У меня тут несколько дней в голове крутится идея, как можно сделать многоразовый одноступенчатый летательный аппарат, способный взлететь с земли до орбиты и вернуться обратно, без отбрасываемых топливных баков как у Шаттла и без применения ядерной силовой установки. Ну и без прочих безумных технологий — всё в рамках возможностей современной техники и вроде как не слишком дорого. Плюс ко всему экологично — без токсичного ракетного топлива.

Как думаете, это объективно кому–нибудь может быть нужно? С учетом того, что на химических ракетах летаем давно и относительно надёжно.

GD Star Rating
loading...
Tagged with →  

43 Responses to У меня тут несколько дней в голове крутится идея

  1. AHOPOB_A:

    нужно, подробности давай.

  2. Zvnamore:

    подробностей конкретных раскрывать не буду по понятным причинам, но суть в том, что топливо — жидкий водород или смесь жидкого и ледяного водорода, основной профит — за счёт инновационной формы корпуса и хитроумной комбинации двигателей разных типов и системы управления тягой. Судя по прикидкам, он будет лучше аналогичных проектов вроде SERN по показателям.

  3. Tsirotka:

    так расскажи, как!?

  4. Cs:

    инновационная форма корпуса это тарелка?

  5. Zvnamore:

    вы сначала скажите — нужно ли? Я потом запатентую, защищусь на эту тему, и первым делом на блоге пост о том, как.

  6. Zvnamore:

    нет. И не классическая ракета. И не самолёт, и не шаттл. 😉

  7. Ikanila:

    С земли? Нет. Из близких к стратосфере слоев на самолете класса «Мрия», разогнавшись по магнитным рельсам — вполне, думаю.

  8. Zvnamore:

    Тут суть в том, что именно с земли или с воды (с космодрома тепа Sea Launch), без всяких дополнительных носителей — завёл моторы, плавно и изящно взлетел, набирает высоту — скорость звука — гиперзвук — первая космическая — полетал–полетал по орбите и сел на землю, опять же без всяких промежуточных самолётов, которые его будут в воздухе ловить.

  9. Zvnamore:

    Ну и насчёт промежуточных носителей вроде самолётов — аппарат должен получиться немаленьким. Ну то есть совсем немаленьким, сопоставимым с крупными ракетами типа Сатурн–5.

  10. Opmor:

    значит пирамида

  11. Nevib:

    Не томи, патентуй уже быстрее! Ждем новый пост!

    Не, серьезно, если новая технлогия лучше чем старая, то как она может быть не востребована?

  12. NiaRxela:

    //ru.wikipedia.org/wiki/Ansari_*_Pr… например

  13. Tsirotka:

    Я просто боюсь что это будет… будет… будет хрен знает когда (патентование, защита, я имею в виду) и к тому времени уже кто то другой, наса например, выкатит что ни будь подобное.

  14. Zvnamore:

    это не то — у него две части.

  15. Tranc:

    геней, ты рассчёты делал? 🙂 Удельный импульс двигателя, расход и вес топлива, отношение сухой массы к полной, цена выводимого кг груза?… Циолковские уже вывелись, теперь это ацкая работа. Я вот надысь всего–то новую кодировку системы команд для процессра придумал — полгода работы, тонны материала. Вот это идёт в патент. (Правда, пока не идёт — не знаю, где и как патентовать…)

  16. LetsoroC:

    Предлагаю сделать небольшой натурный образец. Хоть метр высотой хоть с ноготь.

  17. Opmor:

    И вывести его на орбиту вокруг головы железного дровосека что на площади Гагарина.

  18. Peels:

    Ха–ха, лопух. Настоящие пацаны не парятся и берут патенты на вещи типа скроллбаров или «поведения окошка при протягивании его пальчиком на тачскрине чтобы оно при достижении края оттягивалось и отпрыгивало как на пружинке» (точную формулировку не знаю но имею в виду как браузер на айфоне работает, это относительно свежий патент кстати).

  19. Peels:

    Лучше вокруг памятника упячке.

  20. Zvnamore:

    Так–так, новые подробности — сегодня с профессором–физиком клеили модель из папье–маше. Из конкретных сложностей — один большой отсек с полезной нагрузкой не получается. Получается несколько небольших — это, ясное дело, существенный минус. Зато размеры можно поскромнее (не как Сатурн–5), и не только для космоса, но и, при упрощении схемы, для полётов в атмосфере в большом диапазоне высот — в качестве сверхзвуковых истребителей, например. Вроде как судя по бумажной модели профит есть, физик говорит надо сделать предварительные расчеты на компьютере. В конце нашей встречи он добавил загадочную фразу, что дилетанты нередко делают стоящие открытия, и чтобы я эту мысль развивал несмотря на отсутствие технического образования.

  21. Zvnamore:

    Пока не делал — пока проект на стадии собрания концептуальных решений. Все они по отдельности уже возможны, многие компоненты успешно обкатывались в лабораториях и даже на натурных образцах, а вместе их никто так никогда не собирал.

  22. Opmor:

    Похоже на крутой сюжет для мультфильма!

  23. Tranc:

    покажи рисунок!

  24. Zvnamore:

    тогда станет понятна вся суть, по чертежу–то. Скажу обтекаемо — все идеи, которые воплощены в конструкции по отдельности известны, нет никаких особых новаций. Что–то придумали ещё на заре космонавтики, что–то в 60–е, что–то в 2000–е, но вся схема вместе нигде не встречается. Патентная библиотека на Бережковской набережной в тех архивах, которые мне доступны (ясное дело, у меня нет допуска к секретным), никаких таких штук не содержит. То есть отдалённо похожие патенты есть, но куда менее изящные, а оттого нереализованные.

    В воскресенье встречаюсь с профессиональным авиаконструктором на эту тему. Завтра попробую помоделировать на компьютере на сильно упрощеннойНемного терпения.

  25. Tranc:

    просчитай примерные цифровые параметры производительности. Т.е. что именно можно с ней такого сделать, чего не сделают современные системы.

  26. 7xela:

    Предсказываю: это миномётный старт. Из пушки на Луну.

  27. Peels:

    Когда сделаешь, дашь покататься? Если что, я забил место у окошка!

  28. Tsirotka:

    Ты нам всем там покажешь хотя бы эскизы,
    ну а мы поклянемся что не будем получать за это нобелевскую премию, ну или если и получим, то поделимся с тобой обязательно.
    Не, ну правда, давай! А то у меня аж глаза чешутся — хочу посмотреть что там у тебя иновационного!

  29. Verza:

    Я слабо верю в преимущества водорода по сравнению с обычным топливом.
    Для сравнения:
    УТС водорода 121 МДж/Кг
    УТС бензина 46 МДж/Кг
    Т.е. бензин хуже горит всего в 2,63 раза.

    Основная энергия ракеты тратится на преодоление силы тяжести. Понятное дело работа, на это затраченная, зависит от массы.
    Однако, т.к. бензин сжижен при НУ, то специального бака для его хранения не требуется. Т.е. грубо говоря на тонну бензина приходится 100 кг массы бака.
    Криогенный сосуд для водорода по оценкам превосходит массу перевозимого водорода раз в 7. Т.е. для перевозки тонны водорода потребуется 7 тонный бак. При том, что это самые современные сосуды с каркасом внутри и пористой структурой. Я не уверен, что они будут себя хорошо чувствовать при перегрузках. Обычный же железный баллон имеет соотношение 1 к 20, а то и хуже.
    Далее имеем вторую проблему: чем меньше баллон, тем меньшее соотношение собственной массы к массе водорода он имеет. Это легко понять даже из бытовых соображений: какой мост лучше держит, из одной длинной доски или из нескольких коротких с дополнительными сваями. В случае космических кораблей объем топлива исчисляется тоннами, в одном баке такой количество водорода не удержать, либо бак будет совершенно неприемлемых размеров.
    Наконец–таки третья проблема. Бензин кипит при 200 градусах, водород же при –253. Это значит, что о температуре бака с бензином можно практически не заботится, в то время как температура бака с водородом — критична. Любое её повышение отразится на внутреннем давлении. Т.е. в конструкцию бака надо закладывать дополнительную прочность (а значит избыточную массу) на случай перегрева или заниматься системой охлаждения, что тоже не идет на пользу.

    Вообще идея любого применения водорода сомнительна. Если в случае движения по эквипотенциальным поверхностям (без преодоления силы тяжести, грубо говоря по земле на машине) водород вреден для окружающей среды (из–за большого выхлопа казалось бы безобидной H2O, города превратятся в один большой отсыревший парник с вечной изморосью), то в случае движения против силы тяжести слишком большие проблемы создает транспортировка водорода.

    Если нужна будет какая–то помощь в оценках или расчетах, могу помочь. Само собой бесплатно, ведь за мной некоторый должок 🙂

  30. Zvnamore:

    очень признателен за развернутый ответ. Я рассматривал как топливо сочетание жидкий (или смесь жидкого с твёрдым, «кашу») водород с жидким озоном (или с жидким кислородом — с ним меньше проблем в смысле конструкции). Опять же, говоря обтекаемо, конструкция корабля такова, что частично давление внутри баков с топливом балансируется аэродинамическим воздействием, испарение жидкого водорода в системе охлаждения взято в рассчет — его энергия используется в двигателе на сверхзвуковых режимах для пред–охлаждения входящего воздуха в радиаторе scramjet`a (скорее как типа двигателя, у меня в схеме они отличаются от классических турбин) — это осмыслено до высоких скоростей порядка М=5.5, дальше — чисто ракетный режим.

    Насчет экологии — водород с кислородом всё же экологичнее широко применяемого в космонавтике гептила или фтор–содержащих окислителей, разве нет?

  31. Verza:

    я по образованию не химик, а физик, но на сколько себе представляю любая смесь водорода с кислородом взрывоопасна, поэтому их нельзя смешивать (точнее нужно соблюдать строгие пропорции, которые могут быть неоптимальными с точки зрения выхода энергии).
    На вскидку не ясно как можно аэродинамическим сопротивлением (я так понимаю воздуха) уровнять давления, потому что:
    а) атмосфера всего 2000–3000км, при том, что плотность изменяется логарифмически, а значит уже через 500км будет очень ощутимое падение плотности, как следствие сопротивления.
    б) т.к. нужно будет компенсировать достаточно большое давление, то скорость должна быть велика. Как бы корабль не сгорел бы от трения об воздух.
    в) жидкости и газы давят равномерно на емкость, в которой они находятся. Как сделать так, чтобы воздух давил на бак равномерно со всех сторон сразу не очевидно.
    г) быстренько прикинем скорость необходимую для уравнивания давления:
    Если считать, что движение газа ламинарно: сопротивление воздуха (качественно) F=C*r*V^2*S, давление соответственно: F = CrV^2 ~ V^2 ~ 50 * 1000000 Па (примерно такое давление внутри небольшого балона с жидким водородом) => V ~ 7071 м/c ~ 25000 км/ч ~ 7 км / c
    Это оценка крайне грубая, т.к. формула для расчета ламинарного течения газа. Но в любом случае, понятно, что для достижения давления воздуха на поверхность в 40 МПа, нужна приличная скорость.
    Километры в секунду — скорость вполне достижимая, но чтобы баллон с водородом не взорвался, нужно водород закачивать уже после достижения таких скоростей для выравнивания давлений, что не очень ясно как сделать.

    А экология дело десятое! Для единичных запусков абсолютно не страшно, тем более где–нибудь в степи. Главное чтобы ветер в этот момент на Китай был.

  32. Tranc:

    ага, теперь я понял, у тебя универсальнчый прямоточный движок, который в атмосфере разгоняется используя кислород воздуха, пока это возможно, а потом постепенно преходит на свой окислитель. Так вот этой идее тыща лет 🙂 См. Мембрану.

  33. Zvnamore:

    точно–точно, только конструкция оригинальная за счёт формы корпуса, ну и ещё несколько решений новых, которые в этих движках пока не использовались — по тем же соображениям.

  34. Zvnamore:

    воздух давит на корпус — это одно, а вот когда реактивные газы из двигателей вносят свой вклад в равномерное давление на баки с горючим…

  35. Verza:

    они же горячие, да и давить на то, что везешь с собой = терять энергию. Это же реактивный двигатель — ты только выплюнул молекулу из сопла, сообщив импульс ракете, как тут же эта молекула ударилась о бак ракеты и сообщила ему практически такой же импульс но в обратную сторону. В итоге никто никуда не едет.

  36. Zvnamore:

    при схемах с соплами Лавалля — всё так и есть. Но это не единственно возможное решение 😉

  37. Tranc:

    «конструкция оригинальная за счёт формы корпуса» — на всякий случай скажу, что изменяемая и адаптируемая форма корпуса — тоже не новость. Есть даже повороные крылья. Сложно это.

  38. Zvnamore:

    конечно не новость, я ж это придумал, прочитав обо всех крупных проектах в этой области — иначе б не говорил 🙂 У того же SERN за счет каскадов изменяемых плоскостей пытаются добиться таких эффектов. Но SERN — это всё равно более–менее стандартный подход, вот он на Х–

    image

    Обычный гиперзвуковой самолёт, ничего особенного. А у меня корпус ну совсем иначе сделан по компоновке, радикально. Я понимаю, что это довольно глупо выглядит — я вам это говорю, не говоря, как именно, ну уж простите, надеюсь понимаете.

  39. Verza:

    ладно, не обладая достаточной информацией не могу ничего сказать, но если будет нужна помощь, пиши 🙂

  40. Zvnamore:

    благодарю

  41. Tranc:

    ха, они его таки запустили 🙂 Я думал, он на бумаге…

  42. DE_fo_do:

    есть вариант запускать ракету по принципу гаусс гана

    и с орбиты возвращать так же

    я думаю на перезарядку месяца хватить должно

  43. Verza:

    Сама ракета не выдержит. Будут слишком большие перегрузки. Уже сейчас на взлете космонавтам не сладко, хотя разгон составляет не одну секунду. А если разгонять ракету за доли секунды, то она ещё в дуле гаусс–гана рассыпется к чертям.
    С другой стороны можно удлинить дуло на пару километров, но тогда экономическая составляющая получается под вопросом. Пока что самая высокая постройка на земле 818 метров.
    Да и ракете, напичканной электроникой, гигантское магнитное поле будет очень ни к чему.

Добавить комментарий