Quentin Parker
2020-01-30 15:22:43 UTC
Użyj działka maglev do początkowego przyspieszenia - w nowym, hiperbolicznym tunelu skierowanym na wschód - wychodzi z wykopanego toru podgrodowego do Mt. Equadors. Szczyt Chimborazo - (szczyt góry o wysokości 6 km, najbliżej równika / stąd najkrótsza odległość od kosmosu),
wyjeżdżający z pojazdu przez wyższe warstwy atmosfery z nadmierną prędkością. Żadna konstrukcja nie jest potrzebna, tunel jest otoczony skałą. Krótko mówiąc, siedem powodów, dla których uważam, że jest to opłacalne:
- Lokalizacja: zastosowanie max. obrót Ziemi wspomagający zarówno siły wektora, jak i prędkość transportu pojazdu na orbitę
-
w pobliżu startu równika zapewnia odległość „najbliżej kosmosu” przez atmosferę. (2 km bliżej Kosmosu niż Everest)
-
Klirens gęstości atmosfery: najmniejsza gęstość atmosfery do przyspieszenia.
- znacznie niższe zużycie energii : „tyrania napędu rakietowego” to waga i zużycie paliwa. Eliminuje to ponad 75% zwykle zużywanej energii napędu rakietowego. (Na wysokości 61 km Saturn V zużył ponad 80% swojej masy, 2 miliony kg ładunku przy mniejszej prędkości, 2,3 km / s)
- Z wnętrzem tunelu Railgun w pobliżu próżni - i szybkim szczytem szczytowa apertura do wyprowadzania pojazdu (a duże działo Bull'a ogranicza prędkość pocisku orbitalnego przy 7,2 km / s) są efektywnie osiągane przy minimalnym napędzie rakietowym. konwencjonalne, gotowe zastosowania technologii
- Realistyczne, kontrolowane przyspieszenie działa szynowego na odległość 4 km w tunelu - i prawie nieograniczone zasoby energii z ziemi.
- Wytaczarki tunelowe, magnetyczna armata, duże masa i objętość pojazdu do transportu kosmicznego.
Jakie są największe przeszkody technologiczne wymagane dla takiego systemu startowego?
Pozwól mi to wyjaśnić. Przyspieszenie do 16800 mil na godzinę na dystansie 2,5 mili (ponad 650 g), a następnie wybuch w (co prawda mniej gęstej) atmosferze? Nie jest to niemożliwe w przypadku specjalnie zaprojektowanych pocisków, ale ograniczenia strukturalne i termiczne sprawiłyby, że byłoby to całkowicie niewykonalne w przypadku każdego rodzaju „dużego” pojazdu transportowego. Jednym z pomysłów na wyrzutnie wspomagane działem szynowym jest użycie stopnia atmosferycznego napędzanego odrzutowcem, który jest wystrzeliwany z działa szynowego z prędkością ponaddźwiękową i dostarcza sondę na dużą wysokość i z dużą prędkością.
https://en.wikipedia.org/wiki/Project_HARP - Sprawdź to, może ci się spodobać ta lektura.
Przyjrzyj się wysokościom, na których obecne rakiety osiągają Max-Q. Atmosfera, nawet wysoko, powoduje duży opór przy dużych prędkościach. opór jest z grubsza proporcjonalny do prędkości ^ 2
Wspomniałeś, że góra ma 6 km wysokości, ale w swoim punkcie 4 mówisz, że Saturn V wydał 80% swojej masy na wysokości 61 km. Wydaje się, że to niepomocna statystyka, chyba że 61 km to literówka.
Mówisz „zakłada się prawie nieograniczone dostawy energii”, a następnie pytasz „jakie są największe problemy techniczne?” Ale właśnie powiedziałeś, że * zakładasz *, że najtrudniejsza część - dostarczenie milionów amperów prądu potrzebnego do wyskalowania działa poza rozmiar „blatu” - została rozwiązana. Ten problem nie został rozwiązany; nie mamy materiałów, które wytrzymują niezbędne ciągłe prądy.
Pamiętaj, problemem nie jest sama * energia elektryczna *; masz rację, że mamy dużo dostępnej energii elektrycznej. Problem polega na * skoncentrowaniu * tej energii elektrycznej tak, że jej ogromna ilość przemieszcza się niezwykle szybko w niezwykle małej przestrzeni. Przypomina to projektowanie układu hydraulicznego i powiedzenie „mamy dużo wody”. Jasne, mamy ocean wody, ale nie możemy w arbitralny sposób zwiększyć jego ciśnienia ani przepływu w wąskiej rurze, biorąc pod uwagę nasze obecne materiały.
Mt. Chimborazo może być 2 km dalej od środka ziemi niż Mt. Everest, ale to nie znaczy, że jest 2 km bliżej kosmosu. Atmosfera jest spłaszczona, podobnie jak Ziemia - jej grubość na równiku jest prawie taka sama, jak grubość nad Nepalem.
W przypadku pierwszych stopni wielokrotnego użytku (a wkrótce ich pełnego ponownego wykorzystania) tego rodzaju alternatywne koncepcje startowe stają się coraz bardziej bezcelowe, podobnie jak w przypadku windy kosmicznej. Paliwo jest tanie.
@TonyK: Zgadzam się z twoim komentarzem, ale ... Start z Mt. Everest na orbitę przeszedłby przez równik. Więc w pewnym sensie start z Mt. Chimborazo nadal można by uznać za „najbliższe kosmosu”.
Dlaczego, do licha, miałbyś wydawać setki miliardów, a nawet bilionów potencjalnie bilionów na zbudowanie jednego z nich, zamiast inwestować stosunkowo niewielkie pieniądze w technologię rakiet wielokrotnego użytku? W najlepszym przypadku system działa szynowego mógłby umieścić niezwykle ograniczony ładunek na określonej orbicie i nadal kosztowałby mnóstwo pieniędzy. Te rzeczy znajdują się na Księżycu, gdzie mogłyby z łatwością wstrzyknąć małe obiekty na ziemską trajektorię powrotną, i są całkowicie niezdolne do życia na żadnej planecie o gęstej atmosferze.
@eps przybił to. Systemy takie jak działa kolejowe zostały zaprojektowane w celu obniżenia kosztów startów kosmicznych, które kosztują dziesiątki milionów na tonę ładunku. Od tego czasu SpaceX udowodnił, że problemem nie były rakiety chemiczne, tylko kosztowny sprzęt w każdym locie. Falcon 9 wielokrotnego użytku zużywa około 150 tysięcy dolarów paliwa, aby umieścić ponad 15 ton ładunku na orbicie, jednocześnie zużywając ponad 10 milionów dolarów górnego stopnia. Jeśli Starship odniesie sukces, umieści ponad 100 ton ładunku na orbicie za 500 000 USD kosztów paliwa. Przyszłe koszty uruchomienia będą spowodowane kosztami renowacji i całkowitym zużyciem, a nie oszczędnością paliwa.