Автор Тема: Альтернативная космонавтника и планетарное оружие более мощное, чем термоядерное  (Прочитано 14740 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
С атомным реактором для космического корабля нет принципиальных затруднений
http://www.atomic-energy.ru/interviews/2012/07/26/35096

Юрий Кубарев
С 2009 года в рамках президентской программы модернизации и технологического развития экономики России реализуется проект создания транспортного космического модуля – межорбитального буксира на базе ядерной энергетической установки (ЯЭУ) с электрореактивной двигательной установкой (ЭРДУ). Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля (НИКИЭТ) отвечает за создание ЯЭУ, Исследовательский центр имени М.В. Келдыша (Центр Келдыша) – за ЭРД на базе ядерных технологий, а ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королева (РКК «Энергия») – увязывает все решения в единое целое.
В совокупности с другими решениями просматривается план создания принципиально новой транспортной системы двойного назначения. Она может понадобиться для решения широкого круга задач, в том числе для создания глобальной космической обороны, в частности, для борьбы с опасными космическими объектами (ОКО). Например, для доставки универсального космического аппарата КАПКАН к астероиду Апофис и предотвращения его столкновения с Землей в апреле 2039 года. На совместном заседании бюро Совета РАН по космосу и президиума научно-технического совета Роскосмоса были приведены расчеты мощности КАПКАНа. В зависимости от диаметра ОКО для его уничтожения или увода на безопасную траекторию потребуется ядерный боезаряд мощностью от 4 до 3380 килотонн и массой от 50 до 1127 кг.
Успешный бизнес-проект американского ВПК непредсказуем и опасен .Для доставки КАПКАНа осталось создать новый носитель, с другой энергетикой и другим двигателем. Он нужен и для других космических аппаратов двойного назначения. Однако дальше разговоров о создании ЭРД с ЯЭУ дело почему-то не идет. Похоже, выполнение задания российского президента затормозилось. Об этом говорили на заседании Проблемного совета № 5А Научно-технического совета (НТС) по двигательным установкам РКТ в сентябре 2011 года. На совете было отмечено, что в России «наметилось отставание от ведущих космических держав в разработке и применении как мощных холловских электрореактивных двигателей (ЭРД), так и ЭРД других схем, что сдерживает развитие отечественных аппаратов после 2015–2020 годов». Проблемный совет № 5А поставил перед учеными конкретную задачу: для транспортно-энергетических модулей мощностью свыше 1 МВт «необходимо создать двигатели новых схем, использующие нетрадиционные способы ускорения плазмы и обеспечивающие высокое значение плотности тяги, удельного импульса и ресурса».
В ходе круглого стола, проведенного сотрудниками «НВО» Виктором Мясниковым и Владимиром Гундаровым, свое мнение по этой проблеме, возникшей в чувствительной для нашего ОПК области, высказали лауреаты Государственных премий СССР: заслуженный деятель науки РФ, член Международной ассоциации авторов научных открытий, почетный профессор Шанхайской аэрокосмической академии, доктор физико-математических наук, профессор Юрий КУБАРЕВ, профессоры доктор физико-математических наук Константин КИРДЯШЕВ и доктор технических наук Вячеслав СМИРНОВ.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Пикник на опушке


Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ
– Более 50 лет мировая космонавтика использует для космических полетов химические двигатели, почему сейчас потребовались электрореактивные?
Ю.К.: Еще до первого в мире полета человека вокруг земного шара, совершенного Юрием Гагариным 12 апреля 1961 года, Сергей Королев начал разработку программы пилотируемой экспедиции на Марс. Ее связывали тогда с созданием мощных жидкостных ракетных двигателей, если до намеченного срока старта марсианского корабля – 8 июня 1971 года – не удастся создать электрореактивные двигатели (ЭРД), работающие от солнечных или ядерных источников электропитания. Реализовать проект тогда не удалось, помешала «лунная гонка». И только теперь человечество, можно сказать, достигло космического возраста, чтобы оторваться от околоземной орбиты и полететь к другим планетам с помощью ЭРД, имея на борту дополнительную массу полезного груза вместо топлива для ЖРД. В 2010 году были сформулированы технические предложения по проекту. С этого года началось экспертное проектирование. После его завершения станет, известен облик транспортно-энергетического модуля, или «буксира». Первое «изделие» должно быть готово в 2018 году. Об этом говорилось с трибуны XXXIV Академических чтений по космонавтике. При этом было подчеркнуто, что планы одобрены политическим руководством страны. С атомным реактором для космического корабля нет принципиальных затруднений. В период с 1962 по 1993 год в нашей стране был накоплен богатый опыт создания ядерного ракетного двигателя. Иначе обстоит дело с ЭРД. С начала 60-х годов прошлого века в мире было разработано несколько типов электрореактивных двигателей: ионный (ИД), стационарный плазменный (СПД), двигатель с анодным слоем (ДАС), импульсный плазменный двигатель (ИПД), сильноточный (магнитоплазменный – МПД), магнитоплазмодинамический (МПДД). Но не все они способны работать в стационарном, частотном, высокочастотном (ВЧ) и сверхвысокочастотном (СВЧ) режимах, лишь у немногих можно управлять вектором тяги или удельным импульсом, не меняя режима работы двигателя, ну а возможностью одновременно управлять и вектором тяги, и удельным импульсом обладает в мире только один двигатель – МПДД. Тем не менее, выбирать есть из чего.
ИЗ ЛИДЕРОВ – В АУТСАЙДЕРЫ
– Почему наметилось отставание России в разработке ЭРД?
Ю.К.: Причины отставания – в ошибке, допущенной при выборе направления исследований. По-моему, в решении Проблемного совета отсутствует стратегия разработки и применения ЭРД различных типов. Основной упор делается на разработку СПД мощностью до 4,5 кВт и ИД мощностью 35 кВт с удельным импульсом 7000 сек., который по ряду причин не реализуем. И даже не упоминаются, например, МПД и МПДД, которые с 60-х годов прошлого века почти 30 лет разрабатывались в Научно-исследовательском институте тепловых процессов (НИИТП, ныне – Центр Келдыша). Исходя из общего вектора исследований, ориентированных в первую очередь на создание ИД, руководство Центра Келдыша в 2009 году заявило, что аванпроект нового ИД разработан, он даже опробован в лабораторных условиях, «неразрешимых технических проблем не осталось». Однако и спустя два года, на X Международном авиационно-космическом салоне в 2011 году посетители увидели только плакаты транспортно-энергетического модуля с ИД.
Оказалось, что концепции нет, что ее разработка завершится лишь в 2012 году. С моей точки зрения, предложенный Центром Келдыша «ионник» получился слабым, его проектная мощность всего 35 кВт вместо заявленной 1 МВт. Он работает на редко встречающемся в природе и поэтому очень дорогом ксеноне вместо дешевого аргона. (В 1 куб. м воздуха земной атмосферы содержится 9340 куб. см аргона и только 0,09 куб. см ксенона. – «НВО») В России двигатели на ксеноне были испытаны за много лет до того, как их заново «открыли» в Центре Келдыша. Возникает вопрос: а где же прогресс в научной работе Центра Келдыша за последние 20 лет? При таких скромных результатах впечатляет только размах официально продекларированной начальной суммы финансирования проекта – 17 млрд. руб. на 2010–2018 годы, а на 2012 год Роскосмосу выделено 565 млн. руб.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
ЛУЧШИЙ В МИРЕ МОТОР
– Чему нас учит зарубежный опыт, и чем он полезен для нас?
К.К.: Ионные двигатели создавали и испытывали в США, Великобритании, Германии, Японии. В России в настоящее время достигнуты самые незначительные результаты. Нигде они не достигли мощности не только мегаватта, но даже десятка киловатт, а максимальным удельным импульсом тяги 3800 сек. обладает только один американский ИД фирмы «Боинг» – XIPS-25. (Чем больше удельный импульс, тем меньше топлива надо потратить, чтобы получить определенное количество движения. – «НВО»). Однако специалисты называют лучшим ИД другой американский двигатель – NSTAR. Он проработал 16 265 часов в качестве маршевого двигателя космического аппарата Deep-Space-1. Этот ИД имеет мощность 2,3 кВт и удельный импульс 3170 сек., рабочее тело – ксенон.
Гордостью Европейского аэрокосмического и оборонного концерна (European Aeronautic Defence and Space Company – EADS) может считаться ИД RIT-10, установленный на спутнике связи Artemis Европейского космического агентства. RIT-10 использовался в качестве маршевого двигателя. С его помощью удалось поднять орбиту спутника с 31 до 36 тыс. км, но он крайне маломощен и непригоден по ряду причин в качестве основы «марсианского двигателя». В США в марсианских проектах, начиная с 80-х годов прошлого столетия, основное внимание уделяется магнитоплазменному двигателю с управляемым удельным импульсом (VAZIMR), разрабатываемому под руководством астронавта, доктора физики Франклина Чанг-Диаса. Этот двигатель, работающий на водороде, а в последнее время – на азоте и аргоне, основан на создании плазмы с помощью ВЧ и СВЧ методов и тепловом ускорении ее в неоднородном магнитном поле. Ранее NACA неоднократно сообщало о предполагаемом запуске на околоземной орбите двигателя VAZIMR мощностью порядка 10 кВт. Однако запуск его постоянно откладывается, и сейчас называется примерный рубеж – 2013–2014 годы. В этот период предполагается установить на МКС связку из двух VAZIMR общей мощностью примерно 200 кВт.
ИОННИКИ И СПД
– Почему ныне существующие ЭРД непригодны для дальних космических полетов?
К.К.: Принцип действия ИД связан с его основными конструктивными особенностями. В газоразрядной камере с помощью анодов и катодного блока, расположенных в магнитном поле, создается разреженная плазма. Из нее эмиссионным электродом «вытягиваются» ионы рабочего тела (азота, аргона, ксенона или другого вещества) и ускоряются в промежутке между ним и ускоряющим электродом. За ними устанавливается замедляющий электрод, выполненный в виде кольца, охватывающего пучок ионов. Эти три элемента составляют ионнооптическую систему (ИОС). Из-за высокой разности потенциалов ионы газов разгоняются до больших скоростей, поэтому могут распылять материалы электродов (сеток), разогревать, деформировать и разрушать их, что может вызвать «короткое» замыкание электроцепи. На сегодняшний день в мире созданы и достаточно хорошо отработаны ИД с рабочим размером ИОС до 35 см.
Двигатели большего размера существуют лишь в единичных экземплярах на стадии лабораторных моделей. В мегаваттной двигательной установке у каждого ионника рабочий диаметр ИОС должен составлять не менее 70 см, в его сетках должно быть около 36 500 отверстий. Сетки ИОС для их устойчивости имеют выпуклый вид, а отверстия в них должны строго совпадать по оси. Создание ИОС с диаметром сетки 1000 мм для двигателя большой мощности является, по мнению специалистов, практически нерешаемой технологической задачей. Но, судя по заявлениям представителей Центра Келдыша во время работы МАКС-2011, ими эта проблема уже решена. Создается впечатление, что с макетами ИД лабораторные исследования проводились не в полном объеме и без учета целого ряда факторов. Вторая проблема в том, что двигательная установка должна состоять из 300–500 модулей. Это значит, что вспомогательная аппаратура системы электропитания и управления будет снижать надежность всей двигательной установки и увеличивать ее массу. Третья проблема связана с нейтрализацией статических зарядов на крупногабаритном космическом корабле с ЯЭРДУ. Один из моих коллег разработал способ и устройство снятия статических зарядов с КА и провел с ним в космосе ряд экспериментов «Куст» и «Старт». Однако на практике это устройство не используется, а на МКС эксплуатируется американская система. Наконец, во всех известных работах по ИД не затронута еще одна проблема – электромагнитной совместимости двигателей с системами космических аппаратов. Во время эксплуатации КА на околоземных орбитах нарушений радиосвязи при работе различных типов ЭРДУ не наблюдалось. В связи с этим у разработчиков и поставщиков перспективных двигательных установок бытует мнение, что это надуманная проблема, которой не следует заниматься. Однако это далеко не так. На стендах трех институтов экспериментально установлено, что ионный двигатель является источником интенсивного электромагнитного излучения в диапазоне частот до 10 ГГц.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Расчеты показывают, что при работе ИД устойчивая радиосвязь возможна на удалении КА до 5 млн. км. Для сравнения: минимальное расстояние от Земли до Марса около 56 млн. км, а максимальное – около 401 млн. км. Кроме рассмотренных ионных двигателей с газовым разрядом, создаваемым с помощью традиционных катодных блоков, существуют ионные двигатели, основанные на высокочастотном разряде. У них еще больше недостатков, связанных с необходимостью решения проблемы электромагнитной совместимости. Российский СПД – наиболее разработанный и единственный штатный двигатель с электромагнитным ускорением ионов. На Западе российские СПД пользуются большим спросом. По заказам отечественных и иностранных фирм в России выпускают свыше десятка конструкций современных СПД. Они используются в космосе для коррекции орбиты космических аппаратов (КА), для межорбитальной транспортировки и коррекции орбиты, геостационарных КА, для довыведения КА с высокоэллиптической стартовой орбиты на геостационарную, для стабилизации положения геостационарных искусственных спутников Земли в рабочей точке и во многих других случаях. А СПД PPS-1350 был использован как главный двигатель лунного КА в рамках европейской программы SMART-1. СПД создан профессором Алексеем Морозовым из Института атомной энергии им. И.В. Курчатова, за что более 20 лет назад Морозов был удостоен Государственной премии СССР. Двигатель Морозова основан на видоизмененной схеме двигателя с анодным слоем (ДАС), созданного профессором Аскольдом Жариновым в ИЭА им. И.В. Курчатова и затем исследованного в ЦНИИмаш. Жаринов за свой двигатель также был удостоен в 1991 году Государственной премии СССР. В последнее время в Центре Келдыша двигатели Жаринова и Морозова стали называть холловскими.
Ю.К.: Учитывая успехи и большой опыт России в создании стационарных плазменных двигателей, в Центре Келдыша на основе СПД сделали двигатель КМ-5, назвав его «холловским двигателем нового поколения с управляемым вектором тяги и удельным импульсом». К двигателю КМ-5 без учета его конструкции и свойств неправильно применили способ и устройство управления вектором тяги, эффективным для МПДД, которые были защищены выданными мне авторскими свидетельствами и внедрены в НИИТП еще в 1963 году. Основное изобретение, будучи закрытым, в то время, спустя 35 лет в той же организации было фактически переоформлено совместно с иностранными исследователями в два патента на холловские двигатели (ускорители), которые не могут быть реализованы. Варианты управляющей вспомогательной магнитной системы, назвав их «азимутальной секцией», установили непосредственно на магнитную систему СПД. Однако в СПД по сравнению с МПДД из-за конструктивных отличий элементов и топологий, магнитных полей управление вектором тяги не осуществляется. Более того, отклоненная струя плазмы на выходе из двигателя разрушит его керамическое сопло, нарушит работу катодов-нейтрализаторов и выведет двигатель из строя. Несмотря на успехи и приоритет России в создании ДАС, СПД и МПДД, в Центре Келдыша по какой-то необъяснимой причине разрабатывают ионный двигатель, предложенный в США Гарольдом Кауфманом. К работе над ними привлекли в России иностранных ученых, видимо уже не надеясь на собственные силы. Так, в 2010 году заключили договор на три года с профессором Гиссенского университета Хорстом Лёбом. Для выполнения договора для него организовали специальную лабораторию. На 2011–2012 годы под руководством профессора Хорста Лёба было запланировано провести «широкий спектр работ» по теоретическим и экспериментальным исследованиям с объемом финансирования 150 млн. руб. В частности, лишь ставится вопрос обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных систем и ИД при формировании в камере ионизации высокочастотного электрического разряда. Но эта работа уже была проведена два десятка лет назад в России, поэтому сегодня известно, что совместимость можно обеспечить только для ИД с малой тягой, а не для мощной многомодульной двигательной установки из 300 ИД. Ионные и холловские двигатели в принципе не позволят создать ЭРД мегаваттного класса для ЯЭРДУ. Таким образом, реализация в России проекта ЭРДУ мегаваттного класса на основе маломощных ионных и холловских двигателей невозможна и нецелесообразна с научной, технической и экономической точек зрения. В связи с этим необходимо осуществлять альтернативные проекты по созданию ЭРДУ межпланетных космических аппаратов.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Вулканический двигатель -принцип действия, возможности примения, практическая эффективность и целесообразность.
Следует отметить, что за свою историю человечество изобрело массу реактивных двигателей работающих на углеводородном топливе и воздухе или кислороде, а также на воде (водометные). Но не существует ни одного реактивного двигателя работающего на земле, твердых породах и вообще на любом веществе - будь то жидкость, газ или твердые вещества или сыпучие. Причина этого состоит в том, что на Земле или другой достаточно массивной планете такой реактивный двигатель просто бесполезен, поскольку создавать с помощью него тягу в подобных условиях бессмысленно и крайне неэффективно. Тем не менее такой двигатель существует, поскольку его создала сама природа в виде вулканов. Правда смысл таких двигателей сводится не к созданию реактивной тяги, поскольку она фактически отсутствует вследствие мощного гравитационного поля планет, а просто к перемещению различных пород из недр на поверхность. Однако в условиях отсутствия гравитации или крайне слабой гравитации ситуация принципиально меняется, поскольку извергаемые породы никогда уже не возвращаются на исходный обьект, а улетают в открытое космическое пространство и в соответствии с законом сохранения импульса создают вполне определенную реактивную тягу. Таким образом вулканический двигатель применим только в открытом космическом пространстве и при асимптотически нулевой гравитации. Именно поэтому он и может быть изобретен не для земных условий, а для реализации космических полетов в открытом космосе. Поскольку однако человечество находится всегда только на земле и в условиях достаточно сильной гравитации, то такой двигатель для всей человеческой цивилизации является по сути принципиально новым и пока практически нереализованным. Собственно идея такого двигателя возникла у меня для условий и таких обьектов, с которыми человечество никогда не имело дело, но которые представляют для освоения космоса и всей солнечной системы большой интерес и практическую незаменимость в плане дальних межпланетных перелетов человека в внутри всей солнечной системы. В данном случае речь идет о принципиально новых возможностях дальних космических полетов человека, которые в настоящий момент на основе современных космических технологий принципиально недостижимы.
    Суть проблемы состоит в том, что межпланетные космические перелеты человека с помощью многоступенчатых ракет на углеводородном топливе, предложенных основателем всей современной космонавтики Эдуардом Константиновичем Циолковским, оказались принципиально невозможными вследствие крайне низкой эффективности таких реактивных двигателей. По сути вся современная космонатвика, развитая Константином Эдуардовичем Циолковским и Сергеем Павловичем Королевым, пригодна только для освоения околоземного космического пространства и посылке автоматических межпланетных станций к другим планетам по сути без возможности возврата их обратно на землю. К сожалению надо признать, что план Константина Эдуардовича Циолковского по освоению всей солнечной системы оказался нереальным, поскольку для его воплощения необходимы принципиально иные и новые подходы, космические корабли и реактивные двигатели. Одним из таких принципиально новых и альтернативных реактивных двигателей и может являться вулканический двигатель. Таким образом излагаемая в данной теме далее информация является приницпиально новой для всей соверменной науки и техники и по сути может оказаться альтернативной космонавтикой.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
      Основаная проблема всех современных космических кораблей состоит в том, что для вывода в открытый космос полезного груза требуется расход топлива по массе на порядки превосходящий сам груз. Вследствие этого после вывода на орбиту остается очень маленький космический аппарат, маневренные ресурсы которого крайне ограничены вследствие отсутствия необходимого количества рабочего тела или топлива, идущего на создание реактивной тяги, а также крайне низкая эффективность его возможного использования. Проблема создания существенного реактивного импульса на орбите в открытом космосе упирается в два фактора - 1). отсутствие необходимой рабочей массы, а также 2). отсутствие крайне мощного источника энергии, который может сообщить рабочей массе очень высокую скорость истечения необходимую для получения эффективной и массаэкономичной реактивной тяги. Одним из вариантов решения данной проблемы может являться космический корабль буксир для астероидов с атомным реактором в качестве источника энергии. При этом в качестве рабочей массы может быть использована сама масса астоероида, а атомный реактор может служить источником энергии для плазменного (вулканического) реактивного двигателя, сообщающего рабочей массе очень высокую скорость истечения, позволяющую достичь высокой эффективности реактивной тяги. При этом у данного двигателя будет очень низкий удельный расход рабочего тела, вследствие чего создаваемая тяга будет весьма низкой, такой что она вряд ли достаточна например для подьема космического корабля с Земли, но зато эта тяга может создаваться без потери интегрального имапульса вследствие отсутствия гравитации, в течение очень длительного времени. В результате за достато продолжительное время может быть сгенерирован огромный реактивный импульс недостижимый для обычных реактивных двигателей на углеводородном топливе при очень малом расходе рабочего тела. Фактически это означает, что подобный космический корабль может свободно перемещаться внутри пределов всей солнечной системы с очень высокой скоростью и очень большим ресурсом для маневрирования, позволяющим осуществлять межпланетные космические полеты человека с возвращением обратно на Землю. Таким образом вулканический двигатель может быть использован только в космических кораблях буксирах достаточно массивных астеоридов. Практическая реализация двигателя представляет предмет будущего исследования, которое необходимо предварительно провести на земле, чтобы поставить в открытый космос уже готовое практическое решение. В качестве одного из возможных вариантов данного двигателя можно рассмотреть вышеупомянутый рельсотрон, который одновременно будет являться и сверхмощным оружием космического корабля - по сути оружием звездных войн с очень дальним радиусом действия вследствие отсутствия в космосе гравитации.
     В открытом космическом пространстве одной из чрезвычайно сложных проблем является проблема теплообмена. То-есть теплоотдача через вакуум крайне неэффективна, поскольку он является прекрасным теплоизолятором и возможен теплообмен только переизлучением, которое крайне неэффективно при низких температурах. С другой стороны Вырабатываемая атомным реактором энергия тепловая обычно преобразуется в электрическую с кпд порядка 40%. Таким образом порядка 2/3 энергии реактора преобразуется в тепло, которое необходимо рассеивать, что в условиях космоса крайне сложно. Здесь ключевой идеей по существу является возможность теплообменники второго контура использовать для нагрева материи самого астероида, во-первых, для того чтобы превращать его в руду для работы плазменно-вулканического двигателя, а во вторых чтобы полностью решить проблему теплоотвода, и в-третьих, возможно для создания внутри астероида зон и областей пригодных и удобных для обитания экипажа. Фактически эта идея позволяет на 100% использовать всю энергию атомного реактора и полностью решить очень сложную проблему теплоотвода в условиях открытого космоса.
     Таким образом альтернативный космический корабль для межпланетных перелетов внутри солненой системы может представлять из себя атомный буксир для астероида, который и будет фактически являться телом корабля, а также защищать космонавтов от солнечной радиации и быть огромным ресурсом рабочего тела для вулканического реактивного двигателя. Вполне возможно что из материала достаточно массивного астероида могут быть построены в открытом космосе огромные космические корабли города на тысячи членов экипажа, как упоминается в новости - Корабль-колония: сколько нужно людей для полета к звездам? http://www.bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=1219.0
Кроме то на поверхности астероида может быть в принципе размещена и орбитальная электростанция упоминаемая в новости - Орбитальные электростанции появятся совсем скоро?
 http://www.bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=1234.0
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - космические порты и базы межпланетных космических кораблей.
    Как и обычным морским кораблям настоящим космическим кораблям также необходимы порты дислокации или базы их размещения ремонта и пополнения ресурсов. На мой взгляд таким портами для межпланетных космических кораблей могут быть или постоянные обитаемые станции на Луне или гигантские астероиды, переведенные или на вокруг лунные орбиты или на высоорбитальные земные орбиты, полностью гарантирующие им вечное пребывание на околоземной орбите без риска падения на нашу планету.
     В настоящий момент пока наиболее реальной является возможность создания постоянной базы на Луне, поскольку полеты к астероидам в настоящий момент являются еще более сложными, чем полеты на Луну. Таким образом освоение Луны и создание на ней постоянных баз обитания и пребывания является первоочередной и самой главной задачей дальней космонавтики, направленной на полеты к другим планетам, а также полетов в пределах всей солнечной системы. Видимо поэтому Дмитрий Рогозин назвал колонизацию Луны стратегической задачей http://lenta.ru/news/2014/04/11/moon/ (Кстати и американцы, а также китайцы и даже японцы разрабатывают свои планы освоения Луны и возможности создания на ней базы.) Следует отметить очевидно, что подобные базы одновременно будут фактически являться и военными, поскольку только на их основе возможно создание, испытание, отработка, доводка и эксплуатация оружия звездных войн, которое в будущем неизбежно превратится в еще более гроздное и могучее оружие, чем ядерное и термоядерное.
      Следует отметить, что стратегическое оружие звездных войн настолько сложно в обращении, эксплуатации и использовании, что полигоны и базы по его испытанию возможно создавать или только на Луне и в открытом космосе или даже на других планетах, поскольку проведение испытаний подобного оружия на Земле однозначно приведет как минимум к континентальной катастрофе с последствиями типа ядерной зимы вероятнее всего в пределах всего земного шара. Тот кто будет доминировать в космосе - тот будет господствовать на Земле, поскольку это будет стратегическое превосходство, а победа в звездных войнах будет решать и исход земных. А эскадры ударных астероидов конечно нужно располагать на окололунных орбитах, чтобы избежать возможности их попадания на Землю с фатальными последствиями для земной цивилизации.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - способы доставки на околоземную орбиту межпланетных космических кораблей - 1.
     Совершенно очевидно, что межпланетные космические корабли по своим размерам, масштабам и ресурсам намного превосходят обычные космические корабли используемые для околоземных орбитальных полетов. Следовательно и способ их доставки на околоземную орбиту должен быть принципиально иным.
      Первый традиционный способ аналогичен уже отработанной технологии сборки орбитальных космических станций. То-есть в этом случае межпланетный космический корабль будет модульным и будет собираться на околоземной орбите постепенно из отдельных частей. Конструкция такого корабля может напоминать достаточно длинную ракету или самолет без крыльев за ненадобностью, а скорее всего конструкция и компоновка может быть позаимствона у атомных подводных лодок, что в итоге и должно позволить обеспечить необходимую защиту как от солнечной радиации, так и защиту от радиации бортового атомного реактора. Такой блоковый способ сборки и выведения на орбиту межпланетных космических кораблей связан с тем что в настоящий момент существует только один способ выведения космических аппаратов на орбиту вокруг Земли, поскольку только реактивные двигатели на углеводородном топливе могут обеспечить такую мощную тягу, которая позволяет преодолеть земное тяготение.
      Космодромами для модульных межпланетных космических кораблей могут очевидно служить уже созданные и используемые в современной космонавтике.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - способы доставки на околоземную орбиту межпланетных космических кораблей - 2.
   Альтернативные межпланетные космические корабли могут представлять из себя атомные Бураны со сложной системой программы работы реактивных двигателей, а также требующих или специальных огромных аэродромов или предусматривающих возможность надводного старта.
    В последнем случае в качестве космодромов для таких атомных Буранов наиболее реально и предпочтительно использовать Черное, Каспийское и Охотское моря.

! Здесь будут изложенны только качественные идеи конструкции на эскизном уровне и вполне возможно что эти идеи могут оказаться впоследствии радикально пересмотрены или вообще полностью изменены.
      Данная концепция является весьма условной, сложной и возможно спорной, а главное абсолютно новой. В качестве основы атомного Бурана будем рассматривать некий симбиоз атомного турбореактивного самолета, экраноплана типа Лунь, а также атомной подземной лодки. (Все эти системы были ранее предварительно в теме кратко описаны.)
Как известно все проекты атомных реактивных самолетов были закрыты, потому что не удалось решить некоторые очень существенные проблемы:
- создание компактного и лёгкого ядерного реактора;
- создание лёгкой биологической защиты экипажа;
- создание «чистого» реактивного двигателя на атомной тяге;
- обеспечение безопасности атомолёта в полёте.
Чтобы преодолеть указанные трудности можно предложить следующие идеи.

-Буран - атомолет должен иметь конструкцию довольно длинного самолета с атомными реакторами - турбореактивные двигателями сзади, что позволит создать существенные улучшения для защиты корабля и экипажа от радиации реакторов.
 -В качестве рабочего тела и теплоносителя можно использовать топливные баки с водой, которая и будет составлять возможно основную и восполняемую топливную загрузку атомного Бурана.
Примечание. Дело в том, что атомный реактивный самолет создает весьма мощный радиактивный след на выхлопе, из-за чего на аэродромах, где такие самолеты испытывались создавались условия неприемлемые с точки зрения безопасности для дыхания воздуха персоналом. Это связано главным образом с тем что нейтронный флюенс реактора порождает в прокачиваемом через него воздухе высокую радиактивность главным образом при поглощении нейтронов атомами азота и углерода. С другой стороны в приведенном проекте атомолета в качестве рабочего тела предлагался водород, который вообще не не становится на выхлопе радиактивным. Однако водород очень летуч и крайне взрывоопасен, поэтому это рабочее тело весьма сложно и рисковано в применении. Совершенно другое дело вода которая как общеизвестно является фактически идеальным теплоносителем, а также и замедлителем для нейтронов, которая к тому же абсолютно негорюча и не летуча, а также чрезвычайно мало поглощает нейтроны, вследствие чего наведенная в ней радиактивность минимальна и главным образом определяется наличием в ней примесей в виде солей и т.д. Таким образом с моей точки зрения в данном случае вода является идеальным рабочим телом, причем весьма легкодоступным и возобновляемым буквально на месте взлета и т.д. Кроме того вода в качестве рабочего тела практически решает и проблему радиактивного выхлопа у реактивного атомного движка.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - способы доставки на околоземную орбиту межпланетных космических кораблей - 3.
-В качестве биозащиты можно использовать цилиндрические баки с водой теплоносителем опоясывающие реакторы по внешнему цилиндрическому контуру - это, во-первых, позволит уменьшить вес констркуции, а во-вторых, совместить биозащиту и баки для теплоносителя в одной емкости. Конечно кроме биозащиты на атомолете должны быть предусмотрены и другие гораздо более вместительные баки для теплоносителя и рабочего тела.
 -У атомолета должны быть предусмотрены две пары крыльев с изменяемой геометрией для увеличения-уменьшения подьемной силы на разных режимах полета.
-Должны быть предусмотрены четыре режима работы турбореактивных атомных двигателей:
1 - стартовый с воды турбовинтовой режим, полностью исключающий радиактивный выхлоп наружу. Для это можно сделать расширенные воздухозаборники, внутри которых распологаются винты и которые по диаметру превосходят диаметр реакторов с биозащитой. Для воздухозаборников реакторов необходимо предусмотреть конические заслонки спереди и сзади, которые в данном режиме закрыты и таким образом герметизируют реактор предотвращая радиактивный выхлоп. А засасываемый винтами воздух обтекает реактор по контуру снаружи. В этом режиме реакторы работают на генерацию электроэнергии для турбовинтовых моторов. В этом режиме крылья должны иметь минимальную стреловидность, чтобы обеспечить максимум подьемной силы для режима экранолетного взлета с поверхности воды при скоростях от 0 до порядка 500 километров в час и полете на высоте до 10 метров над уровнем моря.
2 - По достижении необходимой крейсерской скорости достаточной для отрыва от воды и взлета и безопасного удаления от берега и различных обьектов возможен переход на турбореактивный режим, который будет обеспечиваться раскрытием конических заслонок и продувкой набегающего потока через реактор. Естественно при этом будет существенно увеличиваться тяга с одновременным появлением радиактивного выхлопа на выходе атомных реактивных двигателей, который в условиях необходимого удаления от берега не будет представлять опасности для окружающих, а также для экипажа поскольку он будет выходить сзади, то-есть позади самолета. Данный работы двигателей должен обеспечить подьем атомолета на высоты до около стратосферных порядка 30 км и скоростей нескольких махов.
3 - Когда атомолет выйдет в разреженную атмосферу и наберет скорость сопоставимую с первой космической но ниже, тогда возможен переход на чисто реактивный режим полета с выхлопом пара-теплоносителя, перегретого на предыдущих участках полета. Этот режим работы двигателей должен обеспечить достижение первой космической скорости и выход на высоты порядка 500-600 километров, при котором будет достигнута невесомость и практически нулевые потери скорости за счет сопртивления атмосферы.
4 - На четвертом этапе по сути космическом может быть осуществлен переход на экономичный режим расхода рабочего тела с максимально высокими скоростями истечения в несколько километров в секунду, но при этом с уменьшенной удельной тягой. На этом этапе атомный Буран должен в течение достаточно продолжительного времени произвести подьем орбиты и набор скорости необходимой для выхода из зоны притяжения Земли.
* Далее везде необходимо испольовать именно этот режим работы двигателей для обеспечения минимального расхода рабочего тела при максимальном увеличении импульса корабля, поскольку на данном этапе полностью отсутствуют потери за счет сопротивления атмосферы и земного притяжения.
5 - Режим вулканического плазменного двигателя, который возможен при полете атомного Бурана пристыкованным к астероиду в качестве буксира и использующим его массу в качестве рабочего тела.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - Луна (а также малые планеты солнечной системы в перспективе) как космодром и место заправки и старта межпланетных космических кораблей.
     Вывод на орбиты вокруг Земли полезного груза весьма энерго и массо затратно, поэтому при выводе на высокую орбиту мощного массивного корабля практически все запасы топлива и рабочей массы будут израсходованы. Конечно в условиях невесомости уже вполне можно использовать режим плазменно реактивной вулканической тяги с минимальным расходом рабочего тела и очень высокой удельной тягой. Но для этого необходимо осуществить заправку корабля рабочим телом необходимым для создания тяги в плазменно-вулканическом режиме работы. Однако полет даже к околоземным астероидам сложен и энергозатратен, поэтому этот вариант явно не подходит. В этом смысле Луна является наиболее простым и легкодоступным местом для приземления заправки и старта межпланетных космических кораблей, поскольку на ней сила гравитации в 82 раза меньше земной (5.976/0.0735). Это означает, что космический корабль весящий на Земле сотни тонн будет весить всего несколько тонн, поэтому для его старта и взлета с Луны требуется тяга всего несколько тонн вместо многих сотен. Поэтому становится возможным старт с Луны на весьма малой тяге при плазменно-вулканическом режиме с минимальным расходом рабочего тела. Правда в данном случае главной проблемой становится не только взлет, но и посадка, поскольку на Луне нет атмосферы и торможение космического корабля представляет собой очень сложную задачу.
     Кроме того Луна может быть использована как полигон для испытаний для сложных и опасных систем, которые на Земле испытывать очень сложно и опасно, поскольку это может привести к фатальным последствиям. Например можно ставить эксперименты по жестской посадке астероидов поскольку Луна необитаема и это не приведет ни к каким жертвам и катастрофам. Кроме того Луна может быть использована и для испытаний ядерного и термоядерного оружия поскольку это не запрещено и т.д. и т.п. Кроме того Луна может быть использована как место дислокации эскадр астероидов на окололунных орбитах, поскольку это не представляет опасности для жизни на Земле. Подобные астероиды могут быть использованы и как заправочные станции рабочим телом, поскольку при этом фактически мы имеем нулевой расход рабочего тела, вследствие орбитальной невесомости.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - использование астероидов -1.
Если изложенные выше идеи разумны и реальны то астероиды по сути могут оказаться основой принципиально новой альтернативной космонавтики.
Основные применения можно свести к следующему:
1. Военное примение - массивные астероиды могут быть использованы как сверхмощное оружие более мощное и универсальное чем термоядерное.
   В данном случае можно рассматривать в первую очередь околоземные астероиды поскольку основной астероидный пояс не пересекается с земной орбитой и весьма удален, поскольку находится между орбитой Марса и Юпитера.
Главный пояс астероидов (белый цвет) и троянские астероиды Юпитера (зелёный цвет)
      Кометы в данном случае вряд ли представляют интерес, поскольку вследствие их большой массы их столкновение с Землей скорее всего приведет к гибели всей земной жизни. Наибольший интерес с военной точки зрения представляют астероиды типа Апофиса, которые при столкновении с Землей могут вызвать такой же эффект как и примение сверхмощной термоядерной бомбы типа "Кузькиной материи" и более. Как указывалось выше наилучшими целями для примения таких астероидов могут являться а). Йеллоустоунский Супервулкан поскольку это спровоцирует его извержение и усилит мощность взрыва, б). тектонически нестабильный штат Оклахома находящийся в геометрическом центре США, где в настоящий момент ведется интенсивная добыча горючих сланцев и в). Мексиканский залив, в котором ведется интенсивная добыча нефти и газа, поэтому попадание туда крупного астероида приведет к мощному цунами, которое должно уничтожить основную часть нефтегазовой промышленности США.
     Предварительно эскадра астероидов может быть выведена на окололунные орбиты, поскольку это безопасно для Земли. А уже затем уже с помощью буксиров они могут быть в нужный момент направлены на цели на Земле. Следует отметить что задача выведения астероида на цель является очень сложной и опасной, поскольку очень тяжело обеспечить необходимую точность выведения астероида на цель.
В качестве примера рассмотрим математическую постановку задачи выведения астероида Апофис на жерло Йеллоустоунского Супервулкана.
1). Рассмотрим траекторию движения Земли в гелиоцентрической системе координат. Также на поверхности Земли известно положение США с точкой, характеризующей положение жерла Йеллоустоунского Супервулкана.
2). Пусть также заданы характеристики и траектория движения астероида Апофис в гелиоцентрической системе координат. В качестве иллюстрации приведем данные из Викки: Физические характеристики астероида Апофис
Диаметр   325±15 м
Масса   2,7·1010 кг
Плотность   3,274 г/см
2-я космическая скорость   0,00014 км/с[1]
Период вращения   30,4 ч[2]
Абсолютная звёздная величина   19,7 m
Альбедо   0,23 [3]
Средняя температура поверхности   270 К (−3)
Траектория:
3). Пусть известна реактивная тяга движка, который будет корректировать орбиту Апофиса F.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Требуется с помощью методов оптимального управления, вариционного исчисления и принципа максимума Пнтрягина рассчитать программу работы двигателя, корректирующего орбиту Апофиса, чтобы он с минимальной погрешностью попал в жерло Йеллоустоунского Супервулкана.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - использование астероидов-2.
2. Использование астероидов в качестве орбитальных и космических станций, материальной основы необходимой для реализации полетов внутри солнечной системы, а также полетов к другим планетам.
    В открытом космическом пространстве очень остро стоит проблема радиационной безопасности экипажей космических кораблей, поскольку ее можно обеспечить с помощью массивных защитных экранов, которые требует огромного количества материи, но которой как раз там остро недостаточно. Кроме того кораблям требуется большое количество рабочего тела для создания большого реактивного импульса и тяги. По всей вероятности при правильном подходе к этой проблеме все эти и многие другие важные задачи могут быть решены в случае использования массивных астероидов в качестве космических станций. Кроме того при выведении массивного астероида на высоорбитальную и абсолютно безопасную для Земли орбиту такие астероиды могут быть успешно использованы и в качестве орбитальных станций в зоне гравитационного влияния Земли вместо созданных в последнее время низкоорбитальных рукотворных станций типа Салют, Мир и Альфа.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Модератор
  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2187
  • Карма: +18/-3
  • Пол: Мужской
Оружие звездных войн и альтернативная космонавтика - использование астероидов-3.
3. Астероиды и кометы могут быть использованы для реконструкции солнечной системы, а также для освоения новых планет солнечной системы, изменения их климата, массы и траектории.
     В обозримом будущем возможно перед чеовечеством возникнет задача освения и заселения других планет солнечной системы например Марса. Однако в настоящий момент на таких планетах и в частности на Марсе нет приемлемых условий для обитания на них человека. Прежде всего на Марсе практически отсутствует вода и атмосфера, вследствие чего там еще оказывается и неприемлемо холодный для человека климат. Однако ряд наблюдений говорит за то, что когда то там возможно была жидкая вода и следовательно и необходимая для жизни человека и атмосфера. Как следует из фактов климат на планетах в существенной степени зависит от их массы и близости к Солнцу. Другими словами если бы удалось путем сброса на Марс комет и астероидов создать там достаточно плотную атмосферу, а также передвинуть за счет сбрасывемых масс его траекторию поближе к Земле, то Марс вполне может стать пригодным для жизни на нем человечества. С другой стороны гипотетически возможна ситуация, когда с помощью бомбардировки астероидами и кометами Венеры удастся поднять ее орбиту поближе к земной, что должно привести к ее охлаждению и возможно вследствие меньшей, чем у Земли массы, она также может стать пригодной для существования там человека.
     На малых планетах солнечной системы очевидно существование мощной атмосферы типа земной невозможно, да и температурный режим на их поверхности неприемлем для человека. С другой стороны не исключено, что существование на таких планетах вполне возможно внутри их недр что то типа планеты гигантского космического корабля, вследствие слабой гравитации, а поэтому и возможно наличия низкого но достаточного для жизни человека атмосферного давления.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

 


Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика
SimplePortal 2.3.6 © 2008-2014, SimplePortal