Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.



  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

Технология быстрого межпланетного полета
24 января 2014             

Автор: Тимофеев Михаил Михайлович, Россия, Якутия, с. Амга.

 

Ныне бытует мнение, что в космосе, чтобы добиться скорости 100 км/сек, надо, чтобы скорость вылета газов из сопла двигателя была больше 100 км/сек.
 
Технология быстрого межпланетного полетаЭто в земной физике так, а в дальнем космосе - другая физика движения.
 
Там есть только одно сопротивление движению - это сопротивление инерции массы. Если преодолеть это сопротивление инерции массы, то ускорение - приобретенная скорость - сохраняется, то есть превращается в постоянную скорость.
 
Если тело движется в пространстве с постоянной скоростью, где есть только сопротивление инерции массы, то это тело можно принимать как тело, находящееся в состоянии покоя.
 
Поэтому реактивный двигатель со скоростью вылета газов из сопла 4 км/сек дает тягу (внешнюю силу), то есть ускорение, с какой бы скоростью ни двигалась МПС (межпланетная станция), - 50 км/сек, 100 км/сек и более... При этом, чем дольше действует внешняя сила (тяга реактивного двигателя), тем больше ускорение.
 
Значит, в космосе, чтобы изменить скорость тела (ускорить или замедлить) надо преодолеть только сопротивление инерции массы.
 
Изменение скорости в дальнем космосе полностью подчиняется третьему закону Ньютона с поправкой на продолжительность работы реактивного двигателя.
 
По третьему закону Ньютона на всякое действие возникает равное и противоположное действие.
 
Например, при выстреле из ружья сила f толкающая пулю вперед, равна противодействующей силе, которая толкает ружье назад. Время действия той и другой силы одно и то же. Поэтому импульс силы ft сообщаемый пуле равен импульсу силы, сообщаемому ружью. В результате пуля получает импульс mV. Здесь m масса пули и V ее скорость. Равным образом ружье получает импульс Mv. В этом случае M - масса ружья, а v - его скорость.
 
Но, так как импульс силы равен импульсу, а оба импульса силы равны, то равны и оба импульса.
Таким образом:
Ft = mV
и ft = Mv
Отсюда Mv = mV
 
Это соотношение означает, что скорость ружья и пули изменяются обратно пропорционально их массам: чем больше масса, тем меньше скорость.
 
Например:
Масса ружья - 8 кг. Масса пули - 24 г, она вылетает со скоростью 300 м/сек. Какова скорость отдачи ружья?
 
Решение:
Mv = mV
Подставляем 8 v = 0,024 х 300
 
V = 0,9м/сек.
 
Теперь представим себе, что это происходит в пространстве, где нет сопротивления окружающей среды и невесомость, и нет притяжения Земли, а есть только сопротивление инерции массы. То есть в дальнем космосе.
 
Итак, ружье после первого выстрела получит ускорение 0,9 м/сек.2
А после второго выстрела получит 1,8 м/сек.2
После третьего выстрела - 2,7 м/сек.2 и так далее.
 
Технология быстрого межпланетного полетаА теперь представьте себе межпланетную станцию (МПС) с обычным реактивным двигателем в космосе вне поля тяготения Земли, в пространстве, где нет сопротивления, кроме сопротивления инерции массы.
 
Масса МПС составляет 100 тонн и сила тяги реактивного двигателя - 5 тонн, скорость истечения газов из сопла реактивного двигателя - 4 км/сек.
 
При включении реактивного двигателя по третьему закону Ньютона МПС получит ускорение (не будем учитывать начальную скорость и уменьшение массы из-за расхода топлива).
а 100 = 5 т 4 км/сек.
а 100 = 20 т км/сек.
а = 0,2 км/сек.2.
 
Значит, за 1 сек. МПС получит ускорение 0,2 км/сек.2.
 
Так как нет сопротивления движению, то это ускорение превращается в постоянную скорость - 0,2 км/сек.
 
При ускорении 0,2 км/сек.2 за 5 минут МПС приобретет скорость 60 км/сек., а за 10 минут - скорость 120 км/сек. и так далее…
 
1. В пространстве, где нет сопротивления движению, кроме инерции массы, МПС или тело, летящее с любой постоянной скоростью, без ускорения, можно принимать, как находящееся в состоянии покоя. Поэтому реактивный двигатель со скоростью вылета газов из сопла 4 км/сек. может ускорять движение тела двигающуюся со скоростью 50 км/сек., 100 км/сек., 1000 км/сек. и более.
 
2. Особенностью движения в дальнем космосе является то, что сопротивление инерции массы тела можно преодолеть тягой обычного реактивного двигателя по третьему закону Ньютона. Поэтому ускорение движения МПС идет до тех пор, пока есть сила тяги реактивного двигателя, т.е. пока работает реактивный двигатель, и независимо от текущей скорости МПС и скорости вылета газов из сопла реактивного двигателя.
 
3. В пространстве, где есть только сопротивление инерции массы, МПС и реактивный двигатель относительно друг друга находятся в состоянии покоя, c какой бы скоростью ни двигались, поэтому газы из сопла реактивного двигателя относительно массы МПС постоянно вылетают в состоянии покоя, создавая реактивную тягу, независимо от того, с какой скоростью двигается МПС. Поэтому работа реактивного двигателя всегда создает тягу, независимо от текущей скорости движения МПС, то есть всегда ускоряет движение МПС в пространстве, где есть только сопротивление инерции массы.
 
Технология быстрого межпланетного полетаЗначит, МПС с обычным реактивным двигателям со скоростью вылета газов из сопла 4 км/сек., может двигаться, с большими космическими скоростями 50 км/сек., 100 км/сек., 300 км/сек. и более…
 
Значит, чтобы добиться скорости 100 км/сек., необязательно иметь скорость вылета газов из сопла 100 км/сек.
 
При полном отсутствии сопротивления движению в дальнем космосе, где есть только сопротивление инерции массы, которую можно преодолеть тягой реактивного двигателя, МПС можно ускорять, независимо от его текущей скорости, на 100 км/сек., 300 км/сек., и так далее, до тех пор, пока работает реактивный двигатель, то есть пока имеется тяга реактивного двигателя.
 
Формула.
 
В пространстве, где есть только сопротивление инерции массы, ускорение зависит не только от силы тяги и скорости вылета газов из сопла, но и от продолжительности работы двигателя (от продолжительности воздействия внешней силы на тело).
 
(Mv=mV)t
t – время работы реактивного двигателя.
 
Поэтому реактивным двигателем со скоростью вылета газов из сопла 4км/сек, можно добиться больших космических скоростей - порядка 60 км/сек., 120 км/сек. и больше…
 
Если расстояние до Марса возьмем 100 000 000 км, то при скорости 60 км/сек., МПС за 19-20 суток долетит до Марса.
 
МПС надо собрать на орбите, комплектующие выводя туда частями. И с орбиты запустить на Марс. При подлете к Марсу МПС разворачивается на 180 градусов и маршевый двигатель затормозить до нужной скорости, чтоб не пролететь планету и совершить посадку на поверхность Марса. Поэтому на чистый полет до Марса туда и обратно понадобится 40-80 суток.
 
Это значит, что с обычным реактивным двигателем есть возможность слетать на другие планеты Солнечной системы за тот короткий срок времени, которую выдерживает человеческий организм в космосе.
 
Вследствие того, что невозможно добиться больших космических скоростей 50 км/сек., 100 км/сек., 200 км/сек., сегодня полет на другие планеты солнечной системы кажется невозможным.
 
А теперь с помощью этой теории есть полная возможность слетать на другие планеты солнечной системы, хотя бы до Марса за тот короткий срок, который выдерживает человеческий организм в космосе.
 
Реактивные двигатели современных истребителей имеют тягу до 18 тонн. При такой тяге и скорости вылета газов 4 км/сек и массе МПС 100 т, ускорение за 1 сек. будет 0,7 км/сек.2.
 
При ускорении 0,7 км/сек.2, МПС:
  • за 2 минуты приобретет скорость 84 км/сек.,
  • за 5 минут приобретет скорость 210 км/сек.,
  • за 10 минут приобретет скорость 420 км/сек.
 
После разгона, реактивный двигатель выключается (не работает) и МПС летит дальше по инерции. Если считать растояние до Марса 100 000 000 км, то МПС со скоростью 84 км/сек. долетит за 14 суток.
 
Реактивный двигатель истребителя за 2 минуты работы расходует мало топлива, так что 1 заправки топлива должно хватить на несколко рейсов до Марса. За 2, 5, 10 минут работы, двигатель современного истребителя израсходует мало топлива. Так что, запас топлива решен. Окислителем будет жидкий кислород, жидкий воздух или сжатый воздух в карбоновых баллонах под давлением 500 атм. Карбоновые баллоны очень легкие. Таким образом, можно решить запасы топлива и окислителя, туда и обратно.
 
В эволюции, из кажущегося безвыходного положения, всегда находится выход, притом, иногда с самой неожиданной стороны. В природе все взаимосвязано, все логично.

Обсудить статью на Форуме Машиностроителей






Все комментарии
Dimon012 
Все факты приведенные в статье можно прочитать в трудах Циолковского, ничего нового тут не приводится, за исключением спорного заявления об экономичности двигателя истребителя. Двигатель истребителя кажется более экономичным по сравнению с ракетным, в связи с тем, что он использует атмосферный воздух в качестве окислителя, а воздуха требуется приблизительно 16 частей на одну часть топлива. Поэтому как только вы отрываетесь от атмосферы эта мнимая экономичность пропадает. В целом я так и не увидел в статье как достичь быстрых межпланетных перелетов.
Dimon012 
Цитата: "В пространстве, где нет сопротивления движению, кроме инерции массы", автор опять заблуждается сопоставляя сопротивление движению и инерцию, если уже принять его терминологию, то инерция массы это не сопротивление движению, это сопротивление разгону/торможению.
Надеюсь я не очень шокирую присутствующих, заявив, что сил инерции не существует, эти силы специальная абстракция для условного (подчеркиваю условного!) превращения динамики в статику!
Dimon012 
Цитата: "При этом, чем дольше действует внешняя сила (тяга реактивного двигателя), тем больше ускорение." Автор путает термины "Ускоре́ние — быстрота изменения скорости, то есть первая производная от скорости по времени" (Википедия), поэтому ускорение не зависит от времени действия силы. Очевидно в данном случае автор имеет в виду изменение скорости в целом а не за единицу времени.
{c_navigation}

Написать комментарий

Другие публикации по теме





Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
(495) 662-43-70
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
(495) 668-13-58
ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
(495) 668-13-58 доб. 4
Реклама на сайте и-Маш Реклама на сайте и-Маш      
pr()i-mash.ru