Черная лента

[antihydrogen]

Сегодняшнее заседание нашего клуба любителей мегаломанских проектов сомнительной реализуемости мы посвятим разработке новой системы (почти) безракетного запуска на околоземную орбиту.

Comments

[ariksu]

Несколько раз перечитывал, но так и не смог придумать как будут гаситься нежелательные волны в ленте. Недостаточно понимаю орбитальную механику, чтобы понять насколько изменение дистанции между спутниками способно "натянуть" ленту в перигее, но если этого не случится, то любая крошечная волна при столкновении с ней шаттла на скорости в несколько км/с порвёт всю систему (и возможно и шаттл) как тузик грелку.

[vashu11]

+1

Я тоже фонтазировал о такой штуковине, только в виде стальной рельсы в тысячи тонн, поднимаемой ядерным Орионом.

Пришел к тому что главная проблема - вертикальные и горизонтальные колебания гасить сложно.

[antihydrogen]

Стальной рельс длиной в 1000км будет весить несколько десятков тысяч тонн и его придется выплавлять/собирать из частей прямо на орбите, так как монолитную структуру таких размеров с Земли поднять невозможно. Ну и на орбите его будут сильно гнуть приливные силы, и пытаться развернуть вдоль вертикали.

В общем, мягкая структура по всем параметрам выглядит более предпочтительней.

[vashu11]

Мой основной пойнт(кроме бездоказательной заявки на приоритет, лол) - в статье нет ничего о успокоении колебаний, вызванных взаимодействием груза и троса. Даже такая простая система как орбитальный лифт может быть динамически нестабильна

[antihydrogen]

Предположим, что перевод на эллиптическую орбиту происходит по такой двухстадийной схеме: 1) сначала ионные двигатели направлены строго перпендикулярно направлению на центр Земли, и разгоняют аппарат до тех пор, пока фокальный параметр орбиты (пропорциональный квадрату момента импульса) не достигнет нужного значения; 2) потом ионные двигатели ориентируются вдоль радиуса, пол оборота по орбите - в направлении на Землю, пол оборота - в противоположном, "раскачивая" орбиту до тех пор, пока нужного значения не достигнут апогей и перигей (фокальный параметр при таком направлении тяги не меняется, так как не меняется момент импульса). Эта схема вряд ли самая эффективная, но позволяет явно разделить затраты энергии на подъем орбиты и на ее "эллипсизацию

[antihydrogen]

Да, разумеется, с учетом гравитационных потерь.

Для тангенциального направления силы тяги я оценил измерение орбиты по переданному моменту импульса. А для переменной радиальной силы тяги - использовал аналитическое решение для вынужденных малых колебаний при резонансе Последнее можно в данном случае делать, так как эксцентриситет не слишком большой, и эффективный потенциал (сумма гравитационного и центробежного) можно разложить в ряд вблизи радиального положения равновесия (соответствующего круговой орбите), ограничившись членами порядка не выше параболического.

Дополнение

[antihydrogen]

О препятствовании возникновения вращения системы из-за крутящего момента силы, действующей на нее со стороны шаттла.

Так как вес (сила, с которой шаттл давит на ленту) меняется в ходе торможения, разные участки ленты после прохода шаттла получают разный вертикальный импульс. Так что, в общем случае, система после торможения шаттла должна начать вращаться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной направлению ее движения. Из-за этого уже на следующем обороте один из ее краевых спутников может врезаться в Землю.

Можно рассчитать зависимость переданного единице длины ленты вертикального импульса в зависимости от точки ленты

[2born]

C днем рождения, Владислав! Надеюсь, у вас все в порядке:)) Здоровья и всего наилучшего!

[antihydrogen]

Спасибо, Владислав! :)

[ext_4232033]

Если не жадничать и отдать на ленту 3 км/с дельты вэ - длина сократится до 150 км и можно будет подхватывать Старшип стартовавший без Суперхэви что уменьшает стартовую массу системы в 5 раз. Экспонента в формуле Циолковского - штука обоюдоострая.