Вычёркивайте лученосец

Apr 25, 2024 19:10

Предметом обсуждения сегодня является предложенная коллегой fonzeppelin здесь и здесь концепция лазерного боевого корабля. С чего бы вдруг? Так получилось, что я пишу фантастический роман, к которому вёл цикл постов КГСС, и читатели интересуются, почему у кораблей такая масса, что там сколько весит. Поэтому я стал продумывать развесовку лазерного корвета, ( Read more... )

космос, фантастика, кгсс, техника, эксперимент

Leave a comment

vashu11 April 26 2024, 01:39:01 UTC

> У Салтыкова система маховиков весила... примерно тысячу тонн.

Ох уж это советское образование.

Точность наведения Хаббла - сотая угловой секунды. Скорость - до 360 угловых секунд, ессно столько поставили просто потому что больше особого смысла нет. 4 маховика по полсотни кило на десятитонный аппарат.

Маховик весит на два порядка меньше аппарата и имеет на порядок меньший размер значит для того чтобы сообщить аппарату скорость в сотню арксекунд в секунду надо разогнать маховик до десятой оборота в секунду.

Слежение за быстроманеврирующей целью проще делать как раз легкими, но быстро вращающимися маховиками - их скорость можно измерять с большей точностью.

Reply

nik_pog April 26 2024, 06:05:12 UTC
Там проблемы начинались при попытке совместить две цифры. То есть, наводить со скоростью 360, сохраняя при этом точность 0,01 (встречал разные цифры того же порядка, например, 0,007 тоже видел, но это несущественно, т.к. мегаметр тоже условная цифра) всю дорогу. Телескопу, который некоторые экспозиции по 11 дней делает, это в принципе не критично, а у лазера в модели, котурую писал человек с не советским образованием, возникли "неучтённые бултыхания ( ... )

Reply

ext_4232033 April 26 2024, 07:20:19 UTC
Хаббл унифицирован со KH-11 который должен компенсировать вращение вокруг Земли, вот только это равномерное вращение в известном направлении

Reply

nik_pog April 26 2024, 07:38:26 UTC
И высота орбиты там в 3 раза меньше.

Reply

ext_4232033 April 26 2024, 07:00:18 UTC
1. Мое "советское" образование говорит мне что скорость не может быть 360 угловых секунд. И у того самого лазера угловая скорость 3-тонного зеркала была 25 градуса в секунду для варианта с маховиком и 43 градуса в секунду для электроактуаторов. Потому что сопровождать надо маневрирующую цель и быстро переносить огонь при отражении ракетной атаки, например.
2. Хаббл работал в свободном полете, что для боевого лазера и даже зеркала-ретранслятора неприемлемо - у кинетического оружия нет дифракционного расхождения, а уклоняться у вашего Хаббла лапки. Системы прецезионного наведения зеркал в гравитационном потенциале 1 g хоть у тупых совкоорков, хоть у светлых эльфов Валинора получаются на порядки тяжелее самого зеркала. Причем пункту 1 удовлетворял разве что YAL-1.

Reply

nik_pog April 26 2024, 07:47:58 UTC
Судя по графикам из статьи с ресерчгейта, команда "отклониться на 1 градус" отрабатывается с нужной точностью секунд за 20-30. В градусе 3600 арксекунд, делим, получаем 180 арксекунд в секунду. Судя по порядку величины, цифра 360 получена как-то так, потому что там и команда "отклониться на 30 градусов" тоже столько отрабатывается. И скорее всего 20-30 секунд возникает не из-за угловой скорости, а из-за углового ускорения как раз. Соответственно, из приведенной средней скорости никак не следует, что телескоп может отработать команду "отклонись на арксекунду" за сотые доли секунды.

Reply

vashu11 April 26 2024, 09:01:18 UTC

Эта модель на ресерчгейте это просто undergraduate thesis - поделка студента с простейшими ПИДами от этого и расколбасы на некоторых графиках.

Вот у нас маховик с моментом на 3 порядка меньше веса самого тела. Окружность маховика - хотя бы пару метров те нанеся туда метки мы определяем позицию маховика с точностью в тысячную оборота.

Это значит что повороту на одну метку соответствует поворот тела на одну угловую секунду.

Раскрутка маховика до сотни оборотов в секунду это уже один оборот в пару минут для тела - скорость поворота башни линкора.

При этом если мы из состояния покоя тела и маховика сначала разогнали маховик до сотни, потом резко оттормозились маховиком до нуля, то новую позицию мы будем знать с той же точностью до секунды - закон сохранения углового момента и скорость тела будет опять нулевой (ну плюс приливно-атмосферные возмущения, но они и меньше и компенсируются, и в глубоком космосе их не будет).

Откуда могут быть проблемы?

Масса десятитонной машины от испарения/микрометиоритов на несколько граммов за разумные сроки ( ... )

Reply

nik_pog April 26 2024, 10:08:55 UTC
Эта модель хотя бы модель, где студент пытался представить, как именно эту штуку крутить. Основывая свои предположения на предыдущих работах по теме и благополучно защитив перед специалистами. А не просто качественные рассуждения в первом приближении. Если бы его модель категорически не соответствовала реальному телескопу, защитить такое исследование было бы сложно.

Откуда могут быть проблемы?

1) В умозрительных рассуждениях маховик можно раскрутить, например, волшебной палочкой сразу как надо. В моделях это делает электропривод, управляющим сигналом является подаваемое на него напряжение. И смысл не в том, чтобы "новую позицию знать с той же точностью до секунды" после того, как оттормозились до нуля, а чтобы знать её до, и чтобы реальное "после" совпало с ожидаемым "до". И вот здесь уже возможны трогательные сложности. Для количественной оценки которых существует имитационное моделирование. И оно не обнадеживает ( ... )

Reply

vashu11 April 26 2024, 10:30:14 UTC

> Если бы его модель категорически не соответствовала реальному телескопу, защитить такое исследование было бы сложно.

Вы сами то защищались? Помнится у меня на курсе половина дипломных работ была - и смех и грех.

На спутнике примитивный ПИД использовать никто кроме студентика не будет.

ПИД хорош когда надо грубо приблизить сложную систему. Например моделить все конвекции в комнате это ужас. Проще грубо вилять туда сюда за температурой, плюс минус градуз юзверь даже не заметит.

А для механической системы с известными свойствами можно уже прогнозировать точную реакцию системы и приходить куда нужно с высокой точностью без расколбасов.

> Для количественной оценки которых существует имитационное моделирование. И оно не обнадеживает.

Чет я моделирования не вижу, вижу бла-бла-бла на тему моих доводов - сами то до этих результатов вы дойти не в состоянии.

Не согласны? Ну прикиньте характерную аплитуду вибраций для таких нагрузок и стальной рамы в тонну размахом в десяток метров, она вас неприятно удивит, хехе. Без меня справитесь? ( ... )

Reply

nik_pog April 26 2024, 10:46:23 UTC
А что предполагается использовать в турели формата "попроще-пожестче"?

Reply

ext_4232033 April 26 2024, 10:47:13 UTC
У вас таки есть ссылка на насовский юзергайд по наведению Хаббла?

Reply

vashu11 April 26 2024, 11:39:11 UTC

> И да, под тягой с вибрациями всё будет намного хуже

Я ессно имел в виду современные химические с их дикими пулсациями, причем низкочастотными. Тут пожалуй и обсуждать смысла нет.

А так - и для химических возможно в будущем вибрацию уберут.

А уж какой нибудь термояд с выпуском плазмы через дырку в магнитном поле возможно или вибрации иметь не будет вообще или она будет настолько высокочастотной что ее съест простейший демпфер.

Reply

nik_pog April 26 2024, 11:49:13 UTC
Это всё из области гипотетически возможного. Конечно, в рамках научной фантастики не является лютым харамом сказать "я не знаю, какой там алгоритм наведения, но за 500 лет наверное что-нибудь придумают, и вообще nanomachines нейросети son". На то она и фантастика, и за 500 лет действительно много чего придумают, чего мы сейчас в кофе-брейке не успеем.

Но это (а) неинтересно и (б) слабая линия, которую многие таки считают харамом, gans2 в частности.

При этом, даже если придумают, если снабдят пушку невероятно точной численной моделью, оперативно выкупающей и вибрации, и нагрев, и изменение массы из-за столкновений с миссис дробью... она будет намного хуже справляться с ситуацией "лученосец+прокси", где элементы конструкции больше не являются жестко фиксированными относительно друг друга, и вообще удалены на тысячи км.

Reply

vashu11 April 28 2024, 07:09:08 UTC

> gans2 в частности.

Кумир конечно характерный, хотя чего уж удивлятся после цитирования этого Салтыкова.

Воображает например то раз факел двигателя можно увидеть, значит невидимости в космосе нет. Типа определить направление и величину ускорения тривиально по спектру.

Объяснешь ему типичные скорости накопления спектров на примере ELODIE - ругается и банит.

Зато всем желающим и нежелающим рассказывает что "консультирует российских фантастов"

Reply

nik_pog April 28 2024, 07:59:09 UTC
1) Почему сразу кумир?

2) Если можно произволить алгоритмы наведения восхитительной точности, то распознание спектров с восхитительной скоростью можно произволить с тем же успехом. И это проблема.

Reply

ext_4232033 April 29 2024, 02:09:49 UTC
Идите на Atomick Rockets и расскажите что они там все советские шпионы. Впрочем тут Ганс скорее прав ибо надо не спектр снять, а интенсивность на известных длинах волн измерить - тот же Сентинел-2 это успешно делает в условно-реальном времени для 13 спектральных каналов одновременно. А определять направление ускорения по спектру вроде ни кто не собирался - только тепловое излучение, которое соотносить с интерполированным по траектории ускорением.

Reply


Leave a comment

Up