Сегодняшнее заседание нашего клуба любителей мегаломанских проектов сомнительной реализуемости мы посвятим разработке новой системы (почти) безракетного запуска на околоземную орбиту.
Расположение спутников, соединенных лентой должно быть горизонтальным относительно Земли в перигее, а это неустойчивое положение. Устойчивым является вертикальное.
Для получения электроэнергии на борту комплекса электрические контакторы 28 и 29 осуществляют на концах кабелей 5 сбор или сброс в ионосферную плазму электрических зарядов, накапливающихся за счет взаимодействия кабелей 5 с магнитным полем Земли. Генерируемый при этом в кабелях 5 электрический ток используется, например, для зарядки аккумуляторов или утилизуется другим способом. При этом орбита комплекса снижается за счет его торможения амперовыми силами. Для электродинамического поддержания или повышения орбиты комплекса с помощью, например, бортовых электрогенераторов создается обратная разность потенциалов между концами кабелей 5, а электрические контакторы 28 и 29 осуществляют сбор или сброс в ионосферную плазму электрических зарядов. При этом в кабеля 6 генерируется обратный электрический ток и за счет ускорения амперовыми силами орбиты комплекса повышается.
Под действием гравитационно-центробежных сил на орбитальных станциях 1 и 2 возникает искусственная тяжесть, которая достигает величин 0,015g при расстоянии между орбитальными станциями 1 и 2 100 км и 0,15 g при расстоянии 1000 км. Экипажи орбитальных станций 1 и 2 постоянно живут и работают в условиях этой искусственной тяжести, что улучшает их комфортность. При выпущенном привязном тросе 14 или 15 соответственно на привязном стыковочном модуле 16 или 17 и буксируемом космическом аппарате 18 или 119 возникает более интенсивная искусственная тяжесть, чем на орбитальных станциях 11 и 2. При расстоянии между орбитальными станциями 11 и 2 1000 км и длине привязного троса 14 или 15 1000 км искусственная тяжесть на буксируемом космическом аппарате 18 или 119 достигает половины земной тяжести.
Горизонтальное положение - это неустойчивое положение равновесия, но это тем не менее положение равновесия, и чтобы удерживать систему в нем - достаточно небольших коррекций с помощью двигателей концевых спутников. Это еще более упрощается тем, что связную систему спутники образуют только в перигее, когда лента натягивается. В остальное время лента не натянута, и спутники свободно летят по орбите, фактически независимо друг от друга. На этом этапе коррекции тоже нужны, но не для борьбы с приливными силами, а для удержания их на одной орбите вопреки посторонним воздействиям (от Луны, Солнца и т.д.).
Над использованием электродинамического метода для подъема орбиты вместо ионных двигателей я задумывался. Лента то проводящая, и по ней можно пустить ток. Но так как в моем проекте лента горизонтальна, сила от взаимодействия тока с магнитным полем Земли будет направлена вдоль направления на центр Земли и поперек направления движения. С такой ориентацией силы увеличить момент импульса системы относительно Земли нельзя.
Но можно использовать гибридный метод: ионные двигатели во время работы пусть постоянно направлены поперек направления на Землю, для увеличения момента импульса с минимально возможными затратами энергии. В этом случае они будут одновременно поднимать апогей и перигей. А электродинамический метод использовать для "раскачки" орбиты по радиусу, увеличивая апогей и понижая перигей. Для этого в течении полуоборота надо пускать ток по ленте в одну сторону, а на второй половине оборота - в противоположную.
И над этим я уже думал. Главная проблема - после запуска период обращения уменьшается, и синхронизация потеряется, после чего один из спутников в перигее впендюрится в поверхность Земли. Можно, наверно, так подобрать положение центра масс системы, что после запуска период вращения поменяется одинаково с периодом обращения (вес шаттла меняется в процессе торможения, так что в общем случае у вертикальной силы имеется ненулевой момент). Но это как-то мудрено.
Собственно всё уже посчитано.
https://patentdb.ru/patent/2088491
Для получения электроэнергии на борту комплекса электрические контакторы 28 и 29 осуществляют на концах кабелей 5 сбор или сброс в ионосферную плазму электрических зарядов, накапливающихся за счет взаимодействия кабелей 5 с магнитным полем Земли. Генерируемый при этом в кабелях 5 электрический ток используется, например, для зарядки аккумуляторов или утилизуется другим способом. При этом орбита комплекса снижается за счет его торможения амперовыми силами. Для электродинамического поддержания или повышения орбиты комплекса с помощью, например, бортовых электрогенераторов создается обратная разность потенциалов между концами кабелей 5, а электрические контакторы 28 и 29 осуществляют сбор или сброс в ионосферную плазму электрических зарядов. При этом в кабеля 6 генерируется обратный электрический ток и за счет ускорения амперовыми силами орбиты комплекса повышается.
Под действием гравитационно-центробежных сил на орбитальных станциях 1 и 2 возникает искусственная тяжесть, которая достигает величин 0,015g при расстоянии между орбитальными станциями 1 и 2 100 км и 0,15 g при расстоянии 1000 км. Экипажи орбитальных станций 1 и 2 постоянно живут и работают в условиях этой искусственной тяжести, что улучшает их комфортность. При выпущенном привязном тросе 14 или 15 соответственно на привязном стыковочном модуле 16 или 17 и буксируемом космическом аппарате 18 или 119 возникает более интенсивная искусственная тяжесть, чем на орбитальных станциях 11 и 2. При расстоянии между орбитальными станциями 11 и 2 1000 км и длине привязного троса 14 или 15 1000 км искусственная тяжесть на буксируемом космическом аппарате 18 или 119 достигает половины земной тяжести.
-
Reply
Над использованием электродинамического метода для подъема орбиты вместо ионных двигателей я задумывался. Лента то проводящая, и по ней можно пустить ток. Но так как в моем проекте лента горизонтальна, сила от взаимодействия тока с магнитным полем Земли будет направлена вдоль направления на центр Земли и поперек направления движения. С такой ориентацией силы увеличить момент импульса системы относительно Земли нельзя.
Но можно использовать гибридный метод: ионные двигатели во время работы пусть постоянно направлены поперек направления на Землю, для увеличения момента импульса с минимально возможными затратами энергии. В этом случае они будут одновременно поднимать апогей и перигей. А электродинамический метод использовать для "раскачки" орбиты по радиусу, увеличивая апогей и понижая перигей. Для этого в течении полуоборота надо пускать ток по ленте в одну сторону, а на второй половине оборота - в противоположную.
Reply
Reply
Reply
Leave a comment