Vesmirna rampa

Primary tabs

Napadlo me, zda by misto velmi vzdaleneho vesmirneho vytahu neslo postavit neco, co bych nazval vesmirnou rampou. Predstavme si tunel v kterem by byl podtlak a ktery by ustil nekde ve velke vysce v horach, v tunelu by byl urychlovan supravodici nejaky kluzak na rychlost, pri ktere by mohl fungovat uz kyslikovodikovy scramjet motor. Zkousel jsem si to propocitat a pokud bychom vstupovali do takoveho tunelu rychlosti cca 200m/s (jako maglev vlak) a nasledne kluzak urychlovali 2.5G, potrebovali bychom cca 650Km dlouhy tunel kde by vystupni rychlost byla asi 5Km/s, to by melo stacit k fungovani scramjet motoru po dobu cca 2minut pri 2.5G bychom dosahli 1 kosmicke rychlosti. Nemam predstavu jak by to bylo ekonomicky prinosne, ale zda se mi, ze technicky by to melo jit postavit. Bylo by to samozrejme nesmirne drahe, ale pokud by takto startoval co deset minut nejaky kluzak, tak by to bylo nejspis mnohem vyhodnejsi nez klasicka raketa.

Kdysi jsem premyslel nad podobnym problemem. Elmag delo by castecne nahradilo prvni raketovy stupen tim, ze by vypustilo raketu ve vysce cca 5km rychlosti pod 1 mach - cca 300 m/s.
Problem je ze cena je astronomicka a prvni raketovy stupen to stejne poradne nenahradi.
Problem s takovymi systemy je nejen cena, ale i vypousteni rakety v huste vrstve atmosfery vysokou rychlosti.
Pokud uz chces nad tim dumat, tak bych doporucil zvysit zrychleni na 7-10g, mozna i vic. Delo se vyrazne zkrati a konstrukci rakety to neovlivni, protoze stejne bude muset byt nesmirne robustni, aby prekonala razy pri vstupu do huste atmosfery.
Bezny prvni stupen bez problemu vynese raketu do vysky mnoha desitek kilometru a urychli ji na nekolik km/s. Pokud by bylo mozne ho pouzit vicekrat, tak zadne elmag delo nemuze konkurovat.

Perspektivnější je kombinace tryskového motoru ,scramjetu v atmosféře a následně rakety. Což by konečně otevřelo cestu ke kosmoplánu s klasickým vzletem a přistáním.

jenze vysi zrychleni nez cca 3G nejsou pouzitelny pro lidskou posadku, jedine postavit rampu tak aby vycnivala vysoko do atmosfery a v tunelu udrzovat patricny podtlak, ale takova stavba je pak uz obtiznosti srovnatelna s vesmirnym vytahem. Je tu jeste jedna zajimava moznost i kdyz taky asi z oblasti sci-fi. Totiz pokud by se kluzak umel vratit relativne presne do nejakeho koridoru, pak by se dal i elmag brzdit, coz by ostranilo castecne problemy s tepelnym stitem, navic by se cast hybnosti kluzaku dala ziskat zpet a pouzit pri vypusteni dalsiho, byla by to obdoba rekuperace u elmag vlaku.

[quote]Perspektivnější je kombinace tryskového motoru ,scramjetu v atmosféře a následně rakety. Což by konečně otevřelo cestu ke kosmoplánu s klasickým vzletem a přistáním. [/quote]

To kombinujete prilis nakladne a slozite technologie ...

... soucasny vyvoj evidentne smeruje k trapne jednoduchemu motoru na TPH v prvnim stupni. Jde o nejjednodussi, nejspolehlivejsi a nejlacinejsi zpusob, jak se dostat nad huste vrstvy atmosfery. Nasledne v dalsim stupni uz je klasicky raketovy motor na KPH. Neni treba nic specialniho vymyslet, jen rozjet seriovou vyrobu a cena pujde rapidne dolu! :cool:

Nedovedu si predstavit vesmirnou dopravu o intenzite treba dnesniho leteckeho prumyslu, to by jsme se tu za chvili udusili. To co jsem tu navrhoval by samozrejme melo smysl ve chvili kdy se konaji treba dva starty a vic denne, ne jeden za dva mesice.

[quote]jenze vysi zrychleni nez cca 3G nejsou pouzitelny pro lidskou posadku[/quote]
Ares 1/ Orion je omezen na 4g, ale nejspis zalezi na tom, jak dlouho by toto zrychleni pusobilo. Par vterin je urcite mozno tolerovat i vyssi zrychleni.

Lidska posadka by mozna mela spis problem se silnym elmag polem.

[quote]... To kombinujete prilis nakladne a slozite technologie ...[/quote]
Nebal bych se nakladnosti jako spise slozitosti. Ruske Sojuzy jsou maximalne zjednodusene a startuji relativne spolehlive. Komplexnost STS zbytecne zvysuje pravdepodobnost poruchy.
Pokud by jsme brali inspiraci v oblasti SCI-FI, idealni by bylo ovladani gravitace. Jenze zatim mi to spise pripada, ze neco takoveho nebude fyzikalne mozne.
Takze kombinace elmg dela na mesici a ramjet/scramjetu pro atmosferu (neco na zpusob white knight) mi pripada nejrozumejsi. Ale to je nazor. Jak je to s realnym porovnanim nakladu ? Palivo, cena systemu, doba pripravy ...... U kombinace tryskoveho motoru a nasledne scramjetu jsou veskere naklady prozatim jeden velky otaznik. Nehlede na vyslednou spolehlivost takoveho konglomeratu.

[quote]Nedovedu si predstavit vesmirnou dopravu o intenzite treba dnesniho leteckeho prumyslu, to by jsme se tu za chvili udusili. To co jsem tu navrhoval by samozrejme melo smysl ve chvili kdy se konaji treba dva starty a vic denne, ne jeden za dva mesice. [/quote]

Motory na LOX/LHX vypousti pouze vodni paru a LOX/petrolej vodni paru a CO2, coz je inertni neskodny plyn (pro bezne lidi - skodi pouze zelenym pidimuzikum).

[quote]
... soucasny vyvoj evidentne smeruje k trapne jednoduchemu motoru na TPH v prvnim stupni. Jde o nejjednodussi, nejspolehlivejsi a nejlacinejsi zpusob, jak se dostat nad huste vrstvy atmosfery. Nasledne v dalsim stupni uz je klasicky raketovy motor na KPH. Neni treba nic specialniho vymyslet, jen rozjet seriovou vyrobu a cena pujde rapidne dolu! :cool: [/quote]

Motory na TPH nejsou obecne ani nejspolehlivejsi ani nejlacinejsi. Jsou pouzivany hlavne ve vojenstvi, kdy je dulezite, aby rakety byly rychle pripraveny ke startu a mely vysoky tah.
To je i hlavni vyhoda pro pouziti v civilnim sektoru.

Myslim ze ovladani gravitace je mimo a kdyby ne, v te dobe uz tyhle problemy bude mit asi lidstvo vyresene. Na te rampe je hezky, ze vlastne nevyzaduje nic, co by jsme uz dneska "neumeli". Jen je to v mmnohem vetsim nez klasicka maglev draha nebo urychlovac v CERNu. Lidem by silne magneticke pole nemelo prilis vadit, viz vysetreni na mag. rezonanci, spis pristrojum. Ad zrychleni, kolik dela sojuz pri startu? Koukal jsem, ze raketoplan ma neco pod 3G, rusove pri havarii sojuzu prezili 5s 17G, kdyz se spustil zachrany motor s rozbitym rizenim tahu, ale temer je pak z te kabiny vyskrabavali, ani nevim jak to s nimi pak dal dopadlo.

[quote][quote]... To kombinujete prilis nakladne a slozite technologie ...[/quote]
Nebal bych se nakladnosti jako spise slozitosti. Ruske Sojuzy jsou maximalne zjednodusene a startuji relativne spolehlive. Komplexnost STS zbytecne zvysuje pravdepodobnost poruchy.
[/quote]

Problemem je nakonec vzdycky cena. Jak se zacnou kombinovat ruzne technologie tak jde cena nahoru a projekt se stava prilis slozitym pro mensi firmy. Proto se mi libi raketa Falcon, ktera pouziva jen dva raketove stupne se stejnou technologii. To je cesta jak snizit cenu. Sojuzu pouziva podobnou filozofii.

Ne-zcela-davno jsem cetl o podobnem zameru - tehdy se jednalo o (podle mne) realnejsi zamer a to "obri delo" (nebo to bylo taky magneticky urychlovac?). Cilem bylo zasilat na obeznou drahu materialy, kterym by nevadilo zrychleni v radu desitek az tisic G (treba i vodu, palivo, vzduch apod.). To by ohromne zjednodusilo a zlevnilo projekty typu ISS - i kdyby se posadky nadale dopravovaly STS/Sojuzem/...

[quote] Lidem by silne magneticke pole nemelo prilis vadit, viz vysetreni na mag. rezonanci, spis pristrojum. [/quote]

Tak nevim - v Brdech vadi par elektromagnetickych pulzu jednou za uhersky rok a tady by tema chudakama proslo par gigawatt stejnosmerneho (ale ne uplne) elmag vykonu. Mikrovlny sice voda pohlcuje lip, ale nakonec by to asi vyslo nastejno.

Je to stejny princip jako maglev vlaky tam taky pole generovane kolem supravodicu do vlaku nepronika dokonce to je princip te levitace. Levitujici objekt se snazi vytlacit silocary ven. Spiz by to ten kluzak rozmackalo na kasi nez aby se ocitl v tom mag. poli :)

[quote]Je to stejny princip jako maglev vlaky tam taky pole generovane kolem supravodicu do vlaku nepronika dokonce to je princip te levitace. Levitujici objekt se snazi vytlacit silocary ven. Spiz by to ten kluzak rozmackalo na kasi nez aby se ocitl v tom mag. poli :) [/quote]
Oprav me jestli se pletu, ale Maglev je spojen jakousi nozickou s magnetem , ktery sedi uprostred "civky" (nebo nejakych magnetickych segmentu). V civce je mezera, kterou ta nozicka prochazi a kabina vlaku je tedy mimo tuto "civku". U Elmag dela by lide sedeli uprostred civky.

Cosi o magnetické dělu už tady kdysi na nějaké niti probíhalo. Vím, že v letech šedesátých se hodně psalo o tomto tématu. Spíše se uvažovalo o jeho budoucím použití na Měsíci- není atmosféra.

U dela ano, ale to je taky nesmysl, moje predstava je v podstate maglev ktery jede ve vice kolejich po obvodu tunelu. Elmag delo je vhodne pro obrovske zrychleni podobne jako klasicke delo, ale to by zabilo lidi uvnitr i bez indukce prostym zrychlenim v radech stovek az tisicu G.

Mimochodem vystrelit neco z elmag dela na obeznou drhu zrejme neni prilis daleka budoucnost, letos v unoru probehl test s vystupni rychlosi kolem 2.5 km/s s predpokladem konecne vystupni rychlosti az 5.8 kms/s coz uz je pomerne blizko.
http://www.onr.navy.mil/emrg/electromagnetic-railgun.asp

[quote]Mimochodem vystrelit neco z elmag dela na obeznou drhu zrejme neni prilis daleka budoucnost, letos v unoru probehl test s vystupni rychlosi kolem 2.5 km/s s predpokladem konecne vystupni rychlosti az 5.8 kms/s coz uz je pomerne blizko.
http://www.onr.navy.mil/emrg/electromagnetic-railgun.asp [/quote]

No blizko len na prvy pohlad. Prvy stupen by to nahradilo, ale kineticka energia je pre 5,8km/s cca 16,8MJ/kg, zatial co pre orbit let potrebujes cez 32MJ/kg a to nehovorim o stratach preletom atrmosferou.

Lepsie by tiez bolo, keby ustie dela sa vznasalo/stalo cca 50-70km nad zemou.
Kto si vsak tukne do kalkulacky rychlo odhali tazku realizovatlnost. :(
Ale mozno by stalo za to uvazovat nad 15-25km vyskou a vznasanim sa hlavne. na 15km sme na cca 1/6 hustoty a na 25km cca len na 1/20.

Na Aldebaran.cz majú aj dve videá zo strelieb. Lenže vystreli priamo niečo na orbitu má dva problémy: navedenie na obežnú dráhu je dvojimpulzný manéver a otázka skutočne potrebnej počiatočnej rýchlosti. Pokia¾ sa strie¾a horizontálne, projektil čaká dlhá cesta atmosférou s náležitými stratami aerodynamickým odporom a s vysokým tepelným namáhaním, pokia¾ sa strie¾a kolmo hore, druhý impulz pre navedenie na orbitu musí by ve¾ký...

elmag dělo je k ničemu... můžete použít jen 1 trajektorii letu, tudíž pro různé lety naprosto nepoužitelné.

No blizko len na prvy pohlad. Prvy stupen by to nahradilo, ale kineticka energia je pre 5,8km/s cca 16,8MJ/kg, zatial co pre orbit let potrebujes cez 32MJ/kg a to nehovorim o stratach preletom atrmosferou.

[/quote]

To se mi uz prave zda velmi blizko znamena "jen dvakrat", navic sami uvadi ze ocekavaji az 32MJ/kg v budoucnosti, treni je samozrejme problem. Matne si vzpominam na nejaky clanek ktery se zabyval elmag stinenim ionizovaneho vzduchu u rychle leticich letadel, ttreba by bylo reseni tady.

K přetížení:
Zatímco u STS hrozí max. 3 G, v Sojuzu při startu 10 G. Aspoò tak si to pamatuji už dlouho odněkud...

[quote]
To se mi uz prave zda velmi blizko znamena "jen dvakrat", navic sami uvadi ze ocekavaji az 32MJ/kg v budoucnosti, treni je samozrejme problem. Matne si vzpominam na nejaky clanek ktery se zabyval elmag stinenim ionizovaneho vzduchu u rychle leticich letadel, ttreba by bylo reseni tady. [/quote]

"jen dvakrat".. to je prave to. Napr. keby som behal stovku za polovicu, tak som majster sveta :)
Oni tiez s vypatim vsetkych sil dosiahli 1/2. Teda vlastne zatial len 1/8. Tu polovicu chcu dosiahnut "usilovnym treningom". Ale na full potrebuju "ineho bezca" :)

Btw. ja som zas nieco cital o laserovych delach na ionizaciu vzduchu pred nabeznymi hranami lietadiel. Ale to zatial nezvlada ani armada..

Zajimava je jeste jedna potencialni aplikace, kdyz si spocitate ze do deseti let chteji mit 6km/s ustovou rychlost pak pri delce hlavne cca 20m to znamena ze dosahnou temer 100000G! To je naprosto neskutecny cislo, nabizi se otazka, zda by se podobny system nedal pouzit k vystreleni druzice k nejblizsim hvezdam. Samozrejme ze s relativistickymi efekty by se delo velmi prodlouzilo, ale pri reknem 0.5C by jeste nebyly tak velke a delo by melo radove stovky metru. Musel by se samozrejme resit zpetny raz bud umistenim dela treba na mesic, nebo vystrelem nejake balastni vahy v opacnem smeru ale i tak, je to zajimava predstava.

Samozrejme ze s relativistickymi efekty by se delo velmi prodlouzilo, ale pri reknem 0.5C by jeste nebyly tak velke a delo by melo radove stovky metru.... ale i tak, je to zajimava predstava. [/quote]

Reknu to takhle. Cca pred mesicem jsem byl na prednasce nejake Americanky z NASA o misich robotu Spirit a Oportunity na Marsu ve Weizmanove institutu, to je tady u nas v Israeli asi neco jako akademie ved v CR.
Prezentace zajimava az chytlava - skvele informace primo ze zakulisi projektu, treba jak se z pocatku nedarilo navazovat komunikaci s roboty. Pak presly tymy na Marsovsky cas ... tj. zavedl se 25 hodinovy den - kazdy si poridil specialni hodinky ... a chodilo se tak do prace ... na obed atp. - zavedli se smeny odpovidajici marsovkemu dni a komunikace se rozbehla.
... proc to pisi - nejzajimavejsi ze vseho byl pro me samotny konec prednasky. Kdy prezentatorka nastinila na cem se dela v NASA ted tj. fotky robotu nastupcu Spiritu a Oprtunity a co planuji delat casem. Uvedene fotografie robotu, ktere nebyly promitany dlouho tj. par sekund a na ktere jsem jeste zatimnikde jinde nenarazil - me vyrazily dech. A to jsem uz lecos videl.
Ta zenska to okomentovala slovy, ze Spirit a Oprtunity byl ubohy zacatek, ale ze se na tom lecos naucili a diky uspesnemu projektu ziskali zelenou na dalsi vyzkum. Mluvila taky o tom, ze se v blizke budoucnosti najdou planety s potencionalnim vyskytem zivota u blizkych hvezd ... a ze tam tu novu generaci robotu hodlaji poslat. hlavne o tom mluvila desne sebejiste ... jakoby dostat se k blizkym hvezdam nebyl zadnej problem. Cert vi na jakych technologiich vlastne NASA a americka armada v labolatorich sedi ... ty fotky byly fotky uz hotovejch prototypu robotu - a takrikajic ztratil jsem iluze. Jinaj jsem jak jsem psal uz predtim dost otrlej... ale v tom okamziku jsem doslova lapal po dechu ...

Pokia¾ by šlo čiste o extremy, tak prvým objektom, ktorý bol vynesený "delostreleckým systémom" do vesmíru bolo údajne začiatkom 50. rokov ocelové veko šachty pre jadrový pokus. Hrúbka 5 palcov, rozmery zhruba 20x20 stôp, hmotnos okolo 30 ton. Vrt/šachta mala priemer 1 yard a bola 200 yardov hlboká, ústie bolo vybetónované. Na jedinom políčku filmu bolo údajne vidie, ako sa veko nadvihlo a prehlo pod nárazom tlakovej vlny z vnútra šachty. Kusy betónu z ústia šachty boli rozhodené do neve¾kej vzdialenosti okolo vrtu, ale veko samotné sa nikdy nenašlo...
Čo som kúpil, to predávam. Osobne sa mi to príliš nezdá, ale možné by to bolo.

[quote] Mluvila taky o tom, ze se v blizke budoucnosti najdou planety s potencionalnim vyskytem zivota u blizkych hvezd ... a ze tam tu novu generaci robotu hodlaji poslat. [/quote]

Američani jsou hrozně sebejistí obecně - pokud Američan umí v nějakém jazyce říct dobrý den a děkuji, tak už si dává do referencí že ovládá cizí jazyk...

Podle mě míchala páté přes deváté. Jasně, další generace robotů na Marsu se plánuje, a asi už i staví, protože má startovat skoro za chvíli.

Jasně, nové kosmické teleskopy které plánuje ESA mají detekovat planety pozemského typu u blízkých hvězd.

Ale letět tam ? Zatím nejblíže je NASA projekt zvaný Interstellar probe, což bude obratně manévrující solární plachta, která díky rafinovanému manévru který zahrne blízký průlet poblíž Slunce získá "vítr v zádech", díky kterému odletí ze Sluneční soustavy rychlostí možná až dvojnásobnou, než mají Voyagery.

Ale to během našeho života k blízkým hvězdám nedoletí.

Jedinou zbývající šancí jsou mikro- až nano- sondy, na podobném principu, ale poháněné laserovým paprskem nebo mikrovlnným svazkem ze zdroje ve Sluneční soustavě. Má to jediný háček: jak s námi přesně bude komunikovat několik gramů těžká sonda ze vzdálenosti několika světelných let ? Tzn. jak do té pidihmotnosti vrazit zdroj energie, vysílač, anténu a nějaké vědecké přístroje...

no ona ta zenska byla expert na rizeni projektu, dobrej prezentator a dost vedela o robotech - navic to ze dela v NASA ji dodalo na duveryhodnosti.

V tech planech, ktere nastinovala mluvila o nove generaci robotu, kteri by mohli fungovat autonome a tak. Ona primo nerekla, ze tu dobravu k jinejm hvezdam - maji zmaklou ale po tom co tam ukazovala ty novy generace robotu to tak vyznelo ...

Je to porad dokola - clovek je expertem v nejakem oboru, treba je i hodne dobrej a necha se snadno unest a pak zacne mluvit i o ostatnich oborech ve kterejch uz takovej expert neni ... myslim ze dobrej priklad je soucasny cesky prezident, ten uz je odbornikem snad na vsechno : )

Ona to ta americka managerka treba tak nemyslela, mela to nacviceny tu prezentaci z nejakejch motivacnich vystoupeni pro skoly v us a nezapomnela dodat, jakej pokrok nastal v letectvi za poslednich 100 let... a ze tezko rict jak to bude vypadat za dalsich 100 nebo spise 50 protoze vedekotechnicky pokrok se zrychluje - coz je znama vec.
Kdo ale vi co bude za 50 a 100 let ze? Treba tady uz po 3 svetove valce nebude zadny zivot.

Pokud by se meli prozkoumat nejake terestialni planety u blizkych hvezd pripada mi jako jedinny schudny zpusob neco takovehoto:
heh tak ted jsem se uz dost odchylil od tematu vesmirna rampa .... je tady nejaky tema - "navrhy na pruzkum/ osidlovani zemi podobnych planet u blizkych hvezd?" : )))

[quote][quote]Nedovedu si predstavit vesmirnou dopravu o intenzite treba dnesniho leteckeho prumyslu, to by jsme se tu za chvili udusili. To co jsem tu navrhoval by samozrejme melo smysl ve chvili kdy se konaji treba dva starty a vic denne, ne jeden za dva mesice. [/quote]

Motory na LOX/LHX vypousti pouze vodni paru a LOX/petrolej vodni paru a CO2, coz je inertni neskodny plyn (pro bezne lidi - skodi pouze zelenym pidimuzikum). [/quote]

Ne ze bych s tim nesouhlasil, ale dovoluji si upozrnit ze podle toho co vim, tak petrolej se nikdy neda tak zcela dokonale spalit, takze ve spalinach bude vzdy trochu nespalenych zbytku ruznych uhlovodiku, castecky uhliku a CO - oxid uhelnaty - vsechny tyto soucasti jsou narozdil od skutecne nijak neskodneho CO2 - skodlive.
Jedine spalenim treba Ethanolu C2H5OH - vznikne jen H2O a CO2.
Pokud je to v raketovych motorech jinak - spalovani v cistem kysliku - tak se rad poucim.

CO a pevné částice ve spalinách mají šanci na uplatnění své škodlivosti v dostatečné koncentraci ve špatně větrané městské ulici zamořené automobilovým provozem. Při rozptylu, jaký lze očekávat při raketovém startu, bych se jich moc nebál. Problém u spalovacích motorů tady na zemi - zvl᚝ dieselů jsou myslím spíš oxidy dusíku. Ty nás ale asi u raketového motoru nemusí moc zajímat. Při vysokém raketovém provozu bych viděl spíš jako problém prostředí ve vysoké atmosféře. Raketa bude pěkný žrout ozónu. Nevím, jestli by to neudělalo kolem kosmodromu nějakou ozonovou díru. Zatím to ale nevidím jako naléhavý problém. :-)

[quote] Cert vi na jakych technologiich vlastne NASA a americka armada v labolatorich sedi ... ty fotky byly fotky uz hotovejch prototypu robotu - a takrikajic ztratil jsem iluze. Jinaj jsem jak jsem psal uz predtim dost otrlej... ale v tom okamziku jsem doslova lapal po dechu ... [/quote]

Když koukám, co umí pozemská laboratorní automatizace, tak také lapám po dechu. Nicméně to, co na konec letí do vesmíru, je vždy hloupější než můj mobil na bázi zpomaleného procesoru ze staré řady. Skoro to vypadá, že na vzdálené výlety do vesmíru létá automatika s uměle retardovanou inteligencí. Prvořadá kritéria jako příkon, chladící nenáročnost, mechaniká odolnost apt. nakonec nedovolí letět do vesmíru ničemu chytřejšímu než robustní a spolehlivý mobil pro Číòana, takže mám obavy, že příští generace robotů na Marsu nebude chytřejší než naše automatické pračky v té době bez ohledu na robotické zázraky, kterými nás bude udivovat vývoj.

[quote]Jedinou zbývající šancí jsou mikro- až nano- sondy, na podobném principu, ale poháněné laserovým paprskem nebo mikrovlnným svazkem ze zdroje ve Sluneční soustavě. Má to jediný háček: jak s námi přesně bude komunikovat několik gramů těžká sonda ze vzdálenosti několika světelných let ? Tzn. jak do té pidihmotnosti vrazit zdroj energie, vysílač, anténu a nějaké vědecké přístroje... [/quote]

U pidisond bude víc problémů než jak to nacpat dostatečně výkonnou technologií pro průzkum a telekomunikaci.

U každého stroje, který by se pohyboval relativistickou rychlostí, je problém s průchodem mezihvězdným plynem. Takhle nám to připadá skoro jako vakuum, ale při relativistické rychlosti to bude dost nepříjemná a agresivné polévka daleko žravější než lučavka. Sonda bude tedy vystavena znatelnému odporu, velmi silné radiaci a obrovské radiační korozi. Bude tedy vyžadovat mohutné radiační opláštění a dost možná většina hmoty sondy bude muset být radiačním pláštěm, aby vyůbec něco funkčního mohlo doletět. U mròavého objektu, kde je veliký poměr povrchu k hmotnosti objektu, bude v porovnání s velkými objekty větší i tento problém. To aby se tam vystřelila aspoò kilová sonda, aby aspoò gramová doletěla, i když zdroj energie bude mít tady.

[quote]......Sonda bude tedy vystavena znatelnému odporu, velmi silné radiaci a obrovské radiační korozi. Bude tedy vyžadovat mohutné radiační opláštění......
[/quote]
Zvednete stity pane Zulu.... :D

[quote][quote]......Sonda bude tedy vystavena znatelnému odporu, velmi silné radiaci a obrovské radiační korozi. Bude tedy vyžadovat mohutné radiační opláštění......
[/quote]
Zvednete stity pane Zulu.... :D [/quote]

Ano ale je to strašný žrout energie a vyžaduje další instalovanou hmotnost. Gramová sondička pošůchovaná laserem či maserem bude tedy asi docela oříšek.

No co se týká toho tunelu a maglevů na oběžnou dráhu, něco takového vymýšleli už kdysi ke startu raket. Vlastně se něco na podobném principu mělo používat ještě už v projektu Silbevogel. Samozřejmě to nebylo magnetické, ale byl to takový raketový vozík a rampa s kolejema...
Opravdovou rampu s lineárním motorem k urychlování raketoplánů chtěli stavět Japonci před X lety. Mělo to mít docela hodně velkou délku, mluvilo se tenkrát něco o kilometrech. Bohužel od té doby je ticho.
Chci tím říci, že to nesmysl tak docela není. Vyčerpáním vzduchu by navíc odpadla i aerodynamická omezení v "hlavni". Technicky by taková věc nebyla neřešitelná, když vzhledem k potřebné rychlosti by bylo vhodnější použít principu Gaussovy pušky - tj předřazovat před cívky lineárního el. mag. urychlovače u cívky a průběžně je vybíjet. Dala by se tím dosáhnout alespoò taková rychlost, že by bylo možné ušetřit za první stupeò rakety.
Je to dost teoretická, ale hodně zábavná představa. :)

Hlavní problém je, že tu rampu musíte stavět vysoko v horách, jinak při vysoké rychlosti extrémně vzroste odpor vzduchu a aerodynamický ohřev, normální rakety překonávají Mach 1 někde v 10 km. Pokud bychom chtěli ušetřit první stupeò, musíme urychlit na M4-5, takže tak v 30-40 km, ale jak se tam s těžkým dělem dostat? Urychlovat na M1 nemá smysl, protože neušetříte ani půl stupně.

[quote]Hlavní problém je, že tu rampu musíte stavět vysoko v horách, jinak při vysoké rychlosti extrémně vzroste odpor vzduchu a aerodynamický ohřev, normální rakety překonávají Mach 1 někde v 10 km. Pokud bychom chtěli ušetřit první stupeò, musíme urychlit na M4-5, takže tak v 30-40 km, ale jak se tam s těžkým dělem dostat? Urychlovat na M1 nemá smysl, protože neušetříte ani půl stupně. [/quote]

Tenhle výpočet by mě zajímal. Pokud vím létají současná vojenská letadla v relativně malých výškách kolem Mach 2. Vzhledem k tomu, že by tahle teoretická věc letěla šikmo vzhůru (hodně vzhůru, trochu šikmo) tak by i při klesající rychlosti překonala vrstvy hustého vzduchu během několika desítek sekund (ohřev zatím zanedbávám, je to čirá teorie). Nikdo při tom neříká, že by zároveò ta věcička měla vypnutý motor, takže rychlost ve skutečnosti neklesá. Víme, že raketa těsně po startu spaluje nejvíce paliva, protože je v tu chvíli nejtěžší (nejen proto, že má na počátku nulovou rychlost). To znamená, že pokud si představujete zažehnutí motorů až ve výšce, která by odpovídal zážehu druhého stupně, tak to samozřejmě smysl nemá. Odpor vzduchu postupně tu magnetickou raketku zbrzdí. Průlet atmosférou bude moc dlouhý a lodi ani po výškovém zážehu nakonec nebude ve výšce výsledná rychlost stačit. Pokud by ovšem motor (by slabší) pracoval celou dobu letu, bude situace jiná. (A tohle jsou ty chvíle, kdy mě štve, že to neumím spočítat) Překonáním oblasti "hustého vzduchu" (počítám něco kolem 40 - 45 km)bude časově kratší. I při podzvukové rychlosti 700 km/h by to trvalo asi jen 3 a 1/2 minuty, při MACH 3 asi 1 a 1/2. Přitom by v téhle fázi stačilo jen to aby motor dorovnával gravitační a aerodynamické ztráty. Nevím, jak to vidíte, ale z mého pohledu to pořád vypadá celkem zajímavě. Tak nějak to asi mysleli i ti Japonci co chtěli stavět věž pro svůj raketoplán.

Pokud to někdo umíte spočítat, tak se pochlubte, tahle rovnice by mě opravdu zajímala.

[quote][quote]Hlavní problém je, že tu rampu musíte stavět vysoko v horách, jinak při vysoké rychlosti extrémně vzroste odpor vzduchu a aerodynamický ohřev, normální rakety překonávají Mach 1 někde v 10 km. Pokud bychom chtěli ušetřit první stupeò, musíme urychlit na M4-5, takže tak v 30-40 km, ale jak se tam s těžkým dělem dostat? Urychlovat na M1 nemá smysl, protože neušetříte ani půl stupně. [/quote]

Tenhle výpočet by mě zajímal. Pokud vím létají současná vojenská letadla v relativně malých výškách kolem Mach 2. Vzhledem k tomu, že by tahle teoretická věc letěla šikmo vzhůru (hodně vzhůru, trochu šikmo) tak by i při klesající rychlosti překonala vrstvy hustého vzduchu během několika desítek sekund (ohřev zatím zanedbávám, je to čirá teorie).
[/quote]

Problem je samotny vstup do atmosfery z takove vesmirne rampy. Pokud by uvnitr rampy bylo vakuum a ustila do atmosfery ve vysce 5km, tak je jednak problem jak udrzet uvnitr rampy vakuum a jak raketu z ni ochranit pred "narazem do atmosfery".

[quote]
Nikdo při tom neříká, že by zároveò ta věcička měla vypnutý motor, takže rychlost ve skutečnosti neklesá. Víme, že raketa těsně po startu spaluje nejvíce paliva, protože je v tu chvíli nejtěžší (nejen proto, že má na počátku nulovou rychlost).
[/quote]

Raketove motory maji obvykle fixni tah. To znamena ze spaluji porad stejne paliva. Tah se ovsem muze menit s tim jak se meni ucinost trysky. Taky se nekdy tah omezuje aby se neprekrocilo maximalni zrychleni, nebo maxQ - treni o atmosferu.

[quote]
To znamená, že pokud si představujete zažehnutí motorů až ve výšce, která by odpovídal zážehu druhého stupně, tak to samozřejmě smysl nemá. Odpor vzduchu postupně tu magnetickou raketku zbrzdí. Průlet atmosférou bude moc dlouhý a lodi ani po výškovém zážehu nakonec nebude ve výšce výsledná rychlost stačit.
[/quote]

Prvni stupen ani teoreticky nemusi plnit funkci ze by rakete udelil nejakou vyraznou doprednou rychlost. Hlavni funkce je vynest raketu nad atmosferu. Druhy stupen pak nemusi mit vysoky tah, proste raketu urychli na orbitalni rychlost drive nez zase spadne zpet do atmosfery.

[quote]
Pokud by ovšem motor (by slabší) pracoval celou dobu letu, bude situace jiná. (A tohle jsou ty chvíle, kdy mě štve, že to neumím spočítat) Překonáním oblasti "hustého vzduchu" (počítám něco kolem 40 - 45 km)bude časově kratší. I při podzvukové rychlosti 700 km/h by to trvalo asi jen 3 a 1/2 minuty, při MACH 3 asi 1 a 1/2. Přitom by v téhle fázi stačilo jen to aby motor dorovnával gravitační a aerodynamické ztráty. Nevím, jak to vidíte, ale z mého pohledu to pořád vypadá celkem zajímavě. Tak nějak to asi mysleli i ti Japonci co chtěli stavět věž pro svůj raketoplán.
[/quote]

Motor ktery jen dorovnava gravitacni ztraty vlastne pracuje zbytecne. Cilem rakety je zvysit tecnou rychlost nakladu. Rakety se tedy konstruuji pro maximalni zrychleni a tak aby prezili pruchod atmosferou pri startu.
Raketa ktera prezije nadzvukovy vstup do atmosfery ve vysce cca 5 km a zrychleni v elektromagneticke rampe urcite hrave prezije 10g nebo i mnohem vic.

[quote]
Pokud to někdo umíte spočítat, tak se pochlubte, tahle rovnice by mě opravdu zajímala.
[/quote]

Rovnice pro odpor vzduchu?

http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_pressure

Spocitejte dynamycky tlak a vynasobte ucinnym prurezem rakety (coz muze byt problem).
Lze tam najit i odkaz na hustotu atmosfery atd.

Spis si myslim, ze by se uvnitr rampy mel udrzovat podtlak odpovidajici tlaku kde je usti rampy, tzn, rekme v tech 5-7Km.

[quote]Spis si myslim, ze by se uvnitr rampy mel udrzovat podtlak odpovidajici tlaku kde je usti rampy, tzn, rekme v tech 5-7Km. [/quote]

Vzhledem ke sloupci vzduchu by na tom raketa uvnitr byla stejne jako venku v atmosfere.

Vzhledem ke sloupci vzduchu by na tom raketa uvnitr byla stejne jako venku v atmosfere.

Tento prizpevek jsem nepochopil, jestlize budu uvnitr tunelu udrzovat podtlak, odpovidaji tlaku v 7Km, tak tam nemuze byt tlak jako na Zemi v 0-le. Nasledne by pri otevreni usti pred opustenim strely nemelo dojit k zadnemu drastickemu vyrovnavani tlaku, neb budou vicemene stejne. Uzaver by se samozrejme musel otevrit tesne pred samotnym opustenim tunelu, nesjspis by to muselo byt udelane jako samostane hermetizovane sekce kazda s vlastni vyvevou, kterymi by postupne strela proletala.

[quote]jako samostane hermetizovane sekce kazda s vlastni vyvevou, kterymi by postupne strela proletala. [/quote]

Toto bych konstruovat a garantovat opravdu nechtel. Predstava, ze selze jedno viko a raketa to do nej napere nadzvukovou rychlosti, plna paliva ...

[quote]Vzhledem ke sloupci vzduchu by na tom raketa uvnitr byla stejne jako venku v atmosfere.

Tento prizpevek jsem nepochopil, jestlize budu uvnitr tunelu udrzovat podtlak, odpovidaji tlaku v 7Km, tak tam nemuze byt tlak jako na Zemi v 0-le. Nasledne by pri otevreni usti pred opustenim strely nemelo dojit k zadnemu drastickemu vyrovnavani tlaku, neb budou vicemene stejne. Uzaver by se samozrejme musel otevrit tesne pred samotnym opustenim tunelu, nesjspis by to muselo byt udelane jako samostane hermetizovane sekce kazda s vlastni vyvevou, kterymi by postupne strela proletala. [/quote]

Tlak se meni s vyskou v atmosfere nebo v tunelu, to je jedno. Pokud budete udrzovat tlak xy na zacatku tunelu, bude tlak normalne klesat spolu s tim jak tunel stoupa vzhuru.
Pokud v potrubi nebude vakumm zazijete pekny pruvan jako v metru kdyz prijizdi vlak do stanice.
Neni to az takovy problem pri podzvukove rychlosti, ale stavet "vesmirnou rampu" kvuli rychlosti par 100m/s nema smysl

Souhlasim, ze by to nebyla zadna legrace, ale tohle je diskuse spis o fyziklanich moznostech, nez o prakticke ralizaci. Asi jako diskuse o vesmirnem vytahu. Z hlediska efektivity by asi bylo stejne lepsi pouzivat to jen pro vysttrelovani nakladu, kde by bylo mozne vyuzit mnohem vetsich zrychleni a tak mit takovou rampu relativne kratkou.

[quote] Toto bych konstruovat a garantovat opravdu nechtel. Predstava, ze selze jedno viko a raketa to do nej napere nadzvukovou rychlosti, plna paliva ... [/quote]

Co keby vakuum bolo zabezpecene bez pouzitia vik takym sposobom, ze tesne pred raketou by preletel potrubim projektil, ktory by vzduch vytlacil postrannymi otvormi von z potrubia.

/quote]

Rovnice pro odpor vzduchu?

http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_pressure

Spocitejte dynamycky tlak a vynasobte ucinnym prurezem rakety (coz muze byt problem).
Lze tam najit i odkaz na hustotu atmosfery atd. [/quote]

Tak jednoduché to zase není. Vzhledem k odporu vzduchu je lepší proletět nižšímími vrstvami vzduchu menší rychlostí s tu zvyšovat až ve větších výškách. Proto pro průlet do nejméně 15 - 20 km stačí opravdu dorovnávat ztráty. Jenže raketa letí šikmo a dorovnávat je potřeba také gravitační ztráty. Takže prostá rovnice odporu vzduchu nestačí. K optimálnímu řešení by se musel vytvořit graf který by zohlednil jak výkon motoru při nízkém výkonu v atmosféře, tak aerodynamický odpor a jeho proměny odporu vzhledem k výšce tak gravitační ztráty a zároveò by počítal s nutným výkonem motoru ve vyšších výškách a výslednou rychlostí rakety a hmotností paliva (tj zahrnoval by Ciolkovského rovnici).

A na to už moje matematika fakt nestačí.

[quote][quote] Toto bych konstruovat a garantovat opravdu nechtel. Predstava, ze selze jedno viko a raketa to do nej napere nadzvukovou rychlosti, plna paliva ... [/quote]

Co keby vakuum bolo zabezpecene bez pouzitia vik takym sposobom, ze tesne pred raketou by preletel potrubim projektil, ktory by vzduch vytlacil postrannymi otvormi von z potrubia. [/quote]

Proc nevyuzit tlak vzduchu ... pokud se podari rozumne dokopat projekt hypersonickych motoru, mohl by se urychlovaci clen (magnetickke delo) vyuzit prakticky pro start tohoto systemu. Pak je naopak pritomnost vzduchu vyhodna.

Kedysi dávno, už neviem kde presne som to čítal že, uvažovali o požití ko¾ajníc na rozbeh rakety kde bol pre prvý stupeò použitý náporový motor. Rátali s tým, že daný náporovy motor by mal pri rýchlostiach okolo 600km/h ma už dostatočný ah aby dokázal 1.stupeò odpúta od zeme, a postupne vytiahnu až horných vrstiev atmosféry. Niečo ako SpaceShipOne, len prvý stupeò by mal náporový motor ktorý je ¾achší a mal by by aj technicky jednoduchší...

Jinak používání rozjezdové rampy ke startu rakety je hodně stará věc. Dokonce se jí ve starých SF říká Ciolkovského rampa, protože o ní K. E. Ciolkovskij opravdu psal. Reálnější je ale použití něčeho takového spíš na planetích s nižší gravitací, nebo na Měsíci.
O děle s hlavní ze které by byl vypumpován vzduch naopak uvažoval Hermann Oberth a Max Valier někdy ve dvacátých letech. Tenkrát ovšem jen s použitím černého prachu.
Taky to není dneska nijak neznámý princip. Něco hodně podobného se používá v nadzvukových aerodynamických tunelech.

Pages