
nosākuma ievads:
es te arī sekoju līdzi kosmosa tehnologiju attistībai, raķetēm, un jaunajiem sasniegumiem, konceptiem un ik pa laiku uzduros dažnedažākajamiem konceptiem kur raķetes palaiž no torņiem, skrejceļiem un kā parasti šādām palaišanas sistēmām bonus ir tādi:
-pirmkārt raķete tiek iedzīta līdz kādam X ātrummam bez savas degvielas patēriņa, piemēram Space Shuttle patērē pusi no degvielas kamēr sasniedz 1000 mph (match 1.3) un kā galvenie iemesli ir protams lēnā ātruma uzņemšana startējot no 0m/s un līdz ar to lielais laika perjods kas vaidzīgs lai iedzītos, līdz tam match 1.3 un vēl cīņa ar blīvo atmosfēru, info ņemu no Sky Ramp Technology mājaslapas http://www.g2mil.com/skyramp.htm
- raķete tiek palaista no lielāka augstuma kur atmosfēra ir mazāk blīva, īdz ar to var izmantot effektīvāku raķeš dzinēja izejas sprauslu (rocket nozzle) un par to arī ir rakstīts tajā Sky Ramp lapā šeit http://www.g2mil.com/high.htm un tur sanāk ka pie 4km augstuma gaisa blīvums samazinās par ~40% līdz ar to var izmantot par 5.2% efektīvāku sprauslas geometriju, kas protams samazina degvielas patēriņu.
- vienkāršāka raķetes uzbūve, jo ja viņu palaiž ieskrienoties, tad nevaig dārgo raķetes stabilizēšanas sistēmu, un var iztikt ar maziem lētiem airodinamiskajiem spārniņiem, kā lidmašinām, nevis balansēt raķeti ar raķeš motoru, kas ir daudz reiz sarežģitāks pasākums un sver arī daudz vairāk.
Vārdsakot tajā Sky Ramp tech lapā ir šīs problēmas un bonusi no dažnedāzākajām raķeš palaišanas koncpet sistēmām apspēlēti ar aprēkiniem un realiem piemēriem, + skaitļiem, lasīt to visu bīj ļoti intresanti.
Pēdējais ko viņi tajā sky ramp izdomājuši ir palaist raķeti no tuneļa ar 55 grādu lenķi kas izurbts lielā kalnā (12 000 feet augsts(virs jūras līmeņa) tuneļa garums 4.1km un šaus raķeti ar saspiesto gaisu un tas ir viņu līdz šim labākais modelis ko izdomājuši, bet man liekās ka tas ir baigi dārgs, prieks rakt tuneli, un prasa lielu infrastruktūru, bet neapšaubāmi ja nebūs nekādu citu tehnologisko revolūciju un neko labāku par raķetēm neviens neizgudros un tādi koncepti kā Skylon, ar to Sebre ENgine neizdosies tad nekā, būs vien tunelis jārok, ja vien mana ideja būs reālāka.

Man ienāca prāta ideja kādēļ gan lai tuneļa vietā neuzbūvē torni, bet ne statistisku torni kas stāvētu 10-50 gadus , bet gan ātri, automatizēti saliekamu(paceļamu), nolaizāmu un lai nebūtu vaidzīgas nekādas troses tad dinamiski stabilizējamu, gaisā, proti torņa tips ir līdzīgs trošu stabilizējošajiem mastiem (guyed mast) bet bez trossēm, un trošu vietā kāds gaisa bāzēts dzinēj spēks (air propulsion) kā piemēram elektromotrs+propellers, turbīna, vai pat raķete, kas būtu izvietoti tajās vietās kur vaidzētu būt stiprinātām trosēm, un sākumā ka iedomājos likās ka doma laba, bet sākot pētīt tos torņus, un īpaši gaisa pretestību uz struktūrām sapratu ka vēja ietekme un spēks uz torņiem ir ļoti milzīgs, mērāms 10tos tonnu un apskatoties cik tad jaudīgus pirmēram propellerus vaidzētu lai radītu tādu pretspēku, stabilizācijai tie cipari arī sanāk ļoti lieli piemēram:
lai radītu ar labiem proppeleriem 4.5kg lielu spēku vaig ap 1Kw eletromotoru, jeb 1kw enerģijas, un līdz ar to ja torņa stabilziācijai vaidzētu kādas 10 tonas lielu pretspēku ta sanāktu tāda 2.222MW jaudīgu motoru+proppeleri, un ja tādu vaig katrā torņa sekcijā, tad protams nekas nesanāk jo tādai 2.2MW sistēmai būs ļoti liela pašmasa, piemēram ja elektromotoru jaudas/masas (KW/Kg) attiecība var sasniegt 4 tad tādai 2.2MW sistēmai motors vien svērs 555kg un tas ir krietni daudz, pa daudz, + izmēri propelleriem arī būs tīri iespaidīgi, līdz ar to nevar runāt par nekādu viegli, ātri saliekamu struktūru, ja ņemtu propeler vietā turbīnas, ta tām jauda/masas atiecība ir labāka ap 10 un aug uz augšu, un izmēri arī kompaktāki, bet vaig degvielu, un ar raķetēm būtu vēl labāk, bet tas protams cenas ziņā būs dārgāk nekā izrakt tuneli kalnā. līdz ar to pirmā problēma kas jārisina ir torņa veja pretestības samazināšana. vismaz 10x un domāju ka tas ir reāli, ja apliktu torņa pamat sekcijas (kas ir apaļas trubas) ar vējam līdzi rotējošu airodinamisku apvalku (streamlined body) kam vēja pretestības koeficients būtu ~0.04-5 un tad salīdzinot ar apaļa apļa pretestību 0.5 iegūtu > 10X uzlabojumu airodinamikā, protams apliekot tikai pamat kolonas ar tādiem vejam līdzi rotējošiem spārniem problēma tiek tikai daļēji atrisināta, jo mastiem ir arī starp sekcijas, jeb režgi veidojošie elementi un šeit laikam ja torinis stav statistiski tad varētu atstāt tikai horizontālos kolonu starpsavienojumus, un tur ieliekot plakanu plāksni kurām arī ir zema gaisa pretestība, bet diognālās tad jaņem nost, jo diognāli labākā gadijumā varētu likt apaļu stieņus, jo liekot plakanu, vai ovālu radīsies situācija ka no viena vēja virziena pretestība būtu maza bet pūšot no cita virziena tā pieaugtu.
Mastu fiziskos izturības parametrus es vēl pagaidām aprēķināt nevaru, lai arī man ir kruta simulācij FEA programma "Ansys v11.1"
man personīgi liekās tā kad salidzinot ar paratajiem mastiem kas ir ar trosēm, tad viņiem ir papild jāiztur smago trošu slodze, + viņi tiek konstruēti lai izturētu ekstremālus laika apstākļus, kā lietu, apledojumu un īstas vētras ar vēju līdz pat 47m/s (vienā pētījumā atradu tādu ciparu jo izrādās ka reizi 100 gados var gadīties arī tik stirpras brāzmas) līdz ar to konstrukcijas ir taisītas ar ļoti lielu izturības rezervi, un tad uzreiz domas nāk tādas, ka ja konstruē mastu ko var salikt piemēram 2-4h palaist kādu raķeti, objektu un tūlīt jaukt nost atkal 2-4h tad laika apstākļus var izvēlēties mierīgākos, un labvēlīgākos un tad protams vēja ātrumi par kādiem varētu iet runa būtu 4-10m/s + nav nekādi Apledošanas riski, sniega sakrāšanās riski, un citas ekstremālās slodzes, tad pate konstrukcija varētu būt ar zemāku izturības slieksni, kas nozīmētu mazāka diametra stieņus, plāksnes, līdz ar to piemēram, ja varētu izmantot uz pusi mazāka diametra pamat kolonas, tad vēja pretestība kristos tieši uz pusi, un tākā izmantojot airodinamisko apvalku tā pretestībā vēk krīt 10x tad kopējais pretestības samazinājums būtu jau 20x un ja aprēķinātais max.vēja stiprums arī krītas piemēram no 47m/s līdz 10m/s tad spēki kas iedarbojās uz virsmu kritīs:
formula P = 0.5* 1.25kg/m^3 * V^2
pie 10m/s P= 0.5*1.25*10*10 = 62 (Pa)
pie 47m/s P=0.5*1.25*47*47 = 1380 (Pa)
attiecība 1380/62= 22X
un tātad ja samazina Max vēja slodzi no 47m/s līdz 10m/s tad spēki kas iedarbojās ir par 22x mazāki un ja to 22X piereizina klāt ar konstrukcij uzlabojuma veiktajiem 20x tad sanāk 440X mazāka vēja slodze

un pašu raķeti tad varētu vilkt augšā pa torni ar kādu Kevlāra trosi, un ar nelielu paātrinājumu ja izdotos sasniegt torņa galā ātrumu kādi 100km/h tad tas būtu jau tīri labi, jo domāju ka par magnētisko levitācijas un magnētisko Lineāro motoru runāt būtu nevietā, jo tie lineārie motori svērtu ļoti daudz + viņi bojātu torņa airodinamiku, un jā jo ātrāk to raķeti uzvilks augšā jo labāk būs jo tā arī bojās airodinamiku un var sanākt ka velkot augšā tornis pamazām nolocīsies

šāda torņa garumi varētu krietni pārsniegt virākas reizes parasto trošu mastu torņu max, garumus, (garākais mastu tornis ir ~628m ) tākā elektriski dinamiski stabilizējamā versija, ko varētu izbīdīt tikai zemos vējos ap 4-10m/s varētu augstumā sasniegt mierīgi 5-10X tie varētu būt 3-6km.
un protams ja tādu torni uzbūvētu un paturētu kautvai 1minūti pirnā garumā, pirms nost jaukšanas varētu ieiet ginesa rekordu grāmatā un pasuales vēsturē

ideja protams ir Futūriska, fantāzij līmenī, bet tehnologījas ir reālas, matreāls parastais bleķis, kas ir sasodīt lēts salīdzinot ar kevlāru, (1kg matreāla ~500$) un nerunāsim par carbon fiber, tas ir vēl dārgāks, bet bleķa cena 1kg 0.6ls, un vaidzēs ņemt izturīgāku kas maksās 1kg 1,2-1,8Ls, un airodinamiskos elementus varētu taisīt no stiklšķiedras, tā ir lēta, un Latvijā ir vesels cehs kas to šķiedru ražu

nēsu skatījies cik maksā 300m telekomunikācij trošu masts, bet domāju ka cena kosmosa tornim varētu būt lidzīga, jo tas būtu vieglāks, un bleķis tam būtu lētāks, bet visi spārni + propeleri,motori, elektronika varētu to cenu nolīdzināt, vai pat2-3x palielināt, bet tas toč nebūtu 10-100X palielinājums cenā par 1metru.
nu jā kosmosa tornim cenai nāk klāt pamat pirmā kolona ko izmantos kā būvniecības krānu, jeb tajā lejā novietos torņa sekciju savienos ar augšējām sekcijām un tad cels visu konstrukciju augšā, un tā turpinās kamēr pacels pēdējo kolonu, un līdz ar to pie izmaksām nāks klāt energijas patēriņš priekš pacelšanas (lai gan šeit torni nost jaucot motori varētu mierīgi strādāt regeneratīvajā režimā un energiju ielaist atpakaļ elektro tīklā, tākā nepieciešamā energija varētu būt kādi 5-10% kas aizietu mehāniskajos zudumos, no kopējās nepieciešamās pacelšanas energijas, un tad atliek energija ko vaig lai torni stabilizētu un raķeš liftam, izmaksas domāju ka būtu mazākas raķetes palaišanai šādi nekā no plikas zemes.
pagaidām es vēl nēsu nekādus Modeļus simulātorā izveidojis, jo tikai pētu kā to lietu pareizi darīt tajā Ansys softā, un esu nonācis pie slēdziena ka pilnu 3D tīkotu testa 105m ar 3m platuma modeli nosimulēt nevar, jo kompim jaudas nepietiek un būs jāizlīdzās ar 2D līniju modeli kur rēkina slodzi starp 2 punktiem iedomājties ka objekts ir cilindrs, vai kāda cita forma, un es domāju izmantot PIPE16 elemtus, torņa konstrukcijai., airodinamiku tajā softā arī var kalkulēt, bet es to nekad nēsu darījis.
ko jūs domājat, ir tas kautcik reāli no tehniskās, fizikas puses ? un vai tie mani uzmestie aprēkini atbilst realitātei !
es nēsu nekāds baigais diplomētais inženieris, bet pašdarbnieks, kas mācās un savas zināšanas apgūst pēc vajadzības, intreses, ja nav vajadzības tad nav arī zinašanu.