СкайБол-Орион как ответ США на запуск первого ИСЗ

[инженер-исследователь]

После запуска Первого Искусственного Спутника Советским Союзом . США придя к выводу , что традиционными ракетами на химическом топливе ничего не сделаешь , решили применить запуск спутника ядерным взрывом , а именно в Неваде , спешно выкопали шахту , заткнули её массивным медным шаром , запонили водородом и на дне взорвали ядерное устройство. Результатом этого был выброс Шара на траекторию над Землёй в сторону Луны , затем под действием лунной гравитации , шар развернулся полетел к Земле , чиркнул по атмосфере , снизил скорость , чтобы высота апогея не достигла орбиты Луны. После чего США официально заявили , что вывели на орбиту Земли свой тяжёлый Искусственный спутник массой свыше 100 тонн.

Каково дальнейшее развитие космонавтики в этом мире.

[Виталий]

После чего США официально заявили , что вывели на орбиту Земли свой тяжёлый Искусственный спутник массой свыше 100 тонн.

Каково дальнейшее развитие космонавтики в этом мире.

Два вопроса:

1. Потребная мощность взрыва?

2. Потребная масса шара, чтобы 100 тонн долетели до орбиты, а не расплавились в момент взрыва?

[Че Бурашка]

Результатом этого был выброс Шара на траекторию над Землёй в сторону Луны , затем под действием лунной гравитации , шар развернулся полетел к Земле , чиркнул по атмосфере , снизил скорость , чтобы высота апогея не достигла орбиты Луны.

<{POST_SNAPBACK}>

Без коррекций траектории нереал.

[mk47]

1. Потребная мощность взрыва?

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

2. Потребная масса шара, чтобы 100 тонн долетели до орбиты, а не расплавились в момент взрыва?

Энергия взрыва сначала поглащается водородом и лишь потом передаётся шару. Если шахта достаточно длинная (сотни метров), то термическим воздействием на шар можно особо не заморачиваться.

[anton]

Каково дальнейшее развитие космонавтики в этом мире.

Да такое же, как и в РИ, практического зпачения этот "спутник" не имеет,так, для пропаганды может....

[sanitareugen]

Прочёл "закрыли медным тазом". Перечитал. Понял, что не ошибся.

Пушка, даже с водородным заполнением, даст порядка 2.5 км/сек. То есть ничего кроме большого "плюх" не выйдет.

Был такой прожект:

http://www.popmech.ru/article/2027-v-kosmo...-parovoy-tyage/

Но он предполагал только некоторую экономию на первой ступени. Основное выведение - ракетой.

[Виталий]

mk47 пишет:

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

Коллега, а можно узнать из каких источников вы взяли эти цифры? Учитывая заявленную массу снаряда и мизерность разгонного участка?

С водородом.... с одной стороны да, а с другой воздействие разогретого водорода на легкоплавкую медь?

Санитар Женя пишет:

Пушка, даже с водородным заполнением, даст порядка 2.5 км/сек.

Ээээ, простите, ЛЮБАЯ пушка? ЭМ орудия давали и 8 и 12 км/сек. 2.4 км/сек это вроде как теоретический предел для нитропорохов.

[sanitareugen]

Под пушкой здесь понимается тепловая машина однократного импульсного действия для приведения массы в прямолинейное движение.

Электромагнитные, механические и т.п. метательные машины, хотя и могут именоваться "пушками", под это определение не подпадают. Приводимые теоретические ограничения относятся только к пушкам - тепловым двигателям.

Разгон метаемой массы происходит действием молекул пороховых газов (или промежуточного носителя) на донце метаемого снаряда. Если достигнута скорость, сравнимая со скоростью молекулярного движения, молекулы просто не действуют на тело, и газы не разгоняют его. В обычных порохах в состав газов входят азот, углекислый газ, и, в зависимости от вида пороха (в первую очередь от кислородного баланса) пары воды, кислород, СО, окислы азота и прочие примеси. Масса этих молекул равна 28 (азот), 44 (углекислый газ), 18 (вода) и пр., достаточно велика и заданная молекулярная энергия достигается при сравнительно малых их скоростях. Увеличить скорости можно, перейдя к более лёгким молекулам, что и достигнуто в "водородных пушках", где порох, двигая промежуточный поршень, сжимает и нагревает водород. Теоретический предел для "тяжёлых газов" порядка 2.5 км/с, для водорода до 6 км/с, однако реально достигнуты величины порядка 1.5 км/с для пороховых и 2.5 км/с для водородных пушек.

Более высокие скорости достигнуты при усложнении конструкции пушек (например, "турбо-пушки", в которых заряды размещены вдоль ствола и срабатывают по мере прохода мимо них снаряда; разгон производится не давлением нагретого газа, а сверхзвуковой струёй). Однако скорость, достаточная для вывода на орбиту, представляется недостижимой даже теоретически, в лучшем случае это предлагалось, как "первая ступень".

"Электромагнитные пушки", разумеется, от такого ограничения свободны, но здесь предложена именно тепловая пушка.

Что до возможности вывода ядерным взрывом предлагаемого спутника, то отмечу, что, даже если пренебречь указанными выше ограничениями, орбитальная энергия такого спутника примерно эквивалентна 10 кТ бомбе, с учётом же К.П.Д. такого "орудия", при самом безудержном оптимизме, понадобится взрыв по крайней мере на два порядка больший по энергии. Заряды в 1 мегатонну к этому времени у США были, но оцените сами эффект от такого взрыва на территории США, причём, в отличие от "чисто подземных взрывов", радиоактивные продукты будут выброшены в атмосферу, а в отличие от воздушных - нейтронному облучению и превращению в изотопы подвергнется большая масса вещества из стенок шахты.

Думаю, что предложенный ход событий представляет собой альтпозитиву для СССР, демонстрируя всему миру как агрессивность, так и полнейшую "интеллектуальную альтернативность" американского руководства, а также позволяя, под предлогом спасательных работ, ввести свои силы на территорию США. Собственно, именно поэтому никто и никогда всерьёз подобного не рассматривал.

[mk47]

Причём там молекулярное движение? Там плазма.

[mk47]

Впрочем даже если говорить о классических легкогазовых пушках, то там скорости вплоть до 1-й космической.

[mk47]

Коллега, а можно узнать из каких источников вы взяли эти цифры?

У вас есть масса и желаемая скорость. Физику в школе учили?

С водородом.... с одной стороны да, а с другой воздействие разогретого водорода на легкоплавкую медь?

Очень кратковременное воздействие на поверхность.

[sanitareugen]

Прошу прощения, а плазма, Вы полагаете, не состоит из молекул, пусть и ионизированных?

[mk47]

Прошу прощения, а плазма, Вы полагаете, не состоит из молекул, пусть и ионизированных?

В нашем случае, кроме всего прочего, из атомов водорода. Т.е. не H2, а H1.

[sanitareugen]

Это несколько увеличивает возможности по скорости. Теоретически в корень из двух раз. Но до "первой космической" всё равно не дотягиваем... "Суперпушки", на которых можно достичь - многоступенчатые, в предлагаемой схеме, с атомной бомбой в качестве источника, попросту развалятся...

[mk47]

"Это", т.е. ядерный источник энергии и водород, увеличивает теоретическую скорость вплоть до 3,7% скорости света. А в "суперпушках" ограничением выступает характер процесса - околозвуковой, горение. В случае с ядерным взрывом (не только ядерным) характер процесса сверхзвуковой, попросту - детонация. И ваши попытки привязаться к скорости звука в водороде не имеют смысла.

[sanitareugen]

Ну, давайте посчитаем... Выделение энергии, распределение её, температуру рабочего тела, длину ствола и движение рабочего тела по стволу...

[mk47]

Считает такие вещи суперкомпьютер. Вы или можеет дать оценку, или посмотреть результаты экспериментов. Если говорить о втором, то характерная скорость распространения фронта ударной волны "в воздухе" для мегатонного взрыва на первых полутора сотнях метрах - порядка двухсот километров в секунду.

[sanitareugen]

Замечательно. А теперь смотрим, какая часть импульса будет передана... Качественно можно оценить по перемещению предметов в непосредственной близости от взрывов.

Нет... Не будет от этого проекта спутника. Максимум - большой "буммм"...

[mk47]

Вот я и указал как они перемещаются. Очень быстро. Качественно это всё оценивается по проекту Орион - там на вывод полезной нагрузки в полторы килотонны на высокую орбиту требовалось три мегатонны.

[sanitareugen]

Ну, для начала - там не вывод взрывом, а вывод взрывами. Каждый отдельный прибавлял 50 км/час ("бы" подразумевается...).

Единичный взрыв дал бы ничтожный "фактор коллимации", проще говоря, ушло бы мимо...

А то, что было показано на испытаниях... Стокилограммовый макет пролетел сто метров с шестью зарядами... Впечатляет. Если забыть, что вышибной заряд был около 450 кг пороха... Немцы, помнится, примерно такой снаряд примерно таким зарядом без "толкающих" метали на сто с лишним км...

[mk47]

Мн. число в случае с Орионом следствие:

1) Планировался полноценный КК. С экипажем.

2) Требования к минимизации заражения.

Поэтому корабль в 4.000 тонн должен был взлетатать на зарядах с эквивалентом 150 тонн.

Рассуждения про взрыв, проходящий мимо цели - в пользу бедных. Энергия, необходимая для вывода, измеряется единицами килотонн. Для зарядов в сотни килотонн никакой особой "коллимации" просто не требуется.

[Виталий]

У вас есть масса и желаемая скорость. Физику в школе учили?

Я много что в школе учил. Вы по "эм вэ квадрат пополам" считали? Тогда не подскажете ли энерговыход нитропороха по сравнению с тротилом?

Очень кратковременное воздействие на поверхность.

В реале столь же кратковременное воздействие, но значитально более слабого взрыва уже составляло проблему.

Разгон метаемой массы происходит действием молекул пороховых газов (или промежуточного носителя) на донце метаемого снаряда. Если достигнута скорость, сравнимая со скоростью молекулярного движения, молекулы просто не действуют на тело, и газы не

Хорошо...... Не, не хорошо!

ТОгда каким образом кумулятивная струя получает разгон до 8 км/сек?!?! Куму же тоже модно рассматривать как пушку? Воздействие правда не только на донце снаряда.

[sanitareugen]

Для заряда в сотни килотонн радиус "шара" оценивался в сотни метров, мегатонны - в километры. "Коэффициент коллимации" оценивался, как отношение диаметра шара к диаметру опорной плиты. Поэтому, собственно, предполагалось оспользовать малые и сверхмалые заряды (0.1 кТ) - плита даже в самых смелых фантазиях не предполагалась больше 10 метров.

[mk47]

Вы по "эм вэ квадрат пополам" считали?

Вы хотите прмиенить другую формулу кинетической энергии?

Тогда не подскажете ли энерговыход нитропороха по сравнению с тротилом?

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

В реале столь же кратковременное воздействие, но значитально более слабого взрыва уже составляло проблему.

Кому и какую?

[mk47]

Для заряда в сотни килотонн радиус "шара" оценивался в сотни метров

И что из этого следует? Объём воздуха, нагретого до свечения?

Поэтому, собственно, предполагалось оспользовать малые и сверхмалые заряды

Малые заряды использовались потому, что никакая амортизация не могла спасти КК от взрыва большого заряда.

плита даже в самых смелых фантазиях не предполагалась больше 10 метров

Вы плохо знаете орионщиков, хе-хе.