ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km tornis

Lidojošie, rāpojošie un statiskie mehānismi un tajos izmantotās tehnoloģijas, kas paredzētas tuvējā un tālā visuma izpētei

ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km tornis

Postby Epis » 10 Sep 2010, 14:19

šī ir no sērijas Trakās idejas, bet ar realitātes piegaršu :lol: runa iet par Space Launch torni no kura varētu palaist raķetes, no liela augstuma, un ar ieskrējienu, jeb starta ātrumu >100km un tad lejā aprakts:

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 :D līdz ar to ja parastā torņa variantā es ņēmu vēja slodzi 10 t tad jaunajam kosmosa tornim tas cipars būs 22.7 kg ko varētu veikt niecīgs 5KW elektro motors kas svērtu ap 1.27kg un šāds motors + propelers savos izmēros būtu ļoti mazi proti ja apskatās modeļ lidmašinas ar propelleriem tad tāds 5Kw variants nepārsniegtu diametru 1m un motors varētu maksāt 1Kw=100$ 5*100= 500 $ un tie varis nav miljoni kā standart gadījumā, un kopumā tornis varētu būt baigi lēts salīdzinot ar kalna tuneņa izveidi, kā tajā Sky ramp tech. minētajā piemērā.
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 :D, laiga ja vilktu kādu airodinamiskākas formas raķeti ta problēma būtu mazāka.
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 :D kā augstākā cilvēku būvētā struktūra.

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 :), dārgākā lieta būtu epoksīdi pēc masa/cenas atiecības.
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.
Epis
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 146
Joined: 09 Sep 2010, 12:59

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby Māris » 10 Sep 2010, 16:36

Pēc ātras izlasīšanas nepētot sīki skaitļus ideja pašlaik izklausās nereāla. Tā kā minēji ka pacelšanas princips ir uz spiediena, tad jāņem vērā ne tikai torņa stabilizēšana, bet jāapskata arī masa. Dažas tonnas pacelšanai vien būs nepieciešams liels spiediens, nemaz nerunājot par liela ātruma piešķiršanu un arī nāks vēl klāt berze, ko vajadzēs šim spiedienam pārvarēt. Tātad lētais vieglais materiāls sienām atkrīt kā tāds. Taisīt vajadzēs izturīgas sienas un domāju ka viņu masa būs milzīga, tik milzīga, ka sienas sāks deformēties pašas no sava svara. Piemēram, lielākā uz doto brīdi raķete Saturn V starta stāvoklī (uzpildīta) no sava svara mazliet deformējas, šeit masa būs daudz lielāka. Palielinām masu, palielinās stabilizācijas prasības. Nereāli lielam un smagam tornim, salikšanas laiks krietni pārsniegs dažas stundas. Paliek vēl drošības jautājums.

Man pašam gan labāk patīk kalnu ideja un spiediena vietā magnētisms (magnētisko vilcienu princips). Nezinu, laikam tas arī ir tas "Sky Ramp Technology". Stabilizācija kalnos patiešām nav nepieciešama kā tornim. Man šķiet reālāk sataisīt ieskrējienu horizontāli, tad pa lokveida kustību pāriet uz vertikālu pirms paša starta. Pārslodze iespējams sanāks milzīga, bet kravas nogādāšanai orbītā tas ir pieļaujami.
Māris
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 148
Joined: 11 Oct 2008, 22:42

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby Lāsēns » 10 Sep 2010, 18:33

Apsveicami ka ir visādas idejas,ceļojumiem gan vajadzētu kaut kā transformēt gravitācijas enerģiju :D :D :D
Contraria Sunt Complementa
User avatar
Lāsēns
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 120
Joined: 04 Sep 2010, 19:34
Location: Pastaigājoties starp pasaulēm

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby Epis » 10 Sep 2010, 20:29

mēgināju atrast informāciju par Vēja spēku lielākos augstumos, un arī to cik bieži tie lielo augstumu vēji (1-10km) pūš ar tiem lielajiem ātrummiem, un uzraku vienu pētijumu kur pēta līdojošo pūķu, izpletņu (kite) vēja generātoru, kur tas pūķis lido lielos augstumos līdz pat 1km un tad viņi pētija cik bieži ir liels un arī pretēji lēns vējs, un izrādās ka arī tādos augstumos vēja ātrumi var būt ļoti lēni, jeb 5% gada laikā vēja ātrums, jeb energija ir <0.1Kw/m^2 pārēkinot to vēja enrģiju vēja ātrumā ņemot vērā 0 līmeņa gaisa spiedienu sanākca vēja ātrums ~8.5m/s.
reku .pdf papirs ar to pētijumu http://www.aweconsortium.org/public/dow ... ldeira.pdf
tākā ar veja ātrumu tornim kas piemēram būtu projektēts 10m/s problēmām nevaidzētu būt, vaig tik sagaidīt kad iestāsies bezvējš, lejā un arī augšā :).
Māris wrote:Tā kā minēji ka pacelšanas princips ir uz spiediena, tad jāņem vērā ne tikai torņa stabilizēšana, bet jāapskata arī masa. Dažas tonnas pacelšanai vien būs nepieciešams liels spiediens,

nē nu manā tornī torņa būves laikā nekādi tādi gaisa spiedieni tur nebūs, torni cels mehānika, un to raķeti uz platformas uz augšu cels kāda Kevlāra trose, par tiem spiedieniem tad esu lasījis ka vienas zinātnieks ir matemātiski izrēķinājis ka varētu uzbūvēt Kevlāra piepūšama cilindra torni kādus 20km augstu, bet tad bāzes cilindra diametrs tur ir 50 metri :?
šito var atrast internetā, papīrs saucās "FEASIBILITY OF 20 KM FREE-STANDING INFLATABLE SPACE TOWER" proti Kevlāra pipūšamais tornis, bet man tā ideja liekās bišķi pastūba jo vēja spēki tur augšā ir milzigi un tādas struktūras tur nevar stāvēt gadiem ilgi piepūstas, ātri vai vēlu vējš viņas nogāzīs.
manā gadijumā ir bleķis, vai bleķa truba, ar airodinamisko stiklšķiedras apvalku, kas vējam līdzi rotēs, lai samaziātu vēja pretestību, un starp 4 pamat kolonām horizontālie plāksnes savienojumi(trepes), kuriem arī ir laba airodinamika, un bleķu izmērus torņa garumā var pielāgot slodzei, to izturību, un biezumu mainot atkarībā no sekcijas augstuma, proti pamats vis biezākais stirpākais un augša viss švakākā, un vieglākā, nemainot brīvo centrālo laukumu par kuru celt augšā kravu.
sākumā man bīj ideja torni būvēt ceļot sekciju pa sekcijai augšā, ar magnētisko levitāciju, kas tad būtu gar vienu torņa sienu un tād visam tornim būtu elektromagnētiskais ceļš, par kuru pats tornis varētu sevi būvēt, un arī kravu augšā pēctam laist, bet padomājot secināju ka elektromagnēti ir nenormāli smagi, un tas ir ļoti dārgs prieks, + masa būs milzīga, un ceļot sekcijas augšā, tās uzstādit būs daudz daudz grūtāk nekā pabāžot apakšā zem torņa nelielā augstāmā virs zemes.
runājot par propeleriem ta vaidzētu būt kam līdzīgam, kā šitai minī lidmašinai tur kopējā jauda ir 22KW četriem propelleriem kuri pretēji griežās, līdz ar to katrai propeler sekcijai jauda ir 11kw :)
Image

hmm par to pamata pacēlāju ta to jau var uztaisīt cik stipru vien vaig, un pacelšanas laikā slodzes varētu pielāgot tā lai tās nepārsniedz izturības limitu, jeb piemēram pusi no Max limita, un ja konstrukicja būtu taisīta tā kad izturība būtu 1/4 no Max limita tad varētu to konstrukciju 2kārši pārslogot, paceļšana laikā un vis būtu OK, un tehniski uzmetot ciparus sanāktu ja tornis pie fiksētas gravitācijas, jeb gravitācijas kā konstanta paātrinājuma ~10m/s svar X kilogramus tad torņa svars dubultosies pie divkārša paātrinājuma jeb ~20m/s, kas būtu slodze 2G, un līdz ar to torni varētu celt ar ātrumu 10m/s kas manprāt ir ļoti liels pacelšanas ātrums, priekš lielas konstrukcijas, man tā liekās ka tie ir tehniskas dabas jautājumi un protams jo mazāka torņa izturības rezerve jo lēnāk tas jāceļ.
Epis
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 146
Joined: 09 Sep 2010, 12:59

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby asgard » 11 Sep 2010, 12:56

Šaubos vai 100 km/h starta ātrumam ir kāda liela jēga, šatls to sasniedz ~7 sekundes pēc starta. Arī jāņem vērā ka nopietna raķete uzpildīta ar degvielu - tie jau ir vairāki tūkstoši tonnu, šatla starta masa ir ~2000 tonnu, Saturn V bija ~3000 t. Dažādiem supersmago nesēju projektiem starta masa būtu bijusi padsmitos tūkstošu tonnu (Sea Dragon). Kilometriem augsts tornis kas spētu noturēt tādas slodzes būtu baigā monstrozā konsturkcija kur no lētuma nebūtu ne smakas. Nelielas raketes sīku kravu nogādāšanai orbītā var palaist no augstu lidojošas kravas lidmašīnas - tur nekādu torni nevajag.
User avatar
asgard
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 175
Joined: 14 Nov 2008, 01:40

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby Epis » 13 Sep 2010, 15:30

jā lai būtu jēga no torņa ta to raķeti vaig iedzīt līdz tādām tīri sakarīgam ātrummam vismaz Mach 1.3 ( 1 609.344 km/h), proti šatls patērē pusi degvielas lai iedzītos līdz Mach 1.3
un ja varētu ietaupīt pusi raķetes degvielas tad tas jau būtu sasniegums. un progress :)
karoči es parēķināju variantu ja piemēram torni izmantotu elektrības piegādei, elektromotoram, kas tad celtu to raķeti un sanāca ka vertikālai pacelšanai elektromotori neder, jo tā jaudas/masas attiecība, kaut arī tā ir samērā liela virs >4 un augsti efektīviem pat pie 4,5 bet rēķinot to ka gaisā motora energija rotējot ventilātoru ar efektivitāti kādi 48-50% rada 2x mazāku spēku tad tie 4.5X pārvēršās 2.25X (jauda/masa) attiecībā un tāda atiecība priekš vertikālas celšanas ar 10m/s nav izdevīga, jo pie 10m/s motora masa dubultosies un tā noēdīs visu no motora celtspējas un ja motors, bez vertikālas kusības verētu gaisā noturēt savu svaru + papild 1.2X sava svara tad ar vertikālu paātrinājumu tos 1.2X noēdīs motora masa un pāri paliks tikai 0.2X papild svara, un 0.2/2=0.1X ko varētu šāds augsti efektīvs motors pacelt, kas ir ļoti niecīgs daudzūms, un tas nekam neder.
tālāk apstījos kā būtu ja pa torni laistu augšā raķeti, kuru vilktu pārītis turbīnu, kā piemēru paņēmu virgin galactik white knight two izmantotās PW308c turbīnas kurām ir 7000 pound trust un sver 623.5kg līdz ar to jaudas/masas atiecība sanāca 5.1, salīdzinājumam elektromotoram ar propeleru tā bīj 2.25 tākā šeit cipars ir krietni lielāks.
un tad iedomājas cik smagas turbīnas vaidzētu lai paceltu 20T raķeti ar 10m/s paātrinājumu un aprēkins ir 5.1-(1*2)/2= 1.55 un tālāk 20/1.55=12.9 tonas, njā sanāk ka vaidzētu 12.9/0.623= 20 PW308C turbīnas :shock: , nu tas arī ir nereāli, un laikam ekonomiski totāli neizdevīgi (pārāk dargi).
un laikam nekas cits neatliek kā kautkād primitīvā raķete kurai Jauda/masa ir virs 50, kas būtu daudz kārt izmantojama (vismaz 100) un ja jau tā ir raķete tad tai to 20T raķeti vaidzētu braucot gar torni iedzīt to līdz tiem Mach 1.3.
un uzmetot fiksi ciparus sanāk tā ja torna garums būtu 1km tad vaidētu paātrinājumu 100m/s (10G) un tad varētu idzīt līdz tiem mach 1.3 un laiks kas būtu vaidzīgs 4.47s
un ja tornis būtu 2km ta varētu paātirnātire ar +50m/s (kopā ar zemes gravitāciju sanāktu ap 6g) un laiks būtu 8.9s.

raķetes variantā torņa funkcija būtu to iedzenošo raķeti nolaist lejā nesabojātu, un ātri piepildīt ar jaunu degvielas porcīju uzsēdināt nākošo raķeti virsū un laist gaisā atkal :) un tad palaišanas cena būtu raķeš degvielas cena, kas ja kas no kopējām izmaksām ir ļoti maza daļa, jo mūsdienās otreiz izmantojami raķešu pirmie segmenti reāli dzīvē vēl nav redzēti, nu space X falcon 9 bīj plāns izmantot tos pirmos segmentus, bet kautkā pēc pirmā testa viņiem tas vēl nav izedevies, jo krītot okeānā, vai arī lidojot atpakaļ tie tiek sabojāti, un esu lasījis, ka nekā efektīvāka par raķeti pagaidām nav.
te jau rodās jautājums kādēļ gan tad tur vaidzīgs garš tornis, un torņa vietā varētu īsu 100-200 metru torni (starta stabilizācijai un ātruma uzņemšanai) un tālāk kad sasniegs tos pāris, vai pārdesmit Km laist to segmentu lejā ar parašutiem vai arī ar pāris iebūvētām mazākas jaudas raķetēm priekš mīkstas nosēšanās, bet tas to visu pasākumu sarežģi, un nevienam nekas tāds vēl īsti nav izdevies, bet ja izdotos to pirmo raķeš sekciju bez skādes nolaist lejā un atkārtoti izmantot (kādas 100x dzinēju, bet degvielas tvertnes, un citu tehniku pat līdz 1000x) tad tā cena palaišanai nokristu daudzkārt.un dienā varētu vairākas reizes laist gaisā :).

laikam vienīgais kas der ir uzbūvēt to torni un vidū kādu kevlāra cilindru pa kuru tad ar saspiestu gaisu, kā lode tiktu šauta ārā tā krava, tas apmēram ir tas pats variants kas tajā kalnā izraktā tuneļa modelī ko piedāvā Sky ramp, bet šeit viss virs zemes + ātra montāža un demontāža, vienīgi tādm trubas tunelim būtu milzīga vēja pretestība, un kā tad lai to problēmu pareizi atrisina, taisīt lielu vēja pretestības samazinātāj rotējošu apvalku (stremlined body) vai ?
būs jāpareiķina vēja pretestības cipari tadam trubas tornim, pa ko šaut ārā raķeti :)
Epis
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 146
Joined: 09 Sep 2010, 12:59

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby asgard » 13 Sep 2010, 19:31

Vispār jau raķešu degvielas tvertnes arī ir relatīvi lētas. šatla ārējā bāka maksā ap ~5 milj $ kas salīdzinājumā ar kopējām misijas izmaksām ir kapeikas. Tātad vienīgais komponents ko būtu vērts atgūt (izmantojot izpletņus vai kādu citu metodi) un izmantot atkārtoti vismaz dažas reizes ir raķetes 1. pakāpes galveno dzinēju bloks kas ir pati dārgākā sastāvdaļa un maksā kā minimums desmitus milj $.
User avatar
asgard
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 175
Joined: 14 Nov 2008, 01:40

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby Epis » 13 Sep 2010, 22:21

nu ja 1 pakāpes raķeš dzinējs ir viss viss dārgākā detaļa ta laižot raķeti no tuneļa, vai kādus 2km augstas virszemes trubas ar saspiesto gaisu līdz 1600km/h sanāk ka ietaupīs pus degvielu un tas nozīmē ka raķete svērtu tikai vairāk kā pusi no masas kas būtu ja laistu kā parasti, līdz ar to derētu mazākas jaudas raķeš dzinējs, kam būtu jāceļ nu jau mazāk kā pusi vieglāka raķete un tas tad to cenu arī noteikti samazinātu, kaut vai tad ja neizdotos to uz pusi mazjaudīgāko pirmo pakāpi otreiz izmantot + izlaižot raķeti no trubas ar lielu ātrumu tas pirmās pakāpes dzinēs būstu vienkāršāks, bez stabilizātoriem, kas laikam arī maksā prāvu naudu un cena proporcionāla jaudai , un arī nevaidzētu super duper kontrolles sitēmas, kas palielina sarežģitības pakāpi, un arī risku + cenu.
tajā Sky Ramp ir apskatīti šie raķeštehnologiju sarežģitības un kompicitātes jautājumi, un jo vienkāršāka sistēma, ar mazāk riska elementiem, jo vieglāka un uzticiamāka, jo mazāk kam salūzt, un šādi laižot no trubas, vai skrejceļa ir apmēram tas pats kas hobby dzeki laiž maza izmeŗa spēļu raķetes, vai uguņošanas raķetes, kur nav nekādu stabilizācij mehānismu un lidošanas kursu var noteikt ar skrejceļu (trubu, pudeli), kas orjentē raketi pirmajos metros, vai pat cm, un lielām raketēm ja tās ir sasniegušas stabilu ātrumu arī pilnīgi pietiktu lai uņemtu augstumu ar tādu dumjo 1 pakāpi, kur vienīgā elektronika ir aizdedze :) un tālāk 2 un tt.. pakāpe ta varētu to kursu korigēt un būtu daudz kārt izmantojama un arī cenā darga.
Reku jauns raksts par ideju izmantot scramJet ko palaiž no skrejceļa laikam iedzenot līdz kādam mach3-4 "Emerging technologies may fuel revolutionary horizontal space launcher" http://www.physorg.com/news203515989.html
ne es esu skeptiks pret tādiem skramJetiem jo lidot caur zemes blīvo atmosfēru ar tādu >Mach4 ātrumu ir neprāts un lieka energijas svilināšana, protams ka lidmašina sasniegs virs >20km ta var lidot ar cik grib lielu ātrumu jo atmosfēra ātri samazina savu blīvumu un energijas tā varis nav problēma, un tas arī attiecās uz to viņu ieteikto horizontālo palaišanas ceļu tas arī ir neefektīvs, par to arī aprakstīts Sky Ramp tech. saitā kur ir jau agrāk veikti eksperimenti gan ASV, gan Krievijā būvēti tie horizontālie testa ceļi un tākā matemātiski aprēkināt to ieguvumu ir ļoti grūti un āķīgi ta visi eksperimenti nonāca pie slēdziena ka ieguvums ja vispār ir ir ļoti niecīgs, un tam nav jēga, pretēja situācija ir lai palaiž vertikāli vai ar normālu lenķi > 45grādi, jo tuvāks lenķis 90 grādiem jo labāk jo ātrāk raķete izies caur blīvajai atmosfērai un varēs pēctam vieglāk paātrināties.
tākā tā ideja labi skan uz papīra bet ar tiem skcramJet paies vēl kādi 20 gadi kamēr ko ejošu uztaisīs.
Sanāk ka var apskatīt 2 perspektīvus virzienus:
-Lidmašina kā raķetes 1 pakāpe, kas to paceļ līdz piemēram augstumam 10-15km un izlaiž ar ātrumu kādi 600-700km/h. variants ir tehniski ļoti sarežģits un arī krietni dārgāks, nekā plika raķete, jo pate lidmašina ir sarežģita un dārga, un parastās lidmašinas tā vienkārši nevar pārtaisīt raķeš nesēj ļotenēs, tādēļ jau Virgin galactic taisa speicālu, ja kas pāris cipari no White Knite Two mātes lidmāsinas, kas ness SS2 un tad tā lidmašina var pacelt 17t smagu SS2 kurš savkārt plāntos ka varēs LEO nogadāt 200kg kravu un plānotais SS2 palaišanas augstums 15,24km.
nu izmaksas viņiem tur nav nekādas mazās un priekš LEO kravas palaišanas tur pie WK2 stiprinās klāt nevis SS2 bet gan kādu nopietnāku raķeti, jo būtu stulbi esošajā SS2 ielikt kārtīgu raķeti, un tur nekas labs nesanāktu jo SS2 nav domāts raketes laišanai, bet gan atrakcijai :) un tā partaisīšana izmaksās vēl 2tik.
- trubas palaišana. es te apstījos 1.7m diametra rakete svērtu piemēram 20tonas (kas līdzīgs falcon 1) ja to ieliktu 1.7m diametra trubā tad lai to noturētu gaisā vaidzētu gaisa spiedienu + 0.037Mpa (papild atmosfēras spiedienam un tad lai laistu ārā no trubas ar kopējo 6G paātrinājumu spiedienam vaidzētu būt 0.222 Mpa jeb atmosfēras 2.27 a nu velosipēdu riepu spiediens ir krietni lielāks ap 3-4a tākā spiedieni laišanai no trubas nav lieli salīdzinot ar kārtīga metala izturību 600-700 Mpa. apskatot spiestā gaisa,citu gāzu balonus tiem ir spiediena limits ap 12.5 Mpa, vārdsakot būtu intresanti uzināt cik biezas caurules vaidzētu tādam 2km garam tornim pa kuru varētu palaist 20tonīgu falcon 1 tipa raķeti :D.
vēja pretestība tādam tornim kura diametrs 1.7m un piemēram ja sekcijas augstums būtu 30metri tad ar 10m/s vējš cilindram radītu spiedienu 1530 N un ja izmantotu airodinamisko apvalku kas samazinātu Cp līdz 0.04 ta tas būtu 122,4 (N) lai radītu vēja pretspēku vaidzētu nelielu 2.5KW motoru + propelleri kas svērtu 0.62kg+propelers tākā papild masa un energija torņa stabilizācijai nebūtu baigi lielā, vairāk varētu svērt tie airodinamiskie elementi, kas rotē un viss tas mehānisms, un ja tornis būtu no 30m sekcijām tad 2km tornim vaidzētu 66 stabilizācij ventilātorus un patērējamā jauda būtu 165KW lai to torni nostabilizētu un ja kas stabilizācijā varētu arī izmantot torņa nosvēršanu pret vēju piemēram par 1grādu, tad tornis zem savas gravitācijas radītu vaidzīgo pretspēku vējam, šāda ideja tiek izspēlēta tam 20Km kevlār piepūšamajam tornim tur papildu vēl tiek ieteikti Dinamo tipa rotējoši stabilizātori lai slāpētu vibrācijas, jeb "Buckling", iespējams ka toādu arī vaidzētu manam tornim, laigan velns viņ zin. lai nu kā be no Kevlāra tādu 2km rakeš palaisānas torni varētu uztaisīt, bez eksotiskām tehnologijām.
Epis
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 146
Joined: 09 Sep 2010, 12:59

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby asgard » 14 Sep 2010, 00:48

Hmm... Patestēju iekš Orbiter un man sanāk ka šatls ~pusi degvielas ir nokurinājis pie ~mach 4 ātruma.
Lai vai kā visas šīs palīgierīces raķetes paātrināšanai pirms dzinēja aizdedzes pa īstam atmaksātos tikai pie kārtīgas noslodzes - kad laižam raķeti gandrīz katru dienu nevis kā tagad kad mēnesī palaiž 1 - 2 raķetes. Falcon 1 klases raķetēm tāda sistēma varbūt arī nemaksātu super dārgi, bet ko tāds Falcon 1 spēj palaist - knapi 1 t satelītu, nu ar piepalīdzēšanu startā uznemt ātrumu palaidīs 1,5 t kravas kas tāpat štrunts vien ir. Lai ko nopietnu pasāktu kosmosā vajadzētu raķeti ar celtspēju LEO vismaz uz ~200 tonnām. Ne par velti Ares V smagais nesējs tika plānots ar ~180 t celtspēju. Pilotējamām Marsa misijām LEO nogādājamais kravas daudzums jau būtu sākot no 400 t un uz augšu. Daudzi no moduļiem fiziski būtu pārāk lieli un smagi lai ietilptu mazā raķetē. Nopietnākām misijām uz ārējām planētām jau vajadzētu lieljaudas kodolreaktorus kam vieniem pašiem svars aizietu simtos tonnu. Šādas kategorijas nesējiem kkāds vieglas konstrukcijas tornis atkrīt, reālāks risinājums būtu sliežu rampa pa kāda piemerota ekvatoram tuva kalna nogāzi kas principā nozīmē jauna kosmoporta būvniecību, kas pats pa sevi ir miljardos mērāmas investīcijas un atmaksātos tikai pie biežiem un regulāriem raķešu startiem.
User avatar
asgard
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 175
Joined: 14 Nov 2008, 01:40

Re: ideja: paš būvējošs, nojaucošs, stabilizējošs 3-6km torn

Postby Epis » 14 Sep 2010, 13:22

novilku to Orbiter programmu būs arī jaapskatās cipari kādi sanāk raķetes laižot no dažādiem augstumiem, un ātrummiem
reku šajā linkā ir rakstīts par to pus degvielas patēriņu sasniedzot 1000 mph http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/ref ... aunch.html
bet tas laikam attiecās uz nevis uz visu shatle raķeti kopumā bet tikai uz 1 pakāpes raketēm kas darbojās 2 minūtes un pēc 1 minūtes sasniedz ātrumu 1000 mph un tas nozīmē ka puse degvielas ir iztērēta (1.5milj pounds) un paņemot kopējo raķešu +Šatla masu 4.5milj pound sanāk ka pēc 1 minūtes lidojuma tiek patērēti 33% masas, un ja laistu no trubas raķeti pāris Km augstumā (iespējams ka vaidzētu vairāk nekā 1000 mph ātrumu ), lai kādi arī būtu tie cipari bet reāli sanāk ka varētu ietaupīt 33% masas, vai arī uzcelt augšā vairāk kravas.
viss Ideālāk jau būtu tādus palaisānas torņus būvēt kalnos, kalnu virsotnēs, pieņemsim no kādiem 6-7km augstuma ja uzslietu vēl 1-2 km palaišanas torni ta tas efekts būtu

ar visādām jaunām idejām ir tā ka tās kas tēmē uzreiz uz baigo revolūciju, un augstākās klases tirgu, cenu, statusu, parasti izgāžās, nemaz nesansiedzot tās virsotnes, pat ja ir radījušas tos savus Top produktus, pakalpojumus, savkārt tie kas sāk ar zemāko līmeni izdzīvo un laika gaitā aizrāpo līdz tam augstākajam līmenim, kosmosā tā pat, te kautko iesākt var tikai zemākajā limenī kā Tagat kosmosa tūrisma jomā, kur visi jauniņie piedāvā 100km augstumu un 5min mikrogravitāciju nevis LEO orbītu un dienām ilgu tusēšanu lielajā kosmosa stacijā, un tas pats arī ar šīm idejām.
vispār tā iedvesma ko padomāt šajā virzienā laikam radās sekojot Kopenhagen Suborbital megina'jumam baltījas jūrā palaist lielāko hobby labdarības organizācijas tipa uz pateicībām būvētu raķeti, kur kā paši saka kopējā cena nepārsniedz 50K eiro, un vieta 1 cilvēkam, un augstums kādi 20-30km un tad es tā iedomājos kas tad būtu ja būtu tāds 2km garš tunelis no kura to raķeti palaist un diametrs raketei ir 64cm līdz ar to tunelim arī vaidzētu būt tik pat lielam, ja kas cilvēku palaišanai orbītā vai tūristu 100km augstuma izklaidei, šādas minī raketes būtu tīri labs risinājums, un varētu sapakot 2 cilvēkus tajā cilindrā vienu virs otra :D.
un atpelnās šādas sistēmas, tuneļi tad kad tos lieto ļoti bieži, tas pats arī ar WK2/SS2 tā kombinācija atmasāsies bie biežiem lidojumiem, salīdzinot to ar pašreizējo LEO orbitā nogādāšanu ta mazās kravas tādas kā mikrosatalīti un visādi citādi sīkumi ir lielākā skaitā pieprasīti nekā tās 100-200 ton kravas kautkādām nākotnes starp planētu misijām, un tādēļ tās lielās raķetes ar lielo celtspēju sevi nespēj atpelnīt jo tas lidojumu skatis ir ļoti mazs, un galvenais virziens tajā visā kosmosā ir samazināt cenu mazo kravu, laišanai (ieskaitot cilvēka transportu) lai varētu biežāk lidot, un būtu lielāks apgrozījums.
un galvenais protams ir cena, ja piemēram tāds 2km space launch tornis ar dimetru kādi 64-100cm maza izmēra raketēm maksātu Lēti salīdzinot ar raķešu pirmās pakāpes izmaksām tad tam ir ekonomiskais pamats.
un Līdz šim visi torņu aprēķini tika veikti būvējot torni kā patstāvīgu struktūru, kam jāiztur tie lielie vēji, kas pūš lielajos Km augstumos + visi laika apstākļi kā lietus, sniegs, tad nav brīnums ka tās izmaksas ir Exponensiāli es pat nzinu kādā pakāpē lielākas nekā ja būvē torni kas radīts maziem vējiem ar paš stabilizāciju + ātri saliekams, nojaucams (piemēram salikšanas, nojaukšanas laiks būtu 12h ( dienas laikā kamēr spīd saule, un kad tornis ir salikts, tad tās raķetes var šaut ārā kautvai ar intervālu 5-10minūtes, un pāris stundu laikā izšaut kādus 20 lādiņus un man pat liekās ka ja ar šādu ātrumu varētu laist gaisā raķetes ta tas tornis sevi jau atpelnītu pie pirmās montāžas, un principā varētu šaut gaisā raketes kamēr tornis nesabrūk :D un pēctam pofig, būvēt jaunu, jo galvenais tač ir ekonomiskais izdevīgums, priekš cilvēku laišanas šāda extremāla pieja protams ka neder, bet priekš degvielas trvertņu šaušanas gaisā kādai LEO stacijai nav ne vainas.
un + ja tornis krīt ta apkārt uzrakt dīķi, ezeru lai pie krišanas kādi konstrukcijas elementi paliktu veseli un būtu otreiz izmantojami, vismaz stabilizācijas elementi, elektronika, un pārējās daļas, kā centru ja tas ir no metāla var metālūžnos pārkausēt un jaunas sekcijas izliet, līdz ar to atjaunošanas izmksas būtu vairāk kā uz pusi lētāks, tākā katrs nākamais tornis maksās lētāk, ja veco reciklēs. :) ja kas es nevienā konceptā šādu konstrukcijas recikēšanas ideju nēsu dzirdējis, pārsvarā visas izmaksas ir vienreizējās.
Epis
Brūnais punduris
Brūnais punduris
 
Posts: 146
Joined: 09 Sep 2010, 12:59

Next

Return to Tehnoloģijas

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 0 guests

cron