От Alex Medvedev
К RTY
Дата 24.03.2012 12:11:23
Рубрики Артиллерия;

в космос стрелять микроспутниками

Кольцевой ускоритель решает эту проблему. Так, разгон контейнера в нём может продолжаться хоть несколько часов, а значит, установку можно будет просто включить "в розетку", не опасаясь перегрузить сеть.

Предварительный анализ идеи уже проведён, а теперь ВВС США (USAF) выделили деньги на следующий этап — более подробную разработку стартового комплекса. Возглавляет этот проект Джеймс Фиске (James Fiske) из LaunchPoint, давно работающий совместно со специалистами из компании MagTube над различными системами магнитной подвески.

Позже, возможно, инженеры построят масштабный прототип системы с кольцом диаметром около 50 метров. А в окончательном виде система должна представлять собой кольцо диаметром 2 километра с комплексом сверхпроводящих электромагнитов для удержания и разгона контейнера со спутником.

Спутник предполагается заключить внутрь конусного снаряда, состоящего из очень массивного вольфрамового наконечника (на рисунке — №1), отсека для полезной нагрузки (2), баков для горючего и окислителя (3 и 4) и сопла ракетного двигателя (5).

Снаряд для запуска спутника. Его центр тяжести будет смещён вперёд, что обеспечит конусовидному снаряду стабилизацию в полёте. Пояснения к цифрам — в тексте (иллюстрация LaunchPoint).

Снаряд для запуска спутника. Его центр тяжести будет смещён вперёд, что обеспечит конусовидному снаряду стабилизацию в полёте. Пояснения к цифрам — в тексте (иллюстрация LaunchPoint).

Двигатель нужен для коррекции полёта снаряда и для более точного его выведения на орбиту. Но вот первой космической скорости аппарат достигнет прямо в кольце. Более того, там снаряд предполагается разгонять даже до 10 километров в секунду, чтобы был запас на потери в "пушке" и атмосфере.

"Пушка" в данной системе — это ответвление кольца, плавно заворачивающее вверх и выбрасывающее снаряд под углом 30 градусов к горизонту.

По замыслу LaunchPoint, в момент прохождения развилки на кольце быстродействующая электроника приведёт в действие некие "лазерные и пиротехнические устройства", которые сбросят внешний контейнер (служащий "вагончиком" для этой магнитной "дороги") и направят уже один снаряд в ответвление.

Очевидно, что трение в "пушке" будет чудовищным, особенно в том месте, где она загибается вверх. Но авторы системы полагают, что эта проблема разрешима. Они даже уверены, что можно добиться относительно благополучного полёта снаряда в нижних слоях атмосферы со скоростью, превышающей скорость звука в 23 раза. Хотя легко представить, как сильно нагреется наконечник конуса в первую же секунду.

Впрочем, создатели системы напоминают, что сходная задача успешно решена разработчиками боеголовок межконтинентальных ракет. Правда, там интенсивный нагрев идёт не при старте, а при входе боеголовки в атмосферу из космоса и на скорости несколько километров в секунду.

По устройству эта система близка к ускорителям частиц. Но поперечное сечение кольца будет намного скромнее (иллюстрация LaunchPoint).

По устройству эта система близка к ускорителям частиц. Но поперечное сечение кольца будет намного скромнее (иллюстрация LaunchPoint).

Относительно разворота всей системы по азимуту в описании проекта ничего не сообщается, однако, наверное, и эту задачу можно как-то решить. Тогда можно будет варьировать и наклонение орбиты спутника. А ещё — превратить эту систему в оружие.

Ведь пушка, выбрасывающая снаряд с первой космической скоростью (или чуть меньшей), способна доставить боеприпас практически в любую точку планеты. А система коррекции полёта снаряда на нисходящей ветви параболы (хотя бы раскладные управляемые стабилизаторы) обеспечит приемлемую точность попадания.

Об этом возможном применении кольца говорит специалист по аэронавтике Алан Эпштейн (Alan Epstein) из Массачусетского технологического института (MIT), об одной свежей разработке которого, кстати, мы рассказывали. Эпштейн не входит в команду создателей системы и скептически относится к возможности её практического использования.

Но представим, что технические проблемы решены. И тогда главным вопросом будет уже не "как запускать?", а "что запускать?" — за исключением уже упомянутых боеголовок.

Легко посчитать, что в конце разгона по кругу на спутник будет действовать центростремительное ускорение в 10 тысяч g. Однако электроника в управляемых гаубичных снарядах выдерживает при выстреле 20 тысяч g. Так что вполне можно создать крошечные спутники, способные перенести такую перегрузку.

Кроме того, с помощью кольцевого ускорителя на орбиту можно доставлять простые грузы, выдерживающие большое ускорение, — капсулы с водой, кислородом, пищей для обитателей космической станции. И чем больше будет таких запусков, тем дешевле обойдётся каждый из них. Тут кольцевой ускоритель потенциально может опередить ракеты-носители.

По оценкам разработчиков, при 300 запусках в год кольцо сможет забрасывать полезные грузы на орбиту при затратах $745 за килограмм. Если бы количество стартов достигло 3 тысяч в год, цена упала бы до $189 за килограмм, то есть стала бы на два порядка меньше нынешних расценок.

Но найдётся ли столько грузов? Разработчики комплекса полагают, что по мере снижения стоимости этой услуги свои лёгкие спутники захотят запустить очень многие.

Однако Эпштейн предостерегает: если суперкольцо всё же будет построено, оно может стать целью для нападений — из-за своего военного потенциала. "Кольцо тогда станет одной из самых важных целей на планете", — говорит учёный.

Пока, впрочем, судьба кольца неясна. Деньги выделены лишь на первые фазы проекта. Но если всё сложится так, как рассчитывают инженеры и учёные из LaunchPoint, полномасштабный образец кольцевого ускорителя спутников может появиться в 2012-2014 годах.
От Claus
К Alex Medvedev (24.03.2012 12:11:23)
Дата 26.03.2012 12:47:56

Re: в космос...

Есть одна проблема - у энтузиастов , которые у нас занимаются самопальными рейл ганами (ручными на конденсаторах - в инете описания найти можно) при выстрели горят как рельсы, так и сами снаряды - последствия возникающей электродуги.

Понятное дело, что если за дело возьмется госконтора, то она сможет применить тугоплавкие материалы, но во первых это резко увеличит стоимость, а во вторых сильно многоразовой такая система все равно не будет - рельсы придется менять весьма часто, особенно если учесть какое там будет трение.
Пример же с боеголовками здесь не катит, т.к надо еще и контакт снаряда с рельзой обеспечить и соответственно применить абляционную защиту не удастся.
От alexio
К Claus (26.03.2012 12:47:56)
Дата 26.03.2012 17:28:44

Re: в космос...

>Пример же с боеголовками здесь не катит, т.к надо еще и контакт снаряда с рельзой обеспечить и соответственно применить абляционную защиту не удастся.

Чё-то я даже и не заморачивался рельсами, может и не прав, но рельсы на скорости 10км/с и ускорении 10000g как-то очень неправдоподобны - там один только подшипник в колесе создаст столько мегапроблем, что - ну не представляю себе. Магнитная подвеска реальнее, правда в ней тоже те еще нагрузки ...
От Claus
К alexio (26.03.2012 17:28:44)
Дата 27.03.2012 18:58:50

Re: в космос...

>там один только подшипник в колесе создаст столько мегапроблем
Какие колеса в рейлгане?
Там снаряд по рельсам скользит, попутно испаряясь. Причем на рельсы его необходимо бросать с приличной скоростью, иначе просто приварится к ним.

>Магнитная подвеска реальнее, правда в ней тоже те еще нагрузки ...
А контакт с рельсой как обеспечить с магнитной подвеской?
От Evg
К Alex Medvedev (24.03.2012 12:11:23)
Дата 25.03.2012 09:48:40

Re: Вроде рейл-ганы пока скоростями не блещут, чтобы в космос стрелять (-)
От eng143
К Alex Medvedev (24.03.2012 12:11:23)
Дата 24.03.2012 17:24:06

Re: в космос стрелять - капсулы с водой, кислородом, пищей


>Кроме того, с помощью кольцевого ускорителя на орбиту можно доставлять простые грузы, выдерживающие большое ускорение, — капсулы с водой, кислородом, пищей для обитателей космической станции. И чем больше будет таких запусков, тем дешевле обойдётся каждый из них. Тут кольцевой ускоритель потенциально может опередить ракеты-носители.

Больше всего про эти капсулы понравилось, забавно как на станции эти снаряды ловить будут.
Напоминает в 60х был такой проект автоматизированных химчисток, где одежду снимать не предполагалось вовсе, наоборот заходит к примеру дама в салон, становится на эскалатор как в метро и комфортно так спускается в бассейн с подогретыми химикатами, голова естественно наружу торчит, эскалатор движется, дама смотрит телевизор, парикмахер на движущейся тележке едет рядом и делает ей прическу, далее эскалатор наружу, даму сушат электричеством, и готово, снова как новая.
От SadStar3
К eng143 (24.03.2012 17:24:06)
Дата 25.03.2012 04:48:34

Во что превратится пища после 10000G? (-)
От Расстрига
К SadStar3 (25.03.2012 04:48:34)
Дата 26.03.2012 11:59:24

а она у космонавтов сушеная (-)
От МиГ-31
К Расстрига (26.03.2012 11:59:24)
Дата 28.03.2012 00:20:31

А вода - сублимированная. (-)
От SadStar3
К Расстрига (26.03.2012 11:59:24)
Дата 27.03.2012 10:09:16

после 10000G будет пресованная (-)
От Evg
К SadStar3 (25.03.2012 04:48:34)
Дата 25.03.2012 16:25:56

Re: Во что превратится пища

Собственно рейл-ган тем и ценен, что им можно разгонять по кругу долго и нудно. Безо всяких тысяч "же".
Если не заморачиваться ударопрочностью, проще и реальнее сегодня легкогазовые пушки использовать. Они первую космическую без проблем выдают. В отличие от рейл-гана.
От Ibuki
К Evg (25.03.2012 16:25:56)
Дата 25.03.2012 23:28:45

Re: Во что...

>Собственно рейл-ган тем и ценен, что им можно разгонять по кругу долго и нудно. Безо всяких тысяч "же".
Забавная вещь. Ускорение в линейном ускорителе длинной X метров при равноускоренном движении для достижения скорости 8000м/с: (32*10^6)/X м/с2
Максимальное ускорение в кольцевом ускорителе диаметром X метров для достижения аналогичной скорости: (128*10^6)/X м/с2. В 4 раза больше.
От Esq
К Evg (25.03.2012 16:25:56)
Дата 25.03.2012 19:43:44

Ре: Во что...

>Собственно рейл-ган тем и ценен, что им можно разгонять по кругу долго и нудно. Безо всяких тысяч "же".

Это другие тысячи "же". Они не вдоль, а поперек направлены.
От Evg
К Esq (25.03.2012 19:43:44)
Дата 25.03.2012 22:06:18

Ре: Во что...

>>Собственно рейл-ган тем и ценен, что им можно разгонять по кругу долго и нудно. Безо всяких тысяч "же".
>
>Это другие тысячи "же". Они не вдоль, а поперек направлены.

Ну и посчитайте какие там тысячи "же" получаются при "кольце диаметром 2 километра". Пусть линейная скорость будет 8 км/с
От Ibuki
К Evg (25.03.2012 22:06:18)
Дата 25.03.2012 22:54:09

6500 "же" (-)
От alexio
К SadStar3 (25.03.2012 04:48:34)
Дата 25.03.2012 14:44:27

Вода выживет (-)
От akojanov
К eng143 (24.03.2012 17:24:06)
Дата 24.03.2012 23:13:30

Re: в космос...

Добрый вечер!

>Напоминает в 60х был такой проект автоматизированных химчисток, где >одежду снимать не предполагалось вовсе, наоборот заходит к примеру дама >в салон, становится на эскалатор как в метро и комфортно так спускается >в бассейн с подогретыми химикатами, голова естественно наружу торчит, >эскалатор движется, дама смотрит телевизор, парикмахер на движущейся >тележке едет рядом и делает ей прическу, далее эскалатор наружу, даму >сушат электричеством, и готово, снова как новая.

Не смог удержаться :-) Что подразумевает "как новая" ?! А что-то реальное по этому поводу есть?

WBR, Alex Kojanov
От eng143
К akojanov (24.03.2012 23:13:30)
Дата 25.03.2012 01:23:49

Re: в космос...


>Не смог удержаться :-) Что подразумевает "как новая" ?!

ничего плохого ввиду не имелось, только одно хорошее :)

>А что-то реальное по этому поводу есть?

Трудно сказать, видел когда-то рекламный ролик как опытный образец испытывали, ничего себе впечатляет, главное шевелиться совсем не надо, в турникет деньгу бросил и все, военно-историческую ценность тоже имеет, скажем можно пленных обрабатывать



От alexio
К Alex Medvedev (24.03.2012 12:11:23)
Дата 24.03.2012 14:48:42

Re: в космос...

Затея со сверхпроводящими электромангитами так же сомнительна. Если масса телеги со спутником будет хотя бы 10 кг при указанной перегрузке 10000G получаем усилие от электромагнита 1 меганьютон (100 тонн). Если такое усилие было бы реализовано в электродвигателе с радиусом ротора 10 см, то получился бы движочек в 10 раз круче расчитаных на максимальный момент мотор-редукторов. Как-то сомнительно это все ...
От Г.С.
К Alex Medvedev (24.03.2012 12:11:23)
Дата 24.03.2012 14:06:32

Похоже, им вакуумное кольцо потребуется

... иначе будут огромне потери и нагрев при разгоне.

>Очевидно, что трение в "пушке" будет чудовищным, особенно в том месте, где она загибается вверх. Но авторы системы полагают, что эта проблема разрешима. Они даже уверены, что можно добиться относительно благополучного полёта снаряда в нижних слоях атмосферы со скоростью, превышающей скорость звука в 23 раза. Хотя легко представить, как сильно нагреется наконечник конуса в первую же секунду.

>Впрочем, создатели системы напоминают, что сходная задача успешно решена разработчиками боеголовок межконтинентальных ракет. Правда, там интенсивный нагрев идёт не при старте, а при входе боеголовки в атмосферу из космоса и на скорости несколько километров в секунду.

>По устройству эта система близка к ускорителям частиц. Но поперечное сечение кольца будет намного скромнее (иллюстрация LaunchPoint).

Но тогда потребуется чудовищная газодинамическая система вывода в атмосферу, учитывая большой диаметр изделия.