Realistični načini za transport v orbito

Sicer vesolje v bližnji prihodnosti ni pretirano zanimiva destinacija, ampak za srednjeročno pa zna bit zanimivo.

Trenutne rakete so blazno potratne in neučinkovite.

Osebno sem navijal za space elevator, ampak sam projekt je izredno fizično zapleten in vprašljiv. En mini meteorit pa zadeva gre.
Sedaj navijam za scramjet assisted railgun.

Krožni vakuumski-maglev akcelerator z rampo speljano skozi vrh kake obične gore (recimo 2km visoko), ki strelja pošiljko opremljeno s scramjetom. Sicer bi bilo le za prevažat stvari, ampak ljudje itak nimajo kaj dost počet v vesolju. Za slednje bi obična raketa tud dovolj.

Dejansko večino tehnologije že mamo ali je v fazah razvoja. Maglev...check, tunel z parcialnim vakuumom...check, zvrtat tunelček v goro...check, scramjet...almost check.
Edino ne vem, če scramjet dosega ubežno hitrost.

Zalet dokler še lahko diha, nato v orbito pade kot kamen.
Plus je, da kisik za pogon črtaš ven iz mase, katero moraš dvignit od tal. Minus je, da zraka za dihat zmanjka relativno hitro, pot skozi subvakum do orbite je pa še dolga, ergo bi nekaj lastne zaloge verjetno še vedno moral met s sabo.

Če ima lahko dovolj zaleta, potem je vse odprto, pa magari da ga ustvari pol metra nad tlemi. ;)

Številke na mizo.

Kaj pa tole:

Reaction engines

Invictus je 20. mar 2014 ob 18:23 izjavil:

Raketni motor, ki kisik jemlje iz zraka v atmosferi, kasneje pa uporablja kisik, ki ga vozi s sabo ...

Bili živi pa videli.

This, sound good.

Ja, najbrž bi potebna kaka kombinacija raketnega pa scramjet. Bi pa do višine vseeno mogoče boljš z railgunom. Saj ne bi rabil bit tako velik, le pospešit zadevo do tistega mach 5 kolkr rabi scramjet.

SABRE %28rocket engine%29 @ Wikipedia

Samo to, da je v principu možen prinicp kako pridit poljubno 'visoko'.

Še tretjič, poljubno visoko ti nič ne pomaga, če imaš del orbite čez atmosfero, ker ti trenje spravi satelit nazaj dol.

Kaj naj bi ta blesarija pomenila? Kakšen satelit in trenje? Kakšen del orbite skozi atmosfero?
Poljubno visoko je komot izven (omembe vredne) atmosfere. Sicer pač ni "poljubno visoko". Spet nepismenost?

Evo ti ideje, ker sm dobre volje:
Viska začetna hitrost blizu tal ne pomaga veliko oz. dela probleme zarad relativno visoke gostote našega ozračja. Tudi dvig na "visoko" goro tega bistveno ne ublaži zaradi nujnih visokih začetnih hitrosti, da bi od njih bil kak profit. Railgun del zgodbe tu zato ne prinese profita. Ne na zemlji.

Profit je lahko v drugem delu ko zadeva za začetni del poti kuri okoliški kisik namesto da bi komplet vsega morala dvignit s tal. S tem se profitira večji del vzletne mase "klasičnih raket", plus sistem se lahko tudi razdeli na "letalski" in orbitalni del. Nosilni aeroplan se s 'klasičnimi' hitrostmi dvigne nekam na 10, 15 km višine, kjer štarta orbitalni del in vsaj za začetnih nekaj 10km višine kuri atmosferski kisih. Kolikor je ozračje samo po sebi redko, ga skompresira s hitrostjo. Ko tudi hitrost ne zadostuje več, preklopi na kisik, ki ga tovori s sabo za dodaten pospešek, kolikor ga pač še nuca da dovolj pospeši. Nato izklop in "padec" na željeno višino ko hitrosti radialno na zemljo ravno zmanjka. Ja, zarad gravitacije.

Vse skup je seveda opremljeno s pametjo in možnostjo dodatnega manevriranja da se skompenzira manjša odstopanja. Tudi kakšno manjše zaviranje/dodatno pospeševanje da se pride točno tja kamor se želi.

Če ste zadevo prej zastopl kot met butastega kamna, je pa to problem šibke domišlije.

A vidiš vsaj to, da si hudo offtopic?

Vidim sam to, da se na silo zapletate v posamezne besede, glih tolk da jih lahko za lase potegnete v absurd.
Pumpanje samozavesti skozi podtikanje blesarij drugim?

@WarpedOne, če bi obstajal izbor za največjo tečnobo, bi bila v finalu ti in Kanye West...

Ja, najbrž bi potebna kaka kombinacija raketnega pa scramjet.

To že obstaja v izvedbi dveh plovil, po mojem tudi najboljša varianta. Virgin Galactic počne to, z White Knight Two in SpaceShipTwo. Sicer bo šla zadeva samo do 110 km višine, ampak začetek je. White Knight Two spravi SpaceShipTwo na višino 16.000 m, nato se ločita.

Pri raketi se 90% goriva porabi v prvih 15-20 km. Ne vem zdajle čisto točno. Tukaj je zrak najgostejši, največ zračnega upora, poleg tega pa je potrebno pospeševati navpično, kar zahteva veliko energije.

Zato se vse rešitve usmerjajo v premagovanje le tega. Tistih 90% goriva prav tako tehta ... Ena rešitev je večstopenjska raketa, ampak je problem, ker so stopnje uporabne samo enkrat. To zna rešiti SpaceX ... Vsaj cenovno.

Problem raket je da ne jemljejo kisika iz zraka za izgorevanje v motorju, ampak ga morajo nositi s sabo. Kar spet tehta in zaradi majhne atomske mase kisika zavzema veliko prostora. Kar poveča raketo in seveda tudi tehta več ... Zato tudi vodik ni najbolj primeren, čeprav ima visoko energetsko vrednost.

Drug pristop je bolj letalski, kar pomeni da imaš plovilo, ki uporablja krila za povečevanje vzgona in motorje, ki jemljejo kisik iz zraka. Zato za doseganje višine 20km porabiš manj goriva in vse skupaj tehta manj, ker ne rabiš toliko oksidanta.

Problem nastane ker praktično noben motor ne deluje na način da bi lahko najprej jemal kisik iz zraka, nato pa bi preklopil na oksidant ki ga nosiš s sabo.

Skylon poskuša utekočiniti zrak, ki se bo potem uporabljal kot oksidant v raketnem motorju, kasneje pa se bo preklopilo na oksidant, ki ga plovilo nosi s sabo.

Seveda bi bilo pa najbolje če bi pogruntali kak nov način. Mogoče bo odkritje gravitacijskih valov sprožilo kako revolucijo.

WarpedGone je 21. mar 2014 ob 10:04 izjavil:

Tak motor, ki bi lahko "preklapljal", bo nujno manj učinkovit od variant, ki ne morejo preklapljat.
Zato pač ne rineš samo z enim motorjem, niti samo enim vozilom ampak vse skup razrezeš na več vozil vsako s svojim tipom motorja.
Prvo 'klasičen' letalski motor, drugo kaka scramjet varianta, tretje pa 'klasična' raketa, ki je sedaj lahko že relativno majhna in šibka reč.

Ni nujno ...

Mal si preberi Skylon papirje preden govoriš.

Veliko bolj neučinkovito je imeti na plovilu več tipov motorjev, ker ob nedelovanju predstavljajo mrtvo, nekoristno težo. Da ne govorimo o integraciji vsega skupaj ...

Cel kup projektov na to temo, ki niso nikoli zaživeli.

Nisi prvi s temi idejami.

Veliko bolj neučinkovito je imeti na plovilu več tipov motorjev, ker ob nedelovanju predstavljajo mrtvo, nekoristno težo.

Je nujno ... motor, ki preklaplja, ima vedno nekaj delov, ki predstavljajo mrtvo težo. Sicer sploh nima smisla govorit o kakem preklapljanju.
Če maš ločene motorje imaš lahko tudi ločljiva plovila - vsako s svojim tipom motorja - in se vsaj v enem delu poleta povsem znebiš mrtve teže.
Celo profit je, da sistem izkorišča to kar je okrog njega. Obstoječe rakete se praktično delajo, kot da nimamo atmosfere (oz. je ne izkoriščajo za svoj let). Vsaj ena ekipa že ima plovilo, ki atmosfero izkorišča v svoj prid.

Nisi prvi s temi idejami.

Itak. Cel napredek je v novih materijalih, ki kakšno izmed teh idej naredijo mal manj nemogočo/drago.

WarpedGone je 21. mar 2014 ob 10:34 izjavil:

Vsaj ena ekipa že ima plovilo, ki atmosfero izkorišča v svoj prid.

Pravzaprav je tisto raketa, ki uporablja krila za vrnitev. Navzgor se obnaša kot navadna raketa ...

Pravzaprav je tisto raketa, ki uporablja krila za vrnitev. Navzgor se obnaša kot navadna raketa ...

Seveda, cel profit je, da ima ta raketa vzletno ploščat na ~20 km. Kamor prileti 'enako kot navaden' avijon.
Strošek in zanesljivost teh prvih 20 km je zato vsaj za rang boljša kot pri raketah, ki štartajo na tleh.

Po moje je orbitalno dvigalo edina resna rešitev, potem ko presežeš nivo otroških igric

Žal današnji nivo razvoja materialov orbitalno dvigalo uvršča v rang otroških igric.
Pa tudi ko bodo enkrat materiali postali zadovoljivi nočem bit zraven, ko bodo zadevo gradili :)

Če smo že v rangu "otroških igric", ne pozabit na akustično levitacijo. Predno zadevo refleksno popljuvate, ker sm jo pač js oemnu, mate tle še neki linkov: znanost.hr, youtube

Seveda, to je pravljična alternativa za zadevo spravit nekam visoko s karseda malo porae energije, od tam naprej pa raketni princip.

Actually come to think of it. Že kombinacija različnih reusable plovil ne bi bila slaba, vsaj hitrejše in cenejše dosegljiva ko railgun. Predvsem pa zelo fleksibilna. Bi pa vseeno ne bilo napačno razmislit o low speed ramp tam do tist mach 2 kolkr rabi ramjet, nato pa scramjet naprej.

Drugače bi bilo recimo potreno narediti neko custom made varianto SR71, ki gre čez teh 20km, nato pa raketa. Slednji je recimo nosil dobre 1,5 tone opreme, kar sicer ni veliko a ni ni bil temu namenjen. Mel je 39t goriva na seb ta teh 5500km leta. Skrajno nepotrebno za recimo delivery plane. Torej, če damo na stran recimo 15 ton smo že skoraj na 1/10 saturn V rakete.

Estimates from some knowledgeable sources say it cost $50,000 an hour to fly the SR on a routine basis

http://www.blackbirds.net/sr71/fallblac...

Sicer nisem preračunal, ampak dvomim da potrebuje 1h za pridet do max višine. Rečemo 30 min? No smo, na 25k$ (tedanjih?). Tko pridemo na recimo 1,6$/kg za polet do višine. Pol pa še raketna stopnja, ki pa kot ste omenili je mnogo cenejša na tej višini.

Skratka po kmečki pameti...doable. Še posebej ker je vsa tehnologija tu, tako ramjet kot rakete.

WarpedGone je 21. mar 2014 ob 11:48 izjavil:

Po moje je orbitalno dvigalo edina resna rešitev, potem ko presežeš nivo otroških igric

Žal današnji nivo razvoja materialov orbitalno dvigalo uvršča v rang otroških igric.

Definitivno. Vendar budžet od milijarde dolarjev na dan na primer naslednjih 9 let bi kar pripomogel k razvoju materialov. Gre za prioritete. Trenutno nam je (kot vrsti) prioriteta neka bedna vojna za prevlado ene privat firme nad par drugimi. V tem smislu. To je recimo en zaokrožen pogled na ameriško-iransko vojno. Cel svet jo to financiral. Če kot družba zamenjamo prioritete, lahko naredimo praktično karkoli. Itak se razume, da ne bomo zamenjali prioritet (razen na slabše), samo pravim.