СкайБол-Орион как ответ США на запуск первого ИСЗ

[sanitareugen]

Я их вообще не знаю, "орионщиков". Проекты - знаю. Если не говорить о совершенно дивном проекте взлетающего с Земли "Ориона" (кстати, тогда же был проект посредством взрывов в Антарктиде не мелочиться, а перемещать всю Землю - особенно умиляли спроектированные автором плотины по параллелям - чтобы океаны не вытекли; помнится, тоже от Эверетта...), проект, который был более-менее реален (с выводом химической ракетой, а уж в космосе...), ограничивался 10-метровой опорной плитой.

И вообще напрашивается детский вопрос. Какая масса была заброшена в космос при реальных ядерных испытаних?:blink:

[mk47]

Какая масса была заброшена в космос при реальных ядерных испытаних?

Никто не проводил соответствующих испытаний.

[sanitareugen]

По поводу испытаний - имел в виду не испытания "Ориона", а заброс вещества в космос при обычных испытаниях.

И, пока суперкомпьютера нет, прикину калькулятором.

Взаимодействие массы газов с забрасываемым телом принимаем неупругим. В этом случае энергия, ушедшая на нагрев, по отношению к приросту кинетической энергии тела, пропорциональна отношению массы тела к массе газов.

Для грубой оценки положим их равными (хотя 200 тонн водорода при любом достижимом давлении - многовато-с...).

Энергия выведенного на орбиту спутника примерно на два порядка превосходит энергию, потребную для нагрева равной массы меди до температуры плавления, включая скрытую теплоту плавления. Так что, даже с расчётом на потери тепла, объект расплавится ещё в первый момент запуска, и, диспергировавшийся, рассеется в атмосфере. То есть ничего, кроме грандиозного радиоактивного заражения, не получим.

Что до "орионщиков", то, право, не представляю, как они решали бы эту проблему. Конечно, после нагрева опорной плиты до тысячи градусов она начнёт отдавать избыток тепла излучением, и, возможно, при достаточно малых и достаточно редких взрывах не расплавится. Но как-то мне, с приобретённым ныне цинизмом, кажется, что в этом проекте ничего, кроме пОпила, не было. Или, возможно, его пытались подсунуть СССР - как дорогостоящую и опасную глупость.

[mk47]

Скорость ударной волны много больше нужной нам. Следовательно, масса "метательного вещества" может быть много меньше массы метаемого тела.

Нагрев предельно неравномерный и львиная доля энергии уходит на перегрев плазмы в сравнительно тонком слое (она ещё и как зеркало работает) нашего шара. Для расплавления всего шарика нужен нейтронный боеприпас, который, действительно, может дать равномерный прогрев в достаточно близко расположенном объекте.

[sanitareugen]

Подробнее.

Масса метаемого тела М, масса разгоняющей субстанции m. Соответственно, скорости будут у тела w, у субстанции v.

Столкновение неупругое.

По закону сохранения импульса

mv=(m+M)w

w=v*m/(M+m)

Для энергий:

Разгоняющая субстанция (газы, плазма etc.)

E0=mv²/2

Разогнанная масса

E1=(M+m)w²/2=m²/(M+m)v²/2

Потери на разогрев

Ez=E0-E1=Mm/(M+m)v²/2

Отношение тепловых потерь к энергии разогнанного тела

Ez/E1=M/m

То есть, увеличивая скорость разгоняющей субствнции, мы тем самым уменьшаем потребную массу её m, и увеличиваем количество тепла в расчёте на единицу кинетической энергии разогнанного тела.

[sanitareugen]

А что до "тонкого изолирующего слоя"... То отдавать тепло он может лишь излучением, то есть половину на "тело". Ну, вдвое сократим. Запас-то больше двух порядков...

[Виталий]

Вы хотите прмиенить другую формулу кинетической энергии?

Если энерговыход это теплота сгорания/взрыва, то плюс-минус одинаково.

Вообще-то эта формула показывает какую энергию имеет тело движущееся с этой скоростью. Не факт что этой энергии хватит для разгона.

Посчитал для реального снаряда. Разница получается где-то на полпорядка-порядок. Если принять энергоценность нитропороха = энергоценности тротила.

Тогда действительно для 100 тонн примерно единицы килотонн....

Кому и какую?

Оружейникам. В виде оплавления мягких пуль.

[mk47]

То есть, увеличивая скорость разгоняющей субствнции, мы тем самым уменьшаем потребную массу её m, и увеличиваем количество тепла в расчёте на единицу кинетической энергии разогнанного тела.

"Скорость ударной волны много больше нужной нам. Следовательно, масса "метательного вещества" может быть много меньше массы метаемого тела."

То отдавать тепло он может лишь излучением, то есть половину на "тело".

Ну что здесь неясно-то? Энергии в этот слой закачивается больше чем отдаётся. Занимает это долю секунды. Её богу, лучше бы вы бросили свои усилия на оценку потери массы на трение в атмосфере - там хоть процесс длительный.

[mk47]

Вообще-то эта формула показывает какую энергию имеет тело движущееся с этой скоростью. Не факт что этой энергии хватит для разгона.

"Потребная мощность взрыва - десятки килотонн. С учётом малой эффективности процесса - сотни."

Оружейникам. В виде оплавления мягких пуль.

Наверняка речь идёт про свинцовые пули.

[sanitareugen]

Ещё раз повторю. Чем больше отношение массы метаемого тела с массой разгонной субстанции, тем больше тепла будет потеряно на нагрев в сравнении с энергией, переданной метаемому телу. Расчёт см. выше. И "доли секунды" время небольшое, но на нагрев до 1080^оС хватит.

А в атмосфере уже "тела" не будет. Так, радиоактивная медная пыль... Тогда уж лучше кобальт метать. По крайней мере, готично...

[sanitareugen]

И касательно пуль. Да, мягкие пули это свинец. То есть втрое ниже температура плавления и втрое ниже теплоёмкость. На порядок. Что, с учётом того, что и масса больше на 7 порядков, даёт 8. Но вот энергия, как было выше показано, на 11 порядков выше. Запас примерно тысячекратный.

[mk47]

И "доли секунды" время небольшое, но на нагрев до 1080оС хватит.

Вам уже многократно сказано - нет никакого равномерного прогрева на всю глубину. Считайте хоть сто тысяч градусов, но в слое толщиной сантиметр.

[mk47]

Да, мягкие пули это свинец.

И да, они срываются с нарезов. У вас есть проблема нарезов?

[sanitareugen]

При чём тут нарезы? Речь о том, достаточна ли энергия, передаваемая в виде тепла "пуле", для её расплавления. Сделанный выше расчёт показывает, что для предложенной схемы не только достаточна, но и на порядки выше. Поскольку такая схема реализована не была, экспериментальных данных нет. Пытаемся рассмотреть "масштабным моделированием", в том числе по аналогии с пулями в пороховом ружье. Качественно вывод подтверждается.

[mk47]

Приведённый выше расчёт не имеет никакого отношения к реальности. Сделайте расчёт энергии, необходимой для ионизации тонны меди и последующего нагрева плазмы до ста миллионов градусов. Это будет иметь несколько более прямое отношение к делу.

[sanitareugen]

А кто говорит об ионизации? Речь только о расплавлении.

[mk47]

Вот я и не пойму, зачем вы говорите про расплавление, когда там будет ионизация поверхностного слоя.

[sanitareugen]

Ещё раз. Что бы у нас ни было - то, что способно привести в движение с заданной скоростью данную массу, в данных условиях, безотносительно плазмы и прочего, приведёт к выделению такого количества тепла, что объект расплавится. Если же Вы полагаете, что всё это тепло выделится в тонком слое и затратится на его ионизацию, что позволит избежать нагрева до точки плавления последующих слоёв, то соблаговолите обратить внимание, что эти "последующие слои" Вы желаете привести в движение, и передача им кинетической энергии приведёт, в силу того же механизма, к их нагреву. Безотносительно того, будет ли разгоняющее их вещество плазмой, газом или чем-то ещё. При этом то, что обретёт способность долететь до орбиты, разогреется существенно сильнее, чем нужно для расплавления. Исключительно в силу законов элементарной механики.

[mk47]

передача им кинетической энергии приведёт, в силу того же механизма

Того же это, извиняюсь, какого? Вы только что сделали минимум великое открытие, ведь оказывается, что самолёт/ракета/снаряд должны быть равномерно прогреты насквозь для того, чтобы лететь единым куском. Ведь механизм передачи момента движения и теплопередачи - один.

Нобелевка.

[mk47]

Да, скажите, как вообще тела движутся, если вся кинетическая энергия в тепло переходит?

[sanitareugen]

Ещё раз. Сделан расчёт для описанной схемы. Когда быстродвижущаяся масса ударяет в неподвижную тяжёлую массу, приводя её в движение. При этом, если взаимодействие неупругое, выделяется тепло. Оценить его можно из законов сохранения. Для приведения в движение самолёта или ракеты следует исходить из иной модели, они движутся не оттого, что что-то со стороны в них ударяет.

[mk47]

Да всё равно уже. Вы сказали, что если кинетическая энергия тела по величине достаточна для расплавления этого тела, то тело неизбежно будет расплавлено. Т.е. никакого спутника СССР не запускал. Тот просто превратился в фонтан расплавленного металла во время запуска. А всё это время нам врали.

они движутся не оттого, что что-то со стороны в них ударяет

Хотите ещё одну нобелевку? Так сказать, создать Специальную Теорию Реактивного Джвижения? Расскажите же мне, что за ужасы творятся в реактивном двигателе - я весь внимание.

[mk47]

И не забудьте сделать расчёт по снарядам ДАРПовских пушек. Ну и по вышеупомянутой легкогазовой. Я думаю и тут вы сможете сорвать покрывало тайны с очередной лжи.

[sanitareugen]

Я бы настоятельно рекомендовал Вам прочесть то, что Вам пишут. И не злоупотреблять приёмом "приписать оппоненту глупость, после чего её блистательно опровергнуть". При всей мощи данного приёма - работает он, лишь если оппонент приведён к молчанию.

[mk47]

Я ужё прочёл всё то, что вы мне написали. Сделал выводы - ради доказательства нужного вам тезиса вы готовы отправить в мусорную корзину всю ненужную физику. Отсюда появляются все вышепроцитированные перлы.

Вы будете объяснять, что же именно стучится о стенки ракетного двигателя и почему не испаряются снаряды высокоскоростных пушек?