Мир резонансных двигателей

75 posts in this topic

Posted (edited)

Поразительно, сколько экзотических вариантов космической логистики может предложить космоопера, и как фантасты неуклюже топчутся вокруг двух-трёх методов управления сверхсветовым двигателем - а ведь их могут быть десятки! Поскольку сверхсветовой движок - это по сути космическая магия, выдумать с ним можно что угодно - а вокруг этого наворотить и структуру общества, и методы экспансии, и принципы организации боевых действий.

Например один из ключевых вопросов космооперы - как избежать тактического сверхсвета, то есть заставить корабли летать и сражаться, вместо того, чтобы постоянно скакать вокруг друг друга, как горные козлы, выпуская ракеты и лазеры в пустоту, потому что противника в точке прицеливания уже нет. Даже если вы обгоняете свет всего в два-три раза - до соседней звезды это долететь не сильно поможет, но вот в бою - даст просто невообразимое преимущество перед любым врагом, летающим на досвете.

 

Надо заметить, боевой ценности подпространства (гиперпространство, X-матрица) уделяется незаслуженно мало внимания. Обычно оно почитается полезным исключительно для преодоления межзвездных расстояний. Между тем, возможность «погружаться» оказалась бы очень кстати именно в бою. Как можно бороться с противником, мгновенно переносящимся с одного места на другое?
Если проводить параллели между морскими и космическими кораблями, то наиболее очевидной аналогией межзвездного корабля будет подводная лодка. С той только разницей, что погруженная субмарина уязвима для атак с поверхности и передвигается медленнее надводных кораблей, а ушедший в «матрицу» космический крейсер этих недостатков лишен.
Подводная лодка почти не нуждается в броне и оборонительном вооружении. Скрытность дает подводному ракетоносцу лучшую защиту, чем эскадрильи истребителей надводному «плавучему аэродрому». А какие бы шансы субмарина оставила другим кораблям, если бы могла перемещаться в глубинах моря быстрее ракеты?
(с)

 

Я лично встречал следующие варианты:
1) Прыжковые зоны - уйти в гипер можно только из определённых мест. И выйти тоже только в них. Вселенная СоВладения Пурнеля, вселенная Форкосиганов Буджолд...
2) Безпрыжковые зоны - в некоторых местах уйти в гипер нельзя. Обычно такими местами назначаются окрестности массивных тел, звёзд и планет - потому что именно они содержат наибольшее количество потенциальных целей. Звёздные Войны, вселенная Хонор Харрингтон...
3) Долгая разрядка - после одного прыжка корабль на некоторое время теряет возможность прыгнуть снова. Вселенная КосмоОлухов.
4) Долгая подготовка к прыжку - почти то же самое, что 3, только не после прыжка, а перед ним. Вселенная Батлстар Галактика.
Собственно, с тактической точки зрения разница между вариантом 3 и 4 только в том, что в варианте 3 противника почти невозможно зажать в угол. Висит себе одинокий транспорт, а тут вокруг хлоп-хлоп-хлоп - вражеские каперы нарисовались. В варианте 3 он сразу прыгнет, а потом уже где-нибудь у чёрта на куличках спокойно разрядит двигатель. В варианте 4 ему нужно продержаться весь период подготовки... ну, или сдаваться. Но эта разница существенна только в том случае, если в варианте 4 действует принцип "прыгай или потеряешь зарядку". Если же двигатель можно держать заряженным неограниченное время, то все и будут ходить с заряженными, и разница с вариантом 3 становится чисто косметической.

 

И вот в процессе обдумывания вариантов с медленным прыжком, родился у меня любопытный вариант космической логистической схемы. Назовём его резонансным двигателем.

 

Для гиперпрыжка необходимы два элемента - альфа-двигатель и бета-двигатель. Альфа-двигатель остаётся в нашем пространстве и служит как бы якорем, точкой опоры. Ну или если угодно, маяком. Бета-двигатель вместе с полезной нагрузкой (кораблём, в который он встроен) входит в гиперпространство, то есть исчезает и мгновенно появляется в другом месте.
Сам прыжок мгновенен, однако чтобы он стал возможен, альфа и бета-двигатели должны войти в резонанс. И вот этот процесс не мгновенный, он определяется по следующей формуле.
tr = (l1+l2)*mf^2/(ma*mb)
Где tr - время генерации резонанса в секундах.
l1 и l2 - расстояние в световых секундах между альфа-двигателем и бета-двигателем. l1 - до прыжка, l2 - после прыжка.
mf - перемещаемая масса, т. е. масса бета-двигателя плюс масса полезного груза.
ma - "чистая" масса альфа-двигателя. mb - "чистая" масса бета-двигателя (без полезной нагрузки).
Альфа и бета - это не две разных конструкции, любой гипердвигатель, в зависимости от выбранного режима, может работать как альфой, так и бетой.
После прыжка резонанс сбрасывается и для нового прыжка его надо генерировать заново.

 

Координаты точки выхода из прыжка задаются в процессе установления резонанса между двигателями. Ни в процессе, ни после того, как резонанс сформирован, изменить их нельзя. Если хочешь попасть в другое место - только сбросить сформированный резонанс и начать устанавливать новый.
Сразу же с момента начала формирования резонанса в точке выхода появляется слабо светящееся пятно, которое примерно соответствует по форме и размерам прыгающему кораблю.
Оба двигателя, создающих резонанс, сдвигать можно. Точка выхода всегда неподвижна относительно альфа-двигателя, который является системой отсчёта.

 

Тот же резонансный двигатель можно также использовать и в качестве досветового. Если установить между двумя двигателями резонанс, но НЕ прыгать, можно создать между ними силу притягивания или отталкивания по желанию (то есть использовать друг друга в качестве реактивной массы). Мгновенно и на любом расстоянии. Величина этой силы зависит только от доступных владельцам энергетических мощностей (разгон тел потребляет энергию, вечных двигателей тут нет). Ну и конечно, от предельно допустимой для конструкции/пассажиров перегрузки - компенсаторов ускорения в этот мир как-то не завезли.
Также подчеркну, что это именно силы притягивания или отталкивания, то есть векторы ускорения всегда направлены вдоль прямой, соединяющей вошедшие в резонанс двигатели. Либо навстречу друг другу, либо друг от друга, вбок сманеврировать не выйдет, тут уже нужна обычная реактивная тяга. И второму закону Ньютона эта тяга тоже подчиняется, равная сила действует на оба двигателя.

 

А теперь собственно задачка, коллеги. Как будет выглядеть логистика и бои на таких движках? Какие нюансы тактики и стратегии прорисовываются? Кто хочет попробовать прикинуть на основе таких вводных, поиграться с формулой, предложить варианты атаки или защиты?

Edited by Серая Зона

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Если я все правильно понял, то потребуется большой запас альфа-двигателей

Или он как бы переносится за бетой?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

поиграться с формулой

У Вас размерности не совпадают: слева - время, справа - расстояние. Нужно еще всю байду на скорость поделить (ну или еще что-нибудь придумать).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ну, фактически, вы предлагаете "Врата".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Кстати, да, если альфа-двигатель сравнивается с маяком - он может быть стационарен, как маяк?

и сколько бета-двигателей может одновременно входить в резонанс с ним?

и что будет, если один из резонирующих - решит сбросить резонанс?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

slow-бомбы можно делать: во втором варианте использования, без прыжка который, один движок вешаем за целью, другой - с огневой нагрузкой перед целью, на астрономическом расстоянии. В качестве огневой нагрузки - астероиды например. Для мелких целей будет заморочисто, но для планетарных бомбардировок - самое оно: несколько альфа-движков в месте троянских тел, бомбы с бета-движками сихнронизируем поочередно с разными альфами - и к цели несется уже целый рой бомб.

Еще вариант - аналог космического лифта в досветовом режиме, ну или если энергию некуда девать - можно как в дедспейсе куски планеты на орбиту выталкивать, только прикопать один движок под кору.

А так, то да, получается вариант "Врат".. Только, как я понял им не нужно иметь в целевой точке приемник, он там появится при синхронизации движков сам(бета). Или после прыжка альфа остается там где и была, а корабль на новом месте должен искать себе новую альфу?

Edited by Aturan

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Если я все правильно понял, то потребуется большой запас альфа-двигателей Или он как бы переносится за бетой?

Вот у меня тоже аналогичный вопрос самым первым возник при прочтении СТ.

 

 

 

А вторым: что будет ежели противник каким-либо образом заблокирует работу альфа-двигателя, оставшегося "якорем" на прежнем месте?

Edited by Кот

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

заблокирует работу бета-двигателя, оставшегося "якорем"

Вы хотели сказать альфа-двигателя?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

В одном флаконе вечный  двигатель (альфа точка отсчета, значит бету можно закинуть в другой гравитационный колодец, соединиться с ней реактивным вариантом, и качать энергию... откуда?), орбитальный лифт (вмуровываем альфу в бетонный куб и поднимаем на орбиту шо хошь), и детектор продвинутых инопланетян (все неучтенные альфы чужие).


А вот время прыжка надо бы посчитать. Допустим, хотим переместить в ближайшую звездную систему, 1,419e+8 световых секунд, небольшой исследовательский зонд, всего 10т из которых 1 тонна бета-двигатель. l1 пренебрежимо мало.

l1,сс1
l2,сс141912000
mf,т10
ma,т1
mb,т1
  
tr,с14191200100

Шобля? На установление резонанса уйдет 450 лет?!! А самое смешное что играться размерностью массы бесполезно, формула такая :)

 

Интересное следствие: Бомбами в соседние системы мы кидаться можем. Ведь 100кг небольшого прицельного телескопа или боеголовки мы в ту же систему Проксимы Центавра закинем всего за 16 дней резонанса. И раз у нас есть сверхсветовая тяга, значит канал связи у нас тоже есть, просто за счет вибрации зонда.

Edited by Нкоро_

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Вы хотели сказать альфа-двигателя?

Да, спасибо за поправку, отредактировал свой пост.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Шобля? 

Ну мы же  условно околонаучно-объяснованное предложение о механике межзвёздных полетов, для художественной фантастики, тут обсуждаем, а вовсе  не на настоящем научном форуме физиков начала ХХI века.

 

Вон в "Звёздных королях" Эдмонда Гамильтона "научно-обоснованного" в этой части и того в разы менее (тупо летают на сверхсвете в обычном пространстве, игноря напрочь СТО, и умудряются при этом перестреливатся из пушек атомными снарядами по радарному наведению!) - на зато как читается!!!!

Edited by Кот

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Ну мы же  условно околонаучно-объяснованное предложение о механике межзвёздных полетов

Просто из такой механики вытекают довольно своеобразные технические и социальные последствия. Типа мы исследовать (и бомбить) цели в других звездных системах можем, а вот колонизация будет порциями по паре тонн максимум, иначе накачка резонанса займет бессмысленное время. 

Внутри системы все гораздо лучше, закидывание тех же 10 тонн на Марс (750сс) на той же установке займет примерно 21 час, правда для 100 тонн уже три месяца придется резонанс ловить.

Edited by Нкоро_

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

играться размерностью массы бесполезно, формула такая

Открыл эксельку, тоже поприкидывал. Действительно формула беспощадная выходит - пробовал решить проблему через дроп-поинты/остановки - в результате получается тоже самое время ожидания почти. (в звездных вратах такой вариант использовали для связи между галактиками). 

Вот если в формулу ввести "рояль" некий, например энергетический коэфициент, чем он больше, тем быстрее проходит синхронизация; либо вероятностный коэфициент - чем раньше до финальной синхронизации произвести прыжок - тем меньше вероятность нормальной материализации в целевой точке, ну или менее летальный вариант - увеличение сферы ожидаемого прибытия (рванули раньше - точка прибытия теперь может быть в сфере с диаметром несколько АЕ).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

, а вот колонизация будет порциями по паре тонн максимум, иначе накачка резонанса займет бессмысленное время. 

Действительно формула беспощадная выходит

 

Предположим, что с развитием науки,  данное уравнение уточнит ещё какая-то дополнительная составляющая (возможно из нескольких переменных и констант), современной наукой пока ещё не открытая и даже пока  не предполагаемая, - которая в корне поменяет расклад по потребному времени накачки резонанса.

Edited by Кот

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

которая в корне поменяет расклад по потребному времени накачки резонанса

Не, так не интересно - забавнее посмотреть на последствия именно такой формулы.

1) С помощью не слишком хитрых трюков типа частой переброски 1 тонны воды на 1 метр вверх можно генерировать неограниченное электричество. Ископаемое топливо и ядерная энергетика мгновенно устаревают морально.

2) Подъем на орбиту и исследование (а с помощью хитрых трюков и освоение) системы теперь очень просто.

3) С помощью совсем хитрых трюков доступны ближайшие звезды.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

3) С помощью совсем хитрых трюков доступны ближайшие звезды.

 

Чтобы не ждать столетия - отправлять банку с наномашинами? Максимум -  тушку в скафандре отправить..

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Максимум -  тушку в скафандре отправить..

ладно, подумал немного - можно, но сложно. Будет наподобии сборки кораблика через бутылочное горлышко - отправлять мелкие грузы с таким весом, чтобы время синхронизации было в районе недель-месяца, и потом там собирать пожитки на орбите в посадочные блоки. Синхронизацией длительностью в год можно отправлять грузы покрупнее - например топливо, реакторы, либо блоки криокамер. Хотя первые Н лет колонизации каждая вторая пересылка должна содержать запас движков.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

и сколько бета-двигателей может одновременно входить в резонанс с ним?

Только один.
Резонанс всегда парный, треугольники, квадраты, и другие комбинации невозможны.

 

Кстати, да, если альфа-двигатель сравнивается с маяком - он может быть стационарен, как маяк?

Разумеется.

Или он как бы переносится за бетой?

Нет, альфа-двигатель как раз остаётся на месте, по определению.

У Вас размерности не совпадают: слева - время, справа - расстояние. Нужно еще всю байду на скорость поделить (ну или еще что-нибудь придумать).

Так расстояние же в световых секундах, а время - в обычных. То есть деление на скорость света подразумевается по умолчанию.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

В одном флаконе вечный  двигатель (альфа точка отсчета, значит бету можно закинуть в другой гравитационный колодец, соединиться с ней реактивным вариантом, и качать энергию... откуда?)

Вечного двигателя не получится. Никто не сказал, что движок работает бесплатно, если мы хотим перепрыгнуть бету из глубины гравитационного колодца на орбиту, процесс установления резонанса сожрёт столько же энергии, сколько подъём туда обычным методом. Если мы поворачиваем альфу, чтобы сместить точку выхода уже после формирования резонанса - энергия уйдёт на его поддержание, иначе резонанс разрушится.

А орбитальный лифт, детектор и устройство связи - да.

А самое смешное что играться размерностью массы бесполезно, формула такая

А кто вам мешает построить альфу побольше?

Edited by Серая Зона

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А вторым: что будет ежели противник каким-либо образом заблокирует работу альфа-двигателя, оставшегося "якорем" на прежнем месте?

Да ничего особенного, резонанс разрушится, бете придётся новую альфу искать и настраиваться с ней в резонанс.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Или после прыжка альфа остается там где и была, а корабль на новом месте должен искать себе новую альфу?

Не обязательно новую, можно на предыдущую повторно настроится, только l1 теперь существенно побольше будет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Вон в "Звёздных королях" Эдмонда Гамильтона "научно-обоснованного" в этой части и того в разы менее (тупо летают на сверхсвете в обычном пространстве, игноря напрочь СТО

Это в переводе. 

 

В оригинале там целая теория с максимально возможным уважением к Эйнштейну. 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

В оригинале там целая теория с максимально возможным уважением к Эйнштейну. 

Не встречал. А где бы с ней ознакомиться? В переводе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Никто не сказал, что движок работает бесплатно, если мы хотим перепрыгнуть бету из глубины гравитационного колодца на орбиту, процесс установления резонанса сожрёт столько же энергии, сколько подъём туда обычным методом.

Тогда межзвездный прыжок сожрет эквивалент планетарной массы и вся радость закончится. То же самое относится к предложению сделать больше альфу.

 

Да, формула очень безжалостная, лучше смириться с тем что любой практичный сверхсвет дает вечный двигатель или еще как-то ломает привычную причинность...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тогда межзвездный прыжок сожрет эквивалент планетарной массы и вся радость закончится.

Эээм... с чего вы это взяли?
Потенциальная энергия тела массой в одну тонну на околосолнечной орбите и на орбите вокруг Альфы Центавра примерно одинакова. Точнее, к Альфе Центавра надо подойти чуть поближе, так как у неё масса меньше. Но в целом прыжок с нулевой затратой вполне возможен, а если прыгать в глубину гравитационной ямы с её края, то ещё и положительный выход на бета-двигателе получите.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now