Дёшево в космос

[Мастеров АВ]

В этой теме я намерен изложить идею
(доказав её расчётами), реализация которой позволит
уменьшить стоимость вывода груза на орбиту в разы.
(а может - в десятки раз)

Если коротко: предлагаю использовать
миномётный старт ракеты, в котором ствол миномёта
помещается в шахту, а сама шахта выходит
на вершину горы.

Предлагаю использовать гору "Белуха"
(Алтай, на границе с Казахстаном).

Гора расположена на широте Волгограда,
высота горы: 4500 над уровнем моря.

Давайте будем посчитать

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Ракета-носитель Союз (через \(T=117.6\) с после старта на высоте \(h(T)=47000\) м)
имеет скорость \(v(T)=1800\) м/с.
Расход топлива (горючее+окислитель) \(m'=300\) кг/с.
Стартовая масса: \(m_o=307650\) кг.
Тяга двигателя \(F\) (предполагаем) - постоянная.

ИТАК:
Согласно второму закону Ньютона,
тяга двигателя и ускорение ракеты
связаны между собой так:
\(F=m(t)\dot{}(a(t)+g)\)
\(m(t)=m_o-m'\dot{}t\)

Следовательно ускорение:
\(a(t)=-g+\frac{F}{m(t)}=-g+\frac{F}{m_o-m'\dot{}t}\)
Проинтегрируем:
\(v(t)=-gt-\frac{F}{m'}ln(1-\frac{m'}{m_o}t)\approx\left(\frac{F}{m_o}-g\right)t\)
\(1800=-9.8\dot{}117.6-\frac{F}{300}ln(1-\frac{300}{307650}117.6)\)
\(1800=-9.8\dot{}117.6+\frac{F}{300}0.122\)
\(F=(1800+9.8\dot{}117.6)300/0.122\)
\(F=7260197=740836\dot{}g\) кг_˙м/с² - тяга двигателей = 741 тонна
\(v(t)\approx\left(\frac{740836}{307650}g-g\right)t\approx(2.4g-g)t=1.4gt\)
Космонавты испытывают перегрузку 3.4g.

Проинтегрируем ещё раз:
\(h(t)\approx1.4g\frac{t^2}{2}\)
\(h(T)\approx1.4\dot{}9.8\frac{117.6^2}{2}\approx^? 47000\)
\(h(T)\approx95000\) - ровно вдвое больше (почему-то)

И так:

\(v(t)\approx\left(\frac{F}{m_o}-g\right)t\) - при обычном старте
\(v(t)\approx v_o+\left(\frac{F}{m_1}-g\right)t\) - при миномётном старте

Допустим, что мы хотим, чтобы
(в момент времени T)
скорость (при миномётном старте)
была той же, что и при обычном.
Поделим одно выражение на другое:
\(\frac{1}{m_o}-\frac{1}{m_1}=\frac{v_o}{FT}\)
\(\frac{m_1-m_o}{m_om_1}=\frac{v_o}{FT}\)
\(\frac{\Delta m}{m_o(m_o+\Delta m)}=\frac{v_o}{FT}\)
\(\Delta m=\frac{v_o}{FT}(m_o(m_o+\Delta m))\)
\(\left(1-\frac{v_o}{FT}m_o\right)\Delta m=\frac{v_o}{FT}m_o^2\)
\(\frac{\Delta m}{m_o}=\frac{v_o}{FT/m_o-v_o}\) - дополнительная полезная нагрузка

Поскольку:
\(v(T)=\frac{FT}{m_o}-gT\)
\(\frac{\Delta m}{m_o}=\frac{v_o}{v(T)+gT-v_o}\)
\(\frac{\Delta m}{m_o}=\frac{v_o}{1800+9.8\dot{}117.6-v_o}\)
\(\frac{\Delta m}{m_o}=\frac{v_o}{3000-v_o}\)
\(\frac{\Delta m}{m_o}=\frac{343\dot{}M}{3000-343\dot{}M}\) - M - скорость в махах
\(\frac{\Delta m}{m_o}=\frac{M}{8.6-M}\)

Ответ получен.
Оценим.

Допустим, при миномётном старте
мы дали ракете начальную скорость,
равную скорости звука (M=1)/
Тогда мы сможем добавить ракете
полезной нагрузке 13 тонн
на каждые 100 тон ракеты.

Если при миномётном старте
начальная скорость ракеты =
2 скорости звука (M=2)
Полезная нагрузка = 30 тонн
на каждые 100 тон ракеты.

При M=3 получим
54 тонны полезной нагрузки.

Ну а если M=4.3 - первая ступень
не понадобится вовсе.

[Semenkoff]

В данной теме я намерен изложить идею
(доказав её расчётами), реализация которой позволит
уменьшить стоимость вывода груза на орбиту в разы.
(а может - в десятки раз)

Если коротко: предлагаю использовать
миномётный старт ракеты, в котором ствол миномёта
помещается в шахту, а сама шахта выходит
на вершину горы.

Предлагаю использовать гору "Белуха"
(Алтай, на границе с Казахстаном).

Гора расположена на широте Волгограда,
высота горы: 4500 над уровнем моря.

Давайте будем посчитать

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Ракета-носитель Союз имеет через \(T=117.6\) с после старта на высоте \(h(T)=47.0\) км имеет скорость \(v(T)=1.8\) км/с.
Расход топлива (горючее+окислитель) \(m'=300\) кг/с.
Стартовая масса: \(m_o=307650\) кг.
Тяга двигателя (предполагаем) - постоянная.

ИТАК:
Согласно второму закону Ньютона,
тяга двигателя и ускорение ракеты
связаны между собой так:
\(F=m(t)\dot{}(a(t)+g)\)
\(m(t)=m_o-m'\dot{}t\)

Следовательно ускорение:
\(a(t)=-g+\frac{F}{m(t)}=-g+\frac{F}{m_o-m'\dot{}t}\)
Проинтегрируем:
\(v(t)=-gt+\frac{F}{m'}ln(1-\frac{m_o}{m'}t)\)

"Миномётный" старт используется для запуска баллистических ракет.
http://3mv.ru/publ/luchshie_rakety_jangelja_ot_r_12_do_satany/3-1-0-33050

[celitel]

Идей хорошая. Только космонавтов нужно отправлять стандартным путем. Думаю при перегрузках которые возникнут мозги космонавтов размажутся по скафандру.

[al132]

В этой теме я намерен изложить идею
(доказав её расчётами), реализация которой позволит
уменьшить стоимость вывода груза на орбиту в разы.
(а может - в десятки раз)

Если коротко: предлагаю использовать
миномётный старт ракеты, в котором ствол миномёта
помещается в шахту, а сама шахта выходит
на вершину горы.

Предлагаю использовать гору "Белуха"
(Алтай, на границе с Казахстаном).

Гора расположена на широте Волгограда,
высота горы: 4500 над уровнем моря.

Давайте будем посчитать

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Ракета-носитель Союз (через \(T=117.6\) с после старта на высоте \(h(T)=47.0\) км)
имеет скорость \(v(T)=1800\) м/с.
Расход топлива (горючее+окислитель) \(m'=300\) кг/с.
Стартовая масса: \(m_o=307650\) кг.
Тяга двигателя \(F\) (предполагаем) - постоянная.

ИТАК:
Согласно второму закону Ньютона,
тяга двигателя и ускорение ракеты
связаны между собой так:
\(F=m(t)\dot{}(a(t)+g)\)
\(m(t)=m_o-m'\dot{}t\)

Следовательно ускорение:
\(a(t)=-g+\frac{F}{m(t)}=-g+\frac{F}{m_o-m'\dot{}t}\)
Проинтегрируем:
\(v(t)=-gt-\frac{F}{m'}ln(1-\frac{m'}{m_o}t)\)
\(1800=-9.8\dot{}117.6-\frac{F}{300}ln(1-\frac{300}{307650}117.6)\)
\(1800=-9.8\dot{}117.6+\frac{F}{300}0.122\)
\(F=(1800+9.8\dot{}117.6)300/0.122\)
\(F=7260197\) кг_˙м/с² - тяга двигателей = семь тысяч тонн

Самый дешевый способ путешествия в космос предлагал Дюма. Взял артелелисткий ствол, вкопал в Землю, выстрелил и...
Шляпа стала весить 15 тонн, но присобачив при способу 13 тонн, но за то долетели до Луны и даже воздух там нашли не мерано.

[Мастеров АВ]

Идей хорошая. Только космонавтов нужно отправлять стандартным путем. Думаю при перегрузках которые возникнут мозги космонавтов размажутся по скафандру.

Ну-так я и написал
про "вывод груза на орбиту"

Причём (очевидно) - не всякого груза.
Топливо, воду, воздух и другие материалы,
способные выдержать перегрузки.
А что-то хрупкое - обычным способом.

И всё-таки - нужно считать.

[celitel]

Я думаю еще чем длинней шахта тем разгон будет больше.

[Laletin Alexandr]

    Реактивное движение безперспективно в принципе, летающие тарелки не выстреливаются из пушек, вот в этом направлении и лежит будущее космонавтики, а не в горелках различных модификаций.   Электро СВЧ антигравитационные эффекты всему голова.

[Дмитрий Мотовилов]

Идей хорошая. Только космонавтов нужно отправлять стандартным путем. Думаю при перегрузках которые возникнут мозги космонавтов размажутся по скафандру.

И каша в тюбиках тоже. Собирай потом 

[Alexpo]

Два вопроса:
Чем отличается минометный запуск ракеты от обычного старта?
Во сколько обойдется шахта в горе?

[al132]

   Реактивное движение безперспективно в принципе, летающие тарелки не выстреливаются из пушек, вот в этом направлении и лежит будущее космонавтики, а не в горелках различных модификаций.   Электро СВЧ антигравитационные эффекты всему голова.

Ага точно, микроволновка решение всех проблем. Запустил ее и макароны согрел и улетел в космос. Когда уже поумнеешь, недоумок.

[Alexpo]

Не уверен что Вас можно в чем то убедить.
Но я попробую. Эта шахта окупится после первого же запуска.
Я уверен что конструктивные особенности самого корабля  внушительно удешевятся.

Это не ответ на мой вопрос.
Вы полагаете, что в вашем посте имеется хоть один аргумент?
И ваша уверенность ничего не стоит.

Вы похожи на наперсточника, который убеждает лоха: давай деньги, я уверен, что ты выиграешь!

Свои замечания я бы хотел изложить после ответа по существу.

[Alexpo]

Не обижайтесь но в роли наперсточника

Обижусь. Поскольку в отличие от вас разную хрень не несу.

[mi.shka]

Миномётный старт для баллистических ракет
не разгоняет ракеты, а просто подбрасывает их.

Я предлагаю разгонять ракеты скоростей,
превышающих несколько скоростей звука.

Рогозин (на ютубе) говорил, что сегодня
и США и Россия ищут способы удешевить
вывод в космос грузов.

Ну вот я и предлагаю способ...

Про цену не спрашиваю- ты в практических вопросах полный профан.
Вопрос: какое давление будет в канале ствола перед ракетой после преодоления звукового барьера?
Сделай расчет.

[celitel]

Про цену не спрашиваю- ты в практических вопросах полный профан.
Вопрос: какое давление будет в канале ствола перед ракетой после преодоления звукового барьера?
Сделай расчет.

А могли бы и спросить. Цена как раз и складывается за килограм выводимого на орбиту груза. А если учитываем сколько лишнего топлива берется на борт то экономия на килограмм возрастает. Большая экономия в конструкции корабля если это будет чисто грузовой транспортник нет нужлы снабжать его различной электроникой и навигационными приборами. Вывели на орбиту а там уже его перехватывает корабль сопровождения  так называемый челнок многоразового сопровождения. Масса преимуществ.

[mi.shka]

А могли бы и спросить.

Какой смысл спрашивать у профана, который не имеет ни малейшего представления, сколько может стоить проходка ствола глубиной несколько километров?
Я задал более простой вопрос- про давление.

[celitel]

Какой смысл спрашивать у профана, который не имеет ни малейшего представления, сколько может стоить проходка ствола глубиной несколько километров?
Я задал более простой вопрос- про давление.

А я не задавал. Я так знаю. Вся эта шелуха решаема в рабочем порядке. Главное это идея которая поднимет космонавтику на более высокий уровень. Как бы Вы там не решали.

[mi.shka]

А я не задавал. Я так знаю.

Ты глюпий дилетант.
Аминь.

[Alexpo]

По поводу денег автор темы вполне может рассчитывать на не плохой гонорар. И в Вашей власти подключить общественность прямо сейчас что бы собрать подертвования в его пользу. Но Вы де этого ни когда не делали. У Вас ведь кредо думать только о собственном кармане.

Шарлатанов не кормлю И общественное благо обязывает меня призвать остальных тоже не делать этого.

[Дмитрий Мотовилов]

Вот из за таких общественников Россия Матушка из дерьма не вылазеит.

Печально, но так и есть...

[Дмитрий Мотовилов]

Это страшно. когда придурка ставят к власти. Даже примитивная кнопка модератора может уничтожить прогресс. Маньк на улице убьет 20-30 человек маньяк во власти модет уничтожить человечество. Вам ка ни кому это нужно опасаться едь желание оседлать белую лошадь зиждится не на голом месте. Хотите во власть? Для чего? Если тварить добро. А если наслаждаться своим величием это другое.

Это путанное представление.
Стремлюсь РАБОТАТЬ как положено по духовному наставлению великих праведников - для реализации своих сил во имя блага человечества.
И работа эта чудовищно нелегка. Но другого варианта нет - только умереть. А мне это надо? А людям это надо?