|
Концепт челнока космос-поверхность
|
|
| Lunet2 | Дата: Понедельник, 16.09.2013, 19:18 | Сообщение # 166 |
Наблюдатель
Группа: Новички
Российская Федерация
Сообщений: 5
Награды: 0
Статус: Offline
| Цитата (SpaceEngineer) Выигрываем в массе, а значит в полезной нагрузке или характеристической скорости.
Не обязательно. Больно уж сильно зависит от применяемых технологий.
И опять же, если не применять ЯРД, а ТЯРД, до 70 % энергии выделится в нейтронах и улетит по своим делам (именно по этому до сих пор и не построили ТЯЭС). Там масса биологической защиты колоссальная должна быть, хоть и секторной.
ЯРД-не химия ;-) Энергоёмкость урана - 88 250 000 МДж/кг, дейтерий - тритий 337 000 000 МДж/кг, кинетическая энергия спутника на орбите Земли около 33 (!!!) МДж/кг.
Так что при сгорании в термоядерной топке 1 кг дейтерий-тритиевого топлива при КПД 1% (!!!) можно вывести на орбиту порядка 100 тонн грузов,включая массу челнока .
Будь я конструктором подобного космокатера я бы какими-то турбинами просто не заморачивался - напуркуа?
Если ЯРД - то да. Особенно на взлётно-посадочных режимах.Цитата (SpaceEngineer) Где-то читал про такой способ создания подъёмной силы - нижняя поверхность крыла раскалена, а верхняя холодная.
Это для бабочек ;-) Удельная подъёмная сила будет слишком мала, плюс эффект не масштабируемый.
|
|
|
| |
| IvGrad | Дата: Вторник, 17.09.2013, 02:06 | Сообщение # 167 |
|
Космический пилот
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 126
Награды: 1
Статус: Offline
| Цитата (SpaceEngineer) Где-то читал про такой способ создания подъёмной силы - нижняя поверхность крыла раскалена, а верхняя холодная.
Не слышал о таком. А вот на ТРИЗе нам рассказывали о способе защиты подводных крыльев судов.
Суть в том, чтобы охлаждать подводные крылья с помощью сжиженного газа, для образования
ледяной корки на их поверхности. Таким образом, при движении судна по воде, происходит
периодическое образование/разрушение части льда, тем самым повышается механическая
прочность крыла на истирание.
А по поводу челнока космос-поверхность, необходимо озаботится о том, что в отсутствии
инфраструктуры (дороги/ВПП/космодромы) - имеет смысл применить схему наподобие
использованной для СВВП Як-141
Естественно, что не обязательно двигатели должны быть "атмосферными". Тем более,
не все планеты имеют атмосферу. Но общий принцип вертикального взлёта/посадки
и горизонтального перемещения - должен быть соблюдён.
|
|
|
| |
| Cirnas | Дата: Вторник, 17.09.2013, 10:13 | Сообщение # 168 |
|
Наблюдатель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 18
Награды: 0
Статус: Offline
| Цитата (Lunet2) ГПРВД по названию - воздушный двигатель.
Нет ни какой гарантии что на планетах будет атмосфера и уж тем более что в ней будет кислород.
Как уже было сказано, кислород нам совершенно не нужен. ГПВРД предлагался для посадки на атмосферные планеты и заправочных ботов (больше сэкономим - эффективней заправщик).
Цитата (Lunet2) Плюс зачем на борту атомная силовая установка? При распаде кристаллической решётки металлического водорода и так энергии прорва выделяется.
Нам нужен источник энергии. ЯСУ, а еще лучше ТЯСУ - хороший вариант. Мы не хотим зависить от кислорода - нам нужна прорва энергии.
Цитата (Lunet2) при наличии на борту АСУ, или даже ТЯРД, игра с использованием атмосферы как рабочего тела не стоит даже свеч.
Не согласен. Если у нас есть много энергии, это не значит что у нас халявный пропеллент.
Кстати, космический ТЯРД не сможет работать в атмосфере - ему нужна будет дополнительная вакуумизация. Кроме того, магнитное сопло работать не будет - ограничиваемся ТЯСУ. Имеем кучу электричества и тепла. Так почему бы не использовать в качестве движетеля ГПВРД, а не искать ЭРД с высокой тягой?
Цитата (Lunet2) существенно усложняется конструкция двигателя, растёт его масса падает надёжность.
Какраз таки нет ничего проще ГПВРД (не химического). Вся сложность ГПВРД - камера сгорания. Надо успеть на бешеной скорости, за крайне малый промежуток времени сжечь топливо в атмосферном кислороде. У нас же есть возможность заменить камеру сгорания на другое устройство нагревания.
Цитата (Lunet2) При распаде кристаллической решётки металлического водорода и так энергии прорва выделяется.
Энергия металлического водорода в разы выше взрывчатки. Единицы МВ хватает для саморазогрева до 15-20кК. Это будет отличный двигатель, если его удастся создать.Добавлено (17.09.2013, 10:13)
---------------------------------------------
Цитата (Lunet2) И опять же, если не применять ЯРД, а ТЯРД, до 70 % энергии выделится в нейтронах и улетит по своим делам (именно по этому до сих пор и не построили ТЯЭС). Там масса биологической защиты колоссальная должна быть, хоть и секторной.
Рекомендую почитать. Самый правдоподобный ТЯРД открытой конструкции, написанный доступным языком, из всех что мне встречались.
Атмосферу мы используем не для экономии энергии (у нас ее прорва), а для экономии водорода, которой надо слетать собрать. В условиях развитой инфраструктуры ГПВРД-шаттлы может и потеряют актуальность, но для базового исследовательского корабля будет выгодней взять дополнительно ГПВРД-шаттл и сэкономить массу водорода, а значит и времени на его добычу.
AMD Athlon II X3 3GHz + 8GB DDR3 + ATI Radeon HD 5770 1024 MB + Win7 64bit
|
|
|
| |
| Lunet2 | Дата: Воскресенье, 06.10.2013, 08:59 | Сообщение # 169 |
|
Наблюдатель
Группа: Новички
Российская Федерация
Сообщений: 5
Награды: 0
Статус: Offline
| Цитата (Cirnas) Нам нужен источник энергии. ЯСУ, а еще лучше ТЯСУ - хороший вариант. Мы не хотим зависить от кислорода - нам нужна прорва энергии.
Ну, в случае использования металлического водорода использовать именно его в генераторах электричества будет весьма и весьма разумно. Энергоёмкость высока. Конструкция подобного генератора - проста.
Так же МВ будет весьма и весьма удобно использовать как топливо для обслуживающих роботов, беспилотных зондов, спутников связи, АМС, вездеходов подогрева скафандров ;-).
И вообще, МВ можно использовать как идеальное топливо - окислителя не надо, энергоёмкость велика, отходы отсутствуют, особенно радиоактивные, конструкция генератора проста и надёжна, если использовать пучковые генераторы. У них теоретический КПД всё-таки 100 %.
Цитата (Cirnas) Рекомендую почитать. Самый правдоподобный ТЯРД открытой конструкции, написанный доступным языком, из всех что мне встречались.
За статью спасибо. Давно я таких хороших статей не читал. Вот и определились с параметрами и габаритами ТЯРД.
А так же с тем, что ТЯРД использовать в атмосфере нельзя.
Первые выводы.
1) Раздельная силовая установка. "Пространственная" и "планетарная".
Цитата (Cirnas) Вся сложность ГПВРД - камера сгорания.
Не только камера сгорания. Ещё воздухозаборник. Сформировать скачок уплотнения, что бы он попал точно в камеру сгорания тоже весьма и весьма нетривиальная задача. Плюс воздухозаборник чётко рассчитан на весьма узкий диапазон скоростей.
Если посмотреть на проблему упрощённо.
Самая большая тяга двигателей нужна при взлёте-посадке. Она должна превышать вес всего шатла, хотя бы процентов на десять.
Опять же, используя внешнее рабочее тело мы экономим энергию (массу возимого топлива) но проигрываем в удельном импульсе.
Фокус в том, что у прямоточников есть существенное ограничение по максимальной скорости. Проблема в том, что рабочее тело, перед тем как оно истечёт из сопла необходимо разогнать до скорости корабля.
Так... Пока думаю.
|
|
|
| |
| Aerospacefag | Дата: Воскресенье, 06.10.2013, 18:28 | Сообщение # 170 |
Строитель Миров
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1019
Награды: 3
Статус: Offline
| Цитата (Lunet2) Раздельная силовая установка. "Пространственная" и "планетарная".
Если использовать ядерные двигатели вместо химических, разницы практически нет - разве что можно КПД повысить за счет использования атмосферы. Если химическая - то в атмосфере можно будет использовать кислород обычным способом, а на орбиту придется тащить уже окислитель. Так что, если мы все-таки настроины использовать атмосферный шаттл, лучше использовать вторую схему - при выходе за атмосферу переключаться на сжиженный окислитель. Да и безопаснее они.
Цитата (Lunet2) Не только камера сгорания. Ещё воздухозаборник. Сформировать скачок уплотнения, что бы он попал точно в камеру сгорания тоже весьма и весьма нетривиальная задача. Плюс воздухозаборник чётко рассчитан на весьма узкий диапазон скоростей.
Воздухозаборник можно сделать с изменяемой геометрией.
Цитата (Lunet2) Фокус в том, что у прямоточников есть существенное ограничение по максимальной скорости. Проблема в том, что рабочее тело, перед тем как оно истечёт из сопла необходимо разогнать до скорости корабля.
Это зависит только от удельного импульса - на самом деле это не обязательно. У современных ракет, насколько я знаю, скорость истечения меньше чем орбитальная, поэтому им нужны такие большие ракеты для запуска (большая часть топлива уходит на то чтобы разогнать остающиеся запасы топлива вместе с ракетой). При увеличении удельного импульса в 10 раз, запасы топлива понадобятся раз в 500 меньше, по формуле Циолковского.
Win7
Intel Core i5-2310 2.9 Ghz
4 Gb DIMM DDR3
Asus GeForce GTX760, 2 Gb GDDR-5
|
|
|
| |
| Lunet2 | Дата: Воскресенье, 06.10.2013, 20:03 | Сообщение # 171 |
|
Наблюдатель
Группа: Новички
Российская Федерация
Сообщений: 5
Награды: 0
Статус: Offline
| Цитата (Aerospacefag) Если использовать ядерные двигатели вместо химических, разницы практически нет - разве что можно КПД повысить за счет использования атмосферы.
Разница колоссальная - в энергетике процесса. На 1 кг ЯРД + все системы + баки и т.д. можно запасти на два или три порядка больше импульса, чем на химию. То есть самолёт с ЯРД на борту может подняться на орбиту только на собственном запасе топлива и вывести полезную нагрузку, маневрировать в атмосфере и на орбите и тд. и т.п, химический - нет.
У ТЯРД-а энергетика ещё выше, но увы, его нельзя использовать в атмосфере.
Отсюда выводы. На "химии" по планетам не полетаешь.
Цитата (Aerospacefag) при выходе за атмосферу переключаться на сжиженный окислитель.
Химия для межпланетных перелётов непригодна.
Цитата (Aerospacefag) Это зависит только от удельного импульса - на самом деле это не обязательно
Обязательно. Увы.
|
|
|
| |
| SHW | Дата: Понедельник, 07.10.2013, 10:57 | Сообщение # 172 |
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Нидерланды
Сообщений: 618
Награды: 10
Статус: Offline
| Добавил деталей шаттлу из редактора звездолетов. Теперь можно будет его отдельно использовать.
Изначально он предполагался как конвертоплан с возможностью взлета на маршевых двигателях:
И полетом на дозвуковых скоростях тупым концом вперед.
Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB
|
|
|
| |
| Aerospacefag | Дата: Понедельник, 07.10.2013, 13:52 | Сообщение # 173 |
|
Строитель Миров
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1019
Награды: 3
Статус: Offline
| Цитата (Lunet2) Разница колоссальная - в энергетике процесса.
Нет, я говорил о разнице между атмосферным и внеатмосферным полетом. Что касается разницы, летать на химии или на ядерном двигателе - разница не настолько велика, как можно подумать. По крайней мере в обозримой перспективе, ядерные двигатели представляют собой сложные, тяжелые и небезопасные установки с низкими удельными характеристиками.
Цитата (Lunet2) У ТЯРД-а энергетика ещё выше, но увы, его нельзя использовать в атмосфере.
Вполне можно, ничего не мешает. Только двигатель нужен, конечно, не открытого типа.
Цитата (Lunet2) Отсюда выводы. На "химии" по планетам не полетаешь.
Это зависит от самой химии. Можно использовать не только энергию окисления, но и энергию фазового перехода или на основе свободных радикалов, что обещает быть в несколько раз эффективнее.
Цитата (Lunet2) Обязательно. Увы.
Увы, похоже, вам следует тщательнее изучить теорию ракетной техники. Скорость истечения газов из современных ЖРД - до 5 км/с, и тем не менее, они выводят спутники на орбиту со скоростью от 8 км/с и более.
Win7
Intel Core i5-2310 2.9 Ghz
4 Gb DIMM DDR3
Asus GeForce GTX760, 2 Gb GDDR-5
Сообщение отредактировал Aerospacefag - Понедельник, 07.10.2013, 13:53 |
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Понедельник, 07.10.2013, 14:04 | Сообщение # 174 |
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Цитата (SHW) Добавил деталей шаттлу из редактора звездолетов. Теперь можно будет его отдельно использовать.
Изначально он предполагался как конвертоплан с возможностью взлета на маршевых двигателях:
И полетом на дозвуковых скоростях тупым концом вперед.
Код, обсчитывающий его аэродинамику, мне будет сниться в страшных снах :))
|
|
|
| |
| SHW | Дата: Понедельник, 07.10.2013, 14:13 | Сообщение # 175 |
|
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Нидерланды
Сообщений: 618
Награды: 10
Статус: Offline
| Цитата (SpaceEngineer) Код, обсчитывающий его аэродинамику, мне будет сниться в страшных снах :))
Да я сам не прочь писать код физики. Было бы куда.
Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB
|
|
|
| |
| Aerospacefag | Дата: Понедельник, 07.10.2013, 16:34 | Сообщение # 176 |
|
Строитель Миров
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1019
Награды: 3
Статус: Offline
| Цитата (SpaceEngineer) Код, обсчитывающий его аэродинамику
Даже если эта аэродинамика будет как у летящего кирпича, никто и не заметит.
Win7
Intel Core i5-2310 2.9 Ghz
4 Gb DIMM DDR3
Asus GeForce GTX760, 2 Gb GDDR-5
|
|
|
| |
| Blu3sman | Дата: Вторник, 08.10.2013, 00:40 | Сообщение # 177 |
Космический пилот
Группа: Пользователи
Украина
Сообщений: 92
Награды: 4
Статус: Offline
| Цитата (SHW) И полетом на дозвуковых скоростях тупым концом вперед.
А в чем профит то? 
C2D E6550 2.33 GHz / 2 GB RAM / GTX 550 Ti 1024 MB / Win 7 32-bit
|
|
|
| |
| IvGrad | Дата: Вторник, 08.10.2013, 05:17 | Сообщение # 178 |
|
Космический пилот
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 126
Награды: 1
Статус: Offline
| Цитата (SHW) Добавил деталей шаттлу из редактора звездолетов. Теперь можно будет его отдельно использовать.
Lockheed SR-71 прототипом послужил?
Ещё быть может заменить изначальную "серебристую" расцветку на подобие "Бурана":
Цитата (SHW) Изначально он предполагался как конвертоплан с возможностью взлета на маршевых двигателях
На такой модели будет велико лобовое сопротивление при вертикальном взлёте и малая
устойчивость. Необходима какая-то иная концепция вертикального взлёта/посадки.
Сообщение отредактировал IvGrad - Вторник, 08.10.2013, 05:21 |
|
|
| |
| SHW | Дата: Вторник, 08.10.2013, 10:08 | Сообщение # 179 |
|
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Нидерланды
Сообщений: 618
Награды: 10
Статус: Offline
| Цитата (IvGrad) Lockheed SR-71 прототипом послужил?
Нет, Skylon и EWR VJ 101.
Цитата (IvGrad) На такой модели будет велико лобовое сопротивление при вертикальном взлёте и малая устойчивость.
Достаточно просто оторваться от поверхности и перейти сразу в горизонтальный полёт. Без ВПП. Вообще, такая конструкция работает:
Цитата (Blu3sman) А в чем профит то?
На до звуке профиль должен быть один, а на сверхзвуке - другой. По-этому для локальных перелётов можно экономить топливо.Цитата (IvGrad) Ещё быть может заменить изначальную "серебристую" расцветку на подобие "Бурана":
А мне серебристая больше нравится. Но попробовать можно.
Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB
Сообщение отредактировал SHW - Вторник, 08.10.2013, 10:10 |
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Вторник, 08.10.2013, 13:22 | Сообщение # 180 |
|
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Кстати, насчёт этой гибридной силовой установки: где ещё можно про неё почитать? Насчёт радиоактивности при атмосферном полёте. Там же непрямой нагрев происходит, а через замкнутый контур. Почему бы не реализовать такую установку сейчас? Эх, жалко частным компаниям вряд ли в обозримом будущем разрешат заниматься ядерными технологиями.
|
|
|
| |
ENG
Новый сайт
