиновой детонации не значит что всё на этих 10% и остановится.
                • 0
                  Вы правы конечно, как оно там будет — неизвестно. Но по тем материалам что доступны сейчас можно сделать вывод о теоретических преимуществах РДД для ракет. Для турбин\авиационных двигателей их больше и там действительно может быть рост тяги, лучшая тяговооруженность и т.п., но там совсем другие режимы работы, другой состав окислителя, другие механизмы подачи и т.п.

                  Говоря о ракетных двигателях, 100-150% там не получится просто потому что столько энергии при горении топлива не выделяется. 10-15% там может быть за счёт отказа от потерь на питание ТНА и более эффективной конструкции сопла, например. К примеру, главное преимущество наших РД-160\180\190 заключается именно в хитрой конструкции ТНА, которая позволяет более эффективно расходовать топливо.

                  Поделитесь пожалуйста ссылочкой на заявление энергомаша о 10%, буду крайне признателен.
                  • 0
                    Ох сложно найти щас уже нормальные концы, но попробуйте отсюда:
                    • 0
                      Они «разработали камеру сгорания». Не «построили», а разработали. Т.е. это ещё всё на стадии эскиза и общей концепции. До 10% там ещё работать и работать.
            • 0
              Термодинамика — женщина весьма упрямая. Её не обманешь, а цикл Карно не перепрыгнешь.
              Так что в увеличение УИ в 2 раза не верю.
              • –2
                Опять узко мыслите, причем тут «термо»? :) Если я подпрыгну и брошу вниз мячик весом 100грамм с ускорением 1км/с, какое ускорение придасться мне, весом 100кг? И даже ничего не подожгли при этом!
                • +2
                  Как это не сожгли, сожгли глюкозу в ваших мышцах.
                  Так что термодинамика очень даже причём. В ракете мы тоже жгём топливо для получения тяги.
                  А цикл Карно говорит, что чтобы повысить КПД надо либо увеличить температуру нагрева (перейти на более калорийное топливо), либо уменьшить температуру на выходе. Всё. Больше никаких вариантов для теплового двигателя нет.

                  А вот для электро-реактивных двигателей такого предела нет, по-этому у них и УИ на порядки выше.
                  • 0
                    Кто сказал что я бросал усилием мышц?!

                    И тут же вы добавляете еще один вариант когда термо ни причем :)
                    • +1
                      Я не говорил, что нельзя сделать реактивный двигатель без химического топлива, я лишь сказал, что УИ химических ракет нельзя увеличить в два раза благодаря «ротационно детанационным эффектам», они итак почти совершенны.

                      Могу даже посчитать за вас. Возмём топливную пару кислород-водород. Из Вики находим теплоту сгорания водорода: 120.9 МДж/кг. Так как у нас ещё и кислород надо возить, то удельная теплота сгорания будет в 9 раз ниже: 13.43 МДж/кг. Даже если мы всю эту энергию превратим в механическую со 100% КПД, то просто приравняем эту энергию к кинетической: m * v^2 / 2. Так как нас интересует удельный импульс, то масса сокращается и получается, что скорость истечения газов из сопла будет v = sqrt(13.43 * 10^6 * 2) = 5.183 км/с.

                      Опять смотрим в Вики и видим, что удельный импульс двигателя Шаттла был 4.46 км/с, что всего на 14% меньше теоретического максимума (это если температура холодильника равна авсолютному нулю).

                      Если вы каким-то чудом улучшите это УИ в 2 раза (не меняя топлива и не пользуясь воздухом из атмосферы), то вам надо будет нобелевскую премию вручить за изобретение вечного двигателя, так как его КПД будет в несколько раз больше 100%.
                      • 0
                        А где я говорил про химические ракеты в начальном комментарии? Я сказал об увеличении импульса двигателей. Каким принципом будет разгонятся рабочее тело я не ограничивал.

                        Поэтому все что вы там «за меня считаете», вы считаете для себя в рамках своих ограничений, которые я не вводил.
                        • +1
                          «Увеличение удельного импульса вдвое обещают «всего лишь» ротационные детонационные реактивные двигатели»

                          Просвятите пожалуйста, о каких нехимических ракетных РДД идёт речь? Что вообще такое — нехимический ротационный детонационный двигатель?
                          • 0
                            Первый комментарий не упоминал их.
                            • 0
                              Мде, в интернете как всегда кто-то неправ.

                              Давайте вспомним вместе:
                              1) Вы сказали что РДД в перспективе обеспечивают увеличение удельного импульса вдвое
                              2) Вам указали на то что это невозможно для химических РДД
                              3) Вы сказали что имеете в виду какие то другие, нехимические РДД
                              4) Вас спросили, что это за зверь такой
                              5) Вы говорите что имели в виду не их (не нехимические РДД а ненехимические РДД видимо, ага)

                              В общем, приходится сделать вывод что вы немножко фантазируете)
                              • 0
                                Давайте вместе перечитаем мой первый комментарий, где там про тип двигателя?

                                И нет, мне не указали, что это невозможно :) мне указали что вот если сжигать такое-то топливо в кислороде в нормальных условиях получается такая-то скорость истечения. Под невозожно я понимаю:
                                ни с каким топливом, ни в каких условиях сгорания/детонации, ни с какими дополнительными ухищрениями никак нельзя увеличить скорость струи газа.

                                Где я неправ в этом определении невозможности?
                                • 0
                                  В первом каменте вы упомянули РДД. РДД — это химический двигатель. Что такое нехимический РДД вы сказать не смогли, потому что их не бывает.

                                  Не какое-то топливо а водород в кислороде. Вы невнимательно читали. При соединении 1кг водорода с кислородом, может выделиться определённое количество энергии. Эта реакция может проходить медленно (каталитически) или быстро (горение) или очень быстро (детонация), но независимо от скорости реакции, количество энергии мы получим одно и то же, соответственно энергию на то чтобы увеличить скорость истечения газов в 2 раза взять просто неоткуда.

                                  Напомню, что для другого известного топлива (керосин, гидразин, метан) количество энергии на килограмм ещё меньше.

                                  Т.е. даже в теории ни детонационная камера сгорания, ни магические неонки унутре, ни прочие изменения конструкции не могут привести к увеличению удельного импульса. Смиритесь.
                            • 0
                              Мде, в интернете как всегда кто-то неправ.

                              Давайте вспомним вместе:
                              1) Вы сказали что РДД в перспективе обеспечивают увеличение удельного импульса вдвое
                              2) Вам указали на то что это невозможно для химических РДД
                              3) Вы сказали что имеете в виду какие то другие, нехимические РДД
                              4) Вас спросили, что это за зверь такой
                              5) Вы говорите что имели в виду не их (не нехимические РДД а ненехимические РДД видимо, ага)

                              В общем, приходится сделать вывод что вы немножко фантазируете)
                        • 0
                          Я включился в дискуссию на этапе «ротационные детонационные реактивные двигатели». Где вы обещали повышение УИ в 2 раза. Я вам показал, что это принципиально невозможно.

                          УИ можно повысить несколькими способами:
                          — брать окислитель из атмосферы — Скайлон;
                          — брать энергию из вне — электро-реактивные двигатели (солнечные батареи), электрические системы запуска — лифт, пушка, пусковая петля, последние из которых сталкиваются с проблемой преодаления атмосферы на гиперзвуковых скоростях;
                          — использовать более калорийное топливо — ядерный двигатель, как на дельта-глайдере из Орбитера.

                          Многие из этих подходов уже были не раз разобраны, в том числе на Хабре, и в качестве рабочих систем выведения пока выглядят весьма сомнительно.
                      • 0
                        Кстати, в своих расчетах вы снова попали в рамки своих ограничений :)
                        • 0
                          Это не мои ограничения, это — закон природы.
                          • 0
                            Ваши :) какая скорость истечения будет если я открою баллон воздуха находящийся под давлением в 100 атмосфер? И при этом я опять ничего не подожгу.
                            • 0
                              В баллоне дайвера давление 210 атмосфер. В воздух на моей памяти никто не взлетал, хотя баллоны постоянно открывают для продувки снаряжения.
                              Может быть вы поясните, какой такой чудесный двигатель изобрели?
                              • 0
                                Во первых там редуктор, во вторых www.youtube.com/watch?v=tyINNUaXa8Q ну а в третьих вы сути не видите за примером. Его я написал чтобы показать как SHVV постоянно загоняет себя в рамки и пытается в них рассуждать
                            • 0
                              Весьма тухлая, надо заметить. Потому что плотность энергии сжатого воздуха на несколько порядков ниже, чем у химического топлива.
                              Я вашу мысль уже давно понял, и согласен, что химическая ракета — это не единственный вариант, обеспечивающий реактивное движение. Но пока вы только ходите вокруг да около. А на главный вопрос так и не можете ответить, где вы возьмёте необходимую плотность энергии? Чтобы увеличить УИ в 2 раза нужно увеличить удельную энергию носителя в 4 раза. Вот и раскажите, как этого добиться, а не заниматься троллингом.
                              • –2
                                Опять утверждение в рамках: «Чтобы увеличить УИ в 2 раза нужно увеличить удельную энергию носителя в 4 раза».
                                Не энергию носителя нужно увеличивать, а импульс. А для увеличения импульса достаточно поднять скорость рабочего тела. Как поднять, это другой вопрос.
                                Печально если вы воспринимаете все это как троллинг, в таком случае просто не стоило общаться
                                • +1
                                  «Чтобы продать что-нибудь ненужное, нужно сначала купить что-нибудь ненужное, а у нас денег нет.»

                                  Чтобы поднять скорость рабочего тела, нужна энергия, а откуда ее взять?
                                  • 0
                                    Каков вопрос таков ответ: «из источника энергии».

                                    Я опять чувствую что у вас в голове держится ограничение как у SHVV «ну оно же при горении только столько-то энергии выделяет».

                                    А если у меня собой еще аккумуляторы в которых я достаточно эффективно запас несколько мегаджоулей для компрессора? Или для электромагнитного ускорения плазмы?

                                    Всё началось с моего первого комментария по поводу сомнений в такой уж экономической целесообразности лифта, если с такойже вероятностью маячат более «простые» способы увеличения эффективности вывода. А потом каждый из комментирующих начал пытаться настроить рамок, которых на самом деле нет.
                                    • 0
                                      Я опять чувствую что у вас в голове держится ограничение

                                      Ваши чувства вас подводят.

                                      Ветка началась с этого:
                                      А что если удельный импульс двигателя будет в два раза больше чем у современных? А на порядок больше?

                                      Ответ прост: да, в таком случае мы будем летать дешевле (если затраты на двигатель и топливо не увеличатся). С этим никто не спорит. Но не дешевле, чем на построенном лифте. А расходы на постройку нужно считать, учитывая эти супер-двигатели.

                                      Теперь у вас пытаются узнать, каким образом можно увеличить удельный импульс двигателя. Так как дальше по плотности энергии идет уже ядерное топливо и антиматерия. Вы начали говорить про детонационные двигатели, а вам попытались объяснить, что огромных приращений удельного импульса ожидать от них нельзя.
                                      Если вы в аккумулятор сможете напихать больше энергии, чем есть в ракетном топливе по массе, вам будут в ножки кланяться и много денег дадут.
                                      • 0
                                        То вы опять указываете на даже сейчас уже имеющуюся возможность увеличения энерговооруженности исходя из ядерной энергии. То считаете что ничего кроме того что уже летает быть не может
                                        Кстати до «ядерного топлива» много чего еще можно сжечь, чтобы увеличить теплоту сгорания, если вы так зациклились на нём (горении) :)
                                        • 0
                                          Никто не говорит про невозможность. Вам с самого начала ответили:
                                          Далеко не факт, что удастся оседлать атомное ядро раньше, чем построят лифт.

                                          Вы бы могли поспорить с этим и сказать, что оседлать атомное ядро возможно и раньше. Но вы сказали про детонационные двигатели и электромагнитный доразгон. Дальше дискуссия перешла в плоскость детонационных двигателей. Энергоемкость топлива они не повышают, как ни крути, а КПД выше 100% поднять нельзя. Значит нужно использовать другой энергоноситель. Какой?
                                    • 0
                                      А аккумуляторы у вас на чём?
                                      Главная проблема сейчас — именно плотность энергии. Аккумуляторы используют ту же химическую энергию, что и сжигание водорода, только на несколько порядков менее эффективно.
                                      Прорыв в технике был бы, если бы нашли принципиально новый класс реакций между химическими и ядерными. Потому что между ними огромная энергетическая пропасть.
                                      Смотрите на вещи шире.
                                      • 0
                                        Насчет прорыва в технике, это достаточно условие но не единственное.
                                        прорыв будет также если найдут способ как более эффективно использовать известные методы.

                                        Аккумуляторы… для развития фантазии: сколько энергии можно запасти в 1.2 вольтовом метал гидридном аккумуляторе AA?
                                        • 0
                                          для развития фантазии: сколько энергии можно запасти в 1.2 вольтовом метал гидридном аккумуляторе AA?

                                          Смотря какую энергию мы хотим запасти. Кроме химической, можно запасти потенциальную энергию, подняв его на определенную высоту (ограничение определяется массой и гравитацией). Можно запасти кинетическую энергию, кинув его с некоторой скоростью (ограничивается массой и скоростью света). Можно его нагреть, будет внутренняя энергия (ограничение — точка плавления). Можно запасти ядерную энергию, добавив в него радиоактивные элементы. При контакте с антивеществом тоже выделится энергия (e=mc2).

                                          Везде есть ограничение по запасенной энергии, и не всегда можно с пользой ее применить. В аккумуляторе лучше аккумулировать химическую энергию, а не нагревать или кидать с высоты.
                                          • 0
                                            нет, аккумулировать лучше тем способом, которым эффективно снимать и хранить.

                                            Но мало вы вариантов придумали. А с кинетической и ядерной вообще плохо. Не нужно его кидать, достаточно раскрутить. мс^2 там присутствует без радиоактивных элементов и антивещества, проблема в снятии.

                                            насчет нагревания аккумуляторов, во первых есть разработки аккумуляторов в которых электролит фактически расплавлен, во вторых для солнечных тепловых электростанций запасение тепла в тепловых аккумуляторах вполне используется как решение :)
                                        • 0
                                          Удельная энергия метал гидридного аккумулятора примерно 0.3 МДж/кг. Сравните с 13.46 МДж/кг для кислород-водородной смеси.
                                          Вот вы для развития фантазии предложите хотя бы один энергоноситель с более высокой плотностью (больше 13.6 МДж/кг), который реально мог бы существовать.

                                          Не считая ядерных, конечно.
                                          • 0
                                            Опять рамки рамки(и по аккумулятору и по водороду). Вы посчитали энергию только получаемую из гальванического процесса.

                                            Много таких, очень много другой вопрос в простоте использования, стоимости и экологичности.
                                            А так для начала просто заменить ваш дефолтный окислитель… :) не только теплоты добавим но и тягу улучшим в виду того что не водяной пар на выходе.

                                            Реально может существовать всё, стабильность чего подтверждается теоретически и эсперементально. И литеевую ракету можно сделать, и берилиевую но цена… А так, Сарнер в своей «Химии ракетных топлив» в главе «перспективные источники» оценил, что теплотворность радикалов гелия вообще на порядок выше водрода…

                                            На самом деле мы живем в век, когда всё то, что раньше считалось невозможным, может быть просчитано и реализовано.
                                            • 0
                                              Опять одна вода. Вы мне числа давайте. Расчёты. А то я вам цыфры, а вы мне тонны ничем неподкреплённых фантазий. И я вам её ничем не ограничиваю, предлагайте, что хотите. Кстати, не забываем, чтобы увеличить УИ в 2 раза надо хотябы преодолеть 50 МВт/кг.

                                              Мы живём в то время, когда вся таблица Менделеева уже открыта и ничего нового кроме радиоактивных элеменов в ней появиться не может. Так что возможно всё, только в ваших фантазиях, а реальный мир куда более суров.

                                              Я не спорю, что можно немного увеличить импульс, заменив кислород, на фтор, например. И на выходе получим плавиковую кислоту, которая растворяет даже стекло (Гринпис будет писаться от такого счастья). И ракету на литии можно сделать, только удельная энергия у неё будет ниже, чем у водородной. А вот как вы хотите заставить реагировать инертный гелий — для меня загадка.
                                              • –1
                                                Читайте то что я процитировал, там все для вас рассчитано много лет назад. И не просто расчитано но ещё и описано откуда береться энергия при сжигании. Копипастом заниматься не буду.
                                                • 0
                                                  Вы, простите, не разбираетесь в том что сами цитируете.
                                                  Отсылать при этом намного более технически грамотного человека «читать» без указания сколь-либо точного источника («прочитай вот эти три книги, там подтверждается мой тезис, не скажу точно какой»), мягко говоря, некорректно.
                                                  • 0
                                                    Мущина очевидно имеет в виду книжку Сарнера, раздел «Перспективные источники движения», глава «Ракетные топлива на основе свободных радикалов». Если я правильно понял, там предлагается ещё несколько вариантов хранения энергии (свободные радикалы, метастабильные состояния, рекомбинация ионов). Правда, на мой дилетантский взгляд, сейчас нет реальных предпосылок к использованию таких видов топлива на практике. Т.е. это примерно как двигатель на антивеществе — возможен в теории, но на практике нереализуем в ближайшие десятилетия.
                                                    • 0
                                                      Так тема статьи то какая? И какой мой первоначальный коммент, который все стали клеймить «НЕВОЗМОЖНО ПОТОМУЧТО НЕВОЗМОЖНО НИКОГДА»? :) Вопрос не в невозможности, вопрос в приложеных усилиях и полученном результате. Ещё не использует челове космическое пространство настолько, чтобы стоимость разработки/постройки новых средст доставки стала дешевле чем стоимость текущей доставки.
                                                      • 0
                                                        Я вас удивлю. На ваш первый комментарий никто внимания не обратил, потому что в нём написана банальная мысль «когда-нибудь изобретут двигатель с большим УИ». С этим спорить никто не собирается.

                                                        Вам пытаются объяснить что вы ошиблись, написав об РДД которые обеспечивают увеличение УИ вдвое. Это для авиационных они может быть обеспечивают рост (и то не импульса а тяги). А для ракет — не обеспечивают. И не могут обеспечить в принципе, т.к. работают на обычном топливе, а такого топлива с которым могли бы — не научились производить. И никакие детонационные камеры это не изменят.

                                                        А вы что-то про рамки толкуете и ссылаетесь на книжки, в которых силовые поля обсуждаются. Ну ок. Давайте ещё подискутируем про двигатель, работающий на Искре, добытой из Мегатрона, который прячется на Луне.
                                                        • 0
                                                          Во первых вы не правы с топливами, умеют, просто дорого всё.

                                                          И вы какт-то опредилитесь, вы рассуждаете о возможности, или нет? Фраза «а такого топлива с которым могли бы» она противоречит смыслу вообще этого разговора, то есть топливо какбы есть, и возможности как бы есть, но я их запрещаю, такчто их нет.
                                                          • +1
                                                            Это вы сначала определитесь, вы говорите о том что возможно в принципе может быть когда-нибудь или возможно вот прямо сейчас или лет через пять. А то начали с того что уже вот вот новый супердвигатель будет, а потом съезжаете на фантазии и теории.

                                                            И что значит «дорого всё»? Антивещество, металлический водород, метастабильный гелий — это «дорого всё»? Дорого — это урановые ломы в ртути топить, а вышеперечисленное — фантастика, которой не существует в количествах, пригодных для использования.

                                                            Так что не я запрещаю это топливо использовать, а технологический уровень человечества, вы меня ни с кем не перепутали? Вот когда ваши люлькинцы научатся свободные радикалы в топливо добавлять и стабилизировать, вот тогда и приходите.
                                              • 0
                                                Про гелий — речь скорее всего о метастабильных состояниях. У любого атома есть возбужденные состояния, но обычно электроны на высоких энергетических уровнях ничего не удерживает от спуска на более низкие уровни и такие состояния спонтанно распадаются с испусканием кванта за ничтожные доли секунды. Но в некоторых ситуациях спуск электрона на более низкий уровень может быть запрещен.

                                                У гелия, в частности, стабильное состояние соответствует двум электронам на уровне 1s с разными спинами — 1s0 и 1s1. В метастабильном гелии один электрон находится в состоянии 1s0, а другой на более высоком уровне 2s, но с тем же спином — 2s0. Но для того чтобы спуститься с 2s0 на 1s1 электрон должен вначале поменять спин на противоположный, а для этого нужно некое внешнее воздействие, без которого гелий будет оставаться в указанном возбужденном состоянии сколь угодно долго. Соответственно метастабильный гелий потенциально можно хранить в возбужденном состоянии, а затем небольшим внешним импульсом давать ему спрыгнуть на более низкий энергетический уровень.

                                                Энергетика у этого теоретического топлива отменная — 480 МДж/кг. Плюс в качестве выхлопа и соответственно рабочего тела имеем гелий, у которого отменная теплоемкость. В сумме это дает УИ под 43 км/с, что очень круто.

                                                Ну а дальше, конечно, идет неприятная реальность. Во-первых производят сей гелий в агрегатах напоминающих небезызвестный Calutron с ничтожной производительностью и ничтожным КПД. Во-вторых период полураспада у него 2.3 часа. Проще сразу использовать в роли топлива антивещество, имхо — его проще хранить :). Так что абсолютно нереалистичная, но красивая идея.
                                                • 0
                                                  Зачем вы написали этот комментарий если «Вы, простите, не разбираетесь в том что сами цитируете»? Зачем встревать в середину обсуждения, комментируя один нюанс, в моем ответе на простейший вопрос, на который и сам SHVV знал ответ?
                                                  • 0
                                                    Я написал этот комментарий не вам, а SHVV в ответ на его фразу

                                                    А вот как вы хотите заставить реагировать инертный гелий — для меня загадка.


                                                    Напомню что вы отреагировали на тот же вопрос фразой

                                                    Читайте то что я процитировал, там все для вас рассчитано много лет назад. И не просто расчитано но ещё и описано откуда береться энергия при сжигании. Копипастом заниматься не буду.
                                                • 0
                                                  Спасибо, теперь хоть ясно, о чём речь. Жаль, что такое короткое время жизни.
                                              • 0
                                                lenta.ru/news/2014/10/30/laserpropelledrockets/ вспоминая этот разговор :)
                                                • 0
                                                  Российские учёные могут предлагать всё что угодно, вплоть до наноторсионной тирьямпампации. Покажите прототип, вот тогда поговорим)
                                • 0
                                  Всё просто, чтобы поднять скорость рабочего тела в 2 раза, ему нужно дать в 4 раза больше энергии. Если вы берёте энергию из вне, то вопрос снимается, а если вы тащите энергоноситель с собой, то нужно увеличить его удельную энергию в 4 раза.

                                  Заметьте, я не ограничиваю термодинамикой. Это уже классическая механика, баланс энергии и импульса. Мне правда интересно, может вы что-то знаете, но не можете до нас донести.

                                  Кстати, в SpaceEngine, мы решили для шаттлов использовать как раз двигатели на фазовом переходе из металлического водорода в диэлектрическую фазу. Теоретическая удельная плотность энергии этого перехода 290 МДж / кг (взято отсюда). То есть, такой двигатель может развивать удельный импульс почти в 5 раз больше, чем кислородоводородная смесь Спейс Шаттла. Что уже позволит создавать многоразовые одноступенчатые корабли.
                                  • 0
                                    Вот видите, нет на самом деле того ограничения, что вы пытались навязать. Да, есть ограничения доступных на данный момент технологий. Но в текущих технологиях и лифт невозможен. Появились предпосылки, что может быть удасться преодолеть ограничения по прочности, и народ начал мечтать. На что и был мой первый комменатрий, а не помечтать ли в другие стороны тоже…
                                    • 0
                                      Рамки есть и все их прекрасно видят. Про плотность энергии вам сразу сказали, что переход на использование ядерной энергии (которая уже доступна прям щас) позволит повысить УИ в разы. Но вы начали говорить какой-то бред про детанационные двигатели в рамках существующих энергоносителей.

                                      А мечтать не вредно, вредно не опираться в мечтах на законы природы.
                                      • 0
                                        Нет, я не начал говрить бред, я начал говорить о том что уже сейчас якобы тестируется в профильных лабораториях и что они про это говорят. А вы вот тутже повешали ораничения которых на самом деле нет в начальных условиях.
                                        При этом вы то таки выходите за рамки этих ограничений, то тутже их возвращаете и пытаетесь приписать их мне.
                                        Ну не ставил я ограничений на технологию разгона рабочего тела, не ставил я ограничений на тип топлива, на условия внутри камеры сгорания, на то есть ли вообще горение и тп.
                                    • 0
                                      Вам талдычат о том что проблема реактивных двигателей (любых!) заключена в источнике энергии.
                                      Пока этим источником выступает традиционное химическое топливо сколь-либо значительно поднять удельный импульс невозможно. Многие существующие движки выжимают более 90% доступного импульса
                                      И никакая технология будущего эту ситуацию не изменит.
                                      • 0
                                        Возможно, и даже SHVV выше привел пример как. Но конечно же оставаясь на том же типе топлива на техже условиях сгорания, на тех же ограничениях по давлению улушить хоть чуть чуть уже достижение. Но только вот эти ограничения установили вы а не я.
                                        • 0
                                          Использование металлического водорода — это технология на уровня использования антиматерии, то есть очень отдалённого будущего, поскольку его получают как и антиматерию в лабораториях считанными микрограммами и существует он доли секунд.
                                          Так что это пока всё очень теоретическое.
                                          • –1
                                            Опять ограничение: «вот я знаю этот вариант и этот вариант, всё я попал в рамки ограничений».
                                            • +3
                                              Жили-были мыши и все их обижали. Как-то пошли они к мудрому филину и говорят:
                                              — Мудрый филин, помоги советом. Все нас обижают, коты разные, совы. Что нам делать?
                                              Филин подумал и говорит:
                                              — А вы станьте ежиками. У ежиков иголки, их никто не трогает.
                                              Мыши обрадовались и побежали домой. Но по дороге одна мышка сказала:
                                              — Как же мы станем ежиками? — и все побежали обратно, чтобы задать этот вопрос мудрому филину. Прибежали, спросили.
                                              И ответил филин:
                                              — Ребята, вы меня ерундой не грузите. Я СТРАТЕГИЕЙ занимаюсь.
                                              • 0
                                                Мне ваша сказка-притча напомнила мне другой пример, но из жизни. Собеседовали мы как-то кандитата. На вопрос как вы будете решать задачу, он ответил (диалог):
                                                — Погуглю что уже кто делал
                                                — А если решения еще нет
                                                — Тогда скажу что решения нет и не буду делать задачу
                                        • 0
                                          Возможно, и даже SHVV выше привел пример как.


                                          Вы очень невнимательны, SHVV привел пример другого, нехимического источника энергии, причем заведомо нереалистичного на современном уровне техники. А для химического источника, как вам уже давно талдычат, это невозможно

                                          Но только вот эти ограничения установили вы а не я.


                                          Эти ограничения (нельзя значительно поднять УИ не изменив топливо) установлены законами физики.
                                          Прорыва же в топливах в обозримом будущем нет и не предвидится. Все возможные компоненты химических топлив давно проверены и из них давно выбраны оптимальные. Ядерное топливо — работает, но дает слишком низкую удельную тягу. Все остальные виды топлива недостижимы в рамках существующей техники и обозримых перспектив.
                                          • 0
                                            Если я очень не внимателен, то вы абсолютно невнимательны, так как сами себе противоречите двумя последними комментариями.

                                            А так, да, про энергию фазового перехода прочитал, но воспринял её вполне как термо-динамический эффект, на которые напирал SHVV, поэтому и не отличал от сжигания.
                            • 0
                              И кстати, работу при адиабатном расширении тоже описывает ненавистная вами термодинамика.
                              • 0
                                опять 25, я не говорил что не описывает, я лишь попытался вам показать где вы себя опять загнали в рамки расчитав скорость истечения.
                    • 0
                      А как же вы, интересно, разогнали мячик до 1км\с?))))

                      • 0
                        Там про ускорение говорится, я квадрат пропустил у секунд.
                        • 0
                          И метр с километром перепутали, ага. А про то как химическая энергия ресщепления глюкозы во время вашего прыжка превращается в кинетическую вы знаете?
                          • 0
                            Нет, километры я специально указал, чтобы было у собеседника осознание установленных им ограничений. Как и у вас, где вы решили что я его кинул усилием мышц.
                            • +1
                              Мы судя по всему, с вами спорим о разных вещах. Я пытаюсь сказать что ваша фраза про РДД и увеличение импульса вдвое неверна, а вы — о том что теоретически могут быть какие то двигатели, развивающие бОльший импульс. Ок, могут. Но это не будет РДД о котором вы говорите, вот и всё.

                              Трудно рассуждать о законах падения шарика, когда оппонент на каждое замечание может сказать «а у меня шарик на реактивной термоядерной тяге с передачей энергии от орбитальной лазерной платформы». Если хотите чтобы ваш пример с шариком кто то понял, поясните что вы имеете в виду, экстрасенсы все в отпуске.
                              • 0
                                Во первых я не говорил в своем изначальном комментарии о типе двигателя.
                                Во вторых о РДД я взял пример не из расчетов, которые привел SHVV выше, ограничив всё нормальными условиями, а из заявлений люлькинцев для журналистов. А как они там повысили импульс фиг их знает, может умудрились разогнать то 10км/с струю, а может перешли с керосина на жидкий водород.
                                • 0
                                  Тут вся ветка развернулась именно вокруг РДД и заведомо ошибочного утверждения что на этом пути можно значительно что-то улучшить.

                                  А вам объясняют что нет, удельный импульс заметно улучшить заменой двигателя принципиально невозможно потому как упирается все не в двигатель, а в топливо к нему. Заменой топлива, да УИ, можно подтащить повыше. Но прорыва в химических топливах, увы, нет и не предвидится

                                  По вашей ссылке на исходный материал для журналистов, к слову, речь вообще не шла о повышении удельного импульса — только о повышении мощности двигателя на 10%, что вообще ни о чем не говорит. В предположении что масса двигателя существенно не изменилась можно предположить что использование РДД на 10%, а может и больше улучшит удельную тягу двигателя (не удельный импульс, а удельную тягу!). Это даст определенный выигрыш в полезной нагрузке выводимой на орбиту за счет уменьшения «паразитной массы», но очень небольшой.
                                  • +1
                                    Мякотка в том, что, как я понимаю, можно отказаться от ТНА, заменив его обычным простым насосом. Вроде как детонационная волна сама должна создать повышенное давление топлива. К этому куча вопросов, но если это окажется реальностью, то это таки будет определённый прорыв в стоимости и надёжности двигателей. Правда как мне кажется, первые двигатели, использующие этот принцип, будут плохими и неудобными (например вряд ли будут дросселируемыми), но лиха беда начало.
                                    • 0
                                      По стоимости да, было бы здорово если бы РДД радикально её снизили.
                                      А надежность и удельная тяга и у существующих движков вполне приличная
                                      • 0
                                        Требования к надёжности заиграют новыми красками, если реюзабельность первой ступени и КА начнут использовать и один двигатель будет несколько раз в космос летать. Там износ ТНА может существенную роль сыграть.
  • 0
    Вторая космическая скорость — это не скорость, которая должна быть у ракеты. Это скорость, с которой нужно бросить мяч с поверхности земли, чтобы он на нее не вернулся.


    Что-то я не осилил эту сентенцию, к сожалению.
    Это не скорость ракеты...., а скорость мяча…
    Не понятно.
    Кстати, если мяч бросить с первой космической, то на Землю не вернется — станет ее спутником.
    Если бросать параллельно Земле.
    • 0
      Кстати, если мяч бросить с первой космической, то на Землю не вернется — станет ее спутником. Если бросать параллельно Земле.
      <zanuda-mode> Смотря с какой высоты. Если с уровня моря — затормозится об атмосферу и упадет. <zanuda-mode>
      • 0
        Можно ли вообще так бросить мяч, чтобы он стал спутником?

        Уточню, бросаем с поверхности, атмосферу не учитываем :)
        • 0
          Смотря как бросать. Рукой, наверное, нет. Хотя, если рукой на Фобосе — тогда да.
        • +1
          Предположим, что атмосферы нет, планета идеально шарообразная, другие небесные тела нам не мешают. Тогда, бросив мяч со скоростью больше или равной первой космической, но меньше второй космической, можно превратить его в спутник.

          Правда есть одна тонкость. Если бросить мяч под углом к горизонту, перицентр его орбиты окажется ниже точки броска, скорее всего под поверхностью планеты. Так что бросать нужно строго горизонтально. В этом случае перицентр будет на высоте точки броска. Высота апоцентра зависит от начальной скорости — чем больше, тем выше.

          Скорее всего, мяч не ударит вас по затылку после первого витка, даже если не отбегать в сторону. Из-за вращения планеты проекция орбиты на ее поверхность будет не окружностью, а довольно затейливой кривой.

          Так что получить по голове вашим спутником имеет шанс кто-то совсем другой.
    • 0
      Ни один спутник Земли не вращается со скоростью 7.9 км/с, потому что с удалением от поверхности космические скорости уменьшаются. Необязательно «стрелять» ракетой с земли со второй космической скоростью, можно плавно ее наращивать. Школьники часто путаются и думают, что пока ракета не наберет скорость 11.2 км/с, Земля ее не отпустит.
      Если доехать на лифте до ГСО, разгон до первой космической произойдет автоматически «в процессе». А если поехать дальше, то есть возможность нарастить скорость и до второй.
  • 0
    Если дотянуть до геостационарной орбиты стальную леску диаметром 1 мм, ее масса будет 212 тонн (а ее нужно тянуть гораздо дальше, чтобы уравновесить лифт центробежной силой).


    Существенно дальше тянуть не нужно, достаточно удовлетворительно массивного противовеса :)

    Но здесь, вообще говоря, неверна сама идея. Сила натяжения гипотетической однородной стальной лески будет неравномерна по высоте. При этом нас интересует только участок максимального натяжения лески (дабы не порвалось), а он достигается ровнехонько на геостационаре. Леска которая расположена дальше уже «ничего не весит», соответственно натяжение лески там не усиливается, а, напротив, снижается. Если обходиться вообще без противовеса, то у нашей лески натяжение на обоих концах будет равно нулю, если с противовесом — то в ноль обратится натяжение только на земном конце (впрочем, при запуске спутника натяжение все же придется сделать ненулевым — спутник при подъеме разгоняется леской и противовесом и желательно возникающие из-за этого торможение самого противовеса и лески компенсировать). Но, в общем, в любом случае значение играет только вес лески ниже геостационара. Все что выше — уже неважно.

    При этом надо учитывать то что говоря о весе лески, имеется в виду именно вес лески а не её масса. Вес у лески с ростом высоты уменьшается вплоть до нуля на геостационаре, поэтому «весить» космический лифт будет меньше чем указанные 217 тонн у Земли :). Это порождает, кстати, интересные проблемы оптимизации профиля лески — чем выше, тем леска натянута сильнее и тем меньше её удельный вес; следовательно выгоднее делать леску толще с высотой по определенному закону, дабы повышать с высотой её прочность.
  • 0
    С «центробежной силой» какая-то фигня. Ее не существует (это мнимая сила, вводимая в неинерциальных системах отсчета для того, чтобы создать видимость исполнения физических законов, справедливых для инерциальных систем отсчета). Силу гравитации ничто не уравновешивает (если бы уравновешивало, то спутник улетел бы прямолинейно в космос, первый закон Ньютона). Спутники находятся в свободном падении (именно из-за этого там наблюдается невесомость), но из-за приличной боковой скорости, силы гравитации хватает только на то, чтобы искривить траекторию полета так, чтобы спутник не улетел, но недостаточно, чтобы «приземлить» его.
    • 0
      В ньютоновской динамике можно утверждать, что фиктивная (хотя космонавт, которого крутят в центрифуге, явно с этим не согласится), а в современной динамике вполне себе настоящая.
      • 0
        Можно поподробнее насчет «настоящести» центробежной силы?
        • 0
          Все довольно просто: можно делить силы на «настоящие» и «ненастоящие» пока их можно различать. В пустом пространстве это сделать легко — там есть инерциальные системы отсчета, в которые мы можем перейти и силы, которые там действуют, мы можем назвать «настоящими». Если же мы находимся в реальном мире, в котором пространство не плоское, инерциальные СО перестают существовать и такой критерий теряется. Поскольку критерия нет, то и вопрос бессмысленен. Конечно, мы все еще можем отличить гравитацию от инерции по приливным силам, но это все равно не позволяет делить силы на настоящие и фиктивные.
          • 0
            отличить гравитацию от инерции по приливным силам
            А ведь у центробежной силы тоже есть аналог приливного градиента — только не в ту сторону.
            • 0
              Верно подмечено, но эти приливы сильно друг от друга отличаются. В одном случае есть нетривиальная кривизна, а в другом нет. Вот здесь обсуждалось: http://habrahabr.ru/post/232383/#comment_7845119.

              Однако то, что силы эти отличаются, не означает, что одни системы отсчета выделены относительно других, поэтому и силы настоящие.
          • 0
            Подождите. Вы же не утверждаете, что на спутник кроме сил гравитации и трения об остатки атмосферы действует еще что-то?
            На космонавта в центрифуге давит кресло, заставляющее его двигаться ускоренно (по криволинейной траектории) — тот же самый эффект, как и вдавливание в кресло в ускоряющемся автомобиле. Получается, для наблюдателя извне кресла в центрифуге, центробежная сила для описания движения космонавта не нужна, соответственно, она мнимая.
            • 0
              Что значит, «не нужна»? Вот в системе отсчета, прикрепленной к поверхности земли на спутник действует гравитация (и чуть-чуть центробежной силы, потому что Земля вращается). В этой СО спутник на орбите, потому что движется.

              Теперь возьмем СО, одна из координатных осей которой проходит через центр Земли и спутник. В такой СО спутник не движется, однако гравитация никуда не делась. Не падает он от того, что на него действует «центробежная» сила.

              В присутствии гравитации у вас нет возможности утверждать, что одна из этих систем отсчета хуже другой, потому что они обе неинерциальные. И силы в них вполне настоящие.
              • –1
                Я еще подумаю над этим, но что-то мне не нравится декларирование равноправия указанных СО на основании того, что я не могу доказать обратное.
                • 0
                  Вот представьте себе: вы сидите в пространстве и хотите найти инерциальную систему отсчета, чтобы понять, какие силы настоящие. Но инерциальных СО в вашем мире нет. Как вы будете разделять?
                  • 0
                    Насколько я понимаю, инерционные силы, в том числе и гравитация, являются «ненастоящими» в том смысле что они являются следствием формы (кривизны, метрики) пространства-времени. Эту форму можно (с оговорками) померить напрямую — условно говоря посчитать расстояния между точками, углы между прямыми и т.д. Определив форму пространства-времени в Вашей системе координат (неважно какой), Вы получите все инерциальные силы действующие в этой системе. Все остальные силы, соответственно, будут не инерциальными.

                    Характерным следствием этой идеи состоит в том что инерциальные силы будучи свойством самого пространства одинаково действуют на совершенно любые тела вне зависимости от их свойств. С остальными силами это не прокатывает :)
                    • 0
                      Нет проблем, но тогда, как вы справедливо заметили, гравитацию тоже придется считать ненастоящей силой. Кстати, гравитация действует одинаково только на пробные тела, которые слабо возмущают пространство-время, а на массивные уже весьма по-разному.

                      А если учесть, что в современной теории поля все силы имеют, в некотором смысле, геометрическую природу, то и их придется объявить ненастоящими. Имхо особой разницы нет между тем, что мы признаем все силы или говорим, что сил вообще не бывает.
                      • 0
                        Есть два хорошо выраженных класса сил, существенно различающихся своими свойствами.
                        Это разделение не выдумано и не сводится к терминологической разнице.
                        Зачем пытаться утверждать что «в основе-то» у обоих классов есть что-то общее? Ну таки да, что-то общее есть. Притом у всех сил. Давайте теперь не будем разделять электромагнитные силы, слабое и сильные взаимодействия? Ведь у них куда больше общего друг с другом, нежели с гравитацией, Поэтому зачем использовать термин «электрическое поле» или там «сила Лоренца»? Будем просто говорить «поле», «сила», в основе-то, в принципе, все что угодно потенциально можно описать неким единым математическим аппаратом?
                    • 0
                      Настоящих сил вообще нет. Силы — это удобная абстракция для описания окружающего мира. Следовательно, «настоящих» и «ненастоящих» сил быть не может.
                      • 0
                        Абстракция или нет, но деление сил на два больших класса существует. Силы первого класса определяются формой пространства, меняются с заменой системы координат, одинаково действуют на все тела. Вторые существуют отдельно от пространства, не меняются с заменой координат, зависят от свойств физических тел.

                        А следовательно встает вопрос, как называть эти два класса сил. Один из распространенных вариантов наименования — «настоящими» и «ненастоящими» силами.

                        • 0
                          Силы первого класса определяются формой пространства, меняются с заменой системы координат, одинаково действуют на все тела. Вторые существуют отдельно от пространства, не меняются с заменой координат, зависят от свойств физических тел.
                          Это какие-такие силы не меняются с заменой системы координат?
                          • 0
                            Давайте для простоты ограничимся тезисом «любая замена координат сохраняющая инерциальные силы сохраняет и не-инерциальные силы, но не любая замена координат сохраняющая не-инерциальные силы сохраняет инерциальные»?
                            • 0
                              А магнетизм, получается — тоже инерциальная сила?
                              • 0
                                Набросайте примерчик
                        • +1
                          Хех, ну нет. Вторые тоже меняются с заменой координат. Во-первых, самое очевидное — они тоже вращаются при поворотах и бустах. Электродинамика в двух движущихся относительно друг друга фреймах даст разные результаты. В качестве самого простого примера можете вспомнить эффект Доплера. А уж в ускоряющихся фреймах тем более. Там вообще, например, появляется горизонт Риндлера от которого идет хоккинговское излучение.

                          А еще можно вспомнить, что сила — она одна и определяется она как некий фактор, придающий ускорение. Как однозначно поделить один вектор на несколько — это еще более мутный вопрос.
                          • 0
                            ОК, можно ли высказаться так: не-инерциальные силы — это то что объясняет ускорение остающееся после перехода к локально-инерционной системе отсчета, определяя последнюю её геометрическими свойствами?
                            • 0
                              Если вы имеете ввиду под локально-инерциальной системой отсчета такую, в которой зануляются символы Кристоффеля (то есть, гравитационные силы), то да. Можно. Но в этом случае можно проще: неинерциальные силы — это силы не гравитационной природы (то есть, это просто синонимы). В данном случае вопрос становится чисто терминологическим и неинтересным.

                              С другой стороны, у этого вопроса есть более интересный смысл — в чем отличие гравитации от остальных полей и нет ли какой-то более общей картины, в которой все сливается. К сожалению, на этот вопрос сейчас ответа не существует.

                              P.S. Я сейчас не могу точно сказать, но есть сомнение, что возможно найти локально-инерциальный фрейм в присутствии других сил.
                              • +1
                                Локально-инерционной системе можно дать чисто геометрическое определение если определить понятие «расстояния» или связать её с распространением света в вакууме. Понятно что если определять «локально-инерционная систему отсчета» как систему без инерциальных сил получится тавтология. Но этого не требуется. Можно ввести локально-инерционную систему отсчета через геометрию пространства и через неё определить понятие инерциальных сил.

                                Инерциальных фреймов в неплоском пространстве не бывает, но локально (может быть — очень локально) вроде можно построить фрейм сколь угодно близкий к инерциальному.
                                • 0
                                  Да, с этим согласен. Разделить гравитацию и не гравитацию таким образом возможно.

                                  Но стоит вспомнить, что разговор начинался с того, что пытались делить истинные гравитационные силы и центробежное ускорение.
              • 0
                У вас система отсчёта крутится что ли?
                Ну так она не инерциальная по определению и ньютоновская механика в ней просто так не работает.
    • +1
      Скрытый текст
      image
      xckd как всегда неподражаем.
  • 0
    > Если дотянуть до геостационарной орбиты стальную леску диаметром 1 мм, ее масса будет 212 тонн
    > Чем дальше тянется трос от поверхности земли, тем больше он теряет в весе.
    Так в чём проблема? Если я что-нибудь, в чём-нибудь понимаю, то трос можно сделать многоступенчатым, как ракету. Несколько участков из разных материалов. На разных высотах можно делать, скажем, транспортные шлюзы, что в теории поможет доставлять грузы не только на ГС-орбиту, но и вообще на разные высоты.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.